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关键词： 分布式系统   毫米波   时延差   信道估计   相位噪声  

摘要： 分布式大规模MIMO系统能够提供足够的空间自由度,实现超高速无线通信,同时能克服蜂窝通信系统中的区间干扰效应,在同一时频资源为覆盖区域内的多个用户提供服务。这样的分布式架构能够缩短收发机间的距离,弥补毫米波传播的高路径损耗,同时能有效对抗毫米波传播的物体遮挡效应,因此,非常适合用于毫米波通信系统。然而,分布式系统的异步接收效应使得不同远程天线单元(RAU)发送的信号经过不同的传播时间到达同一用户设备(UE),导致接收信号中引入时延差(DSD)。如何在引入DSD的情况下,实现对解调数据信道的精确估计是分布式毫米波大规模MIMO系统实现的一个重要挑战。分布式大规模MIMO技术与毫米波技术的结合使得系统受到的相位噪声干扰更为严重,因此,有效抑制相位噪声对系统的干扰是实现该系统的另一个重要挑战。本文针对上述两个挑战进行了研究,主要工作和创新之处为:针对引入DSD的信道估计问题,本文提出了一种联合使用信道状态信息参考信号(CSI-RS)和解调参考信号(DMRS)的高精度复合信道估计算法。该算法首先利用CSI-RS导频估计出不同RAU到达UE的平均功率以及时延差,然后对信道进行分离建模,利用DMRS导频以及插值技术得到频域上的估计值。在第一阶段,为了降低导频开销与设计复杂度,本文提出了一种基于单端口的估计算法,即让所有RAU同时发送相同的导频符号,将同一UE接收的信号视为多径信号,估计出时域可分辨路径的平均功率与时延差。在第二阶段,为了降低计算复杂度,本文提出了一种相干带宽内多个资源块(RB)联合信道估计算法,即利用相干带宽内信道响应近似相同,但不同子载波受DSD的影响不同的性质进行联合处理得到DMRS处的信道估计值,再利用插值技术得到频域的信道估计值。仿真结果证明,该算法能够实现对信道的高精度估计,并具有一定的鲁棒性。针对相位噪声干扰抑制问题,本文提出了一种联合使用块状导频与梳状导频的相位噪声抑制算法。在未知信道状态信息的情况下,该算法首先利用块状导频符号对含有相位噪声的初始信道进行估计,然后利用梳状导频追踪后续符号中的相位噪声变化。在第一阶段,为了进一步提高估计精度,本文提出了一种最小化子载波间干扰(ICI)功率的线性信道估计算法,即以最小化ICI功率为目标函数,推导出ICI干扰功率的闭合表达式,将问题转化为多个二次型规划问题,分别求解得到最优线性加权信道估计矩阵。在第二阶段,为了降低复杂度,利用梳状导频对相位噪声引起的公共相位误差(CPE)进行估计,并进行相应的补偿。仿真结果证明,该算法对相位噪声具有良好的抑制作用,抑制性能要优于传统的LS算法,并且在高阶调制系统中也有良好的抑制作用。

摘要： 协会简介山东省建筑安全与设备管理协会是由我省从事建筑安全生产监督管理、建筑施工、建筑机械设备管理、制造、安装、租赁、建筑安全防护用具生产以及相关科研、教学等企事单位自愿联合组成的专业性的行业组织,是在省民政厅注册登记具有法人资格的非营利性社会团体。一、协会的宗旨以建筑安全生产和机械设备的监督管理为工作重点,促进建筑安全生产和建筑机械设备管理的发展,减少建筑安全事故发生,联合全省建筑安全与设备管理的各方面力量,坚持以服务为宗旨,为政府服务,为行业服务,为会员服务。

