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已有樣品/n電力線載波通信技術(shù)是通過現(xiàn)有的低壓電力輸送網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的通信互聯(lián)。該技術(shù)無需鋪設(shè)專線，具有通信成本低、保密性好和覆蓋面廣的優(yōu)點。但電力網(wǎng)絡(luò)時頻噪聲大、衰減強和阻抗變化大，給通信可靠性帶來極大挑戰(zhàn)。科研團隊針對這一挑戰(zhàn)進行了深入、廣泛的研究，建立了電力線網(wǎng)絡(luò)噪聲、衰減及阻抗變化的傳輸特性模型，提出了先進的SFOFDM 調(diào)制解調(diào)技術(shù)、基于壓縮感知理論的脈沖噪聲干擾抑制技術(shù)、分級同步技術(shù)極大地降低了通信虛警和誤警

本發(fā)明公開了一種基于 FPGA 實現(xiàn)光纖高速實時通信的裝置， 包括應(yīng)用層、傳輸層和物理層，傳輸層包括由發(fā)送端和接收端構(gòu)成的 FPGA 內(nèi)核控制模塊，發(fā)送端包括接收并緩存應(yīng)用層數(shù)據(jù)的第一存儲模塊、根據(jù)應(yīng)用層同步周期完成數(shù)據(jù)成幀發(fā)送的發(fā)送端控制器和對數(shù) 據(jù)編碼并發(fā)送至物理層的編碼模塊;接收端包括從物理層接收數(shù)據(jù)并 解碼的解碼模塊、完成數(shù)據(jù)解幀接收并將從物理層接收的 10 位串行數(shù) 據(jù)流中恢復(fù)出的時鐘作為接收端工作時鐘，通過同步字符中間對齊方 式

本發(fā)明公開了一種光纖通信系統(tǒng)中的色散估計方法，包括下述 步驟：S1：獲得色散值所對應(yīng)的分數(shù)傅里葉變換階次和間隔；S2：根 據(jù)變換階次和間隔對光通信信號進行分數(shù)傅里葉變換后獲得 Xα+π /2(u)；S3：對 Xα+π/2(u)進行分數(shù)域上的自相關(guān)運算，獲得對應(yīng)的自 相關(guān)函數(shù)序列；并對自相關(guān)函數(shù)序列的模方進行積分，獲得判決值； S4：利用比較大小的方法尋找所述判決值的最小值，并根據(jù)判決值的 最小值確定使變換后信號能量匯

本發(fā)明公開了一種基于模分復(fù)用的自相干光纖通信系統(tǒng)，光載 波輸入單元、光信號調(diào)制單元、波分復(fù)用單元、模分復(fù)用和解復(fù)用單 元、波分解復(fù)用單元及相干接收單元；模分復(fù)用和解復(fù)用單元包括通 過少模光纖連接的模式復(fù)用器和模式解復(fù)用器；光載波輸入單元依次 通過單模光纖連接各光信號調(diào)制單元、波分復(fù)用單元和模式復(fù)用器， 模式復(fù)用器通過少模光纖連接模式解復(fù)用器，模式解復(fù)用器通過單模 光纖連接波分解復(fù)用單元及各相干接收單元；光載波輸入單元

