差错控制编码是现代通信系统中的核心技术之一,它涉及信号在传输过程中如何检测和纠正可能出现的错误。而网格编码调制(Trellis-Coded Modulation,TCM)是一种特殊的差错控制编码技术,它将编码和调制步骤结合在一起,以提高数据传输的效率和可靠性。 在本文档的第18章中,我们了解到传统的编码方案都是为二进制输入信道设计的,也就是说,编码后的比特通过一维的二进制相移键控(BPSK)信号表示。在这里,0通常映射为-1,而1映射为+1。这样的系统带宽效率等于编码速率R,即每传输一个BPSK符号时,最多只能传输一个比特的信息。 在传统的编码和二进制调制相结合的情况下,为了保证不出现失真地传输符号,所需的带宽是与传输速率成反比的。也就是说,一旦结合编码,就需要通过增加带宽来扩展,这是因为组合编码和二进制调制总是需要以1/R的因子增加带宽。因此,相对于未编码的调制,二进制调制实现的编码增益是在需要更大信道带宽的代价下取得的。 在香农论文发表后的前25年左右的时间里,编码理论的研究几乎完全集中在为二进制输入信道设计良好的代码和高效的解码算法上。实际上,在20世纪70年代初期,人们认为编码增益只能通过带宽扩展来实现,并且在频谱效率大于1比特/维度的情况下,编码似乎没有实际用途。在通信应用中,如果带宽有限且需要大符号集来实现高频谱效率(例如通过拨号电话网络的数据传输)时,编码并未被认为是一个可行的解决方案。 在接下来的两章中,介绍了名为编码调制的技术,该技术能够在不扩展带宽的情况下实现显著的编码增益。实际上,在没有带宽扩展的情况下也可以独立实现编码增益。为了提高传输效率和信号的质量,需要在二维欧几里得空间中构建具有尽可能高的最小欧几里得距离的大型信号集,同时考虑平均信号能量和/或峰值信号能量的某些限制。 网格编码调制技术通过将多个信号点组合在一起,并用一个复杂的信号集来表示数据比特,从而打破了每传输一个符号最多只能传输一个比特信息的限制。这种技术在不增加带宽消耗的前提下,能够获得更大的信号集,进而提升了系统的频谱效率和抗噪声能力。 Trellis-Coded Modulation 的关键概念包括: - 网格编码调制(Trellis-Coded Modulation, TCM):一种将编码和调制合二为一的技术,通过在调制信号上引入冗余信息,使得接收端能够更准确地恢复发送的数据。 - 调制的频谱效率:该指标反映了单位带宽下能传输的信息比特数,提高频谱效率意味着能在相同的带宽下传输更多的信息。 - 二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying, BPSK):一种基本的数字调制方式,用相位的变化来表示二进制数据。 - 最小欧几里得距离(Minimum Euclidean Distance):在信号空间中,两个信号点之间最短距离的概念,用于衡量信号点之间区分的难易程度。 - 二维欧几里得空间:在此空间中信号点的分布可以用来表示复杂的信号集合,这对设计更为高效的调制方式至关重要。 差错控制编码的进一步发展和应用,如TCM技术的引入,为现代通信领域带来了更加灵活和高效的传输解决方案,尤其在无线通信、卫星通信和有线通信中得到了广泛的研究和应用。通过允许在不增加带宽的情况下实现更高的频谱效率,TCM技术对于提高通信系统的整体性能具有重要意义。
2025-10-13 17:36:31 5.22MB 第18章网格编码调制
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内容概要:本文探讨了针对欠驱动四旋翼飞行器的容错控制策略,特别是基于超螺旋滑模控制(ST-SMC)和控制分配的方法。四旋翼无人机由于其复杂动态特性及高度耦合的多输入多输出(MIMO)系统,控制难度较大。文中介绍了传统滑模控制(SMC)存在的高频振颤问题及其改进——超螺旋滑模控制的应用,旨在消除不必要的高频颤振。同时,通过状态估计器检测故障并触发控制分配算法,确保在执行器效率损失情况下仍能保持飞行稳定。最终,利用Matlab实现了相关控制算法的仿真验证,并提供了详细的数学建模和控制器设计。 适合人群:从事无人机研究、自动化控制领域研究人员和技术人员,尤其是关注四旋翼飞行器容错控制的专业人士。 使用场景及目标:适用于需要提高四旋翼无人机在执行器故障情况下的安全性与可靠性的应用场景,如军事侦察、工业巡检等领域。目标是在执行器发生故障时,通过快速响应机制保证飞行器的安全降落,减少潜在的风险和损失。 其他说明:附有完整的Matlab代码实现、算法解析及相关文档,有助于读者深入了解该容错控制系统的具体实现细节。
2025-10-13 17:04:38 537KB
