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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 基于光无线通信的室内定位算法：性能优化与数学建模

    摘要： 本文通过改变系统参数，在视距配置的室内光无线信道模型下，分析了最优波束半径室内定位（OBRIP）和双接收器室内定位（TRIP）算法的性能。在10米×10米×3米的房间尺寸中，所有模拟结果显示TRIP的最小平均误差为0.61米，而OBRIP为0.81米。此外，在每种模拟条件下，使用两个接收器的TRIP性能优于OBRIP，将位置估计误差降低了高达30%。为了更好地理解不同波束半径组合与发光二极管间距对位置估计误差的影响，通过累积分布频率（CDF）图确定了第90百分位误差，TRIP的误差值为0.94米，而OBRIP为1.20米。两种算法对接收器倾斜角度的变化也表现出鲁棒性，从而在选择适应任何室内环境的参数时提供了灵活性。此外，本文采用基于原始矩概念的数学模型验证了所提算法的模拟结果，通过该数学模型推导出了圆形和矩形波束形状的光无线通信室内定位系统中均匀分布点标准差的闭式表达式。

    关键词： 位置估计、信道建模、原始矩、光无线通信、室内定位系统、累积分布频率、标准差

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 嵌入式光学传感器的气动人工肌肉用于位置与力的估计

    摘要： 本研究设计了一种集成软性光学传感的气动人工肌肉，用于估算肌肉收缩长度和收缩力。每个光学传感器采用发光二极管（LED）-光电二极管组合来测量嵌入肌肉的硅膜反射光。其中一个硅膜主要响应肌肉压力变化，另一个则响应肌肉长度变化。通过测量不同固定肌肉压力下肌肉收缩力与长度的关系，然后将光学传感器数据映射到相应的长度和力数据，从而完成肌肉传感器的校准。为评估带传感器的肌肉在机器人系统中的性能，使用两对拮抗肌驱动一个平面二自由度机械臂。在多种静态和动态测试中，根据光学传感器测量值估算机械臂位置和受力。光学传感器对静态和动态末端执行器位置的估算平均误差分别为1.3厘米和1.1厘米；对静态和动态末端执行器受力的估算，在最大末端受力分别为2.0牛和2.4牛时，总力平均误差分别为0.16牛和0.12牛。

    关键词： 力估计、光学传感器、气动人工肌肉、位置估计、机械臂

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [英国工程技术学会第八届可再生能源发电会议（RPG 2019） - 中国上海（2019年10月24-25日）] 第八届可再生能源发电会议（RPG 2019） - 基于光伏并网逆变器系统的多故障诊断通用框架设计

    摘要： 可见光通信（VLC）系统通常以低于10 Gb/s的数据速率运行，而采用激光二极管（LDs）、成像接收器及延迟自适应技术（DAT成像LDs-VLC）已证明该速率下的运行具有可行性。然而，由于信噪比（SNR）较低和符号间干扰（ISI）的影响，实现超过10 Gb/s的更高数据速率面临挑战。本文首次（据我们所知）提出、设计并评估了一种VLC系统，该系统通过结合自适应有限词汇全息图的波束转向（部分VLC光束）、成像接收器及DAT，在高数据速率（20 Gb/s）下提升SNR并减轻ISI影响。采用算法估算接收器位置，从而利用波束转向将部分白光定向至目标（接收器）以改善SNR。位置估计算法（LEA）的仿真结果表明，在本系统及环境中，估算VLC接收器位置所需时间通常在224毫秒以内。引入有限词汇存储全息图以减少LEA识别最佳波束转向位置所需的计算时间。在最坏情况下，与DAT成像LDs-VLC系统相比，该波束转向方法使全自适应VLC系统在高数据速率（20 Gb/s）下的SNR提升了15 dB。此外，我们还在具有移动性的极端恶劣环境中测试了新提出的系统。结果表明，所提VLC系统对阴影遮挡、信号阻断及移动性具有强鲁棒性。

    关键词： 延迟自适应、信噪比、位置估计、成像接收器、波束转向、有限全息图词汇表、码间干扰、激光二极管

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 硅太阳能电池TaO<sub>x</sub>电子选择性接触的反向寿命曲线分析

    摘要： 可见光通信（VLC）系统通常以低于10 Gb/s的数据速率运行，采用激光二极管（LDs）、成像接收器及延迟自适应技术（DAT成像LDs-VLC）已证明该速率下的运行具有可行性。然而，由于低信噪比（SNR）和符号间干扰（ISI），实现超过10 Gb/s的更高数据速率面临挑战。本文首次（据我们所知）提出、设计并评估了一种VLC系统：该系统通过自适应有限词汇全息图实现部分VLC光束的波束转向（结合成像接收器与DAT），从而在20 Gb/s的高数据速率下提升信噪比并抑制ISI影响。我们采用算法估算接收器位置，通过波束转向将部分白光定向至目标（接收器）以改善信噪比。位置估算算法（LEA）的仿真结果表明，在本系统及环境中，估算VLC接收器位置所需时间通常不超过224毫秒。引入有限词汇存储全息图可减少LEA识别最佳波束转向位置所需的计算时间。在最坏情况下，相较于DAT成像LDs-VLC系统，该波束转向方法使全自适应VLC系统在20 Gb/s高数据速率下的信噪比提升了15 dB。此外，我们还在具有移动性的严苛环境中测试了新系统，结果表明该VLC系统对阴影遮挡、信号阻断及移动性具有强鲁棒性。

    关键词： 信噪比、有限全息图词汇量、码间干扰、波束导向、延迟自适应、成像接收器、位置估计、激光二极管

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 强脉冲光与硅异质结太阳能电池金属化工艺的结合

    摘要： 可见光通信（VLC）系统通常以低于10 Gb/s的数据速率运行，利用激光二极管（LDs）、成像接收器和延迟自适应技术（DAT成像LDs-VLC）已证明该数据速率的可行性。然而，由于信噪比（SNR）低和符号间干扰（ISI），实现超过10 Gb/s的更高数据速率具有挑战性。本文首次提出、设计并评估了一种VLC系统，该系统采用部分VLC光束的自适应有限词汇全息图波束转向技术，结合成像接收器和DAT，在高数据速率（20 Gb/s）下提升SNR并减轻ISI影响。通过算法估算接收器位置，利用波束转向将部分白光定向至目标（接收器）以提高SNR。位置估计算法（LEA）的仿真结果表明，在本系统和环境中，估算VLC接收器位置所需时间通常在224毫秒以内。引入有限词汇存储全息图以减少LEA识别最佳波束转向位置的计算时间。在最坏情况下，与DAT成像LDs-VLC系统相比，该波束转向方法使全自适应VLC系统在高数据速率（20 Gb/s）下的SNR提升了15 dB。此外，我们在具有移动性的严苛环境中测试了新系统，结果表明所提VLC系统对阴影遮挡、信号阻断和移动性具有强鲁棒性。

    关键词： 成像接收器、位置估计、延迟自适应、激光二极管、有限全息图词汇、波束转向、码间干扰、信噪比

    更新于2025-09-19 17:13:59