（一）項目背景 當(dāng)前以硅、砷化鎵為代表的第一和二代半導(dǎo)體接近其物理極限，以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體是當(dāng)前國際競爭熱點，也是我國發(fā)展自主核心半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)換道超車的難得機遇。氮化鎵（GaN）特別適合制作高頻、高效、高溫、高壓的大功率微波器件，是下一代通信、雷達、制導(dǎo)等電子裝備向更大功率、更高頻率、更小體積和抗惡劣環(huán)境（高溫抗輻照）方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。 目前氮化鎵基射頻器件已接近于商用，需解決從走出實驗室到小量中試的最后“1 公里”，重點攻克其在可靠性工藝和量產(chǎn)穩(wěn)定性的瓶頸。 以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體是當(dāng)前國際競爭熱點，也是我國發(fā)展自主核心半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)換道超車的難得機遇。 半導(dǎo)體作為信息時代的“糧食”，將成為 5G 基建、特高壓、城際高鐵和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等“新基建”七大領(lǐng)域發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。而氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體先進電子器件，憑借其高效、高壓、高溫等優(yōu)勢，將在“新基建”中大放異彩，可以彌補傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的技術(shù)瓶頸，滿足更高性能器件要求。 （二）項目簡介 5G 要求更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)射機的效率會出現(xiàn)指數(shù)級的下降。這種下降可以使用包絡(luò)跟蹤技術(shù)來修復(fù)，該技術(shù)已經(jīng)在較新的 4G/LTE 基站以及蜂窩電話中采用。基站中的包絡(luò)跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用 GaN 技術(shù)才能實現(xiàn)。諸如 GaN 助力運營商和基站 OEM 等實現(xiàn)了 5Gsub-6-GHz 和 mmWave 大規(guī)模 MIMO 的目標(biāo)。 GaN 可以說為 5Gsub-6-GHz 大規(guī)模 MIMO 基站應(yīng)用提供了眾多優(yōu)勢：1、在 3.5GHz 及以上頻率下表現(xiàn)良好，對比其他產(chǎn)品優(yōu)勢明顯。2、GaN 的特性能轉(zhuǎn)化為高輸出功率，寬帶寬和高效率。采用 DohertyPA 配置的 GaN 在 100W 輸出功率下的平均效率達到 50%至 60%，明顯降低了發(fā)射功耗。3、在高頻和寬帶寬下的效率意味著大規(guī)模 MIMO 系統(tǒng)可以更緊湊。4、可在較高的工作溫度下可靠運行，這意味著它可以使用更小的散熱器。 根據(jù) Strategy Analytics 的數(shù)據(jù)，預(yù)計 5G 移動連接將從 2019 年的 500 萬增長到 2023 年的近 6 億。所以需求還將不斷上漲。 根據(jù)Strategy Analytics的數(shù)據(jù)，預(yù)計5G移動連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。所以需求還將不斷上漲。 Efficient Power Conversion 的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Alex Lidow 討論5G時也說道：“基站中的包絡(luò)跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用GaN技術(shù)才能實現(xiàn)。根據(jù)Yole Development公司發(fā)布的2018年度報告數(shù)據(jù)顯示，隨著全球整體數(shù)據(jù)流量的激增，我國5G產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模的需求增長。預(yù)計到2022年，我國5G基站規(guī)模將達到千億市場，5G基站數(shù)量將達百萬個。所以未來氮化鎵基射頻器件是5G通信基站收發(fā)端的核心。 氮化鎵基射頻器件是華為和中興發(fā)展 5G 通信產(chǎn)業(yè)的核心器件，西安電子科技大學(xué)氮化鎵射頻器件研究團隊自 2016 年起就與華為西安研究所、中興西安研究所等國內(nèi)主流5G通信公司協(xié)同攻關(guān)開展氮化鎵基射頻器件的研究，目前承擔(dān)的流片服務(wù)項目合計約 500 萬元。 2017 年，西安電子科技大學(xué)與西安市高新區(qū)、西電電氣集團等聯(lián)合成立“陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心”，中心致力于推動陜西第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進以氮化鎵為代表的射頻器件、功率器件等加速產(chǎn)業(yè)化，2019 年團隊向陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心轉(zhuǎn)讓專利 35 項，作價 2000 萬元，雙方正在聯(lián)合推進搭建第三代半導(dǎo)體中試平臺，平臺將會立足西安，服務(wù)全國，提升氮化鎵基射頻器件量產(chǎn)工藝可靠性，實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 本項目由西安電子科技大學(xué)作為技術(shù)攻關(guān)的主要單位，制定技術(shù)路線，保障國家重大科技專項“高效 GaN 微波功率器件及可靠性研究”和“5G 移動通信 GaN 芯片可靠性機理研究”研究，與華為和中興聯(lián)合開展工程合作項目實施，加快解決器件工藝可靠性工程問題，重點開展氮化鎵微波功率與太赫茲器件工程技術(shù)研究，突破高性能低缺陷外延材料生長、高效率高可靠氮化鎵微波功率器件工藝技術(shù)等關(guān)鍵瓶頸問題，協(xié)助規(guī)模量產(chǎn)高效率 S-Ku 波段典型氮化鎵功率器件和模塊、5G 基站核心射頻模塊。