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内容概要:本文详细介绍了基于STM32的智能电机控制系统的设计与实现。系统采用STM32F103C8T6作为主控芯片,配合L298N电机驱动模块、光电编码器以及0.96寸OLED显示屏,实现了对直流电机的速度控制。文中重点讲解了PWM配置、光电编码器测速、PID和模糊PID控制算法的实现及其切换机制,并通过LabVIEW上位机进行实时监控和数据传输。此外,还分享了开发过程中遇到的问题及解决方案,如L298N发热、编码器信号干扰和PID超调震荡等。 适合人群:具有一定嵌入式开发基础,尤其是对STM32和电机控制感兴趣的工程师和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于学习和研究电机控制系统的开发流程,掌握PID和模糊PID算法的应用方法,提高嵌入式系统的调试能力。 其他说明:附有完整的项目资源链接,包括STM32工程、LabVIEW源码和Matlab仿真模型,便于读者进一步深入学习和实践。
2025-10-13 15:39:39 119KB
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四路抢答器的PLC控制 四路抢答器是目前学习生活及电视节目中广泛应用的一种设备。目前,市面上抢答器的控制核心部件主要有四种类型:数字电路、接触器、单片机和可编程逻辑控制器(PLC)。PLC具有结构简单、编程容易、改变控制要求只需要相应地改变程序等优点。本研究的目的是设计一个四路抢答器的PLC控制系统,实现抢答的控制,并在各台LED显示器上显示出相应的台号。 1. 设计选题及目的 设计选题:四路抢答器的PLC控制电路的设计。控制要求: * 竞赛抢答器能使4个队同时参加抢答。 * 裁判台设有音响和裁判台灯,并设有裁判台开始按钮SB0和裁判台复位按钮SB5。 * 参赛台设有参赛台按钮及参赛台灯,1-4号参赛台分别对应按钮SB1-SB4及参赛台灯EL1-EL4。 * 竞赛抢答器能适合以下比赛规则:出题后,各队抢答必须在裁判员说出“开始”并按下裁判台开始按钮SB0后15S内抢答,并由数码管显示时间。 2. 系统设计思想 系统设计思想是基于PLC的抢答器控制系统。PLC具有结构简单、编程容易、改变控制要求只需要相应地改变程序等优点。在主持人按下抢答开始按钮后,15s内开始抢答,如有一组选手抢先按下按钮,其他组选手再按下按钮则无效,各选手之间因采用互锁的关系。选手按下抢答按钮后,在对应LED显示器应显示出该组的编号并且该灯保持常亮,并有数码管开始计时显示。 3. 硬件选择 根据控制要求分析,考虑到抢答器要求响应速度较快,从系统设计的整体性、经济性考虑,采用三菱系列的PLC。PLC可直接用开关量输出与七段LED显示器的连接,但如PLC控制的是多位LED七段显示器,所需的输出点是很多的。 4. 系统设计 抢答器系统设计主要包括抢答器控制系统、LED显示器、数码显示器和音响系统四个部分。抢答器控制系统是系统的核心部分,负责控制抢答器的所有操作。LED显示器用来显示抢答的队号和时间。数码显示器用来显示抢答的时间和队号。音响系统用来发出音响信号,表示抢答的状态。 5. 程序设计 程序设计是系统设计的核心部分。PLC的编程使用基本指令编程设计,不仅实现了抢答的控制,而且还可在各台LED显示器上显示出相应的台号。 6.结论 本研究设计了一个四路抢答器的PLC控制系统,实现了抢答的控制,并在各台LED显示器上显示出相应的台号。该系统具有结构简单、编程容易、改变控制要求只需要相应地改变程序等优点,为电视节目和学习生活提供了一个高效、可靠的抢答解决方案。
2025-10-13 14:40:49 90KB
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PIR控制器的谐波项Simulink仿真模型,使用离散仿真模型
2025-10-13 14:27:32 33KB
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Q GDW 11709.3-2017 电动汽车充电计费控制单元第3部分
2025-10-13 11:41:24 1.23MB
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国网充电桩TCU标准 电动汽车充电计费控制单元第1部分
2025-10-13 11:39:44 493KB
