CDMA的功率控制技术浅析
CDMA的功率控制技术浅析
在当今移动通信中，应用扩频技术最为广泛的当属CDMA。CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），它是在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作。因此，它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，所要求的载干比（C／I）小于1，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使CDMA 与FDMA和TDMA相比有非常重要的优势，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。
1．功率控制技术的目的、原则及依据
1．1功率控制的目的
在CDMA系统中，一方面，许多移动台共用相同的频段发射和接收信号，近地强信号仰制远地弱信号的可能性很大，称为“远近效应”；另一方面，各用户的扩频码之间存在着非理想的相关特性，通信容量主要受限于同频干扰。在不同影响通信的情况下，尽量减少发射信号的功率，通信系统的总容量才能相应地达到最
大，CDMA系统的主要优点才能得以实现。因此，功率控制的目的就是限制系统内的干扰，以减小用户间干扰以及UE的功率消耗，是第三代移动通信系统中最为重要的关键技术之一。
1．2功率控制的原则
控制基站、移动台的发射功率，首先保证信号经过复杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时，能满足正确解调所需的解调门限。在满足上一条的原则下，尽可能降低基站、移动台的发射功率，以降低用户之间的干扰，使网络性能达到最优。距离基站越近的移动台比距离基站越远的或者处于衰落区的移动台发射功率要小。
1．3功率控制的基本依据
链路级功率控制中有如下三种功率控制测量依据：信号强度，SIR，BER。
基于信号强度的功率控制算法是测量从移动用户到达基站的信号的强度，用它和所期望的信号强度去进行比较，看被测信号的强度是高还是低了，从而得出功率控制命令去相应地调整移动用户的功率的高低。
基于信噪比SIR平等准则是指在接收端接收到的有用信号与干扰之比的相等为功率控制准则，对于上行链路，SIR平衡的目标是使各个移动台到达基站的信号干扰比相等；对于下行链路，SIR 平衡的目标是使各个移动台接收到基站的信号干扰比相等。SIR 为参数的功率控制算法能很好的反映系统的性能，但也存在一个
潜在的很严重的问题，即正反馈导致危及系统稳定性问题。当一个移动用户收到基站的要求提高发射功率的命令后，就按指令提高它的发射功率以达到系统要求的SIR值，然而，它的功率的提高也同时增加了对系统中其他用户的干扰，这导致其他用户也不得不提高发射功率，如此导致循环使得整个系统的功率达到最大的极限值，这就严重危害了系统的稳定性。
基于BER为参数的功率控制算法，BER定义为平均错比特数与原信息序列的比特数的比值。如果信息信号和干扰信号的功率是保持不变的，那么BER和SIR的作用是相同的。但是，实际情况是SIR是时变的，因此SIR平均值不等于BER的平均值。此时，使用BER比使用SIR的性能更好。因为实际通信系统中均使用信道编码，因此功率控制算法也可以使用FER。
2．功率控制技术的分类及基本原理
在CDMA系统中，功率控制按功控链路方向可分为前向功率控制和反向功率控制，而反向功率控制又可分为开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。由于CDMA系统容量主要受反射链路容量限制，因此反向功率控制尤为重要。
2．1前向功率控制
也称下行链路功率控制，在正向功率控制中，移动台检测前向传输的误帧率，并向基站报告该误帧率的统计结果，基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的
移动台分派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率。其要求是调整基站对每个移动台的发射功率，使任一移动台无论处于小区的什么位置上，收到基站信号的电平都刚刚达到所要求信干比所要求的门限值。这样可以避免基站向较近的移动台辐射过大的功率。控制方法是基站周期性的降低给移动台发送的功率，这个过程直到前向链路的误帧率上升时才停止。移动台给基站发送帧错误的数值，根据这个信息，基站决定是否增大一份功率，通常是0.5dB。
图１前向功率控制图
2．2反向开环功率控制
基本原理是根据用户接收功率与发射功率之积为常数的原则，先行测量接收功率的大小，并由此确定发射功率的大小。开环功率控制用于确定用户初始发射功率，或用户接收功率发生突变时的发射功率调节。特点是方法简单直接，不需要在移动台和基站间交换信息。这种方法对某些情况例如车载移动台快速进出
地形起伏区或高大建筑物遮蔽区所引起的信号变化时十分有效的。但对于因多径传播而引起的瑞利衰落效果不好。开环功率控制未考虑到上、下行链路电波功率的不对称性，因而其精确性难以得到保证。
图２反向开环功率图
2．3反向闭环功率控制
这项技术可以较好地解决上述问题。其基本原理是基站接收移动台的信号，并测量其信噪比，基站检测信噪比SNR，与门限值比较，然后将其与一门限作为比较，若收到的信噪比大于门限值，基站就在前向传输信道上传输一个减小发射功率的命令；反之，就送出一个增加发射功率的命令。每1.25 ms更新一次（每秒重复800次）。闭环功率控制可以修正反向传输和前向传输路径增益的变化，消除开环功率控制的不准确性，校正开环功率控制未消除的、与前向链路相独立的损耗。闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。
图３反向闭环功率控制图
2．4反向外环功率控制
基本原理是通过对接收误帧频的计算，调整闭环功率控制所需的信干比门限，通常需要采用变步长方法，以加快信干比门限的调整速度。
在第三代移动通信系统中，上行链路采用开环、闭环和外环功率控制相结合的技术，主要解决“远近效应”问题，保证所有信号到达基站时都具有相同的平均功率：下行链路则采用闭环和外环功率制相结合的技术，主要解决同频干扰问题，可以使处于严重干扰区域的移动台保持较好的通信质量，减少对其他移动台的干扰。
3.功率控制技术的应用及发展
蜂窝通信系统经历了采用频分多址技术(FDMA)和基于时分多址(TDMA)的蜂窝系统,发展到了现在采用宽带码分多址(CDMA)技术的第三代移动通信系统。然而无论蜂窝通信系统怎样
发展,功率控制始终是无线通信系统最关键的技术之一。
