5G通信系统中massive-MIMO-FBMC技术的结合概述摘要为了应对第五代移动通信（5G）中更高数据率和更低时延的需求，大规模MIMO （massive multiple-input multiple-output）技术已经被提出并被广泛研究。大规模 MIMO技术能大幅度地提升多用户网络的容量。而在5G中的带宽研究方面，特别 是针对碎片频谱和频谱灵活性问题，现有的正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术不可能应对未来的挑战，新的波形方案需要 被设计出来。基于此，FBMC（filter bank multicarrier）技术由于具有比OFDM低 得多的带外频谱泄露而被受到重视，并已被标准推进组IMT-2020列为5G物理层 的主要备选方案之一。 本文首先回顾了5G中波形设计方案（主要是FBMC调制）和大规模多天线系 统（即massive MIMO）的现有工作和主要挑战。然后，简要介绍了基于Massive MIMO的FBMC系统中的自均衡性质，该性质可以用于减少系统所需的子载波数 目。同时，FBMC中的盲信道跟踪性质可以用于消除massive MIMO系统中的导频 污染问题。尽管如此，如何将FBMC技术应用于massive MIMO系统中的误码率、 计算复杂度、线性需求等方面仍然不明确，未来更多的研究工作需要在massive MIMO-FBMC方面展开来。 关键词：大规模MIMO；FBMC；自均衡；导频污染；盲均衡
上传时间： 2022-02-25
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摘要: 智能机器人仿真系统，由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响，仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主，无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此，首先分析两轮移动机器人数学运动模型， 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块，以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面，并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究，并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展，虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量［1］。而机器人作为一种新型 的生产工具，应用范围已经越来越广泛，几乎渗透到各个领 域，是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真，无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性，更加无法实现控制的真实场景［2］。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点，本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台，以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics ［3］为实时仿真与控 制平台，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算，使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析，不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时，障碍检测一直存在， 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下，障碍检测依然存在，只不过对机器人行 动不产生影响，目的是把环境信息直观
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-03-11
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一台数控机床的先进程度衡量着一个国家制造业的先进水平，而数控机床最核心的部分就是数控机床控制系统。近年出现的ARM数入式系统具有硬件资源丰富、性能好、成本低和功耗低等优点，FPGA技术具有可重复编程、在线升级、实时性好、可靠性高等优点。为了克服传统的数控机床成本高、控制精度低、实时性差，可靠性低等缺点，研究基于ARM+FPGA架构的新型数控机床系统，具有重要的社会经济意义和重大的经济价值本文以数控机床为工程背景，以何服电机PMSM为具体对象以ARM+FPGA作为数控系统的实现平台，从提高何服系统位置环控制的自适应能力，提高位置环、速度环和电流环等复杂运算的处理速度，提高系统管理与控制程序开发的简单性、界面的美观性等方面开展了深入的研究。其主要研究工作和结论如下：（1）在对比分析了几种控制系统架构基础上，提出了一种基于ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案。该系统采用以ARM作为系统主控与运动轨迹计算芯片，FPGA作为何服系统运动控制芯片，而其中的FPGA运动控制系统包括自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块三大部分（2）针对提出的 ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案，进行了有关数学模型的建立占推导，并借助MATLAB工具建立系统仿真模型进行仿真。系统仿真结果表明，该系统位置响应超调量小，响应时间短，系统性能优越（3）为了提高运动控制的实时性、可靠性、灵活度，根据运动控制系统的模型，提出了一种FPGA实现的运行控制系统的结构，井详细进行了自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块等内部各模块的设计，之后利用HDL进行了有关模块的程序设计和PGA实现仿真（4）针对基于ARM微处理器的主挖与运动轨迹计算系统，进行了系统控制界面的设计，FPGA与ARM芯片、FPGA与上位机等通信程序设计，进行了运动控制中加减速、插补方法的分析与设计关键字：数控机床：水磁同步电机：自适应模糊控制：ARM:FPGA
