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基于时间调制技术的可重构后向散射通信系统

电子与信息学报 2024年第6期46卷 2443-2451页

作者：倪刚陈瑞华贺冲金荣洪上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

近年来,时间调制阵列因其优越的矢量调控性能受到广泛关注。基于时间调制方法,该文提出一种可重构后向散射通信系统。该系统中后向散射节点将多类数字调制符号映射至控制信号波形的谐波分量中,以该波形控制后向散射节点对基站端来波的... 详细信息

近年来,时间调制阵列因其优越的矢量调控性能受到广泛关注。基于时间调制方法,该文提出一种可重构后向散射通信系统。该系统中后向散射节点将多类数字调制符号映射至控制信号波形的谐波分量中,以该波形控制后向散射节点对基站端来波的散射与吸收态;接收机采样后向散射信号并提取控制信号波形后,通过傅里叶变换计算谐波分量并恢复后向散射节点发射的数字调制符号。仿真结果验证了几种谐波解调方法的性能及与理论值的一致性。基于幅度、相位键控及正交振幅调制的可重构后向散射传输实验验证了所提系统和方法的可行性。相比较而言,该后向散射通信系统具有功耗低、结构简单、多类数字调制方式可重构的特点。

关键词：时间调制后向散射可重构数字调制谐波分量傅里叶变换

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三芯电缆非侵入式多导体电流测量研究

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 127-135页

作者：高干文玉梅李平上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

针对当前的三芯电缆电流测量直接使用传感信号进行多导体位置和电流的测量,传感器数量未确定,使用数量多不仅使多导体电流测量系统没有确定的传感器使用策略,而且导致测量误差大的问题,本文分析给出了非侵入测量三芯电缆电流所需的最少... 详细信息

针对当前的三芯电缆电流测量直接使用传感信号进行多导体位置和电流的测量,传感器数量未确定,使用数量多不仅使多导体电流测量系统没有确定的传感器使用策略,而且导致测量误差大的问题,本文分析给出了非侵入测量三芯电缆电流所需的最少且最优的磁传感器数量,提出了非侵入式多导体电流测量原理。根据三芯电缆电流传导环电缆磁场分布关系,使用6个磁传感器环绕电缆分布,由每个传感信号获取2个特征值的最优估计,建立12个独立方程,实现电缆中导体位置的检测和导体电流的测量。搭建了三芯电缆电流测量平台,进行了测试验证。测试结果表明,该方法测量15~100 A的三相电流的振幅最大误差小于1.00%,相角误差小于2°,导体位置误差小于0.2 mm。提出的测量原理极大减小了多芯电缆电流的在线测量误差,且测量系统拥有更简单的结构和精准的位置及电流波形测量结果。

关键词：多导体电流测量隧道磁阻传感器传感器阵列相关检测

SOGI级联SFNF的高频注入无传感器电机控制方法

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电机与控制学报 2024年第3期28卷 24-32页

作者：李东昇袁杰王坤东上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

针对传统脉振高频电压注入法同时应用带通滤波器和低通滤波器导致相位偏移和位置估计误差大的问题,提出一种级联二阶广义积分器(SOGI)和单频陷波器(SFNF)的改进方法,实现位置误差信号的精确和实时提取。研究了脉振高频电压注入法位置观... 详细信息

针对传统脉振高频电压注入法同时应用带通滤波器和低通滤波器导致相位偏移和位置估计误差大的问题,提出一种级联二阶广义积分器(SOGI)和单频陷波器(SFNF)的改进方法,实现位置误差信号的精确和实时提取。研究了脉振高频电压注入法位置观测闭环传递函数的幅频特性,利用SOGI的选频特性提取高频交轴响应电流,并利用SFNF的陷波特性滤除注入信号二次谐波,替代了传统误差信号提取环节中的带通滤波器和低通滤波器,参数整定简便,具备兼顾滤波精度和带宽的优势。搭建实验平台对传统误差信号提取策略和所提SOGI级联SFNF策略进行对比,实验结果表明,本文所提改进方法的响应速度和位置估计精度相比传统方法均有提高:在转速突变过程中转速估计误差降低5.9 r/min,转子位置误差降低0.11 rad;在突加负载时,转速估计误差降低3 r/min,转子位置误差降低0.08 rad,响应调节时间缩短42%,有效提高了位置观测精度和系统的动态响应性能。

