随着卫星通信向低轨巨型星座演进,信道快速变化与多用户干扰已成为制约系统容量的关键因素。针对仅已知信道协方差信息的多波束低轨卫星下行传输,本文提出一套由理论最优逐步逼近工程实用的四类统计信道状态信息(Channel State Informat...随着卫星通信向低轨巨型星座演进,信道快速变化与多用户干扰已成为制约系统容量的关键因素。针对仅已知信道协方差信息的多波束低轨卫星下行传输,本文提出一套由理论最优逐步逼近工程实用的四类统计信道状态信息(Channel State Information, CSI)预编码方案:(1)以最大化遍历和速率为目标的理论基准;(2)以蒙特卡罗平均和速率为目标的采样近似方案;(3)基于逐采样加权最小均方误差(Weighted Minimum Mean Square Error, WMMSE)的性能最优方案;(4)在方案(3)的基础上进一步对导频响应取统计期望,采用复杂度最低且性能损失可忽略的实用方案。针对多用户单天线与多天线场景,分别推导了可达速率表达式,构建了相应的非凸优化问题,并采用梯度下降结合流形优化的方法进行求解。仿真结果表明:所提出的WMMSE结合导频期望方案,在和速率性能上可达理想信道状态信息下迫零算法的80%,显著优于基于信道统计信息的迫零算法,并且在仅依赖统计CSI的低轨卫星多用户场景下,该方案通过对导频响应取统计期望,实现了导频开销降低约90%,同时算法收敛速度较传统逐采样WMMSE提升约8~10倍。本研究为高动态信道条件下的高效预编码设计提供了重要理论依据与实现指导。展开更多
新型电力系统的频率动态过程受到新能源机组故障穿越行为的显著影响,目前只能通过机电暂态仿真进行精准的暂态频率安全评估,在线应用困难。为此,该文提出一种基于关键准稳态计算的暂态频率安全定量评估方法,通过直接计算故障过程中的若...新型电力系统的频率动态过程受到新能源机组故障穿越行为的显著影响,目前只能通过机电暂态仿真进行精准的暂态频率安全评估,在线应用困难。为此,该文提出一种基于关键准稳态计算的暂态频率安全定量评估方法,通过直接计算故障过程中的若干个关键准稳态断面从而有效判断各新能源机组运行状态,进而实现暂态过程中频率安全指标的准确快速计算。具体而言,首先提出一种故障过程中关键准稳态计算方法,并据此评估系统最大频率变化率。其次,通过引入系统频率变量,提出一种直接计算故障后稳态频率的通用方法。最后,结合新能源机组各状态下的功率缺额,建立了基于关键准稳态的平均系统频率(average system frequency based on quasi-steady-state,QSS-ASF)模型,利用该模型仿真能够快速预测出故障发生后的频率最低点。仿真结果表明,所提方法在不同扰动及电源结构下均可准确判断新能源机组状态,各项频率安全指标评估误差均低于2%,兼具准确性与高效性。展开更多
文摘随着卫星通信向低轨巨型星座演进,信道快速变化与多用户干扰已成为制约系统容量的关键因素。针对仅已知信道协方差信息的多波束低轨卫星下行传输,本文提出一套由理论最优逐步逼近工程实用的四类统计信道状态信息(Channel State Information, CSI)预编码方案:(1)以最大化遍历和速率为目标的理论基准;(2)以蒙特卡罗平均和速率为目标的采样近似方案;(3)基于逐采样加权最小均方误差(Weighted Minimum Mean Square Error, WMMSE)的性能最优方案;(4)在方案(3)的基础上进一步对导频响应取统计期望,采用复杂度最低且性能损失可忽略的实用方案。针对多用户单天线与多天线场景,分别推导了可达速率表达式,构建了相应的非凸优化问题,并采用梯度下降结合流形优化的方法进行求解。仿真结果表明:所提出的WMMSE结合导频期望方案,在和速率性能上可达理想信道状态信息下迫零算法的80%,显著优于基于信道统计信息的迫零算法,并且在仅依赖统计CSI的低轨卫星多用户场景下,该方案通过对导频响应取统计期望,实现了导频开销降低约90%,同时算法收敛速度较传统逐采样WMMSE提升约8~10倍。本研究为高动态信道条件下的高效预编码设计提供了重要理论依据与实现指导。
文摘新型电力系统的频率动态过程受到新能源机组故障穿越行为的显著影响,目前只能通过机电暂态仿真进行精准的暂态频率安全评估,在线应用困难。为此,该文提出一种基于关键准稳态计算的暂态频率安全定量评估方法,通过直接计算故障过程中的若干个关键准稳态断面从而有效判断各新能源机组运行状态,进而实现暂态过程中频率安全指标的准确快速计算。具体而言,首先提出一种故障过程中关键准稳态计算方法,并据此评估系统最大频率变化率。其次,通过引入系统频率变量,提出一种直接计算故障后稳态频率的通用方法。最后,结合新能源机组各状态下的功率缺额,建立了基于关键准稳态的平均系统频率(average system frequency based on quasi-steady-state,QSS-ASF)模型,利用该模型仿真能够快速预测出故障发生后的频率最低点。仿真结果表明,所提方法在不同扰动及电源结构下均可准确判断新能源机组状态,各项频率安全指标评估误差均低于2%,兼具准确性与高效性。
