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强耦合干扰对消系统接收通道噪声系数分析

微波学报 2022年第3期38卷 53-58页

作者：李毅何方敏李阳孟进海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

在一般无源干扰对消方法的基础上,提出了用于抑制强耦合干扰的改进无源对消方法。该方法通过改变接收通道对消耦合器接法实现。推导了对消系统接收通道的噪声系数公式,计算了典型通道数下改进无源方法和有源方法的对消系统接收通道噪声... 详细信息

在一般无源干扰对消方法的基础上,提出了用于抑制强耦合干扰的改进无源对消方法。该方法通过改变接收通道对消耦合器接法实现。推导了对消系统接收通道的噪声系数公式,计算了典型通道数下改进无源方法和有源方法的对消系统接收通道噪声系数;建立了单通道对消系统实验平台,测试了改进无源方法和有源方法的对消系统接收通道噪声系数。结果表明:不同对消通道增益裕量时,最优的改进无源方法相对有源方法的噪声系数均有较大改善,改善量接近放大器的噪声系数;在固定耦合器耦合度情况下,改进无源方法的噪声系数改善量降低,但在实际工程条件下仍优于有源对消方法的噪声系数。

关键词：干扰对消强耦合耦合器噪声系数

一种基于物理的SiC MOSFET改进电路模型

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电工技术学报 2022年第20期37卷 5214-5226页

作者：李鑫罗毅飞史泽南王瑞田肖飞海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033 西安交通大学电气工程学院西安710049

碳化硅(SiC)材料因其在禁带宽度、击穿电场、电子饱和速度等方面的优势,使得SiC MOSFET具有高频、高压以及高温等优势。然而SiC MOSFET的特殊材料、结构以及高开关速度使得开关瞬态过程中器件内部的物理机理更为复杂。传统的SiC MOSFET... 详细信息

碳化硅(SiC)材料因其在禁带宽度、击穿电场、电子饱和速度等方面的优势,使得SiC MOSFET具有高频、高压以及高温等优势。然而SiC MOSFET的特殊材料、结构以及高开关速度使得开关瞬态过程中器件内部的物理机理更为复杂。传统的SiC MOSFET模型沿用了部分硅(Si)器件的建模方法,难以准确评估器件在装置中的动静态特性。为此,该文提出一种基于物理的SiC MOSFET改进电路模型。基于器件的工作机理,分析传统SiC MOSFET模型的不足,并针对不足进行改进建模。电流扩散方式是影响SiCMOSFET静态特性的重要因素,由于器件N-漂移区较窄,导致漂移区电流扩散呈梯形,进而对漂移区电阻进行改进建模。SiC MOSFET开关瞬态模型刻画了器件的高频应用特性,基于突变结、穿通特性以及负电压关断分别对器件结电容进行改进建模。最后基于CREE 1200V/325A的SiC MOSFET器件进行实验,仿真与实验具有较好的一致性,验证了改进模型的准确性。

关键词： SiC MOSFET 电路模型静态特性瞬态特性

基于二维正交化WLCLMS的自干扰对消方法

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系统工程与电子技术 2022年第9期44卷 2726-2735页

作者：崔中普葛松虎李亚星郭宇谢明亮孟进海军工程大学军用电气科学与技术研究所湖北武汉430033 海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室湖北武汉430033

广义线性结构广泛用于解决共平台系统中同相/正交相位(in-phase/quadrature-phase,IQ)不平衡引起的自干扰镜像信号残留问题。由于在共轭项维度上的拓展,输入信号间的相关性使得用于实现权值向量自适应更新的广义线性复数最小均方(widely... 详细信息

广义线性结构广泛用于解决共平台系统中同相/正交相位(in-phase/quadrature-phase,IQ)不平衡引起的自干扰镜像信号残留问题。由于在共轭项维度上的拓展,输入信号间的相关性使得用于实现权值向量自适应更新的广义线性复数最小均方(widely linear complex least mean square,WLCLMS)算法出现明显的收敛速度下降。针对这一问题,本文提出了一种二维正交化方法,通过特征值分解实现输入信号在样本延时以及共轭项两个维度上的去相关。同时建立了包括格形预测器、基于梯度的白化器,以及数字对消器三级结构的自适应二维正交化WLCLMS模型,实现了时变环境中自干扰信号的实时跟踪。仿真结果表明,该方法在有效提升收敛速度的同时,有着稳定的稳态误差性能,并且针对系统采样率、滤波器阶数、IQ不平衡量的变化具有良好的鲁棒性。