关键词：高频注入法无刷直流电机无传感器控制矢量控制二阶广义积分器陷波器

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阵元位置互质的线性阵列:阵列校正和波束形成

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 240-248页

作者：梁梦薇何劲舒汀郁文贤上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

该文研究了阵元位置互质的线性阵列(CLA)的阵列校正和波束形成问题。在假设CLA天线单元部分校准的条件下,基于同时干扰定位与阵列校正(SILAC)技术,设计了一种适用于CLA的阵列校正和波束形成方法:CLA-SILAC-INCM算法。从理论上分析证明了... 详细信息

该文研究了阵元位置互质的线性阵列(CLA)的阵列校正和波束形成问题。在假设CLA天线单元部分校准的条件下,基于同时干扰定位与阵列校正(SILAC)技术,设计了一种适用于CLA的阵列校正和波束形成方法:CLA-SILAC-INCM算法。从理论上分析证明了,当CLA中包含有L_c≥3个完全校准的天线单元,使用SILAC技术可以高精度无模糊地实现干扰源角度和阵列天线幅相误差估计,并在此基础上完成干扰噪声协方差矩阵(INCM)重建和波束形成最优权向量构造。通过仿真实验验证了,提出的CLA-SILAC-INCM算法具有比其他常用算法更好的性能,尤其是信噪比接近干噪比时,CLA-SILAC-INCM算法的优势更为明显。

关键词：稀疏阵列自适应波束形成阵列校正

FeGa膜/AT切石英晶片双面复合蝶形谐振磁场传感器

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仪器仪表学报 2024年第3期45卷 17-25页

作者：杨晓朋文玉梅陈冬雨李平上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

蝶形磁致伸缩膜由于磁汇聚,其中心区域的磁致伸缩应变增强,但是和矩形AT切石英晶片复合时,磁膜耦合至矩形晶片电极区的应变会向周围无磁膜区域扩散,降低应变对晶片厚度剪切振动的作用,降低磁场传感器灵敏度。提出AT切石英晶片和FeGa膜... 详细信息

蝶形磁致伸缩膜由于磁汇聚,其中心区域的磁致伸缩应变增强,但是和矩形AT切石英晶片复合时,磁膜耦合至矩形晶片电极区的应变会向周围无磁膜区域扩散,降低应变对晶片厚度剪切振动的作用,降低磁场传感器灵敏度。提出AT切石英晶片和FeGa膜形状一样的蝶形谐振磁场传感器,蝶形晶片可以将蝶形磁膜增强的晶片应变汇聚至晶片电极区,以提高传感器灵敏度。仿真结果预测,在23.8~118.9 Oe的磁场范围内,蝶形结构的灵敏度为蝶形磁膜/矩形晶片结构的3.73倍。通过微机械加工,制作了蝶形器件,对实际器件测试的结果表明,在76.4~117 Oe的线性区间内,蝶形传感器的灵敏度可达-29.08 Hz/Oe。

关键词：谐振磁场传感器 AT切石英 FeGa膜蝶形结构

基于分形理论的新型电力系统规划场景生成方法

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 94-100,188页

作者：殷佳敏谢宁王承民赵鹏臻范春菊上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

新型电力系统中的新能源占比不断提高,源荷不确定性使得新型电力系统的规划边界难以确定,因此有必要提出适应新型电力系统的规划场景生成方法。分析净负荷数据的分形特征,并提出规划场景生成方法的总体框架;在提出净负荷时间序列盒维数... 详细信息

新型电力系统中的新能源占比不断提高,源荷不确定性使得新型电力系统的规划边界难以确定,因此有必要提出适应新型电力系统的规划场景生成方法。分析净负荷数据的分形特征,并提出规划场景生成方法的总体框架;在提出净负荷时间序列盒维数计算方法的基础上,利用盒维数的时移不变性提出规划场景初始点的预测方法;对分形插值算法进行细化,并提出基于初始点的规划场景生成方法。以某地区实际净负荷数据为例进行分析,验证了所提方法的有效性和可行性。