功率控制理论分集中式和分布式两种。集中式功率控制理论上完美，但难以实现；分布式功率控制不属于最优控制，但较好地平衡了性能与资源的矛盾。实用的功率控制技术是在分布式理论基础上发展而来的。由最初的上行功率控制，发展到现在的重视双向的功率控制；由最初单纯的开环功控，经过开环、内环并重，发展到现在的开环、内环、外环三环并重。在功率控制的发展历程中，也带动了各种测量技术的发展。由于在CDMA系统中不可避免的存在多址干扰和远近效应，即使远近效应能通过严格的功率控制加以解决，但功率控制并不能完全的消除多址干扰的影响。少数几个用户引起的多址干扰也会严重影响接收机的性能，降低系统的容量。所以功率控制必须与其它关键技术相结合才能满足未来通信系统发展的需要。
3．1功率控制与联合检测技术的结合
联合检测具有很好的抗多址干扰的性能，理论上可以完全消除多址干扰的影响，所以在系统中，如果将功率控制技术与联合检测技术相结合，那么将会使系统性能得到很大的改善。
在研究功率控制技术的时候，往往假设的是接收机具有固定的结构，此时通过控制发射功率来进行优化和通信；而在进行联合检测技术的研究时，又往往假设发射功率是固定的，从而将精力集中在优化接收机的结构上。然而事实上，由于功率控制是在发射端进行的，而联合检测是在接收端进行的，可对发射端和接
收端联合进行优化，将两种方法结合使用，每次迭代过程既更新发射功率同时也更新接收机滤波器系数，通过这两个参数的更新迭代来最大限度的抑制干扰。
3．2功率控制与智能天线技术的结合
智能天线也是抑制干扰的一种关键技术，系统中使用该技术进行波束赋型，不仅可以减小对其他用户的干扰，而且可以减小所需要的发射功率。所以将功率控制与智能天线技术相结合不仅可以扩大系统容量而且可以节省功率资源。
功率控制技术根据无线信道变化情况以及接收到的信号电平通过反馈信道、按照一定准则调节发射信号电平。功率控制技术可以克服阴影效应、多径传播引入的慢平坦衰落，尤其是在采用了CDMA 技术的干扰受限通信系统中，功率控制能够很好的解决远近效应，从而提升系统容量和通信质量。随着无线通信网络逐渐从2G、2.5G 发展到现在的3G，以至于不久将来的4G，功率控制技术越来越成为其中一项关键技术指标，而且随着网络的不断演进，从开环功率控制到闭环功率控制，从内环功率控制到外环功率控制，功控技术自身也在不断的精确化、复杂化。随着无线通信技术的不断发展，功率控制将在众技术中扮演者越来越重要的关键角色。
参考文献：
１．陈晓宇IS-95 CDMA系统功率控制浅析北京交通大学现代通信研究所
2．陈艳红CDMA移动通信网的关键技术
3．王晓霞，耿海存浅谈CDMA系统中的功率控制技术及过程4．薛文虎CDMA系统中的控制电波科学学报
5．吴伟陵移动通信中的关键技术北京邮电大学出版社
6．叶嘉鲁CDMA系统中的功率控制策略研究[学位论文]硕士2007
7．王珏CDMA系统的功率控制通信世界
8．邵芳扩频通信技术在通信中的应用中国科技文献
9．周薇CDMA移动通信系统的功率控制研究及仿真实现[毕业设计] 2009
10．黄萍TD-SCDMA功率控制技术
CDMA的功率控制技术浅析
CDMA的功率控制技术浅析 在当今移动通信中，应用扩频技术最为广泛的当属CDMA。CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），它是在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作。因此，它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，所要求的载干比（C／I）小于1，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使CDMA与FDMA和TDMA相比有非常重要的优势，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。 1．功率控制技术的目的、原则及依据 1．1功率控制的目的 在CDMA系统中，一方面，许多移动台共用相同的频段发射和接收信号，近地强信号仰制远地弱信号的可能性很大，称为“远近效应”；另一方面，各用户的扩频码之间存在着非理想的相关特性，通信容量主要受限于同频干扰。在不同影响通信的情况下，尽量减少发射信号的功率，通信系统的总容量才能相应地达到最
大，CDMA系统的主要优点才能得以实现。因此，功率控制的目的就是限制系统内的干扰，以减小用户间干扰以及UE的功率消耗，是第三代移动通信系统中最为重要的关键技术之一。 1．2功率控制的原则 控制基站、移动台的发射功率，首先保证信号经过复杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时，能满足正确解调所需的解调门限。在满足上一条的原则下，尽可能降低基站、移动台的发射功率，以降低用户之间的干扰，使网络性能达到最优。距离基站越近的移动台比距离基站越远的或者处于衰落区的移动台发射功率要小。 1．3功率控制的基本依据 链路级功率控制中有如下三种功率控制测量依据：信号强度，SIR，BER。 基于信号强度的功率控制算法是测量从移动用户到达基站的信号的强度，用它和所期望的信号强度去进行比较，看被测信号的强度是高还是低了，从而得出功率控制命令去相应地调整移动用户的功率的高低。 基于信噪比SIR平等准则是指在接收端接收到的有用信号与干扰之比的相等为功率控制准则，对于上行链路，SIR平衡的目标是使各个移动台到达基站的信号干扰比相等；对于下行链路，SIR 平衡的目标是使各个移动台接收到基站的信号干扰比相等。SIR为参数的功率控制算法能很好的反映系统的性能，但也存在一个潜
有功无功功率控制系统(运动后置)技术规范书
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昌盛日电新能源控股有限公司有功无功功率控制系统 （远动后置） 技术规范书 201X年 X月
目录 一、技术总的部分 (5) 1 总则 (5) 1.1 一般规定 (5) 2 工程概述 (6) 2.1 工程概况及环境条件 (7) 2.2 环境条件 (7) 3 标准和规定 (8) 3.1 技术要求 (8) 3.2 系统构成 (9) 3.3 系统功能 (10) 4 技术指标 (12) 4.1 有功功率自动调节 (12) 4.2 电压无功自动调节 (12) 4.3 系统性能 (13) 5 通讯接口 (13) 5.1 系统通信接口 (13) 5.2 通信接口类型 (13) 二、技术资料及交付进度 (15) 三、技术服务、设计联络、工厂检验和监造 (17) 1.1 技术文件 (17) 1.2 设计联络会议 (18) 1.3 工厂验收和现场验收 (18) 1.4 质量保证 (18) 1.5 项目管理 (19) 1.6 现场服务 (19) 1.7 售后服务 (20) 1.8 备品备件、专用工具、试验仪器 (20) 1.9 包装、运输与储存 (20)
