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基于参数特征映射的多站时差测量实现

系统工程与电子技术 2024年

作者：陈望杰朱伟强樊振宏刘建南京理工大学电子工程与光电技术学院南京电子设备研究所

本文设计了一种基于参数特征映射的多站时差定位系统中时差测量方法，由主站检测并产生参考信号，广播至各从站；各站根据此参考信号基于频域互相关算法完成时差测量。该方法有效提高二相相移键控（binary phase shift keying， BPSK）... 详细信息

本文设计了一种基于参数特征映射的多站时差定位系统中时差测量方法，由主站检测并产生参考信号，广播至各从站；各站根据此参考信号基于频域互相关算法完成时差测量。该方法有效提高二相相移键控（binary phase shift keying， BPSK）信号、四相相移键控(quadrature phase shift keying， QPSK）信号、频移-相移复合调制(frequency shift keying-phase shift keying， FSK-PSK)信号等时差测量精度。本文给出了基于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array， FPGA)时差测量方法的硬件实现，采用实时动态压缩方法，FPGA算法实现资源减少50%；采用抛物线拟合方法，提高时差估计精度；采用基于参数特征映射的数据传输方法，保障多站数据的完备、避免数据缺失和冗余的同时，数据传输量降低95%。仿真与试验测试结果表明，信噪比（signal-to-noise ratios， SNR）≥5dB时，PSK调制信号时差测量精度优于5ns;对于前沿缓变调制信号，随着脉冲上升沿宽度增大，时差测量精度无明显变化；最后，在外场试验与飞行试验结果中验证方法的有效性与可行性。

关键词：多站定位系统参数特征时差测量互相关 FPGA实现

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基于第三方服务的楼宇集群共享储能成本优化

高电压技术 2024年第6期50卷 2523-2536,I0007-I0009页

作者：冀瑞强胡健张晓杰王蕾杨自娟山东理工大学电气与电子工程学院淄博255000 山东理工大学经济学院淄博255000

分布式可再生能源发电设备在城市中日益普及,配置储能是应对其出力不确定性的有效措施。采用广义纳什议价理论提出了一种基于第三方服务的楼宇集群共享储能成本优化模型。以楼宇、储能运营商在主从博弈纳什均衡时的运行成本作为谈判破裂... 详细信息

分布式可再生能源发电设备在城市中日益普及,配置储能是应对其出力不确定性的有效措施。采用广义纳什议价理论提出了一种基于第三方服务的楼宇集群共享储能成本优化模型。以楼宇、储能运营商在主从博弈纳什均衡时的运行成本作为谈判破裂点,建立楼宇、储能运营商多主体纳什议价模型,并等效转化为系统运行成本最小子问题和虚拟储能议价子问题。在虚拟储能议价子问题中,针对一般纳什议价过程中各主体议价能力无差异的问题,采用年度充放电量衡量楼宇对共享储能系统的贡献,并作为议价能力参数参与协商制定虚拟储能容量租赁价格。算例结果表明:纳什议价机制下楼宇和储能运营商具有平等的议价权,可获得比主从博弈机制下更低的虚拟储能容量租赁价格,从而使楼宇运行成本下降,储能运营商收益提升,实现了共享储能系统经济效益的全局最优。基于充放电量构建的议价能力参数体现了楼宇对共享储能系统贡献的差异性,可提高楼宇参与共享储能的积极性,缩短储能运营商的静态投资回收期。

关键词：共享储能储能运营商租赁价格广义纳什议价议价能力

特征域近端高维梯度下降图像压缩感知重构网络

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 119-130页

作者：杨春玲梁梓文华南理工大学电子与信息学院广东广州510640

压缩感知理论可以被用于解决信源采集设备计算资源受限的问题,但信号重构过程存在不确定性。传统的重构算法计算复杂度高,难以在实际中应用。近期,基于深度学习的重构算法打破传统算法的局限性,以其速度快、质量高等特点受到了广泛关注... 详细信息