关键词： 高速压力机   设备管理   状态评价   故障诊断   维修决策  

摘要： 随着人工智能技术的发展以及信息化建设的逐渐开展,现代工业也开始把传统工业和现代技术相结合,来提高产品质量、降低制造成本。设备管理是企业生产制造管理最关键的部分,日益引起管理人员的关注。但在压力机设备管理中还存在设备运行状态难以评估,设备诊断技术难以满足生产管理需求,预防性设备维修计划不够完善等。针对这些问题,本论文以JL21G-63型高速压力机为研究对象,对高速压力机设备管理系统中关键技术进行研究,其主要研究如下: 1)高速压力机状态评价技术研究。首先对高速压力机结构进行介绍,分析高速压力机状态评价指标,构建高速压力机状态评价体系。通过运用模糊综合评价方法,建立高速压力机状态评价模型;此模型采用层次分析法来计算评价指标所占的权值,运用三角分布计算评价指标对应评语集的隶属度函数,再以一组运行数据作为算例来验证模型的正确性,最后得到当前高速压力机设备的状态。 2)高速压力机故障诊断技术研究。对高速压力机常见故障进行介绍,分析高速压力机故障特点。提出了萤火虫优化的BP神经网络算法模型,其中BP神经网络的权值与阈值使用萤火虫算法实现寻优优化,然后运用该算法模型对离合器制动器故障进行诊断,通过仿真其诊断结果的准确率可达到89.167%。用常规BP神经网络和遗传算法优化的BP神经网络进行对比,萤火虫优化的BP神经网络误差较比其他两种要小,收敛的速度快,可更好的应用于高速压力机的故障诊断,为维修人员提供准确的定位。 3)高速压力机维修决策技术研究。通过考虑设备连续退化与突发退化情况来说明高速压力机的状态变化,分析马尔可夫过程的维修决策方式,构建了一个基于马尔可夫过程的高速压力机维修决策模型。将高速压力机的维修费用,日常维护费等其他费用考虑其中,以综合成本费用最小为目标,采用迭代法计算得出高速压力机在不同的状态下最优预计维修方式与维修时间。通过对维修方式和维修时间的组合与最优预计的维护方案进行比较来说明该模型的正确性,为维修保养的进行提供科学依据。 4)高速压力机设备管理系统的设计。根据之前对高速压力机设备管理系统中状态评价、故障诊断和维修决策的研究基础上,开发高速压力机的设备管理系统。对系统的总体需求分析,介绍高速压力机设备管理系统功能模块的设计,对其数据库的设计开发,最后运用Microsoft visual studio实现了对高速压力机设备管理系统的登录、主要的功能模块功能,并结合系统界面介绍了系统功能以及演示。

关键词： 高速公路   机电设备   可靠性寿命分析   故障分析   预防性维修  

摘要： 我国高速公路里程规模已位居世界第一,随着信息化建设的迅速推进,高速公路沿线及机房都配备了大量的机电设备,这些机电设备分布广泛、种类多样、所处环境复杂、管理难度较大。为了提高高速公路机电设备维修养护的效率,保障高速公路机电设备的全天候稳定运行,降低维修成本与运营费用,保护高速公路出行者的人身安全与财产安全,提升高速公路的运营水平与服务质量,因此有必要进行基于可靠性分析的高速公路机电设备管理系统研究。通过分析高速公路机电设备的应用场景和需求,首先本文提出了一种融合分析法,从正反两个方向来分析高速公路机电设备的可靠性。其中,正向是进行设备的寿命分析,反向是进行设备的故障分析。正向寿命分析是通过本文提出的高速公路机电系统可靠性分析流程,对高速公路机电系统进行可靠性建模,进行基于可靠性建模的高速公路机电设备寿命分析。反向故障分析是通过本文提出的双模型综合分析法进行的设备故障综合分析,并以高速公路照明系统为例进行双模型综合分析,得到照明故障的故障原因、故障影响、危害度和底事件重要度等故障分析结果,并给出相应的故障改进措施及管理建议。然后,通过本文提出的基于可靠性的综合逻辑决断法进行高速公路机电设备预防性维修决策,确定最佳的维修方式。该方法主要根据高速公路机电设备的正向寿命分析与反向故障分析的结果,结合经济因素、维修因素、保障因素、交通因素等四方面影响维修决策的因素,通过综合赋权法对设备进行分级。然后,根据设备级别的不同进行不同类型的预防性维修方式逻辑决断,以此来得到设备最佳的预防性维修方式。最后,实现基于可靠性分析的高速公路机电设备管理系统,其包含设备管理、可靠性寿命分析、故障综合分析、预防性维修决策等功能。通过对基于可靠性分析的高速公路机电设备管理系统的整体功能验证,证明了本文研究设计的系统的可行性与实用性,其可以为实际管理中带来一定的经济效益,提高了高速公路机电设备的运行时间与运营管理的效率。

