车联网(Vehicle to Everything,V2X)通信被认为是未来无线通信网络最重要的应用之一。然而,车辆在高速移动时引起的高多普勒频移会严重恶化V2X通信链路的性能。正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术可以将时间和...车联网(Vehicle to Everything,V2X)通信被认为是未来无线通信网络最重要的应用之一。然而,车辆在高速移动时引起的高多普勒频移会严重恶化V2X通信链路的性能。正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术可以将时间和频率选择性信道转换为时延-多普勒(Delay-Doppler,DD)域的非选择性信道,从而显著提高无线通信系统在高移动性场景下的性能,在V2X通信中具有重要的应用价值。但OTFS调制技术极大地增加了系统接收端的复杂度,研究低复杂度信号检测算法成为了新一代无线通信系统采用OTFS调制的关键问题之一。为此,综述了面向车联网V2X通信的OTFS信号检测算法。首先介绍了OTFS系统模型,然后概述了现有的低复杂度OTFS信号检测算法,并将其分为线性检测算法、消息传递(Message Passing,MP)检测算法及其改进算法、基于神经网络的检测算法3类,最后探讨了V2X通信中OTFS信号检测目前所面临的技术挑战与未来的发展趋势。展开更多
针对太赫兹频段高速移动场景,提出了一种参考信号方案——增强型离散傅里叶变换扩展正交频分复用(E DFT-s-OFDM)DMRS:将具有循环前缀(CP)和循环后缀(CS)的参考信号序列分割为首部和尾部参考信号序列,然后分别嵌入每个OFDM符号的尾部和...针对太赫兹频段高速移动场景,提出了一种参考信号方案——增强型离散傅里叶变换扩展正交频分复用(E DFT-s-OFDM)DMRS:将具有循环前缀(CP)和循环后缀(CS)的参考信号序列分割为首部和尾部参考信号序列,然后分别嵌入每个OFDM符号的尾部和首部。这种方案的优点在于,前一个OFDM符号的尾部和后一个OFDM符号的首部构成一个完整的参考信号序列,从而允许接收端在每个OFDM符号间隔内都能进行信道估计,提高了信道估计的精度和实时性。此外,相邻OFDM符号的首部和尾部参考信号序列相同,从而省去了每个OFDM符号的传统循环前缀(CP),提高了频谱效率。仿真结果表明,在太赫兹频段高速移动场景下,与5G NR DFT-s-OFDM波形的DMRS方案相比,该方案的信道估计更精确,通信系统的频谱效率更高。展开更多
针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)通信系统信号检测复杂度高的问题,提出一种改进的高斯近似消息传递(Gaussian Approximate Message Passing,GA-MP)检测算法。依据最大后验概率检测准则,对发送信号及隐变量进行逐...针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)通信系统信号检测复杂度高的问题,提出一种改进的高斯近似消息传递(Gaussian Approximate Message Passing,GA-MP)检测算法。依据最大后验概率检测准则,对发送信号及隐变量进行逐符号高斯近似,基于置信传播算法与联合因子图进行消息传递,用边缘后验概率替代GA-MP中的外部信息以减少运算量,结合阻尼因子提升收敛速度,同时引入概率阈值减少后续更新的节点数,从而使运算复杂度得到有效降低。实验结果表明,改进后的GA-MP算法在保证误码率性能的前提下具有更低的复杂度。展开更多