四、投标人技术偏差表 (21) 五、销售及运行业绩表 (21) 六、项目需求部分 (22) 1 供货清单 (22) 2 屏柜技术参数 (22) 3 随机备品备件（不限于此，投标方可细化并填写）： (23) 4 专用工具（不限于此，投标方可细化并填写）： (23) 5 进口件清单（投标方细化并填写）： (23)
CDMA功率控制
CDMA功率控制 摘要CDMA移动通信系统具有抗干扰能力强，保密性好，容量大等优点，受到广泛的关注。但CDMA存在传输衰减、多址干扰、远近效应等问题，系统容量受限于用户间的相互干扰，必须进行功率控制。本文首先介绍CDMA的关键技术——功率控制的基本理论。因为功率控制的最根本的目的是增加系统容量，因此接着分析了功率与容量之间的关系。因为信号在无线中传输，因此有必要分析无线信道（特别是快衰落）对功率控制产生的负面影响。最后针对目前的窄带CDMA(IS-95)，分析了反向链路开环+闭环的固定步长功率控制方法和根据业务优先级进行的功率分配算法。 关键字：CDMA；功率控制算法； Power control in CDMA System Abstract：Code division multiple access(CDMA)system has a lot of advantage,such as strong anti-jamming,good security and large capacity,so it is widely paid attention.But there are some questions in CDMA,such as transmission fading,multiple access interfere and far and near effect,the capacity of the system is limited by the interfere,so we must carry out power control.Firstly,I introduce the fundamental theory about power control for CDMA system in this paper.Because increasing system capacity is the best essential purpose,the relation of power and system capacity is analyzed.Because signal is transmitted in wireless channel,It is necessarily to analyze the negative affect which is made to power control by wireless channel,especially quick fading.Aiming at the different power control require of narrow band CDMA(IS-95)in the current,the algorithm of reverse link based on open loop and close loop power control by fix step length and the algorithm of power distribution based on service priority are analyzed. Key words:CDMA；Algorithm of power control 一、引言 自20世纪70年代出现蜂窝网通信以来，世界各地的移动通信行业得到了迅猛的发展，而蜂窝网的技术本身得到的长足的进步。20世纪80年代出现的时分多址数字蜂窝网，以GSM为代表的数字蜂窝网移动通信系统在国内外已获得广泛应用。20世纪90年代又出现码分多址蜂窝移动通信系统，因其通信容量大，质量好，因此引起了人们的广泛关注，二十一世纪也必将是CDMA的世纪。码分多址利用码序列的正交性和准正交性区分不同用户，它是在同频、同时的条件下，各个接收机根据信号码型之间的差异分离出需要的信号。由于CDMA系统中同一频率在所有的小区重复使用，CDMA中的干扰特别严重，若没有先进的功率控制技术，尽可能减小用户的背景干扰，就会产生严重的误码现象。随着用户数的增加，信
功率电子课程设计文华学院
《功率电子技术》 姓名： 学号： 学部（系）： 专业班级： 2013年12月27日
目录 1.课程设计目的 (1) 2.课程设计要求 (1) 3.课程设计容 (1) 3.1单相半波可控整流电路的仿真 (3) 3.2单相桥式全控整流电路的仿真 (5) 3.3三相半波可控整流电路的仿真 (6) 3.4三相桥式全控整流电路的仿真 (8) 3.5直流降压斩波电路的仿真 (10) 4.课程设计总结 (12) 5.课程设计体会 (13) 6.参考书目 (13)
1. 课程设计的总体目标 《电力电子技术》课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。 2. 课程设计的总体要求 （1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。 （2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。 （3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。 （4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。 （5）广泛收集相关技术资料。 （6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。 （7）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。 （8）培养实事、严谨的工作态度和认真的工作作风。 3.课程设计容 3.1项目一: 单相半波可控整流电路的仿真 3.1.1电路原理图 单相半波可控整流电流（电阻性负载）原理图，晶闸管作为开关元件，变压器t器变换电压和隔离的作用，用u1和u2分别表示一次和二次电压瞬时值，二次电压u2为50hz 正弦波波形如图所示，其有效值为u2， 3.1.2建立仿真模型 根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图
功率控制