上传时间： 2022-03-11
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随着汽车电子技术的发展，汽车作为一种融合了当代多种高新技术的交通工具，需要采用越来越多的电子控制系统，这些复杂的系统控制需要检测及交换大量数据，传统的点对点控制方式不但布线复杂、昂贵，而且可靠性差、重量大维护成本高，已经无法满足现代汽车的通信要求，为了解决上面这些问题，德国BOSCH公司的CAN总线控制应运而生，且日前得到了广泛应用。为了应对当前某些整车厂对车载CAN总线控制系统应用的需求，以及解决由于没有一个开放的CAN应用层协议，使不同配套厂的设备之间不能互操作的问题论文以基于SAEJ939协议的汽车CAN总线控制系统设计与测试作为研究课题制定了基于SAEJ939协议的CAN应用层协议并设计开发了CAN总线控制模块结合项目组已有的技术基础，论文首先研究了CAN总线协议特点和实现该技术的要求，并研究分析了CAN总线的应用层协议规范SAE939，在此基础上，根据某整车厂需求，分别从网络拓扑结构的总体设计、模块的信号定义、信息发送周期选择、报文优先级分配以及节点地址定义等几个方面设计制定了一套具有良好扩展性的汽车CAN应用层协议。此外，课题还完成了CAN总线控制模块的全部硬件设计，通过软件开发实现了所制定的CAN应用层协议以及各控制模块的功能为了验证CAN总线系统设计方案和所制定的CAN应用层协议的可行性，以及测试网络性能，课题对CAN总线控制模块和CAN网络系统进行CAN模块的致性测试，CAN控制模块通信功能测试，以及应用cAN总线开发工具 CANoe进行的CAN总线仿真实验和整个系统平台测试。通过研究这些实验和测试的结果验证了CAN总线控制系统的实时性、可靠性和稳定性，证明了课题设计方案可行此外，误题的研究也为实现具有自主知识产权的汽车CAN总线控制技术的产品化积累了经验，课题也因此具备继续研究开发的意义和良好的经济的前景
标签： 汽车CAN总线
上传时间： 2022-03-23
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随着智能手机屏幕越来越大，功能越来越多，耗电量越来越大，手机充电也越来越频繁。杂乱的数据线和频繁的插拔使人们对充电过程感到不胜其烦，不仅如此，频繁的插拔还容易引起手机充电接口的损坏，因此，人们需要一种更加便捷可靠的充电方法。手机无线充电技术是一种依靠空间磁场耦合将供电端的电能传输给手机电池从而对其进行充电的技术，这是一种全新的充电方法，克服了传统手机充电方法的弊端，可以使充电更加灵活、方便、安全。这种新的充电方法具有广阔的发展和应用前景，日前已受到了相关研究机构和企业的高度关注，且已有一些相关产品面市。本文通过对无线充电技术的原理、电路、通信及耦合机构等方面进行研究，设计了一种用于手机的无线充电系统。本文所做的研究工作对无线充电技术的推广和应用有一定的促进作用，能为未来无线充电系统的设计提供一些参考和借鉴本文的主要研究工作有：闸述了无线充电系统的工作原理及系统的基本结构，分析了手机无线充电系统的需求，并提出了系统的主要设计要求：设计了系统的主电路和谐振电路，完成了控制芯片的选型，并阐述了系统的控制方法和流程；为了使接收端可以将其功率需求及充电状态等信息反馈回发射端，以实现更准确的控制，设计了从接收端到发射端的单向通信信号调制电路以及相关的数据包时序、格式和编码方式等，并用 Simulink对信号调制电路进行仿真，以验证信号调制电路的调制效果；为了克服传统的绕线式稠合机构成本高、制作和装配工艺复杂、一致性不好等缺点，减轻耦合机构重量，并提高其可靠性，设计了一种PCB耦合机构：为了验证所设计的手机无线充电系统的性能，搭建了一个实验系统，实验结果表明所设计的系统满足一般的工程要求。关键词：手机无线充电，磁场耦合，单向通信，PCB耦合机构
标签： 无线充电
上传时间： 2022-03-30
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非常好的书本，大学课表，可以互相交流学习，互相提供帮助，又不懂得问题，大家互相学习，互相帮助，互相提高《电力系统分析基础》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《电力系统分析基础》力求能充分反映当代电力系统分析领域的最新成就，突出电力系统分析基础的特点，在保证体系完整、理论严谨的基础上，力求简洁、实用，概念明晰，删除那些不必要的冗长的计算和推导过程，并将较复杂的电力系统暂态分析内容调整到后续其他课程。《电力系统分析基础》既可供高等学校电气类有关专业师生使用，也可供从事电力系统工作的专业技术人员自学参考。
标签： 电力系统
上传时间： 2022-04-28
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《数字集成电路:电路、系统与设计(第二版) 》，电子工业出版社出版，外文书名: Digital Integrated Circuits:A Design Perspective,Second Edition，作者：简·M.拉贝艾 (Jan M.Rahaey) (作者), Anantha Chandrakasan (作者), Borivoje Nikolic (作者), 周润德 (译者), 等 (译者)。本书由美国加州大学伯克利分校Jan M. Rabaey教授等人所著。全书共12章，分为三部分： 基本单元、电路设计和系统设计。本书在对MOS器件和连线的特性做了简要的介绍之后，深入分析了数字设计的核心——反相器，并逐步将这些知识延伸到组合逻辑电路、时序逻辑电路、控制器、运算电路以及存储器这些复杂数字电路与系统的设计中。为了反映数字集成电路设计进入深亚微米领域后正在发生的深刻变化，本书以CMOS工艺的实际电路为例，讨论了深亚微米器件效应、电路最优化、互连线建模和优化、信号完整性、时序分析、时钟分配、高性能和低功耗设计、设计验证、芯片测试和可测性设计等主题，着重探讨了深亚微米数字集成电路设计所面临的挑战和启示。