关键词： 分布式系统   DDS   RPC   QoS   文件传输  

摘要： 随着信息化技术和通信技术的持续发展,网络环境日趋复杂,信号数据规模呈指数型增长并且数据来源越来越广泛。传统的信号处理系统受限于其有限的作用范围和计算资源,已经无法胜任对复杂网络中海量信号数据流的处理任务。为了应对这一挑战,信号处理系统逐渐从传统的独立性专用平台向分布式的综合性通用平台转变,这让具有实时性、模块化、可重构等特性的分布式通用信号处理系统成为了研究热点。分布式通用信号处理系统采用了数据流驱动的方式,为了保障系统的实时性和高效性,必须在系统网络内采用一种合适的数据传输机制。数据分发服务(Data Distribution Service,DDS)是一种以数据为中心的通信中间件技术,具有强实时、松耦合、高吞吐的特点,是专门为分布式实时系统设计的数据传输解决方案,很好地契合了分布式通用信号处理系统的要求。本文的主要工作是针对分布式通用信号处理系统的需求对Open DDS进行扩展和改造,帮助系统丰富功能、提升性能。具体工作如下:(1)分布式通用信号处理系统需要请求/应答方式的通信机制,用于系统内的服务调用以及节点间互操作,但DDS并不擅长处理这种紧耦合的通信模式。因此本文研究了基于DDS的远程过程调用机制,实现了对系统服务的请求/应答式调用,有利于系统服务向模块化和多样化发展,丰富了系统的通信机制。(2)在系统进行信号处理的过程中,DDS中间件传输小数据包时存在带宽占用不足的问题。高频的小数据包传输造成输入输出端口的频繁调用,导致操作系统、CPU等系统级的软硬件资源过度参与,串行化的调度增大了时延,阻碍了网络带宽的充分利用。为解决这一问题,本文提出了批量化传输的解决方案,将其作为一种服务质量(Quality of Service,Qo S)策略供系统使用,仿真测试结果验证了该策略的有效性。(3)文件是各类业务和应用系统存储信息的重要载体,系统间进行文件传输和交换的场景很多,DDS中间件仅为系统中的数据流传输提供了支持,需要在此基础上扩展文件传输的方式。本文基于DDS中间件实现了不限格式的文件传输适配器,支持大文件传输、文件续传、进度回显、完整性校验等功能,扩展了DDS传输载体的类型,满足了系统对文件传输的需求。

关键词： 远程集控   运营管理   设备管理   调度管理   服务管理  

摘要： 实现远程集控操作模式是港口企业在智慧港口建设背景下的必然趋势,“集中控制、分级管理、现场协助、远程互动”的生产运营方式成为港口企业发展的必由之路。本文依据港口运营管理和远程集控模式现有研究成果,结合秦港九公司当前智能化改造实际,对远程集控模式给秦港九公司运营管理带来的影响进行评价,找出当前运营管理存在的问题,并从设备管理、调度管理、服务管理等方面进行优化设计,为其在智慧港口建设过程中提出合理性、适应性、全面性、实用性的建议,并提出运营管理优化对策。文章主要内容如下:首先,文章介绍了论文的研究背景和意义,以及国内外关于港口运营管理的研究现状,对国内外港口企业运营管理进行了梳理。其次,文章介绍了远程集控模式和运营管理相关概念,并介绍了运营管理的相关理论,为后续秦港九公司的运营管理优化提供了坚实有力的理论基础。再次,文章对在远程集控模式下秦港九公司的运营管理现状从设备管理、调度管理、服务管理三个方面进行分析,并找出其存在问题。随后,文章从设备管理、调度管理、服务管理三个方面提出优化建议。其中,设备管理部分运用时间延迟维修理论确定了设备最佳检修周期;调度管理部分利用并行理论进行生产组织优化;服务管理部分针对不同客户类型分别设计了开发、维护、挽回方案。最后,制定了秦港九公司运营管理优化的保障措施。