随着特高压(UHV)输电工程的建设,特高压输电线路对邻近无线电台站高频信号的无源干扰是目前迫切需要解决的问题。针对矩量法求解输电线路无源干扰存在的计算量过大,无法求解线路对高频信号无源干扰的缺点,基于输电线路无源干扰面模型,...随着特高压(UHV)输电工程的建设,特高压输电线路对邻近无线电台站高频信号的无源干扰是目前迫切需要解决的问题。针对矩量法求解输电线路无源干扰存在的计算量过大,无法求解线路对高频信号无源干扰的缺点,基于输电线路无源干扰面模型,提出了采用一致性几何绕射理论(uniform geometrical theory of diffraction,UTD)求解输电线路对高频信号无源干扰的思想。根据一致性几何绕射理论中的边缘绕射和表面绕射模型,研究了铁塔角钢和导线面模型在高频入射线照射下的绕射场,并介绍了该绕射场的求解方法。结合具体的工程问题,对极高频信号的输电线路无源干扰问题进行了分析研究。经验证,采用UTD方法可以实现对输电线路高频信号无源干扰问题的求解,也可反映各种线路条件下无源干扰的变化趋势。展开更多
变电设备内部有时会存在多个缺陷的局部放电,其放电模式识别及危险度评估的难度大大增加,为更有效地诊断设备绝缘状况,该文提出了一种基于累积能量函数特征参量优化提取的多源局放分离技术。利用时频域累积能量函数表征脉冲电流脉冲或...变电设备内部有时会存在多个缺陷的局部放电,其放电模式识别及危险度评估的难度大大增加,为更有效地诊断设备绝缘状况,该文提出了一种基于累积能量函数特征参量优化提取的多源局放分离技术。利用时频域累积能量函数表征脉冲电流脉冲或特高频(UHF)信号的时频域变化,并采用数学形态学梯度运算提取了时频域累积能量的上升陡度参量。提出了以上升陡度参量的标准差作为分离性能评价指标,优化选取数学形态学梯度运算中的结构元素长度,提取此时的上升陡度参量,达到最优分离效果的目标。最后在实验室252k V GIS模型内建立了3种典型多缺陷模型,将所提出的多源放电分离技术应用于该混合缺陷放电UHF信号的分离,进而将该方法成功应用于一起现场1100k V GIS多源局放案例。结果表明,特征参量优化提取分离方法适用于内外置UHF传感器信号,在多源放电混合UHF信号分离中具有良好的应用效果。展开更多
为了研究换流站现场干扰信号的抗干扰措施、提高现场局部放电检测的准确性和可靠性,有必要对换流站内的干扰信号进行测量。为此,在±800 k V换流站内采用常规脉冲电流法和特高频法分别测量了阀厅内的干扰信号、交流线路下换流变附...为了研究换流站现场干扰信号的抗干扰措施、提高现场局部放电检测的准确性和可靠性,有必要对换流站内的干扰信号进行测量。为此,在±800 k V换流站内采用常规脉冲电流法和特高频法分别测量了阀厅内的干扰信号、交流线路下换流变附近的干扰信号以及平波电抗器和直流滤波器间的干扰信号,并对现场可能存在的干扰信号进行实验室模拟,以进一步确定换流站内现场干扰信号的类型、来源及特征。测量结果表明:1)检修状态下极Ⅰ低压阀厅内测得的背景噪声主要是一些无线电干扰信号,如GSM制式的手机干扰信号、对讲机干扰信号;2)在交流线路下换流变附近测得的干扰信号主要是周期型的脉冲干扰信号,如高压汞灯产生的干扰信号,该类型的干扰信号散点图在某一固定相位处呈长条状分布;3)当高压线路带有800 k V直流电压时,在平波电抗器和直流滤波器间测得的干扰信号主要由高压直流导线上的电晕放电产生,该放电信号为等幅值的脉冲干扰信号,且随相位均匀分布。展开更多
文摘车联网(Vehicle to Everything,V2X)通信被认为是未来无线通信网络最重要的应用之一。然而,车辆在高速移动时引起的高多普勒频移会严重恶化V2X通信链路的性能。正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术可以将时间和频率选择性信道转换为时延-多普勒(Delay-Doppler,DD)域的非选择性信道,从而显著提高无线通信系统在高移动性场景下的性能,在V2X通信中具有重要的应用价值。但OTFS调制技术极大地增加了系统接收端的复杂度,研究低复杂度信号检测算法成为了新一代无线通信系统采用OTFS调制的关键问题之一。为此,综述了面向车联网V2X通信的OTFS信号检测算法。首先介绍了OTFS系统模型,然后概述了现有的低复杂度OTFS信号检测算法,并将其分为线性检测算法、消息传递(Message Passing,MP)检测算法及其改进算法、基于神经网络的检测算法3类,最后探讨了V2X通信中OTFS信号检测目前所面临的技术挑战与未来的发展趋势。