上传时间： 2022-05-13
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在过去的几年，人们共同见证了科学技术为社会发展所带来的奇迹。人们对生活水平有了更高的追求，而智能家居就扮演了一个很重要的角色。智能家居将家庭生活中的各种电器结合成一个有机的整体，进行统一控制，给人们提供了一个高效、优质的生活环境。但随之而来的问题是，如何提出一套符合标准又被大众接受的智能家居系统。本课题聚焦于目前智能家居所面临的价格高昂，布线复杂等问题，设计出一种以MSP430作为主控芯片的无线智能家居控制系统。 本课题主要研究的是一款以超低功耗MSP430单片机作为主控制器，融入各种传感器技术，利用nRF24L01与PT2262/PT2272无线收发芯片组建家庭内网，通过GSM模块实现远程通信的实用经济型智能家居控制系统。系统的研究的内容主要是实现检测与安防的功能，实现数据的远距离与近距离无线传输。系统将硬件设计分为主控模块与从控模块的设计，利用Altium Designer软件分别绘制出主控模块与从控模块的电路连接原理图。在硬件电路设计的基础上，确定软件工作流程，根据软件流程编写C语言程序代码，并且在IAR Systems开发环境中进行编译。通过软、硬件联合调试，确保系统工作的协调性。最后，通过Proteus仿真软件进行仿真，确定方案的可行性，之后进行硬件系统的测试。测试结果表明系统实现了家居周围环境监测、环境异常情况下的报警、家居内部的无线通信以及家居外部的远程通信等功能。 本文研究的智能家居控制系统，融入了无线通信的技术，避免了家庭布线的繁琐，实现了三种环境检测与四种异常情况报警。尝试构建一套成本低，功耗低，操作简单，便于安装的适用于普通家庭的家居智能化操作系统，具有很大的现实意义。
上传时间： 2022-05-22
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VREM EmXpert 是一款专业的复杂电磁环境数字仿真平台。该平台具有战场复杂电磁环境及作战单元的建模与仿真推演能力，以高精度的地理信息系统（GIS）为基础，结合专业的电波传播预测模型，可以构建特定作战场景中雷达、通信、电子战等电子信息系统面临的电磁环境，评估复杂电磁环境下装备的作战效能；结合内场或外场的实验条件和硬件设备，还能产生与实际作战环境相似的电磁环境场景，为装备的研发和测试提供支撑。
标签： 电磁环境
上传时间： 2022-05-27
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作为一种全新的探测技术，激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比，激光雷达是一种通过发射特定波长的激光，处理并分析回波信号，实现目标探测的技术，具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率，以及极大的探测距离等优点，目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析，从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量，因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路，对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。 激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案，传统的MCU实现方案较为普遍，但受线程的带宽限制，且难以提高系统的精度与复杂性；采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构，一定程度上提高了系统的带宽与复杂度，但成本较高，功耗较大，且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中，对系统控制复杂度，信号处理实时性，整体性能与功耗等要求，论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件，完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析；同时选用线程处理优势较强的MCU，实现相关信号的控制与高速串口的收发，完成PC软件终端的通信。 本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案，选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2，实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计，完成了相关外设的驱动控制，并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析，最终通过与所设计PC软件终端的通信，实现与硬件电路板的实时数据上传。 目前板卡在100MHz主频下工作，可完成10kHz激光器的触发，并行实现回波信号的实时处理与分析，以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统，多次进行硬件电路的测试与实验，表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常，性能稳定，且功耗低，保密性强，符合设计的需求，实验证明本文所提出方案的具有一定的可...
上传时间： 2022-05-28
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