功率控制培训讲义 一、背景 控制无线路径上的发射功率的目的是在不需要最大发射功率，就能达到较好的传输质量的情况下，降低发射功率。这样做，既能保持传输质量高于给定门限，又能降低移动台和基站的平均广播功率，减少对其它通信的干扰。 功率控制分为上行功率控制和下行功率控制，上下行控制独立进行。上行功率控制移动台（MS），下行功率控制基站（BTS）。同一方向的连续两次控制之间的时间间隔由O&M设定。 功率控制包括移动台和基站的功率控制。 移动台功率控制的目的是调整MS的输出功率，使BTS获得稳定接收信号强度，以限制同信道用户的干扰，减少BTS多路耦合器的饱和度，降低移动台功耗；基站功率控制目的是调整BTS输出功率，使MS获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。 基站动态功率控制目的是调整BTS输出功率，使MS获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。基站动态功率控制仅使用稳态功率控制算法。 实现功率控制有两种算法——0508功率控制算法和华为动态功率控制算法（简称0508算法和动态功控算法）。 二、功率控制过程 1．移动台功率控制 移动台功率控制分为两个调整阶段——Stationary稳态调整和Initial初始调整。稳态调整是功率控制算法执行的常规方式，初始调整使用于呼叫接续最开始的时刻。当一个接续发生，MS以所在小区的名义功率输出，（名义功率即在收到功率调整命令之前，MS发射功率为所在小区BCCH信道上广播的系统消息中MS 最大发射功率MS_TXPWR_MAX_CCH。而如果MS不支持这一功率级别，则采用与之最接近的可支持的功率级别，如在建立指示消息中上报的MS类标Classmark所支持的最大输出功率级别）。但因为BTS可同时支持多个呼叫，必须在一个新的接续中尽快降低接收信号强度，否则该BTS支持的别的呼叫的质量会由于BTS 多路耦合器饱和而恶化，并且另外小区的呼叫质量也会由于强干扰而受到影响。
毕业设计-LD自动功率控制系统
******************大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于MCS-51单片机的 LD自动功率控制系统 系别：电子工程系 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：
目录 1 概述................................................................. - 3 - 1.1课题背景........................................................... - 3 - 1.2国内外研究情况..................................................... - 3 - 1.3课题目的及意义..................................................... - 4 - 1.4主要性能及要求..................................................... - 4 - 2 半导体激光器的结构与工作原理......................................... - 5 - 2.1半导体激光器简介................................................... - 5 - 2.2半导体激光器结构................................................... - 6 - 2.3激光产生条件....................................................... - 6 - 2.4影响半导体激光器工作的因素......................................... - 7 - 2.5半导体激光器的工作特性............................................. - 9 - 3 硬件设计............................................................ - 11 - 3.1系统的组成........................................................ - 11 - 3.2控制元件简介...................................................... - 12 - 3.3分电路模块........................................................ - 14 - 4 软件设计............................................................ - 16 - 4.1编程语言的选择.................................................... - 16 - 4.2程序框图.......................................................... - 19 - 5 电路调试与仿真...................................................... - 21 - 5.1硬件调试.......................................................... - 21 - 5.2软件调试.......................................................... - 22 - 毕业设计总结........................................................... - 24 - 参考文献............................................................... - 25 - 附录一................................................................. - 2 6 - 附录二................................................................. - 31 -
华为-cdma功率控制详解