压缩感知理论可以被用于解决信源采集设备计算资源受限的问题,但信号重构过程存在不确定性。传统的重构算法计算复杂度高,难以在实际中应用。近期,基于深度学习的重构算法打破传统算法的局限性,以其速度快、质量高等特点受到了广泛关注。现有的深度学习重构算法可以划分为“黑盒子”以及基于优化启发网络两种类型。与“黑盒子”式的网络结构相比,基于优化启发的深度网络更容易获得高精度的恢复,同时也更具可解释性。然而现有基于优化启发的图像压缩感知重构网络在每个优化阶段仅学习单一梯度,存在测量值信息利用不足、难以准确地学习梯度等缺点,限制了重构性能的提升。为了更充分地利用测量值信息,降低梯度学习的难度,本文提出了高维空间梯度学习思想,实现更准确的梯度回归。在此基础上,本文提出了特征域近端高维梯度下降(FPHGD)算法,并设计了实现该算法的深度神经网络(FPHGD-Net)以获得高精度图像重构结果。此外,本文设计了3种不同复杂度的深度空间近端映射网络结构,以满足不同的应用条件,按空间复杂度从低到高,相应模型分别为FPHGD-Net-Tiny、FPHGD-Net、FPHGD-NetPlus。实验结果表明,与OPINE-Net+相比,所提3种模型在Set11数据上的平均PSNR分别提升1.34、1.51和1.88 dB,并且在重构视觉效果上,能够恢复出更丰富的图像细节。

关键词：图像压缩感知深度学习图像恢复卷积网络近端梯度下降

基于核共轭梯度演化模糊系统的混沌时间序列在线预测

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控制与决策 2024年第9期39卷 3099-3107页

作者：胡磊韩敏大连理工大学电子信息与电气工程学部大连理工大学教育部工业设备智能控制与优化重点实验室

为了增强演化模糊系统在混沌时间序列中的在线预测性能,提出一种基于核共轭梯度的演化模糊系统模型.该模型通过基于结构演化的前件部分,挖掘并捕获隐藏在时间序列中的模糊规则.同时,基于参数更新的后件部分有机结合稀疏学习策略和核共... 详细信息

为了增强演化模糊系统在混沌时间序列中的在线预测性能,提出一种基于核共轭梯度的演化模糊系统模型.该模型通过基于结构演化的前件部分,挖掘并捕获隐藏在时间序列中的模糊规则.同时,基于参数更新的后件部分有机结合稀疏学习策略和核共轭梯度算法,以降低计算复杂度和提高模型收敛性能.基于核共轭梯度的演化模糊系统不仅剔除了样本中的冗余信息,而且有效平衡了模型的预测精度和预测效率.实验结果表明,所提模型在标杆和真实混沌时间序列的在线预测任务中具有有效性.

关键词：混沌时间序列在线预测演化模糊系统模糊规则稀疏学习策略核共轭梯度

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基于三角阵列雷达波浪参数反演方法

现代防御技术 2024年

作者：黄平陈望杰朱伟强彭树生南京电子设备研究所南京理工大学电子工程与光电技术学院

本文提出了一种改进周期图法的波浪功率谱分析方法，优化了谱估计的计算流程，提升了波高波周期等参数反演的速度。然后，研究了波浪方向估计算法，利用雷达阵列测得的波面三点高度获取水面斜率，通过斜率及水面升沉变化的相互关系来确... 详细信息

本文提出了一种改进周期图法的波浪功率谱分析方法，优化了谱估计的计算流程，提升了波高波周期等参数反演的速度。然后，研究了波浪方向估计算法，利用雷达阵列测得的波面三点高度获取水面斜率，通过斜率及水面升沉变化的相互关系来确定波浪方向信息，简化了波浪方向反演的计算方法。最后，与浮标数据对比实验结果表明，本文的波浪参数反演方法与Datawell Mk III波浪浮标的反演方法得到的波浪参数相关性达到98.4%，可以满足实际使用要求。

关键词：波浪功率谱改进周期图法阵列雷达空间向量波浪参数反演

高原环境对车辆动力舱温度场及红外特性影响研究

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兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 17-25页

作者：李耀宗任登凤韩玉阁南京理工大学能源与动力工程学院南京210094 南京理工大学电子设备热控制工信部重点实验室南京210094

高原环境下,发动机、冷却系统等部件的运行状况发生较大变化,对动力舱室热环境产生影响,给目标的红外特性预测带来困难。对高原环境下动力舱及内部柴油机的运行状况进行仿真,采用GT-POWER软件建立一维传热模型,对柴油机在西藏贡觉县运... 详细信息

高原环境下,发动机、冷却系统等部件的运行状况发生较大变化,对动力舱室热环境产生影响,给目标的红外特性预测带来困难。对高原环境下动力舱及内部柴油机的运行状况进行仿真,采用GT-POWER软件建立一维传热模型,对柴油机在西藏贡觉县运行时的状况进行模拟,并将结果与高原环境下三维目标温度场模型进行耦合,获得动力舱的三维温度场分布情况。基于此建立目标红外辐射特征模型,对动力舱的辐射特性进行计算。结果表明:相较于平原地区,高原地区柴油机的燃烧状况较差,功率及扭矩分别降低160 kW和782 N·m,有效燃油消耗率增大46 g/(kW·h);动力舱室表面温度有不同程度降低;排烟及周围部位的温度场及红外特征更为明显。

