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分布式天线在LTE-A系统中的应用研究与仿真

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分布式天线在LTE-A系统中的应用研究与仿真

作者：熊康西南交通大学

学位级别：硕士

随着人们对无线通信业务日益增长的需求,无线网络承载的业务向高速化,类型丰富化发展。移动通信对传输速率的要求越来越高,但是无线通信系统可供使用的频率资源却越来越紧张,这就要求无线通信系统的频谱效率能够不断地提高。传统蜂窝系... 详细信息

随着人们对无线通信业务日益增长的需求,无线网络承载的业务向高速化,类型丰富化发展。移动通信对传输速率的要求越来越高,但是无线通信系统可供使用的频率资源却越来越紧张,这就要求无线通信系统的频谱效率能够不断地提高。传统蜂窝系统通过采用小区分裂、扇区化等方法来提高频谱效率,但这样做不能从本质上解决问题,而且还会带来诸如切换频繁、频谱规划复杂、干扰增加、成本提高等问题。分布式天线系统(DAS)在提高频谱效率的同时,还能避免甚至改善这些问题。LTE-A系统作为LTE的平滑演进,除了继承LTE的诸如OFDM、MIMO等各种先进的物理层无线传输技术之外,还采用了诸如载波聚合、增强型MIMO、中继技术、分布式天线技术等关键技术来扩展可用频谱,提高系统频谱效率,尤其是边缘用户的频谱效率。本文主要研究DAS,它具有增强小区覆盖,节约发射功率、降低干扰、提高SINR,克服远近效应、抵抗阴影衰落、提高系统容量等优势。本文基于IMT-A提出的系统仿真准则,设计和搭建LTE-A系统级仿真平台,平台采用7簇19小区3扇区的网络拓扑结构。依据系统级仿真模型的整体框图,设计并实现基站和天线站生成、天线选择、功率分配等功能模块。最后基于仿真平台,对采用天线选择算法和天线功率分配算法的DAS的下行性能进行仿真分析。比较了几种天线选择算法的性能和复杂度,选定基于Frobenius范数的天线选择算法,天线功率分配算法采用经典的注水算法,对不同的天线总数和不同的天线使用数,仿真并分析系统的频谱效率和小区边缘频谱效率。仿真结果表明：DAS能提高系统频谱效率并改善边缘用户性能。

关键词： LTE-A 系统级仿真 MIMO 分布式天线系统天线选择功率分配频谱效率

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湖北蕲春脉石英纯化及机理研究

湖北蕲春脉石英纯化及机理研究

作者：熊康武汉理工大学

学位级别：硕士

太阳能、光纤通信、航天等高新技术产业的飞速发展,对高纯石英的质量以及需求量日益增加,利用我国脉石英资源制备高纯石英的工艺研究具有重要意义,本文针对湖北蕲春脉石英原矿进行矿物学分析,联合真空焙烧、常/热压浸出、磁选等工艺进... 详细信息

