天线驻波比、回波损耗和传输损耗
驻波比、回波损耗和传输损耗都是射频和微波工程中衡量信号传输性能的重要指标,但它们的物理意义和用途有所不同。
驻波比 (SWR / VSWR) 定义:驻波比 (Standing Wave Ratio, SWR) 或电压驻波比 (Voltage Standing Wave Ratio, VSWR) 是衡量传输线(如同轴电缆)与天线之间阻抗匹配程度的一个参数。驻波比越接近1,表示传输线和天线的阻抗匹配越好,信号的传输效率越高。
VSWR = 1 表示完美匹配,没有任何信号反射。通常,设计中希望 VSWR 小于 1.5 以保证较低的反射损耗。
假设一个天线系统的传输线阻抗为50欧姆,天线的输入阻抗也是50欧姆,那么驻波比接近1,说明阻抗匹配良好,几乎没有信号反射。如果天线阻抗不匹配,如75欧姆,VSWR 会增加,信号的反射损耗也会增加。驻波比常用于天线系统设计和调试,帮助判断天线与馈线的匹配情况。
回波损耗 (Return Loss) 定义:回波损耗是衡量发射器到天线的信号反射量。它表示发射到天线的信号中有多少功率被反射回发射器。回波损耗越大,说明 ...
LoRa扩频通信
之前在学习蓝牙的时候,我了解到了蓝牙的物理层是基于2.4GHz频段的80M带宽内分割出来很多个信道,把比特调制到信道的载波频率上,进行基本的链路通信,同时为了增强抗干扰性,蓝牙还是用跳频机制,也就是通信的双方约定好,先在哪个信道通信,下一个时段在另一个信道上通信。
什么是扩频通信呢?
LoRa的调制与解调也就是如何在物理波形和比特数据之间进行转换。LoRa 使用 CSS (Chirp Spread Spectrum)线性扩频调制,频率线性扫过整个带宽,因此抗干扰极强,对多径和多普勒效应的抵抗也很强。
LoRa的基本通信单元是linear chirp,也即频率随时间线性增加(或减小)的信号。我们将频率随着时间线性增加的chirp符号叫做upchirp,将频率随着时间线性减小的chirp符号叫做downchirp。
我们知道了线性扩频就是一个线性递增的频率,那么回到最初的问题,符号 0 和 1是怎么来表示的呢?LoRa的做法是在固定带宽内容,通过在频域循环平移chirp进行数据的编码,不同的起始频率代表不同的数据。如在带宽B内四等分标定四个起始频率,我们可以得 ...
音频采样率44.1kHz
计算机中操作和存储只能是类似10101011这样的二进制数字,对于自然界中音频原始信号则为模拟信号,如下一个1kHz的音频信号,如果要转化为数字音频信号,则需要采样,通常我们会采用44.1kHz的频率来进行采样,在如上这样的一个波形中,意味着每间隔1s,我们会均匀分布地对波形进行44100次电压信号的读取。
为什么是44.1kHz?人耳能够听到的声音频率范围在20Hz到20kHz之间,根据奈奎斯特定理(取样率≥2倍声音信号最大频率才能重建信号)我们采用40kHz即可将人耳能听到的信号进行重建。但1978年Sony推出CD音频存储光盘时,却采用了44.1kHz的采样频率。
实际上,当我们对声音进行采样时,需要将声音模拟信号转换为数字信号,在这个过程中,需要使用低通滤波器滤除噪声信号,由于低通滤波器并非理想的“到某个频点就将噪声信号完全截止”,因此需要将低通滤波器的截止频点设置得“宽一点”,即不能将20kHz作为截止频点,而是应该“留宽一点”,大于20kHz。
而“留宽一点”为什么是2.05kHz?
回到当时Sony推出CD光盘的时代,电视机还停留在PAL、N ...
Nvidia-smi参数
Nvidia-smi nvidia-smi是nvidia 的系统管理界面 ,其中smi是System management interface的缩写,它可以收集各种级别的信息,查看显存使用情况。此外, 可以启用和禁用 GPU 配置选项 (如 ECC 内存功能)。
Nvidia-smi面板介绍 解释相关参数含义:
GPU:本机中的GPU编号
Name:GPU 类型
Persistence-M:持续模式的状态,持续模式虽然耗能大,但是在新的GPU应用启动时,花费的时间更少,这里显示的是off的状态。
Fan:风扇转速。N/A是风扇转速,从0到100%之间变动,这个速度是计算机期望的风扇转速,实际情况下如果风扇堵转,可能达不到显示的转速。有的设备不会返回转速,因为它不依赖风扇冷却而是通过其他外设保持低温(比如我们实验室的服务器是常年放在空调房间里的)。
Temp:温度,单位摄氏度
Perf:表征性能状态,从P0到P12,P0表示最大性能,P12表示状态最小性能
Pwr:Usage/Cap:能耗表示
Bus-Id:涉及GPU总线的相关信息
Disp ...