关键词：高原环境发动机 GT-POWER 温度场红外特性

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兆瓦级高速永磁电机新型转子冷却结构研究

电机与控制学报 2024年第5期28卷 38-47页

作者：蔡蔚牛金花唐跃哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080

兆瓦级高速永磁电机转子侧无强迫冷却措施时转子侧温升高、永磁体失磁风险高,基于此问题,提出一种新型的加强筋转子轴向通风结构,该结构能够提高转子侧的壁面对流散热系数、提升转子侧的散热能力、降低电机温度。以一台1 MW、18000 r/mi... 详细信息

兆瓦级高速永磁电机转子侧无强迫冷却措施时转子侧温升高、永磁体失磁风险高,基于此问题,提出一种新型的加强筋转子轴向通风结构,该结构能够提高转子侧的壁面对流散热系数、提升转子侧的散热能力、降低电机温度。以一台1 MW、18000 r/min的高速永磁电机为例,建立该电机的三维全域流固耦合求解模型,基于计算流体力学和有限元法对电机流体场与温度场进行分析,揭示电机在额定工况下的流体与温度分布规律。将新冷却结构与传统冷却结构的散热性能及温升变化进行对比,验证新型冷却结构在提升电机散热性能方面的有效性。最后,分析入口风速对电机最高温度的影响,得到适合该冷却结构的入口风速范围,为外部风压设备的选择提供理论支撑。

关键词：兆瓦级高速永磁电机电机损耗转子通风冷却流体场温度场冷却结构优化

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光轴稳定探测系统无热化光机结构设计

中国光学（中英文） 2024年第4期17卷 909-920页

作者：宋长孝于信白素平姜冬旭刘才关淼心韩佳昊长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学电子信息工程学院吉林长春130022

在星地领域,激光通讯设备的发射光轴和接收光轴的对准度至关重要,而温度变化会导致光学元件和机械结构变形,影响光轴对准度,使系统探测精度降低。针对这一问题,本文设计了一种用于探测的高精度光轴稳定系统,根据宽波段和共轭成像的技术... 详细信息

在星地领域,激光通讯设备的发射光轴和接收光轴的对准度至关重要,而温度变化会导致光学元件和机械结构变形,影响光轴对准度,使系统探测精度降低。针对这一问题,本文设计了一种用于探测的高精度光轴稳定系统,根据宽波段和共轭成像的技术要求,使用具有像传递的离轴反射式开普勒望远系统压缩光束,经过分光镜后分别进入到探测子单元中,并设计了长焦距光轴稳定探测系统以提高探测精度;为校正反射系统的热差,根据光学被动无热化技术利用折射镜组补偿反射镜组的热致像差;设计机械结构并进行有限元分析;对有限元数据进行处理并带回到光学软件中仿真温度变化引起的光轴偏移角度;最后搭建平台进行验证。结果表明:光轴稳定探测系统在-10℃时光轴偏移角度为3.90″,在45℃时光轴偏移角度为4.23″,降低了温度变化对光轴偏移的影响。

关键词：离轴双反系统光轴稳定性无热化设计有限元分析泽尼克多项式

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辐射冷却相变材料热管理性能实验研究

工程热物理学报 2024年第2期45卷 520-524页

作者：翟化天范德松于坤洋李志松李强南京理工大学电子设备热管理工信部重点实验室南京210094 中国人民解放军93126部队北京100084 上海卫星工程研究所上海201109

辐射冷却被认为是解决电子设备过热问题的创新被动方法。然而,较低的净冷却功率限制了其应用。本文提出了一种基于辐射冷却和相变效应的复合材料实现对产热器件的热缓冲。以三聚氰胺泡沫(MF)为三维骨架,聚乙二醇(PEG)为相变材料,含氟聚... 详细信息

辐射冷却被认为是解决电子设备过热问题的创新被动方法。然而,较低的净冷却功率限制了其应用。本文提出了一种基于辐射冷却和相变效应的复合材料实现对产热器件的热缓冲。以三聚氰胺泡沫(MF)为三维骨架,聚乙二醇(PEG)为相变材料,含氟聚合物(PVDF-HFP)为辐射冷却层,制备了具有优异抗泄露能力的辐射冷却相变材料(RC-PCMs)。复合材料不仅具有高太阳反射率(0.93)和高红外发射率(0.91),还具有高焓值(182 J/g)的特性。这项工作为新型被动辐射冷却技术提供了有益的参考。

关键词：辐射冷却相变材料热缓冲辐射特性