太阳能、光纤通信、航天等高新技术产业的飞速发展,对高纯石英的质量以及需求量日益增加,利用我国脉石英资源制备高纯石英的工艺研究具有重要意义,本文针对湖北蕲春脉石英原矿进行矿物学分析,联合真空焙烧、常/热压浸出、磁选等工艺进行纯化,去除其中金属杂质,并对浸出过程中的相关机理进行探讨。工艺矿物学分析表明,石英砂原矿中SiO质量分数为99.958%;主要矿物包裹体有白云母、岩盐、钙盐及含铁氧化物;杂质元素总量为457.798μg/g,主要杂质金属元素含量分别为(μg/g):Al 260.5、Fe 57.76、Mg 13.7、K 83.85、Na13.22、Ca 14.44。常压下单酸浸出试验表明HF的浸出效果优于HCl;混合酸浸出试验中,HCl对于HF与杂质金属元素的反应起到一定的促进作用,对比单一酸浸出,混合酸浸出在降低HF用量的条件下有效的提高了Al、Fe元素以及杂质元素的总去除率;对于Al、Fe两种主要杂质元素,还原浸出的效果要略优于氧化浸出同时消耗的试剂较少。常压浸出条件下,设定搅拌速率200r/min、浸出温度80℃、液固比10:1、浸出12h后,杂质元素总量降低至86.56μg/g,总去除率达到81.09%,SiO质量分数达到99.989%。利用热压工艺提高纯化效果并进一步降低各酸液用量,正交试验表明对于各杂质金属元素的去除率HF的影响最为显著,其次为HCl、CHO,热压条件下随着反应环境中压力和温度的上升,可以加快化学反应速率,缩短反应时间,同时打破反应能量壁垒使常压条件下无法进行的反应开始发生,大幅提升碱金属去除率,设定液固比4:1,180℃下浸出5h,杂质元素总量降低至46.73μg/g,总去除率达到89.79%,SiO质量分数达到99.994%。高温真空焙烧能有效的降低部分碱金属的含量,高温真空焙烧后再进行酸浸试验其效果更佳,由于石英与各杂质矿物的膨胀系数不同,在升温与降温过程中矿物包裹体集中区域发生进一步破裂,使其暴露于表面,有利于混合酸浸出液与杂质金属元素的接触及溶出,提升杂质金属元素的去除率,1500℃焙烧5h后再经过180℃下热压浸出5h,杂质元素总量降低至38.06μg/g,总去除率达到91.69%,SiO质量分数达到99.995%。以Al元素为代表对浸出过程进行动力学分析,石英砂浸出过程中Al元素的去除符合核收缩模型,常压浸出时其去除率受化学反应控制,反应的表观活化能为21.78 kJ/mol;热压浸出时其去除率受化学反应控制,反应的表观活化能为22.01 kJ/mol。对不同试验后的石英砂进行粒度分析并结合表面形貌测试发现高温焙烧及酸浸出过程均会破坏部分石英结构,形成较大的裂纹,降低其平均粒度,有利于浸出过程的进行,提高杂质元素去除率,但对石英砂整体粒度的影响较小,不会对工业使用造成影响。

关键词：脉石英浸出真空焙烧纯化动力学

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钢绳牵引胶带输送机的使用情况及改进措施

煤矿设计 1989年第1期 30-35页

作者：熊康士河南省煤矿设计研究院

本文结合国内外钢绳牵引输送机(下简称钢带机)的发展简况,论述了钢带机在我国的使用情况及改进措施.

关键词：矿山运输胶带输送机钢绳牵引

基于深度强化学习的移动边缘计算任务卸载方法研究

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基于深度强化学习的移动边缘计算任务卸载方法研究

作者：熊康桂林电子科技大学

学位级别：硕士

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)是将通信、计算和存储资源扩展至网络边缘的新型计算框架,极大程度地满足了移动终端/物联网设备不断增长的低延迟和计算密集的任务需求,能够有效缓解移动终端/物联网设备的计算负担、提升用户... 详细信息

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)是将通信、计算和存储资源扩展至网络边缘的新型计算框架,极大程度地满足了移动终端/物联网设备不断增长的低延迟和计算密集的任务需求,能够有效缓解移动终端/物联网设备的计算负担、提升用户体验。任务卸载机制是提升MEC系统性能和用户体验的关键,是当前国内外研究的重点,然而基于传统优化理论的卸载方法难以在有限迭代内实现最佳卸载决策。此外,已有的研究更关注集中式的任务卸载策略,而多MEC服务器系统中分布式卸载方法的研究较少。针对上述问题,本文利用深度强化学习实现了不同约束下的分布式卸载方法,具体研究内容如下:(1)针对任务处理时延约束下系统能耗最小化的优化问题,本文提出了一种基于Double DQN的分布式任务卸载方法。首先,在多边缘节点的卸载场景下,构建了以最小化系统能耗为优化目标的任务卸载模型,然后,将任务大小、等待时间、队列长度和边缘负载量定义为状态,将卸载决策定义为动作空间,将系统能耗的负值定义为奖励信号,利用Double DQN和长短期记忆网络设计了一种分布式任务卸载方法。大量仿真结果表明,所提算法具有良好的收敛性,能有效地降低任务卸载能耗,在移动设备数量为50和130时,所提算法的能耗比已有方法分别降低了39%和20%。(2)针对能耗约束下任务处理时延最小化的优化问题,本文提出了一种基于深度强化学习的分布式卸载方法。首先,在资源限制的多边缘节点场景下,分析了处理任务的延迟成本,构建了以最小化系统时延为目标的优化问题。然后,设置系统时延与奖励函数负相关,设计了一种结合优先经验回放的深度强化学习算法PERDDQN。仿真实验表明,所提算法有良好的收敛性,而且有更优异的服务质量,在移动设备数量为50和130时,所提算法处理任务的时延相比于DDQN方法分别减少了14%和16%,而且始终保持低于30%的任务丢弃率,而DDQN方法在设备数量为90时的丢弃率已达到了40%。

