升压型DC-DC开关变换器的混杂建模与控制研究

基于混杂系统理论,建立了升压型开关变换器的混杂自动机模型,使得开关变换器的控制简化为混杂自动机模型的边界选择问题。与传统的状态空间平均法和电路平均法相比,该模型中没有任何假设和线性近似,建模精度高,可以对电力电子电路进行更好的分析与控制。根据开关变换器电感最小电流与输出电流的比较,将电感电流连续模式细分为完全电感供能模式和不完全电感供能模式两种子模式,提出一种新的混杂控制策略,应用电路理论方法给出了理想变换器和考虑输出电容寄生电阻的混杂控制边界的综合方法和计算公式。数值结果和分析表明了混杂建模和控制策略的有效性。     

基于微粒群本质特征的混沌微粒群优化算法

在总结对微粒群优化(PSO)算法本质的主要研究成果的基础上,提出了基于微粒群本质特征的混沌微粒群优化(CPSO)算法.该算法用混沌搜索方法代替随机数产生器在较好的区域搜索最优解.为了提高粒子群的多样性,用由粒子邻域内若干个个体最优位置依其适应值加权平均得到的中心位置代替标准PSO算法的全局历史最优位置.然后,根据粒子个体最优位置与上述中心位置间的距离自适应地调整混沌搜索区域半径.用几个经典测试函数的仿真结果及与其它几种PSO算法的比较结果验证了新算法的有效性.     

STC-OFDM系统的post-IDFT多波束形成技术

提出了适用于空时编码-正交频分复用(OFDM)系统的后-逆离散傅立叶变换(post-IDFT)多波束形成技术.该技术通过对空频信道相关矩阵进行特征分解获得多个特征模式,再利用空时分组码(STBC)各发射分支信号的正交性使OFDM系统形成多个post-IDFT波束.接收端根据STBC传输矩阵的正交性对多波束解码.系统获得的空间分集增益为空频信道相关矩阵的特征值之和,最大空间分集增益与子载波波束形成方案相同,误码率比STC-OFDM的低.该技术将复杂度降低到子载波波束形成方案的1/S(S为OFDM系统的子载波数目),而且当波束维数(m)小于发射天线数目(M)时,可进一步减少M-m个IDFT模块     

单环非互易铁氧体移相器

为了研制自动跟踪同步通信卫星平板相控天线阵系统,对相控阵天线中的关键元件单环非互易铁氧体移相器进行了研究。利用双平板模型推导出了单环非互易铁氧体移相器的超越方程,并对其特性进行了讨论。根据超越方程对单环非互易铁氧体移相器的差相移随铁氧体厚度的变化进行了数值计算。结果表明随铁氧体厚度的增加,它的差相移增加。     

基于改进粒子群算法的工程项目综合优化

为解决现有粒子群优化算法进化过程中"早熟"的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法HSPSO.算法采用多子群分层策略,以提高收敛速度和优化精度.为求解工程项目的综合优化问题,建立了工期-成本-质量的数学优化模型和多目标优化模型.通过实例对标准粒子群优化算法(SPSO)和差分进化(DE)算法进行了比较,并采用HSPSO算法进行多目标优化.最后,用枚举法验证了模型的合理性和算法的有效性.与已有研究相比,HSPSO算法能在种群规模较小(20个粒子)的情况下,快速找到满意的解(平均迭代次数不超过20次).     

粒子群优化算法的信息共享策略

为寻求更有效的信息共享策略,分析了粒子群优化（PSO）算法的信息共享机制及由粒子个体最优位置构成的平衡点的作用．在此基础上,以标准PSO算法为原型,提出了4种使用不同信息共享策略的PSO算法,并用5个经典测试函数测试、比较了它们的性能．仿真结果表明,提出的前2种信息共享策略可以明显改善PSO算法的性能．基于PSO算法的理论分析和仿真结果,给出了一个好的信息共享策略应满足的条件：粒子应有选择地共享邻域个体的信息,以保证粒子群的平衡点具有良好的质量与多样性,同时又不过于随机地变化．     

Boost DC/DC的低压启动能力

为了准确预测Boost DC/DC低压启动能力,采用稳态分析方法,分析了电流负载、寄生参数、功率开关饱和电流及导通阻抗、开关频率、启动电路最低工作电压等因素对Boost DC/DC低压启动能力的影响,提出了预测Boost DC/DC恒流负载下最小启动电压的解析模型.将该模型应用于采用0.6μm CMOS工艺的Boost DC/DC设计中,模型计算结果相对HSPICE仿真结果的最大误差为4.5%.本模型可推广至恒定电阻负载的情况.     

电源管理芯片低压低功耗过热保护电路

利用晶体管PN结的导通电压随温度升高而降低,而其变化值随温度的升高而增加的特性,设计了集成于电源管理芯片内部的温度传感器,实现了过热保护,并通过反馈延迟重新接通电源,避免了在过热温度点的热振荡.采用0.6μm B iCMOS工艺参数,对电路进行模拟仿真.结果表明,该电路的功耗低(静态电流约0.5μA);在电源电压为2.5~5.0 V,关断温度设置为150℃时,关断温度误差<±1.00℃;重新接通电源的迟滞温度设置为135℃时,实际接通电源时的温度误差<±0.01℃.     

多跳超宽带无线传感器网络的能耗与网络容量分析

能量消耗、能量效率和网络容量是衡量传感器网络性能的重要指标。本文在分析基于超宽带技术的无线传感器网络节点能耗的基础上,对采用多跳通信方式的传感器节点进行建模与分析,并得出使得数据传输能耗最小的最优传感器节点间间距。最后本文针对超宽带技术提出了网络容量分析模型。仿真结果表明,在多跳通信方式下网络业务负载模式和传感器节点分布密度对传感器节点的能耗和能量效率都有着较大的影响且网络容量并非随着并行通信的传感器节点对数的增大而线性增大。     

在移动RFID系统中防碰撞协议的系统性能评估方法

目前,对于静态场景下防碰撞协议的研究已比较成熟。通过系统效率,各种防碰撞协议的系统性能可以得到较好的评估。然而,在许多实际的RFID应用系统中,标签通常附在物品上并在信号区内沿着固定路径移动,该场景叫做移动RFID系统。这意味着标签在信号区的停留时间是有限的,标签在信号区停留时间的有限性和标签识别的随机延迟会导致部分标签没有识别就离开信号区(丢失标签),此时,标签丢失率TLR是最为重要的性能指标。迄今为止,在移动RFID系统下,只有固定帧长ALOHA协议的TLR可以用数学计算的方式获得,但是计算量非常大,而其他防碰撞协议还没有较好的方法获得TLR。本文提出一种简化的移动RFID系统模型,通过该系统模型,各种防碰撞协议在移动RFID系统下的TLR能够较容易的获得。