计算机小端存储原因
大端序(Big-endian) 在大端序中,一个多字节值的最高位字节(即“大端”)存储在最低的内存地址处,其余字节按照大小递减的顺序存储。
例如,假设有一个16位的整数0x1234,如果使用大端序存储,内存中的布局将会是:
地址1: 0x12地址2: 0x34
大端序类似于我们书写和阅读多位数的方式,最高位(千位、百万位等)在最前面。
小端序(Little-endian) 在小端序中,一个多字节值的最低位字节(即“小端”)存储在最低的内存地址处,其余字节按照大小递增的顺序存储。
以同一个16位整数0x1234为例,如果使用小端序存储,内存中的布局将会是:
地址1: 0x34地址2: 0x12
计算机处理字节序的时候,不知道什么是高位字节,什么是低位字节。它只知道按顺序读取字节,先读第一个字节,再读第二个字节。如果是大端字节序,先读到的就是高位字节,后读到的就是低位字节。小端字节序正好相反。
单片机和PLC
概念 单片机
定义:集成CPU、RAM、ROM、定时器和I/O端口等功能于一体的微型计算机,常用于嵌入式系统。
用途:主要用于控制简单的电子设备和系统,如家电、玩具、传感器等。
PLC
定义:可编程逻辑控制器,用于控制机器和过程的工业计算机。
用途:主要用于控制复杂的工业过程和机械设备,如生产线、机械臂、过程控制系统等。
硬件架构 单片机
集成度高:将处理器、存储器和外围设备集成在一个芯片上。
资源有限:通常资源有限,适用于低成本、小体积的应用。
灵活度高:可以根据具体需求进行定制开发。
PLC
模块化设计:包括CPU模块、I/O模块、电源模块等,可以根据需要灵活扩展。
工业级设计:考虑了电磁干扰、高温、振动等工业环境的要求,具有高可靠性。
专用硬件:设计上更适合处理复杂的工业控制任务。
编程语言 单片机
编程语言:常用C语言、汇编语言。
开发环境:使用集成开发环境进行编程、调试和下载程序。
开发周期:需要较长的开发周期,程序设计和调试需要需要较多的专业知识。
PLC
编程语言:梯形图(Ladder Diagram ...
提交arXiv时undefined control sequence
今天在提交arXiv时,遇到报错信息:
xxxxxxxxxxx(标题).tex
! Undefined control sequence.
l. 1 \documentclass
[journal]{IEEEtran}
?
! Emergency stop.
l.1
该文章在overleaf编译没有错误。
乍看是documentclass命令的问题,网上找方案,提供了两种可能:①未包含正确package;②删除文件所在文件夹中的相应文件名称的aux文件,编译一次。
方案②尝试了不行,方案①更不可能,因为报错的是documentclass,这是tex自带基础命令,后来发现是arxiv不支持eps格式的图片,将eps都改为pdf或其他矢量图即可。
Ghost系统
Ghost系统,由Symantec公司开发,全称为General Hardware Oriented System Transfer(通用硬件导向系统转移),自1996年首次发布以来,Ghost系统因其便捷性和节省时间的特点,曾广泛应用于Windows装机市场,甚至在一定程度上推动了“纯净版系统”的发展。
Ghost 系统是利用Ghost软件对已经安装并配置好的操作系统进行镜像克隆,生成一个可重复使用的系统镜像文件(通常以.gho为扩展名)。
Ghost软件通过备份和恢复硬盘上的数据,实现系统的快速安装和恢复。它可以将一个硬盘上的物理信息完整复制,包括操作系统、应用程序、驱动程序以及用户数据等,然后存储为镜像文件。当需要安装系统时,只需将镜像文件恢复到目标硬盘上即可。
Ghost 系统拥有安装速度快、集成众多实用功能、操作简便等一系列的优点。然而,近年来Ghost系统逐渐销声匿迹,这背后的原因令人深思。
从 Windows Vista 开始,微软将全部系统文件统一打包为wim格式的文件,并引入了多线程支持,极大地提高了系统文件的压缩率和解压速度。到 Win ...
提高天线增益方法
增加天线尺寸 增加天线长度:天线的长度是其发射和接收信号的决定因素之一,因此增加天线长度可以提升其增益。
增加天线直径:对于某些类型的天线,如抛物面天线,其直径越大,增益也越大。
改变天线形状 通过改变天线的形状,可以改变其某些特性,如方向图和波束宽度,从而增加天线增益。例如,使用抛物面结构的天线可以大幅度聚焦辐射电磁波,实现很高的增益。
使用方向性天线 方向性天线可以使其辐射方向更加集中,从而提高天线增益。
加强天线反射板或折弯器 天线反射板或折弯器的加强可以集中或聚焦电磁能量,从而增加天线的辐射功率和增益。
优化天线布局和位置 通过优化天线的布局和位置,可以最大化天线的辐射效果,增加其增益。
使用天线阵列 对单个天线,按照一定间距进行组阵,能够实现天线增益的提升。
阵列天线提高增益的方法涉及多个方面,包括优化天线单元布局、相位补偿与调整、增加天线单元数量、使用高性能天线单元、采用先进的馈电网络以及利用仿真软件进行优化设计等。这些方法可以单独或组合使用,以实现阵列天线增益的最大化。
采用分集接收天线技术 分集接收天线技术可以缓解信号衰落情况,得 ...
基站发射功率
基站的发射功率可以根据不同的类型和应用场景有所变化,但通常来说,常见的发射功率范围如下:
宏蜂窝基站(Macrocell Base Stations):这类基站通常覆盖较大的区域,发射功率较高,一般在20W到60W之间,有时甚至更高。例如,某些宏站的发射功率可达40W或更高。
微蜂窝基站(Microcell Base Stations):微蜂窝基站用于增加网络容量或填补宏蜂窝覆盖不到的盲区,发射功率较低,通常在几瓦到几十瓦之间。
皮蜂窝基站(Picocell Base Stations)和飞蜂窝基站(Femtocell Base Stations):这类基站主要用于室内覆盖,如商场、办公室或家庭内部,发射功率更低,通常在几百毫瓦到几瓦之间。
需要注意的是,基站的实际发射功率会根据覆盖需求、环境条件以及运营商的具体要求进行调整。此外,国家和地区对基站发射功率有严格的规定,以确保公众健康不受影响。
例如,根据一些资料,标准宏基站的发射功率可能是50W(约等于47dBm),而用于室内的小型基站发射功率可能仅为20W或更低。在特定的应用场景下,比如人口密集的城市区域,为了 ...