关键词：共平台系统自干扰对消同相/正交相位不平衡广义线性复数最小均方二维正交化

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多抽头结构的宽带射频干扰对消及优化设计

系统工程与电子技术 2023年第9期45卷 2681-2689页

作者：秦焕丁孟进何方敏刘永才王青王衡峰海军工程大学军用电气科学与技术研究所湖北武汉430033 海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室湖北武汉430033

多抽头对消结构可用于抑制大功率发射机产生的宽带噪声干扰,抽头数目和抽头延时间隔的选取直接影响干扰抑制效果,但是现有文献缺少其选取策略及对多抽头干扰对消系统性能的影响分析。针对此问题,建立了多抽头数模混合对消系统的理论模型... 详细信息

多抽头对消结构可用于抑制大功率发射机产生的宽带噪声干扰,抽头数目和抽头延时间隔的选取直接影响干扰抑制效果,但是现有文献缺少其选取策略及对多抽头干扰对消系统性能的影响分析。针对此问题,建立了多抽头数模混合对消系统的理论模型,求解了抽头权值的最优值,首次得到了抽头数目和抽头延时间隔与对消比、收敛速度之间的解析关系。针对权值估计复杂的问题,提出了指数形式的迭代加权方法,有效提高了权值的估计精度和干扰对消比。针对抽头数目和抽头延时间隔的选取策略,提出了对消比最高、收敛速度最快的选取准则,大大降低了费效比,可用于指导多抽头对消结构中抽头数目和延时间隔的选择。结果表明,对于带宽为30 MHz的信号,系统优化后的对消比不低于33 dB,有效解决了宽带干扰问题。

关键词：多抽头抽头数目抽头延时间隔对消比收敛速度

基于销盘载流摩擦平台的电磁发射轨道表面防护研究

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海军工程大学学报 2023年

作者：鲁军勇贾顺凯李白谭赛海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室

为避免电磁发射轨道表面转捩烧蚀损伤，开展轨道表面防护研究工作。首先，采用实验室自研的销盘试验机开展了极端工况载流摩擦实验；其次，利用COMSOL分析了实验过程瞬态温度场的特征；最后，考虑在盘试样表面采用耐高温的钼涂层，仿真... 详细信息

为避免电磁发射轨道表面转捩烧蚀损伤，开展轨道表面防护研究工作。首先，采用实验室自研的销盘试验机开展了极端工况载流摩擦实验；其次，利用COMSOL分析了实验过程瞬态温度场的特征；最后，考虑在盘试样表面采用耐高温的钼涂层，仿真对比了处理前后温度场分布情况。研究表明：因失接触产生的高能电弧是影响滑动电接触瞬态温度场的主要因素之一，会对无处理的盘试样表面造成可达20微米深的烧蚀坑；进行钼涂层处理后的表面温度更高，处理前后的表面温差最高可达数百摄氏度，主要因为钼的热导率较低；在轨道表面处理选材时要统筹考虑耐高温性能和导热性能。研究成果对于延长轨道使用寿命具有重要意义。

关键词：电磁轨道发射滑动电接触瞬态温度场电弧烧蚀

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融合趋势信息的时间序列符号聚合近似方法

计算机应用研究 2023年第1期40卷 86-90页

作者：黄俊杰徐兴华崔小鹏康军杨皓翔海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

为解决符号聚合近似方法(SAX)表示时间序列时忽略序列局部趋势的问题,提出一种融合形态趋势信息的时间序列符号聚合近似方法。该方法以子序列段中的最大值和最小值以及它们两者之间的相对位置为依据,定义一种新的趋势指标来描述子序列... 详细信息

为解决符号聚合近似方法(SAX)表示时间序列时忽略序列局部趋势的问题,提出一种融合形态趋势信息的时间序列符号聚合近似方法。该方法以子序列段中的最大值和最小值以及它们两者之间的相对位置为依据,定义一种新的趋势指标来描述子序列段的趋势,并使用融合趋势指标的符号矢量来近似表示时间序列。针对所提表示方法,给出一种新的距离度量方法,并在UCR数据集和电机转矩数据集上进行分类实验,实验结果表明,所提方法在绝大多数数据集上获得了较SAX方法更高的分类准确率,能够有效弥补SAX方法表示时间序列时忽略局部趋势的不足。