华为－cdma功率控制详解 摘要：CDMA系统是一个干扰受限的系统，干扰的大小直接关系到网络的容量和网络的覆盖，也会影响到系统的质量。而在一个CDMA网络中，其主要干扰来源于系统中其他用户或基站的发射功率。因此，控制网络中手机与基站的发射功率就可以控制干扰，以便使网络容量，网络覆盖和系统质量达到预期效果。当考虑网络规划时，功控参数的设置非常重要。本文通过介绍CDMA网络功率控制原理，向大家阐述常用功控参数配置的原则。 1、功控原理介绍 1.1 反向功率控制原理 反向功控的作用对象是移动台，其首要目标就是调整移动台的发射功率来保证BTS接收机所收到的信号至少达到最小Eb/Nt需求值。 反向功控过程包括开环功控和闭环功控两个阶段，开环、闭环各自开始起作用的时间点如（图1）所示： （图1）反向开环闭环起作用的起点 1.1.1 反向开环功率控制 开环功控是指手机根据接收的信号大小来决定发射功率应该是多少，它根据前向接收功率来估计反向发射功率，而由于前反向链路的无线传播环境不完全一样，所以这种估计是不准确的。在手机刚接入时，只有开环功控起作用，信道指配完成后，闭环功控开始起作用。闭环功控在开环估计的基础上，对手机的发射功率迅速作出调整，使得手机在整个通话过程中，满足FER要求的同时，以最小的发射功率发射。从而，使得对其他用户的干扰最小。 对于不同的信道，开环功控的计算方法是不一样的： A、在接入信道上发射时，每一个接入试探的发射功率的计算方法： 平均输出功率(dBm) = －平均输入功率(dBm)+偏移功率+干扰校正因子 +NOM_PWRs - 16×NOM_PWR_EXTs+INIT_PWRs+PWR_LVL×PWR_STEPs (式1) 在（式1）中，平均输入功率为手机在工作频段内接收到的总功率，这个功率不仅包括本基站的功率，也包括其他基站的，并且落在本基站这个1.23M频段的信号。偏移功率与扩谱速率SR，频段，信道类型等相关，对于现在的800M的CDMA2000 1X来说，用的是频段0，前反向扩展速率为SR1，所以接入信道的偏移功率为－73（这是一个常数，没有单位）。干扰校正因子随着信道不同而有所不同，接入信道的干扰校正因子为min(max(-7-ECIO,0),7)。即当Ec/Io<－14时，干扰校正因子为－7；-14<-7<>时，干扰校正因子为－7-Ec/Io；Ec/Io>-7时，干扰校正因子为0。其中Ec/Io为先前500ms内测量的本载频最强激活
功率电子 课程设计报告
《功率电子技术》 课程设计报告 姓名：孙吉元 学号：0901******** 学部（系）：信息学部 专业年级：09自动化 指导教师：张晓丹 2011年 12 月 28 日
目录 1. 课程设计的目的 (1) 2. 课程设计的要求 (1) 3. 课程设计内容 (1) 3.1项目一：单相半波可控整流电路 (1) 3.1.1 原理图 (1) 3.1.2 仿真模型 (2) 3.1.3 参数设置 (2) 3.1.4 仿真结果 (4) 3.1.5 仿真分析 (5) 3.2项目二：三相半波可控整流电路...... 错误！未定义书签。 3.2.1 电路原理图 ................................ 错误！未定义书签。 3.2.2 仿真模型 (5) 3.2.3 参数设置 .................................... 错误！未定义书签。 3.2.4 仿真结果 (7) 3.2.5 仿真分析...................................... 错误！未定义书签。 3.3项目三：单相交流调压电路电路 (9) 3.3.1电路原理图 (9) 3.3.2 仿真模型图 (9) 3.3.3 参数设置 (10) 3.3.4 仿真结果 (11)
3.3.5 仿真分析 (8) 3.4项目四：三相桥式SPWM逆变电路 (12) 3.4.1 电路原理图 (12) 3.4.2 仿真模型 (12) 3.4.3 参数设置 (13) 3.4.4 仿真结果 (14) 3.5项目四：直流斩波电路仿真 (12) 3.5.1 原理图 (8) 3.5.2 仿真模型 (9) 3.5.3 参数设置 (9) 3.5.4 仿真结果 (11) 4. 课程设计总结 (16) 5. 参考书目 (16)
WCDMA中的功率控制
第5章功率控制 5.1 概述 功率控制技术是WCDMA系统中一项非常重要的技术。WCDMA系统的频率复用系数为1，是一个自干扰系统，远近效应的影响很突出，如果没有功率控制，那么整个系统的容量将大大降低。 引入功率控制后，通过调整发射功率，保持上下行链路的通信质量，克服阴影衰落和快衰落，有助于降低网络干扰，提高系统质量和容量。 按移动台和基站是否同时参与又分为开环功率控制和闭环功率控制两大类。闭环功控是指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。而开环功控不需要接收端的反馈，发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。开环功率控制又可以分为上行开环功率控制和下行开环功率控制。闭环功率控制则是通过内环功率控制和外环功率控制一起来实现的。 5.2 开环功控与闭环功控 本节介绍功率控制的大致流程，包括闭环功控和开环功控的区别，以及内环功控和外环功控如何协调工作的问题。 开环功控提供初始发射功率的粗略估计。它是根据测量结果对路径损耗和干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率的过程。同时，由于开环功控是采用下行链路的路径损耗来估计上行链路损耗，但实际上
WCDMA系统中上下行链路的频段相隔190M，快衰落特性不相关，因此这种估算的准确度有限，只能起到粗略控制的作用。适用场合包括：●决定接入初期发射功率的时候 ●切换时，决定切换后初期发射功率的时候 闭环功率控制是通过内环功率控制和外环功率控制一起来实现的。内环功控通过测量信道的实际SIR值SIRest，并将测量值SIRest与目标值SIRtar比较，根据比较结果发出功率调整的指令。内环功控算法包括上行内环功控算法和下行内环功控算法。 上行内环功控算法在基站内实现，基站比较上行信道SIR测量值SIRest和目标值SIRtar，根据比较结果设置相应的功控指令（TPC，Transmit Power Control）通知手机调整上行发射功率。 下行内环功控算法在手机内实现，手机比较下行信道SIR测量值SIRest和目标值SIRtar，根据比较结果设置相应的功控指令（TPC，Transmit Power Control）通知基站调整下行发射功率。 内环功控指令通过承载在DPCCH信道上的TPC域来传送，因此内环功率控制的频率可以达到每秒钟1500次，从而可以较好地克服快衰落带来的信号强度的变化。 内环功控时需要使用SIR目标值SIRtar进行功控指令的计算，这是由于业务质量主要通过误块率来确定的，而信噪比与误码率（误块率）的关系随环境的变化而变化，他们之间的对应关系并非固定不变的。因此，目标SIR需要根据实际情况进行调整，这个调整过程就是外环功控。外环功控算法根据接收信号的BLER值计算目标SIR，
CDMA 移动通信系统功率控制
