为有效应对多输入单输出(multiple input single output,MISO)无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统中的信息安全问题,提出人工噪声(artifical noise,AN)辅助的波束形成方案,并进一步将这一...为有效应对多输入单输出(multiple input single output,MISO)无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统中的信息安全问题,提出人工噪声(artifical noise,AN)辅助的波束形成方案,并进一步将这一问题表述为用户需求限制的功率控制问题。然而,该问题具有典型的非凸复杂性,其最优解无法在多项式时间内得到有效解决。为此,基于必要简化,提出了双层优化算法来快速求取其次优解;同时,又进一步把该双层算法推广到非理想信道条件下,构建了鲁棒波束形成方法。仿真实验表明,与经典迫零算法相比,双层算法具有更好的性能,且更具鲁棒性;而且,随着信道估计误差的增加,双层优化算法的优势更加明显。展开更多
针对现有的M通道过采样图滤波器组整体性能较差的问题,该文提出一种过采样图滤波器组设计的新算法。在新算法中,分两步来设计图滤波器组。首先,从频谱特性方面考虑来设计分析滤波器,以分析滤波器的通带波纹和阻带能量为目标函数,以3 d ...针对现有的M通道过采样图滤波器组整体性能较差的问题,该文提出一种过采样图滤波器组设计的新算法。在新算法中,分两步来设计图滤波器组。首先,从频谱特性方面考虑来设计分析滤波器,以分析滤波器的通带波纹和阻带能量为目标函数,以3 d B约束为约束条件,通过半正定规划求解出频谱选择性较好的分析滤波器;然后,从完全重构特性方面考虑来设计综合滤波器,以综合滤波器的阻带能量为目标函数,以完全重构条件为约束函数。上述两个约束优化问题都是半正定规划问题,都可有效地求解。新算法综合考虑了滤波器组的重构特性和频率特性,因此可以设计得到整体性能良好的M通道双正交过采样的图滤波器组。仿真对比表明,与已有的设计算法相比,新算法设计所得的图滤波器组具备更小的重构误差。展开更多
The four-parameter lag-lead compensator design has received much attention in the last two decades. However, most approaches have been either trial-and-error or only for special cases. This paper presents a non-trial-...The four-parameter lag-lead compensator design has received much attention in the last two decades. However, most approaches have been either trial-and-error or only for special cases. This paper presents a non-trial-and-error design method for four-parameter lag-lead compensators. Here, the compensator design problem is formulated into a polynomial function optimization problem and solved by using the recently developed sum-of-squares （SOS） techniques. This result not only provides a useful design method but also shows the power of the SOS techniques.展开更多
针对目前快速内点法(fast interior point method,FIPM)无法处理多快拍情况下半正定规划(semi-definite programming,SDP)问题的缺陷,提出一种基于多快拍FIPM(multiple snapshots FIPM,M-FIPM)的无网格波达方向(direction of arrival,D...针对目前快速内点法(fast interior point method,FIPM)无法处理多快拍情况下半正定规划(semi-definite programming,SDP)问题的缺陷,提出一种基于多快拍FIPM(multiple snapshots FIPM,M-FIPM)的无网格波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法。该算法首先对天线阵列接收多快拍数据的协方差矩阵进行特征值分解,然后利用特征值和特征向量的相应加权和来重新构建符合FIPM模型的单快拍观测向量,最后再通过FIPM获得SDP问题的最优解并以此建立Toeplitz矩阵,根据该矩阵的Vandermonde分解结果便可以估计出入射信源的DOA参数。M-FIPM算法不仅保留了现有FIPM算法运算复杂度低的特点,能够将SDP问题的维度由O(M^(2))降低为O(M),同时在新单快拍观测向量的构造过程中,由于舍弃了协方差矩阵小特征值所对应的部分,因此能够有效抑制噪声对于后续DOA参数恢复过程的影响,进一步提升算法的估计精度。仿真实验验证了M-FIPM在估计精度以及运算时间方面的优越性。展开更多