关键词： 分布式系统   检查点方法   非易失内存  

摘要： 在云计算和大数据应用蓬勃发展的今天,为了高效处理快速增长的数据,分布式系统使用的计算机节点数目在增长,计算机系统处理器的数量也在增加。然而,规模增长的分布式系统在提升应用运行速度的同时,也带来了可靠性的挑战。因此,为了保证应用的正常执行,需要为分布式系统设计合适的容错方法。检查点方法可以将应用的中间状态保存为检查点文件,并在故障之后使用检查点文件恢复,同时,该过程中产生的I/O开销会对系统性能造成不可忽视的影响。NVM(Non-volatile Memory)是一种新型存储设备,它的性能和DRAM(Dynamic Random Access Memory)相近,同时它的非易失、低能耗等特性有利于提升检查点方法的实际性能。为了解决基于磁盘的检查点方法中的I/O性能瓶颈,本文提出了一种面向分布式非易失内存系统的检查点方法PM-ckpt。PM-ckpt将检查点保存在NVM中以减少持久化检查点的开销;在为并行程序容错时,PM-ckpt使用一种全局快照算法来减少保存检查点的时间开销,提升系统的性能。具体而言,在为单进程的应用容错时,PM-ckpt将和进程运行状态相关的数据写入检查点,让用户不需要修改应用代码即可为应用容错。作为单进程应用的扩展,PM-ckpt在为并行应用容错时,既要避免使用会带来大量时间开销的同步屏障原语,又要保证能正确恢复应用,因此PMckpt引入了协调节点和控制消息来协调各节点的容错。实验结果表明,PM-ckpt所使用的全局快照算法可以保证正确恢复应用,与现有的应用级检查点方法CRIU相比,PM-ckpt的保存检查点时间能够减少22.8%,从检查点恢复的时间能够减少36.1%。

关键词： 密钥管理   硬件安全模块   设备管理   加密密钥   B/S结构  

摘要： 近年来,伴随着信息化建设的高速发展,信息网络的安全问题日益突显。对敏感数据进行加密是解决信息网络安全问题的一个很有效的途径,而加密不可避免地就会牵涉到密钥相关问题,如何保证密钥的全生命周期管理就成为信息安全问题的核心。硬件安全模块(Hardware Security Module,HSM)是专为保护加密密钥生命周期并通过加密连接在网络中提供安全的数据传输而设计的专用加密处理器,通过无缝的端到端集成,在整个网络上提供即时保护。但是,在具体应用环境中,HSM不提供精细的密钥管理策略,并且随着HSM的增多,其中大量的密钥材料需要在单个密钥管理系统上共享或更新。因此,具有处理大量密钥、有效地管理密钥生命周期、与HSM无缝集成并通信的能力成为密钥管理的主要挑战。针对上述问题,本文基于网络层硬件安全模块设备,设计并实现密钥管理系统,提供对HSM保护并使用的加密密钥的全生命周期的简化管理,为硬件安全模块提供统一的管理和控制,使HSM可在网络中提供稳定、安全的数据传输。本文的主要工作如下:(1)基于网络层保密系统和HSM的特性,根据具体应用设计密钥体系。主密钥用于密钥管理系统与HSM之间的身份认证,存储加密密钥用于将主密钥和工作密钥进行加密存储,会话密钥用于保护双方之间的通信安全,工作密钥用于提供给HSM作为加密密钥以进行端到端之间的数据传输加密。(2)分析密钥管理系统的功能性与非功能性需求,对系统进行总体设计和功能模块划分,将需要实现的功能细分到各个模块并进行设计,实现加密密钥的生成、存储、分发、更新、撤销和销毁等密钥管理功能,实现硬件安全模块的认证、监控和管理等设备管理功能,实现系统运行过程中产生日志信息的记录和归档等日志管理功能。(3)基于B/S软件开发体系结构,结合Java Web、Spring Boot、My SQL等相关开发技术和工具,遵循标准化、模块化、松耦合的设计原则,对密钥管理系统进行了具体的工程实现,并使该系统具有较高的可维护性和可扩展性,可在后续继续进行扩展、优化和升级。(4)根据密钥管理系统典型应用场景搭建测试环境,对系统各个功能模块进行测试分析,测试结果符合预期,基本满足为HSM提供密钥管理服务以实现保密通信的设计目标。

摘要： 协会简介山东省建筑安全与设备管理协会是由我省从事建筑安全生产监督管理、建筑施工、建筑机械设备管理、制造、安装、租赁、建筑安全防护用具生产以及相关科研、教学等企事单位自愿联合组成的专业性的行业组织,是在省民政厅注册登记具有法人资格的非营利性社会团体。一、协会的宗旨以建筑安全生产和机械设备的监督管理为工作重点,促进建筑安全生产和建筑机械设备管理的发展,