文摘针对太赫兹频段高速移动场景,提出了一种参考信号方案——增强型离散傅里叶变换扩展正交频分复用(E DFT-s-OFDM)DMRS:将具有循环前缀(CP)和循环后缀(CS)的参考信号序列分割为首部和尾部参考信号序列,然后分别嵌入每个OFDM符号的尾部和首部。这种方案的优点在于,前一个OFDM符号的尾部和后一个OFDM符号的首部构成一个完整的参考信号序列,从而允许接收端在每个OFDM符号间隔内都能进行信道估计,提高了信道估计的精度和实时性。此外,相邻OFDM符号的首部和尾部参考信号序列相同,从而省去了每个OFDM符号的传统循环前缀(CP),提高了频谱效率。仿真结果表明,在太赫兹频段高速移动场景下,与5G NR DFT-s-OFDM波形的DMRS方案相比,该方案的信道估计更精确,通信系统的频谱效率更高。
文摘针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)通信系统信号检测复杂度高的问题,提出一种改进的高斯近似消息传递(Gaussian Approximate Message Passing,GA-MP)检测算法。依据最大后验概率检测准则,对发送信号及隐变量进行逐符号高斯近似,基于置信传播算法与联合因子图进行消息传递,用边缘后验概率替代GA-MP中的外部信息以减少运算量,结合阻尼因子提升收敛速度,同时引入概率阈值减少后续更新的节点数,从而使运算复杂度得到有效降低。实验结果表明,改进后的GA-MP算法在保证误码率性能的前提下具有更低的复杂度。
文摘随着特高压(UHV)输电工程的建设,特高压输电线路对邻近无线电台站高频信号的无源干扰是目前迫切需要解决的问题。针对矩量法求解输电线路无源干扰存在的计算量过大,无法求解线路对高频信号无源干扰的缺点,基于输电线路无源干扰面模型,提出了采用一致性几何绕射理论(uniform geometrical theory of diffraction,UTD)求解输电线路对高频信号无源干扰的思想。根据一致性几何绕射理论中的边缘绕射和表面绕射模型,研究了铁塔角钢和导线面模型在高频入射线照射下的绕射场,并介绍了该绕射场的求解方法。结合具体的工程问题,对极高频信号的输电线路无源干扰问题进行了分析研究。经验证,采用UTD方法可以实现对输电线路高频信号无源干扰问题的求解,也可反映各种线路条件下无源干扰的变化趋势。
文摘变电设备内部有时会存在多个缺陷的局部放电,其放电模式识别及危险度评估的难度大大增加,为更有效地诊断设备绝缘状况,该文提出了一种基于累积能量函数特征参量优化提取的多源局放分离技术。利用时频域累积能量函数表征脉冲电流脉冲或特高频(UHF)信号的时频域变化,并采用数学形态学梯度运算提取了时频域累积能量的上升陡度参量。提出了以上升陡度参量的标准差作为分离性能评价指标,优化选取数学形态学梯度运算中的结构元素长度,提取此时的上升陡度参量,达到最优分离效果的目标。最后在实验室252k V GIS模型内建立了3种典型多缺陷模型,将所提出的多源放电分离技术应用于该混合缺陷放电UHF信号的分离,进而将该方法成功应用于一起现场1100k V GIS多源局放案例。结果表明,特征参量优化提取分离方法适用于内外置UHF传感器信号,在多源放电混合UHF信号分离中具有良好的应用效果。
文摘为了研究换流站现场干扰信号的抗干扰措施、提高现场局部放电检测的准确性和可靠性,有必要对换流站内的干扰信号进行测量。为此,在±800 k V换流站内采用常规脉冲电流法和特高频法分别测量了阀厅内的干扰信号、交流线路下换流变附近的干扰信号以及平波电抗器和直流滤波器间的干扰信号,并对现场可能存在的干扰信号进行实验室模拟,以进一步确定换流站内现场干扰信号的类型、来源及特征。测量结果表明:1)检修状态下极Ⅰ低压阀厅内测得的背景噪声主要是一些无线电干扰信号,如GSM制式的手机干扰信号、对讲机干扰信号;2)在交流线路下换流变附近测得的干扰信号主要是周期型的脉冲干扰信号,如高压汞灯产生的干扰信号,该类型的干扰信号散点图在某一固定相位处呈长条状分布;3)当高压线路带有800 k V直流电压时,在平波电抗器和直流滤波器间测得的干扰信号主要由高压直流导线上的电晕放电产生,该放电信号为等幅值的脉冲干扰信号,且随相位均匀分布。