关键词：移动边缘计算任务卸载条件限制深度强化学习

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城市车辆轮毂电机用旋转脉动热管实验研究

工程热物理学报 2024年第12期45卷 3743-3749页

作者：朱亮熊康宁汪双凤华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室广州510640 广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广州511434

使用车轮转角模块(WCM)的新能源城市车辆已成为研究热点。为满足WCM的多电机驱动方案,需要专门开发低成本、高可靠性、散热性能好且不需要附件系统的冷却方案。本文首先通过建立仿真模型,以研究WCM电机的产热特性和热负荷大小。然后提... 详细信息

使用车轮转角模块(WCM)的新能源城市车辆已成为研究热点。为满足WCM的多电机驱动方案,需要专门开发低成本、高可靠性、散热性能好且不需要附件系统的冷却方案。本文首先通过建立仿真模型,以研究WCM电机的产热特性和热负荷大小。然后提出了一种基于三维旋转脉动热管(RPHP)的电机冷却方案,该方案依靠重力以及旋转产生的离心力和空气气流来强化传热。实验结果表明,即使在1 r/min的转速下,RPHP仍能正常运行。在最大热负荷和最高转速时,RPHP的传热性能良好。在真实驾驶循环NEDC和WLTC循环下的电机转子热模拟器的最高温度远低于180℃的退磁温度。

关键词：车轮角模块轮毂电机三维旋转脉动热管传热性能真实驾驶循环

贵州喀斯特地区的环境移民与可持续发展——以紫云县为例

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中国人口·资源与环境 1999年第2期9卷 64-67页

作者：熊康宁贵州师范大学资源与环境科学系贵阳550001

本文通过紫云县环境移民样区的研究，指出了环境移民中存在的问题，在此基础上提出了喀斯特地区要立足开发式扶贫，建全“造血”功能，实行合理的土地利用，走生态农业的道路。

关键词：喀斯特地区环境移民可持续发展贵州

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南极瑞穗站辐射特征的初步研究

北京大学学报（自然科学版） 1993年第1期29卷 96-106页

作者：刘树华熊康北京大学地球物理学系中国科学院大气物理研究所

本文利用1979—1980年在南极瑞穗站太阳分光辐射分量和长波辐射通量及微气象观测资料,计算并分析了辐射分量,地表反射率,地表和大气的有效比辐射率,大气的有效透过率和雪面反射率与太阳高度角的关系及他们的日,年变化,并对输出输入长波... 详细信息

本文利用1979—1980年在南极瑞穗站太阳分光辐射分量和长波辐射通量及微气象观测资料,计算并分析了辐射分量,地表反射率,地表和大气的有效比辐射率,大气的有效透过率和雪面反射率与太阳高度角的关系及他们的日,年变化,并对输出输入长波辐射的实测值与计算值进行了比较,初步结果表明:在南极瑞穗站净辐射年平均值为—14.6W/m^2.在波长305—2800nm,305—695nm,和695—2800nm范围内地表反射率分别为0.79,0.95,和0.64.地表和大气有效比辐射率的年平均值分别为0.99和0.77.大气的有效透过率在不同的波长范围内有不同值,代表春,夏,秋季的10月19日,12月28日和3月3日,在305—2800nm波长范围内,晴天大气透过率分别为0.828,0.871和9.835。

关键词：太阳分光辐射长波辐射南极瑞穗站辐射

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基于压缩感知的图像在线学习跟踪方法研究

基于压缩感知的图像在线学习跟踪方法研究

作者：熊康华中科技大学

学位级别：硕士

目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要的研究方向,它在智能监控、智能交通、人机交互等许多领域应用广泛,具有重要的研究价值和实际意义。由于目标在运动过程中的外形不可以预知,且存在遮挡、尺度变化等问题,使得具有在线学习功能的目标... 详细信息