关键词：时间序列符号化表示符号化聚合近似趋势信息

融合Informer和深度哈希的时序数据相似性搜索研究

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控制工程 2023年第7期30卷 1317-1323页

作者：梁英杰张明元姜锋王迪平作为海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室湖北武汉430033

针对工业大数据相似性搜索的效率和准确率不高的问题,提出了一种融合Informer和深度哈希算法的时序数据相似性搜索方法。首先,基于Informer搭建深度哈希数据特征提取模型;然后,通过贪婪哈希函数和层归一化构建深度哈希函数,通过对损失... 详细信息

针对工业大数据相似性搜索的效率和准确率不高的问题,提出了一种融合Informer和深度哈希算法的时序数据相似性搜索方法。首先,基于Informer搭建深度哈希数据特征提取模型;然后,通过贪婪哈希函数和层归一化构建深度哈希函数,通过对损失函数进行优化提高深度哈希算法的性能;最后,对M树(M-tree)进行改进,提高时序数据相似性搜索的效率。基于不同数据集的实验结果表明,该方法在保证较高准确性的前提下,可以有效提高时序数据相似性搜索的速度。

关键词：时序数据 Informer 相似性搜索深度哈希

基于开关模态频率特征的船舶储能变流器故障在线检测方法

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电机与控制学报 2022年第2期26卷 24-31页

作者：黄鹤肖飞杨国润麦志勤海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室湖北武汉430033 中国船舶集团第七一一研究所上海201108

本文对船舶储能三电平BUCK-BOOST双向变流器IGBT开路故障检测方法进行研究。首先分析了三电平BUCK-BOOST双向变流器开路故障的电流响应及其特征,然后提出一种基于开关模态本征频率特征的变流器开路故障检测方法。该方法采用经验模态分... 详细信息

本文对船舶储能三电平BUCK-BOOST双向变流器IGBT开路故障检测方法进行研究。首先分析了三电平BUCK-BOOST双向变流器开路故障的电流响应及其特征,然后提出一种基于开关模态本征频率特征的变流器开路故障检测方法。该方法采用经验模态分解理论获取输入电流中固有的开关模态分量,通过希尔伯特变换得到开关模态频率并根据其变化特征对IGBT开路故障进行检测。最后,论文通过仿真与实验对该方法的可行性与有效性进行验证。研究结果表明,利用瞬时频率法可在开关周期(如0.1 ms)内有效检测变流器IGBT功率器件开路故障,具有速度快、准确率高、以及动态鲁棒性好等优点,可为变流器容错控制提供及时故障信息。

关键词：在线故障检测船舶储能变流器 IGBT开路故障瞬时频率法经验模态分解希尔伯特变换

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径-轴向磁轴承冷却设计及温度场分析

中国电机工程学报 2023年

作者：刘斌余中军付佳海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点试验室

由于磁轴承与转子无直接物理接触、支承特性可控，在小功率等级电机环境下其损耗较低，可采用自然冷却。而对于大功率等级电机，磁轴承损耗增大，必须考虑冷却设计以降低其温升。本文以某型兆瓦级高速永磁发电机磁轴承为研究对象，在考... 详细信息

由于磁轴承与转子无直接物理接触、支承特性可控，在小功率等级电机环境下其损耗较低，可采用自然冷却。而对于大功率等级电机，磁轴承损耗增大，必须考虑冷却设计以降低其温升。本文以某型兆瓦级高速永磁发电机磁轴承为研究对象，在考虑径-轴向磁轴承集成状态及发电机实际内部环境条件下，基于径-轴向磁轴承三维流场、温度场分析，首先研究了自然冷却条件下磁轴承温度场特征，结果表明磁轴承温度过高，径向磁轴承定转子会产生较大热变形，增大磁轴承安全运行风险；为了解决该问题，本文结合电机空冷结构和磁轴承结构特征，提出了一种集成化主动冷却结构，并仿真分析了冷却效果，结果表明进行主动冷却后径-轴向磁轴承温度明显下降，径向磁轴承定转子气隙变化量大幅减小；最后进行了样机温升试验，试验结果与仿真结果一致。

关键词：磁轴承集成状态三维温度场分析冷却设计