（一）項目背景 在實際應(yīng)用中，一些油氣管線的閥門與增壓設(shè)備安裝在偏遠地區(qū)，沒有 4G/5G 基站信號覆蓋，無法對設(shè)備實現(xiàn)遠程控制，是當(dāng)前面臨的一個主要問題。項目采用北斗短報文通信技術(shù)，其直接依靠衛(wèi)星通信來實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遠程控制，可以大大彌補這一短板，解決實際需求。 （二）項目簡介 油氣管線的閥門通常分為開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥，其中開關(guān)閥只能進行閥門的開閉操作，調(diào)節(jié)閥又叫做氣動執(zhí)行器，它可以控制閥門的開度大小。此外工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境以及閥門的狀態(tài)信息還需要對各種傳感設(shè)備進行實時監(jiān)控。用戶針對閥門或傳感器的控制或查詢指令需要通過北斗短報文或 4G/5G 的無線通信方式傳遞到控制系統(tǒng)。 項目研制的控制系統(tǒng)由一個微型控制單元（MCU）結(jié)合 RS232、RS485 通信端口，北斗收發(fā)機與 4G/5G 通信模塊、電磁繼電器，電流轉(zhuǎn)換電路，液晶屏，按鍵等硬件外設(shè)組成，相互協(xié)調(diào)共同實現(xiàn)了對工業(yè)現(xiàn)場閥門及傳感器進行遠程控制、查詢與實時監(jiān)控的功能。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 基于北斗短報文通信的指令收發(fā)與控制技術(shù) 一個控制系統(tǒng)可以同時控制兩路開關(guān)閥，一路調(diào)節(jié)閥和八個傳感器，每個閥門與傳感器在一個控制系統(tǒng)下都有唯一的 ID 號，而一個用戶又能夠同時對工業(yè)現(xiàn)場的多個控制系統(tǒng)進行控制與查詢操作，針對北斗短報文自定義字段部分進行統(tǒng)一設(shè)計，形成三種功能的報文格式，包括指令發(fā)送報文，返回信息報文和定位信息報文。結(jié)合報文中的“設(shè)備卡號”、“閥門號”與“傳感器號”字段即可實現(xiàn)了現(xiàn)場控制系統(tǒng)同多個閥門與傳感器設(shè)備的協(xié)議組網(wǎng)；結(jié)合基于北斗短報文的閥門遠程控制系統(tǒng)的多路電磁繼電器與電流控制設(shè)備，既能夠?qū)ΜF(xiàn)場多路開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥進行精確控制，還能夠?qū)ΜF(xiàn)場閥門或傳感器的狀態(tài)信息進行實時檢測或預(yù)警，對設(shè)備所在地經(jīng)緯度信息進行查詢，實現(xiàn)了用戶對多設(shè)備的雙向通信。 整個控制系統(tǒng)的指令接收，識別，處理，控制信號的生成，信息回傳等功能均是通過微型控制單元（MCU）的軟件部分實現(xiàn)的。閥門的反饋信號會通過控制系統(tǒng)的 IO 口進行檢測，形成閉環(huán)控制，以防止指令的失效或是二次執(zhí)行，增加了控制系統(tǒng)的可靠性。

本發(fā)明申請要解決的問題是，改進預(yù)測技術(shù)，提高預(yù)測準確度。本專利利用高階馬爾科夫模型的原理提出HM-gMTD模型的一種改進，即高階HM-gMTD模型，并通過EM算法給出相應(yīng)的參數(shù)估計方法和相應(yīng)的計算方法，并能夠快速進行參數(shù)估計，以提高模型預(yù)測的準確度。