长沙学院ＣＨANGＳHA UＮIVＥRSIＴY 毕业设计(论文）资料设计(论文)题目：设计（论文)题目: ＣDＭA 移动通信系统功率控制算法的研究与仿真算法的研究与仿真系专部：业：电子与通信工程系通信工程周薇０5 通信 3 陈威兵学号2０05043３03 职称副教授学生姓名：班级：指导教师姓名：指导教师姓名：最终评定成绩：最终评定成绩: 长沙学院教务处二○○七年十月制○○七年十月制目录第一部分一、毕业论文毕业论文第二部分一、外文资料原文二、外文资料翻译外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计（论文)课题任务书二、本科毕业设计（论文）开题报告三、本科毕业设计(论文）中期报告四、毕业设计（论文)指导教师评阅表五、毕业设计(论文)评阅教师评阅表六、毕业设计(论文）答辩评审表2009 届本科生毕业设计(论文) 本科生毕业设计(论文)资料毕业设计第一部分毕业论文（200９届) 本科生毕业论文本科生毕业论文CＤMA移动通信系统功率控制的研究与仿真系专部：业：电子与通信工程系电子与通信工程系通信工程周薇0５通信 3 陈威兵学号２005０43303职称副教授学生姓名:班级：指导教师姓名: 指导教师姓名:最终评定成绩20０9 年6月长沙学院本科生毕业论文ＣDＭA 移动通信系统功率控制的研究与仿真系专学(部) ：电子与通信工程系业:号: 通信工程2００5０４3303 周薇陈威兵副教授学生姓名：指导教师：2009年６月长沙学院毕业设计(论文) 摘要本文通过分析CDMA移动通信的关键技术之一：功率控制技术;设计了一个自适应变步长仿真控制模块，该模块是基于信噪比ＳIR（Siｇnal Inteｒference Raｔｉｏ)的测量的反向链路自适应步长开环闭环功率控制,并在ＩS-95 移动通信系统链路上进行仿真,检验其对接收功率平稳性的影响,利用MA TLAB 仿真，得出结果并分析。由于CDMA 系统为一干扰受限系统,即干扰大小影响系统容量,“远近效应”和“多址干扰”将会导致系统容量的下降。所以如果每个移动台的信号到达基站时都达到最小所需的信干比,系统容量将会达到最大值，解决这些问题的一个有效方法是采用自动功率控制技术。自适应变步长功率控制进一步克服了传统固定步长功率控制算法的缺点,移动台对接收到的功率控制比特可进行线性预测,线性预测能够减小功控命令的传输错误和时延对系统性能的影响,补偿了信道衰落，减小了功率控制差错；另外，自适应变步长控制方案的信噪比波形稳定，因此该算法可以作为移动台一个附加的功能而提高上行链路的TPＣ性能，有效减小ＭAI，消除远近效应,保证通信质量的通知最大化系统容量。最后,通仿真结果表明:自适应变步长功率控制方案具有更好的控制效果,使得发射功率能够快速并准确的补偿信道的多径快衰落。关键词:码分多址,功率控制,基于SIR测量，自适应变步长I 长沙学院毕业设计(论文) ABSTＲACT Throuｇh the ａnalｙsisｏｆone ｏf thｅｋeｙtｅcｈnologies in CDMA ｍobile coｍmunｉｃａｔiｏn: PｏweｒConｔrｏl; Ｉdesignａn adaｐtive stｅp－sizeｃloseｄ-loｏｐpｏwer controｌalgoritｈm in ＣDMA mｏｂile sｙsｔeｍ. Striｃtlｙspｅakinｇ，ｔhis algｏritｈｍis a Step aｄapｔive rｅveｒsｅｌink closed-loｏp oｐeｎ－ｌoｏp poｗer control whicｈbased oｎSIR （Signal Interference Ratiｏ）and，siｍulａｔed on ｔｈe IＳ-９５mobiｌe sysｔem linｋ，ｄｅmoｎｓtrａｔing ｔhe smoothｏf the rｅceｉｖed powｅｒ.ＵｓingＭＡTLＡB ｓiｍuｌa ｔｉon, andａｎalyzｉng ｔhe rｅsｕｌts．The capacity ｏｆcｏｄｅｄivision muｌtiple acceｓs (CDＭA）systems iｓlimitｅｄbｙｉｎtｅrfｅrｅnce. Ａny ｍethｏd to ｄeｃｒease transmiｔtｉnｇｐｏweｒaｎｄinｔeｒference ｔo otheｒusers wｉｌl ｉncｒeasｅｔhe sysｔem capacity anｄｃommunｉcation ｑuaｌiｔy.Ａｔpｒeseｎt, hｏｗtoａdｏｐt aｐｐropｒiate pｏwｅr control teｃhnoloｇｙｔｏeffecｔivｅlｙr ｅduce multipｌe acｃesｓinterfｅｒencｅａnd improve tｈe qｕａｌiｔｙof communication aｎd maximize theｓystem ｃapaciｔy is onｅof tｈe hot ｐoints the re
CPC功率控制器-调功器
CPC功率控制器-调功器 CPC功率控制器 一、CPC功率控制器概述 CPC功率控制器是采用微处理器技术、电力电子技术、及现代控制理论技术所设计的具有当今国际先进水平的新型调节器设备，其结构美观紧凑，保护措施完善，集多种控制方式于一体，使用灵活、功能强大。广泛应用于加热、灯光调节等场合。 二、功率控制器型号说明 功率控制器的型号可以根据右图进行全面的了解！
三、功率控制器操作面板介绍 不同型号的功率控制器操作面板上的具体含义介绍
四、CPC功率控制器的产品特点 1、先进的微处理技术 采用高性能的ARM-r CORTEX-TM-M3 32位内核，主频72MHZ，速度快，功耗低，抗干扰能力强。 2、友好的人机界面 CPC系列可控硅功率控制器采用OLED液晶屏显示。图形化的显示模式，使参数设定、调整更加便捷，故障及实时监控更加直观。 3、强大的抗干扰能力 所有外部控制信号、电压电流、通讯、输出电路均采用隔离技术，适合在特殊的工业环境中使用。 4、多种控制方式 集开环控制、恒压模式（U反馈、U2反馈）、恒流模式（I反馈、I2反馈）、恒功模式（p 反馈）、定周期周波模式、变周期周波模式和相控+周波控制模式于一体。 5、多种负载接线方式 负载可接成星型中点接零、星型中点不接零、三角型接法，可通过参数轻松设定。 6、完善的保护功能 全程检测电流及负载参数，具有电源欠压、电源过压保护、过流保护、晶闸管过热保护、负载断线保护、频率保护、缺相保护等功能。 7、电源频率自适应 电源频率42-68Hz自适应功能，并且频率值实时显示，方便用户使用。 8、散热器温度实时监控，风机自控 采用高精度数字温度传感器，检测精度达0 0625℃，可实时监测散热器状态。散热风机可千动或自动控制，大大延长了其使用寿命，减少了噪音污染。 9、丰富的信号输出 有模拟信号和数字信号输出接口；两路继电器输出。两路信号直接可进行加减乘除的运算，可非常方便的实现特殊控制，模拟输入均可设置正负逻辑。 10、先进的通讯功能 配有RS485通讯接口，方便用户网络连接控制，提高系统的自动化水平及可靠性。内嵌Modbus标准协议方便组态连接。 11、输入输出电压、电流高精度检测 采用24位专用ADC，且输出值为真有效值（TRMS），确保了对非正弦信号的精确检测。 12、累积电量显示 可对运行中的电量进行累计，单位KWH。 多种控制模式自由选择 开环控制、恒压模式（U反馈、U2反馈）、恒流模式（I反馈。I2反馈）、恒功模式（P反馈）、定周期周波模式、变周期周渡模式和相控+周波控制（定周渡）。 五、多种控制模式自由选择
