在板结构中的Lamb波基FDM-PPM方法数据传输方案
1College of Mechanical & Energy Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 28, 2025
概括
这项研究引入了一种新的频率分割多重复合-脉冲位置调制 (FDM-PPM) 方法,用于Lamb波通信. 这种技术在金属结构中显著提高了数据传输速度,同时降低了能源消耗.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 羊羔波浪通信为大型金属板中的结构健康监测提供实时数据交换.
- 信号限制源于Lamb波特征,如多模式,分散和反射,阻碍了高数据速率.
- 有效的信号构造对于在这些限制范围内最大限度地提高传输速率至关重要.
研究的目的:
- 为了提高Lamb波通信系统的数据传输速率.
- 为了解决金属结构中信号传播特征所造成的限制.
- 为了减少Lamb波通信中的激发信号的能量消耗.
主要方法:
- 开发并实施了一种新的编码方法,即频率分割多重复合-脉冲位置调制 (FDM-PPM).
- 拟议的FDM-PPM系统进行了实验性评估,以评估其通信性能.
- 性能与振幅转移键 (ASK) 和脉冲位置调制 (PPM) 方法进行了比较.
主要成果:
- 该FDM-PPM系统实现了50 kbps的最大传输速率.
- 记录了90.7%的低位错误率.
- 与ASK和PPM相比,拟议的方法显示出更高的传输速率和更低的能源消耗.
结论:
- FDM-PPM编码方法有效地提高了Lamb波通信系统中的数据传输速率.
- 这种方法为大型金属结构中的实时健康监测网络提供了可行的解决方案.
- FDM-PPM系统为Lamb波声学数据传输提供了一种节能替代方案.