【目的】半定规划凸松弛方法是求取电力系统最优潮流(Optimal power flow, OPF)问题全局最优解的有效技术手段,但解的秩为1的条件难以满足,导致应用具有一定的局限性。针对这一求解困境,提出了一种新的半定规划凸松弛方法。【方法】基...【目的】半定规划凸松弛方法是求取电力系统最优潮流(Optimal power flow, OPF)问题全局最优解的有效技术手段,但解的秩为1的条件难以满足,导致应用具有一定的局限性。针对这一求解困境,提出了一种新的半定规划凸松弛方法。【方法】基于变量扩展,将原变量对应的二阶单项式扩展为新的变量,扩展后可构造一阶及二阶的半正定扩展矩阵,在此基础上将不等式约束转化为矩阵不等式约束,从而形成二阶半定规划凸松弛模型。【结果】为验证所提方法的有效性,求解了常规半定规划方法应用失败的一些反例,结果表明:二阶半定规划松弛模型能更可靠地求得秩为1的扩展矩阵,从而直接获得原OPF问题精确的全局最优解。【结论】二阶半定规划松弛方法为电力系统OPF问题提供了一种更可靠的全局最优算法,具有更好的应用前景。展开更多
文摘为有效应对多输入单输出(multiple input single output,MISO)无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统中的信息安全问题,提出人工噪声(artifical noise,AN)辅助的波束形成方案,并进一步将这一问题表述为用户需求限制的功率控制问题。然而,该问题具有典型的非凸复杂性,其最优解无法在多项式时间内得到有效解决。为此,基于必要简化,提出了双层优化算法来快速求取其次优解;同时,又进一步把该双层算法推广到非理想信道条件下,构建了鲁棒波束形成方法。仿真实验表明,与经典迫零算法相比,双层算法具有更好的性能,且更具鲁棒性;而且,随着信道估计误差的增加,双层优化算法的优势更加明显。
文摘针对现有的M通道过采样图滤波器组整体性能较差的问题,该文提出一种过采样图滤波器组设计的新算法。在新算法中,分两步来设计图滤波器组。首先,从频谱特性方面考虑来设计分析滤波器,以分析滤波器的通带波纹和阻带能量为目标函数,以3 d B约束为约束条件,通过半正定规划求解出频谱选择性较好的分析滤波器;然后,从完全重构特性方面考虑来设计综合滤波器,以综合滤波器的阻带能量为目标函数,以完全重构条件为约束函数。上述两个约束优化问题都是半正定规划问题,都可有效地求解。新算法综合考虑了滤波器组的重构特性和频率特性,因此可以设计得到整体性能良好的M通道双正交过采样的图滤波器组。仿真对比表明,与已有的设计算法相比,新算法设计所得的图滤波器组具备更小的重构误差。
基金Supported in part by the National High-Tech Research and Development (863) Program of China (Nos.2007AA11Z215 and 2007AA11Z222)the National Key Technology Research and Development Program (No.2006CBJ18B02)
文摘The four-parameter lag-lead compensator design has received much attention in the last two decades. However, most approaches have been either trial-and-error or only for special cases. This paper presents a non-trial-and-error design method for four-parameter lag-lead compensators. Here, the compensator design problem is formulated into a polynomial function optimization problem and solved by using the recently developed sum-of-squares （SOS） techniques. This result not only provides a useful design method but also shows the power of the SOS techniques.
文摘针对目前快速内点法(fast interior point method,FIPM)无法处理多快拍情况下半正定规划(semi-definite programming,SDP)问题的缺陷,提出一种基于多快拍FIPM(multiple snapshots FIPM,M-FIPM)的无网格波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法。该算法首先对天线阵列接收多快拍数据的协方差矩阵进行特征值分解,然后利用特征值和特征向量的相应加权和来重新构建符合FIPM模型的单快拍观测向量,最后再通过FIPM获得SDP问题的最优解并以此建立Toeplitz矩阵,根据该矩阵的Vandermonde分解结果便可以估计出入射信源的DOA参数。M-FIPM算法不仅保留了现有FIPM算法运算复杂度低的特点,能够将SDP问题的维度由O(M^(2))降低为O(M),同时在新单快拍观测向量的构造过程中,由于舍弃了协方差矩阵小特征值所对应的部分,因此能够有效抑制噪声对于后续DOA参数恢复过程的影响,进一步提升算法的估计精度。仿真实验验证了M-FIPM在估计精度以及运算时间方面的优越性。
文摘【目的】半定规划凸松弛方法是求取电力系统最优潮流(Optimal power flow, OPF)问题全局最优解的有效技术手段,但解的秩为1的条件难以满足,导致应用具有一定的局限性。针对这一求解困境,提出了一种新的半定规划凸松弛方法。【方法】基于变量扩展,将原变量对应的二阶单项式扩展为新的变量,扩展后可构造一阶及二阶的半正定扩展矩阵,在此基础上将不等式约束转化为矩阵不等式约束,从而形成二阶半定规划凸松弛模型。【结果】为验证所提方法的有效性,求解了常规半定规划方法应用失败的一些反例,结果表明:二阶半定规划松弛模型能更可靠地求得秩为1的扩展矩阵,从而直接获得原OPF问题精确的全局最优解。【结论】二阶半定规划松弛方法为电力系统OPF问题提供了一种更可靠的全局最优算法,具有更好的应用前景。