功率分析仪在光伏电站有功功率和无功功率自动控制系统中的应用
北京国能日新系统控制技术有限公司?
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光伏电站有功功率、无功功率自动控制系统?
光伏电站有功功率、无功功率自动控制系统?
Photovoltaic?power?plants?active?power、reactive?power?automatic?control?system
一、系统概述?
国能日新光伏电站有功功率、 无功功率自动控制系统 （简称光伏 AGC&AVC） ， 按照调度主站定期下发的调节目标或当地预定的调节目标计算光伏电站功率需 求、选择控制设备并进行功率分配，并将最终控制指令自动下达给被控制设备， 最终实现光伏电站有功功率、无功功率、并网点电压的监测和控制，达到光伏电 站并网技术要求。
二、光伏 AGC&AVC 系统结构
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光伏 AGC&AVC 系统拓扑结构图?
光伏 AGC&AVC 系统硬件部署在电场安全 1 区，采用双机热备设计，系统硬件 主要由智能控制终端、AGC&AVC 数据服务器、操作员工作站、交换机组成。智能
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北京国能日新系统控制技术有限公司?
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光伏电站有功功率、无功功率自动控制系统?
控制终端双机冗余设计， 主要负责数据通信， 完成生产数据采集、 调度指令接收、 控制指令下发、AGC、AVC 控制计算等功能。AGC&AVC 数据服务器负责历史数据存 储、数据报表服务等功能。维护工作站，提供用户操作界面，支持系统的日常监 控、管理。 光伏 AGC&AVC 系统与电站监控系统、 无功补偿装置等设备通信， 获取逆变器、 无功补偿装置、升压站并网点、主变分接头、开关、刀闸等运行信息；与光功率 预测系统通信获取超短期预测的有功功率、可调容量、预测辐照度等信息；与调 度主站通信，接收调度下发的有功、无功调控指令，根据采集的现场信息通过控 制策略处理计算后， 下发各调控项的控制命令， 对逆变器的有功功率、 无功功率、 主变分接头档位、无功补偿装置的无功功率等项进行远方调节和控制。智能控制 终端同时会向调度主站系统传送电场运行信息、 AGC、 相关闭锁信号等信息。 AVC
三、自动发电控制子系统（AGC）功能
光伏 AGC 系统是我公司独立开发的具有空气动力模式分析单台逆变器光能裕 度功能的智能自动控制系统。系统接收光功率预测系统的超短期预测的功率、气 象等信息，结合空气动力模式分析，对光伏电站每一台逆变器建立微观动力气象 模式，可准确得到太阳能阵列的超短期光能裕度，在准确计算的超短期光能裕度 和当前逆变器状态下，科学的给出该逆变器的 AGC 有功调节能力。该系统具有如 下功能: 能够自动接收调度主站系统下发的有功控制指令或调度计划曲线，根据计算 的可调裕度，优化分配调节逆变器单元的有功功率，使整个光伏电场的有功 出力，不超过调度指令值； 具备人工设定、调度控制、预定曲线等不同的运行模式、具备切换功能。正 常情况下采用调度控制模式，异常时可按照预先形成的预定曲线进行控制； 向调度实时上传当前 AGC 系统投入状态、增力闭锁、减力闭锁状态、运行模 式、电场生产数据等信息； 能够对电场出力变化率进行限制，具备 1 分钟、10 分钟调节速率设定能力， 具备逆变器调节上限、 调节下限、 调节速率、 调节时间间隔等约束条件限制，
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电力电子技术复习总结(王兆安)
电力电子技术复习题1 第1章电力电子器件 J电力电子器件一般工作在开关状态。 乙在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为—通态损耗—，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为开关损耗。 3. 电力电子器件组成的系统，一般由—控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三 部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加保护电路。 4. 按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型 器件、双极型器件、复合型器件三类。 二电力二极管的工作特性可概括为承受正向电压导通，承受反相电压截止。6.电力二极管的主要类型有—普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。乙肖特基二极管的开关损耗小于快恢复二极管的开关损耗。 匕晶闸管的基本工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、反向电压则 截止。 乞对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL大于IH 。 10. 晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM大于 _UbQ 11. 逆导晶闸管是将二极管与晶闸管反并联(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 12GT0的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13. MOSFET勺漏极伏安特性中的三个区域与GTRft发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截止区一、前者的饱和区对应后者的放大区、前者的非饱和区对应后者的饱和区。 14. 电力MOSFE的通态电阻具有正温度系数。 15.IGBT的开启电压UGE(th )随温度升高而略有下降，开关速度小于 电力MOSFET 16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子 器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。 17.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有负一温度系数,在 1/2或1/3额定电流以上区段具有__正—温度系数。 18.在如下器件：电力二极管（Power Diode ）、晶闸管（SCR、门极可关断晶闸管