目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要的研究方向,它在智能监控、智能交通、人机交互等许多领域应用广泛,具有重要的研究价值和实际意义。由于目标在运动过程中的外形不可以预知,且存在遮挡、尺度变化等问题,使得具有在线学习功能的目标检测跟踪算法研究成为热点。本文对图像在线学习跟踪方法进行了一些研究和探索,重点对目标跟踪领域的一种长时间在线学习跟踪算法进行研究,在该算法的基础上进行了改进优化,使得算法的实时性能得到了较大提高。论文主要工作如下:分析对比几种常见的在线学习跟踪方法,重点研究了TLD(Tracking Learning Detection)目标检测跟踪算法,该算法特点是对目标长时间的实时跟踪,算法适应性强。针对TLD算法实时跟踪方面的不足,提出了一种基于压缩感知的在线学习跟踪方法CS-TLD(Compressive Senses-Tracking Learning Detection)。该方法在TLD的跟踪部分使用快速压缩感知跟踪方法,使得运动目标的跟踪快速高效、实时性强,与原始的TLD中跟踪器采用的算法相比较,快速压缩感知算法提升了目标实时跟踪性能。同时对该算法中的检测模块进行改进,避免了低效地对所有子窗口进行检测。采用卡尔曼滤波估计出目标在当前帧中大致区域,将这个大致的区域作为目标检测的区域,从而进一步改善了该算法的时间性能。对自然场景视频和仿真遮挡图像序列跟踪试验,验证了提出算法具有良好的适应能力,实时性能优于已有方法。

关键词：在线学习目标跟踪检测压缩感知卡尔曼滤波

立式加工中心关键部件结构优化及铸造工艺设计

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立式加工中心关键部件结构优化及铸造工艺设计

作者：熊康华中科技大学

学位级别：硕士

机床是现代制造业的基础装备，它在各个行业的应用非常广泛和深入。几十年以来，机床制造企业的设计工作大部分仍处于沿用的已有经验重设计和静态设计阶段，安全余量大，设计水平停滞不前。同时机床制造业不注重生产工艺的改进和创新，... 详细信息

机床是现代制造业的基础装备，它在各个行业的应用非常广泛和深入。几十年以来，机床制造企业的设计工作大部分仍处于沿用的已有经验重设计和静态设计阶段，安全余量大，设计水平停滞不前。同时机床制造业不注重生产工艺的改进和创新，生产过程能耗大﹑排放物多，产品铸件普遍加工余量大，成品率不高。针对这种局面，采用基于虚拟试验的CAE软件对机床结构和铸造工艺进行协同设计优化，对生产工艺进行高效低耗改造和绿色化研究就显得尤为必要。本文以立式加工中心为研究对象，使用有限元软件对其关键部件结构进行了静态和动态分析，得到各个部件的应力应变分布、结构变形量的大小和低阶固有频率与振型。分析发现，以立式加工中心的几何精度检验标准为参考，关键部件的变形量均符合精度要求，应力应变符合结构刚度要求。但是底座的低阶固有频率较低，容易导致这个重要支承件受到干扰力的作用而发生强迫振动。立柱的安全余量大，有明显的减重潜力。在此基础上，使用UG的建模功能，对立柱和底座进行参数化建模，标识设计尺寸变量，建立与ANSYS Workbench的双向数据连接，对立柱和底座的尺寸进行了多目标优化设计。采用中心复合试验设计方法进行了试验，生成响应面模型，结合灵敏度分析以及铸造工艺约束，提出优化尺寸和改进结构。成功对立柱进行了轻量化，减重7.55%，前两阶固有频率分别提高4%-5%。分析底座固有频率较低的原因是排屑槽的影响，提出了改进的筋板结构和优化方案，最终底座一阶固有频率提高至200Hz以上，避开共振区间。最后以立柱为典型铸件进行研究，探讨铸造工艺以及铸件结构进行协同设计优化的可行性。设计了负压干砂消失模铸造工艺和浇注系统，对铸造过程进行仿真，判断铸造工艺和浇注系统的合理性，对铸件结构进行调整，确定了改进的铸造工艺方案和最终的铸件结构。

关键词：机床结构优化铸造工艺有限元分析协同优化