关键词：新型电力系统典型场景规划场景分形插值参数负荷预测

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基于交互式定理证明的并发程序验证工作综述

软件学报 2024年第9期35卷 4069-4099页

作者：王中烨吴姝姝曹钦翔上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

并发程序与并发系统可以拥有非常高的执行效率和相对串行系统较快的响应速度,在现实中有着非常广泛的应用.但是并发程序与并发系统往往难以保证其实现的正确性,实际应用程序运行中的错误会带来严重的后果.同时,并发程序执行时的不确定... 详细信息

并发程序与并发系统可以拥有非常高的执行效率和相对串行系统较快的响应速度,在现实中有着非常广泛的应用.但是并发程序与并发系统往往难以保证其实现的正确性,实际应用程序运行中的错误会带来严重的后果.同时,并发程序执行时的不确定性会给其正确性验证带来巨大的困难.在形式化验证方法中,人们可以通过交互式定理证明器严格地对并发程序进行验证.对在交互式定理证明中可用于描述并发程序正确性的验证目标进行总结,它们包括霍尔三元组、可线性化、上下文精化和逻辑原子性.交互式定理证明方法中常用程序逻辑对程序进行验证,分析基于并发分离逻辑、依赖保证逻辑、关系霍尔逻辑等理论研究的系列成果与相应形式化方案,并对使用这些方法的程序验证工具和程序验证成果进行总结.

关键词：并发程序验证可线性化上下文精化程序逻辑关系霍尔逻辑

gEdge：基于容器技术的云边协同的异构计算框架

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计算机学报 2024年第8期47卷 1883-1900页

作者：汪沄汤冬劼郭开诚戚正伟管海兵上海交通大学电子信息与电气工程学院

由于按需灵活配置、高可用性、高资源利用率等优点，云计算技术成为过去十年的主流计算范式.随着万物互联时代的到来，单独依赖云计算技术已经无法满足数以亿计的IoT设备及其数据流量的需求.边缘计算可以被看作是云计算的进化，它因5G... 详细信息

由于按需灵活配置、高可用性、高资源利用率等优点，云计算技术成为过去十年的主流计算范式.随着万物互联时代的到来，单独依赖云计算技术已经无法满足数以亿计的IoT设备及其数据流量的需求.边缘计算可以被看作是云计算的进化，它因5G网络和物联网的崛起而诞生.随着云游戏、VR技术以及人工智能技术在日常生活中的广泛运用，对计算资源的需求也在日渐增长.然而，受体积与功耗限制，处于边缘的节点设备算力较弱.本文提出了gEdge：一种基于容器技术的云边协同的异构计算框架.该框架通过GPU虚拟化技术，将云端的物理GPU资源分为多块虚拟GPU资源，按需为边缘节点提供GPU算力资源，并且对用户容器无感知.实验表明，使用gEdge框架使边缘节点使用的容器镜像体积降低了48.8%，容器启动时间降低了35.5%，平均相对运行速度提高了213%.

关键词：图形处理器虚拟化技术容器技术边缘计算云边协同

一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统

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光子学报 2024年第4期53卷 209-220页

作者：徐宇枫刘沅秩秦明辉赵辉陶卫上海交通大学电子信息与电气工程学院感知科学与工程学院上海200240

以视觉惯性为核心的导航技术在长期运行工况下误差会不断累积,进而产生严重的轨迹偏移。针对该问题,提出一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统。该系统以视觉惯性里程计高频率、高局部精度特性为基础,在室内外不同场景中,提... 详细信息

以视觉惯性为核心的导航技术在长期运行工况下误差会不断累积,进而产生严重的轨迹偏移。针对该问题,提出一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统。该系统以视觉惯性里程计高频率、高局部精度特性为基础,在室内外不同场景中,提供可选的全局信息辅助方案,融合卫星导航原始信息、超声基站测距信息以及视觉靶标定位辅助信息,实现室内外一体化全局低偏导航。搭建数据平台采集现实数据,基于激光点云匹配方法生成轨迹真值,将本文方法与VINS-Mono方法和ORBSLAM3方法进行导航精度评估对比,证明所提出的系统在全天候室内外不同光照环境中鲁棒性最好,在局部和全局都具备最优的导航精度。

关键词：视觉惯性里程计全球卫星导航系统超声定位视觉靶标室内外一体化