电力电子技术总结完整版
电力电子技术总结 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
1、电力电子技术的概念：所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。 2、电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 3、晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件，属于半控型器件。对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制方式，简称相控方式。 4、70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。 5、全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。 6、把驱动、控制、保护电路和电力电子器件集成在一起，构成电力电子集成电路（PIC）。 第二章 1、电力电子器件的特征 ◆所能处理电功率的大小，也就是其承受电压和电流的能力，是其最重要的参数，一般都远大于处理信息的电子器件。 ◆为了减小本身的损耗，提高效率，一般都工作在开关状态。 ◆由信息电子电路来控制 ,而且需要驱动电路。 ◆自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件，在其工作时一般都需要安装散热器
2、电力电子器件的功率损耗 3、电力电子器件的分类 （1）按照能够被控制电路信号所控制的程度 ◆半控型器件：主要是指晶闸管（Thyristor ）及其大部分派生器件。 器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。 ◆全控型器件：目前最常用的是 IGBT 和Power MOSFET 。 通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断。 ◆不可控器件： 电力二极管（Power Diode ） 不能用控制信号来控制其通断。 （2）按照驱动信号的性质 ◆电流驱动型 ：通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。 ◆电压驱动型 通态损耗 断态损耗 开关损耗 开通损耗 关断损耗
最大功率跟踪原理及控制方法
最大功率跟踪原理及控制方法 2.1最大功率跟踪原理 太阳能电池的输出特性如图一所示，从图中的P/V特性曲线可以看出，随着端电压的增加输出功率先增加后减小，说明存在一个端电压值，在其附近可获得最大功率，因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,使之始终工作在最大功率点附近,这一过程就称之为最大功率点跟踪-MPPT。 图一光伏电池的特性曲线 2.2 最大功率跟踪的控制方法 MPPT的控制方法：光伏系统中的最大功率点跟踪的控制方法很多，使用最多的是自寻优的方法，即系统不直接检测光照和温度，而是根据光伏电池本身的电压电流值来确定最大功率点。这种方法又叫做TMPPT(True Maximum Power Point Tracking)。在自寻优的算法中，最典型的是扰动观察法和增量电导法。本论文使用扰动观察法，扰动观察法主要根据光伏电池的P-V特性，通过扰动端电压来寻找MPPT，其原理是周期性地扰动太阳能电池的工作电压值( ),再比较其扰动前后的功率变化，若输出功率值增加，则表示扰动方向正确，可朝同一方向(+ )扰动；若输出功率值减小，则往相反(- )方向扰动。通过不断扰动使太阳能电池输出功率趋于最大，此时应有[8]。此过程是由微处理器即C8051F320控制完成的。 3、系统的总体结构 3.1系统的结构图 系统的结构图如图二所示。其中单片机要采集太阳能电池的输出电压和输出电流及蓄电池的充电电流和开路电压，通过一定的控制算法（即改变占空比），调节太阳能电池的输出电压和电流，从而实现太阳能电池在符合马斯曲线的条件下以最佳功率对蓄电池充电，系统的硬件主要由核心控制模块、采样模块、驱动模块、升压式DC/DC变换器模块组成。
功率电子
目录 1.课程设计目的 (1) 2.课程设计要求 (1) 3.课程设计内容 (1) 3.1单相半波可控整流电路的仿真 (2) 3.2三相半波可控整流电路的仿真 (8) 3.3直流斩波电路的仿真 (14) 3.4单相交流调压电路的仿真 (18) 3.5三相桥式全控整流电路的仿真 (23) 3.6单相桥式半控电路的仿真 (27) 4.课程设计总结 (31) 5.课程设计体会及建议 (32) 6.参考书目 (32)
1.课程设计目的： 功率电子技术课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是通过对“电力电子技术”教材中主要电子电路进行仿真与建模，基本掌握电路的原理及参数设定和调整方法，提高学生分析问题的和解决问题的能力；训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。 2.课程设计要求： （1）熟悉MATLAB的Simulink和SimPowerSystem模块库应用。 （2）熟练掌握基本电力电子电路的仿真方法。 （3）掌握电力电子变流装置触发、主电路及驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。 （4）能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理。 （5）能够综合实验数据，解释现象，编写课程设计报告。 3.课程设计内容： （1）选取、明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。（在课程设计基本选题里面至少选取五种电路进行仿真）（2）了解电路原题，画出原题框图。 （3）进行仿真分析。 （4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。