光声光谱技术在多组分气体浓度探测中的应用

CO和CH_4气体作为判断变压器运行状态的故障气体,对其浓度的探测在变压器维护中具有重要意义.为了准确探测变压器运行过程中产生的CH_4和CO气体浓度,本文利用光声光谱技术,设计了一套基于宽带光源的多组分气体探测系统,和共振型光声系统相比,该系统中所用的非共振型光声池体积小,易加工,池内各处信号强度相同,降低了对声学信号探测器的安装要求.系统的性能通过对CO和CH_4气体的探测进行评估.首先,从理论上分析了信号强度与调制频率呈反比,然后根据宽带光声系统在不同调制频率下的响应,确定系统的最佳调制频率为22 Hz.在最佳调制频率下,根据温度与待测气体光声信号的关系,对光声信号进行温度补偿,消除温度变化对光声信号的影响,进一步提高了系统的稳定性.最后,通过不同浓度的CH_4和CO气体对系统进行标定.实验表明,温度补偿前后,光声信号随温度的漂移分别为0.023 23V/℃和8.383 48×10~(-5) V/℃,通过对不同浓度CH_4和CO气体的探测,系统的线性度分别达到0.995和0.998 4.在一个大气压下,积分时间为1s时,宽带光声探测系统对CO和CH_4气体的探测极限浓度能够达到1μL/L.该系统成本低,线性度好,探测灵敏度符合国标对变压器维护过程中CO和CH_4气体的探测要求.     

一种改进的夜间数字能见度测量方法

为降低背景光噪声对数字摄像法夜间能见度测量的不确定性影响,对双光源法能见度测量系统进行改进。该系统利用避光筒限制CCD相机视场角,拍摄2个位于不同距离的LED背光源,然后对摄取到的图像进行处理得到光源图像的灰度值,再根据阿拉德定律求得大气消光系数,计算出大气能见度值。通过在无背景光、有背景光未加避光筒和加避光筒3种条件下的比对实验,分析光源图像的灰度信息,并将实验结果进行处理,得出有避光筒和无避光筒时测得的能见度值与无背景光下测量结果的相关系数分别是0.911 3和0.322 7,均方根相对偏差分别是6.87% 和23.38%。结果表明:系统抑制背景光噪声的能力明显增强,能较准确地测量夜间能见度。     

基于负氢离子源的全三维PIC/MCC模拟算法研究

在分析负氢离子源中等离子体物理机理基础下, 研究并优化粒子模拟算法, 设计高效的粒子存储方法. 研究并运用粒子碰撞蒙特卡罗方法, 考虑等离子体势以及带电粒子间库仑碰撞, 研制了全三维粒子模拟/蒙特卡罗算法(PIC/MCC). 采用磁荷模型, 运用时域有限差分方法计算多峰磁场, 并结合国外负氢离子源JT-60U, 考虑负氢离子源中主要反应, 对全三维PIC/MCC模拟算法模拟验证.     

一种模拟热导率的非平衡分子动力学方法

提出一种计算热导率的非平衡分子动力学(NEMD)方法,通过构造均匀内热源获得抛物线形温度分布,并基于Fourier导热定律计算热导率,与Müller-Plathe发展的反扰动非平衡分子动力学(RNEMD)方法相比,不仅具有能量动量守恒和收敛性好的优点,还克服了常规NEMD方法中热冷源区域存在局域热力学非平衡的问题,并有模拟系统温差影响小的特点.对液态氩的热导率进行模拟并与RNEMD方法的模拟结果进行对比.     

H optimal approximation for causal spline interpolation

In this paper, we give a causal solution to the problem of spline interpolation using H^∞ optimal approximation. Generally speaking, spline interpolation requires filtering the whole sampled data, the past and the future, to reconstruct the inter-sample values. This leads to non-causality of the filter, and this becomes a critical issue for real-time applications.Our objective here is to derive a causal system which approximates spline interpolation by H^∞ optimization for the filter. The advantage of H^∞ optimization is that it can address uncertainty in the input signals to be interpolated in design, and hence the optimized system has robustness property against signal uncertainty.We give a closed-form solution to the H^∞ optimization in the case of the cubic splines. For higher-order splines, the optimal filter can be effectively solved by a numerical computation. We also show that the optimal FIR (finite impulse response) filter can be designed by an LMI (linear matrix inequality), which can also be effectively solved numerically. A design example is presented to illustrate the result.     

基于GPS秒脉冲的参考源实时校正算法

全球定位系统(GPS)接收机的秒脉冲(PPS)随机误差大,并且板载时钟存在累积误差。在分析GPS秒脉冲的正态分布特性基础上分别提出了秒脉冲参考源和时钟参考源的实时校正算法,其中秒脉冲参考源校正算法对高频脉冲连续累加求平均获取了一秒内脉冲数平均值,以预测秒脉冲与协调世界时(UTC)秒脉冲的时间误差均值作为补偿,生成校正秒脉冲;在均值法求温补晶振(TCXO)实际频率基础上,研究了用于校正时钟参考源的脉冲补偿算法。仿真实验结果表明,采用GPS秒脉冲参考源校正算法后秒脉冲随机误差减小7.5倍;采用时钟参考源实时校正算法校正后产生的12.5 MHz参考源连续9.5 h测试误差低于140 ns。基于GPS秒脉冲的参考源实时校正算法可有效减小误差。     

分压-自偏压共源放大电路的Multisim仿真研究

针对场效应管电路分析中不同元件性能参数不同而导致一些理论计算复杂、繁琐,并且难于理解的情况,通过对N沟道增强型MOS场效应管组成的分压-自偏压共源放大电路的理论研究,利用Multisim仿真软件对电路实际工作情况进行模拟,根据二者结果的对比,研究并提出了分压-自偏压共源放大电路的Multisim电路仿真研究的方法。     

Blind 2-D Angles of Arrival Estimation for Distributed Signals Using L-Shaped Arrays

Most existing two dimensional（2-D）angles of arrival（AOAs）estimation methods are based on the assumption that the signal sources are point sources.However,in mobile communications,local scattering in the vicinity of the mobile results in angular spreading as seen from a base station antenna array.In this paper,we consider the problem of estimating the 2-D AOAs of spatially distributed sources.First we perform blind estimation of the steering vectors by exploiting joint diagonalization,then the 2-D AOAs are obtained through two fast Fourier transforming of the estimated steering vectors.Simulations are carried out to illustrate the performance of the method.     

用Matlab软件拼合超辐射发光二极管宽带光源

针对目前超宽带光源高输出功率光源光谱拼合设计上的难点,创造性地提出了一种利用Matlab计算机编程的高效设计方法,并结合测试得出了与实际非常一致的结果,模拟值与实测值在近500hm的带宽内误差小于±1 dB.     

一种利用信源冗余的Turbo均衡新算法

为克服无线衰落信道中严重的符号间干扰(ISI)的影响,提出了一种新的利用信源冗余的Turbo均衡算法。该算法将联合信源信道译码技术与Turbo均衡技术结合起来,在均衡、译码、信源之间建立起软信息交互的环路,有效提高了整体接收的性能。外信息传递(EXIT)图分析与计算机仿真均表明,尽管信源冗余给译码器带来的性能提升较为有限,但是将这部分信息反馈回均衡器后,在严重ISI信道,信源冗余度为70%时,整体接收的性能改善约为9.5 dB,基本达到了理想加性高斯白噪声（AWGN）信道下的误码性能。