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新能源汽车驱动电机及其控制
2025-10-13 10:21:19 7.38MB 文档资料
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# 基于Arduino的LED控制与通信项目 ## 项目简介 本项目基于Arduino平台,围绕LED控制与设备间通信展开,提供了从基础的LED点亮操作到复杂的无线通信控制LED等一系列项目示例,可帮助开发者快速了解和掌握Arduino在智能照明及通信方面的应用。 ## 项目的主要特性和功能 1. 基础LED控制实现单个或多个LED的点亮,支持多LED按顺序循环点亮。 2. 按钮交互控制通过按钮控制LED的开关状态。 3. 有线通信控制借助Arduino设备间的有线连接,一个设备的操作能控制另一个设备上LED的开关。 4. 无线通信控制利用nrf24l01无线模块,实现Arduino设备间的无线通信,远程控制LED的开关。 ## 安装使用步骤 1. 硬件准备依据具体项目需求,准备相应的硬件,如Arduino UNO、Arduino Nano、面包板、LED、按钮、电阻、连接线以及nrf24l01无线模块(无线通信项目需要)。
2025-10-12 22:26:06 6.68MB
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simulink 风电调频,双馈风机调频,VSG同步机控制,风电场调频,三机九节点,带有惯性控制,下垂控制。 同步机为火电机组,水轮机,可实现同步机调频,火电调频,水轮机调频等。 风电渗透20%,phasor模型,仿真速度快,只需要20秒 在现代电力系统中,随着可再生能源尤其是风力发电的不断普及,风电并网对电网的调频能力提出了更高的要求。风电调频技术是确保电网频率稳定的关键技术之一,尤其是在风电渗透率达到一定比例时。本文将围绕风电调频技术的核心内容展开,包括双馈风机调频、虚拟同步机(VSG)控制、同步机调频、三机九节点模型及其在风电场调频中的应用等方面进行深入探讨。 双馈风机作为现代风电系统中的一种重要机型,其调频技术一直是研究的热点。双馈风机通过变频器与电网连接,能够实现有功功率和无功功率的独立控制,从而有效地参与到电网频率和电压的调整中。双馈风机调频涉及的控制策略主要包括最大功率点跟踪(MPPT)控制、转速控制、转矩控制等。在风电渗透率较高的情况下,双馈风机的这些控制策略对于维持电网稳定具有至关重要的作用。 虚拟同步机(VSG)技术是一种新型的调频技术,它通过模拟同步发电机的动态特性,使并网的电力电子设备能够像传统同步机一样参与到电网调频中。VSG控制的核心在于模仿同步机的惯性、阻尼特性和调频特性,通过控制算法产生与同步机相似的转矩响应,从而在提高风电并网的频率稳定性方面发挥重要作用。 同步机调频是指利用同步发电机的旋转质量来调节电网频率的一种传统方法。同步发电机通过调整其机械输入功率(主要是通过调整蒸汽或水轮机的阀门开度)来改变输出电功率,从而维持电网频率的稳定。火电机组和水轮机作为典型的同步机,同样可以通过调频技术来参与电网的频率调节。 在探讨具体的调频技术时,三机九节点模型提供了一个有效的分析和仿真平台。该模型包括三个同步发电机节点和九个负载节点,它能够模拟电力系统中不同类型的发电机和负荷对电网稳定性的影响。惯性控制和下垂控制是三机九节点模型中常见的两种控制策略,它们模拟同步机的自然频率特性,帮助维持电网的频率稳定。 此外,风电场调频技术的应用也日益广泛。风电场通过集中控制系统来协调各个风电机组的输出,从而更加高效地响应电网频率的变化。风电场调频不仅涉及单个风电机组的调频技术,还包括了风电场整体的控制策略和电网的调度指令。随着风电渗透率的增加,风电场调频对于电网频率的稳定贡献变得越来越重要。 随着计算机仿真技术的发展,尤其是在Simulink这类仿真软件的帮助下,电力系统的建模和仿真变得更加方便和直观。Phasor模型仿真由于其仿真速度快,准确性高等优点,被广泛应用于风电调频的研究和实践中。通过仿真,研究者可以在短时间内模拟不同调频策略对电网稳定性的影响,为实际应用提供指导。 风电调频技术是确保电网稳定运行的重要保障,双馈风机调频、虚拟同步机控制、同步机调频、三机九节点模型以及风电场调频技术是其中的关键技术。这些技术的深入研究和广泛应用对于提升风电并网能力、提高电力系统运行效率和可靠性具有重要意义。
2025-10-12 19:44:01 1.17MB 柔性数组
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