吳少國 張麗麗 俞文光

(浙江中控技術(shù)股份有限公司，浙江 杭州 310053)

陳發(fā)堂 董 麗

(重慶郵電大學(xué)重慶市移動(dòng)通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400065)

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在役安全儀表系統(tǒng)的SIL驗(yàn)證方法與實(shí)例

吳少國 張麗麗 俞文光

(浙江中控技術(shù)股份有限公司，浙江 杭州 310053)

針對(duì)國內(nèi)過程工業(yè)安全儀表系統(tǒng)(SIS)應(yīng)用中出現(xiàn)的不規(guī)范問題，提出要加強(qiáng)安全儀表系統(tǒng)評(píng)估和SIL驗(yàn)證等工作的管理，以確保SIS系統(tǒng)滿足所需要的風(fēng)險(xiǎn)降低要求。依據(jù)SIS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，介紹了SIL驗(yàn)證的方法、程序、在役安全儀表系統(tǒng)SIL驗(yàn)證時(shí)應(yīng)具備的條件及驗(yàn)證不滿足時(shí)的建議和措施。對(duì)某化工裝置中設(shè)備液位聯(lián)鎖回路的檢驗(yàn)測試周期需要延長的變更要求進(jìn)行了SIL驗(yàn)證計(jì)算，確保了SIS系統(tǒng)的安全應(yīng)用。

在役安全儀表系統(tǒng) 安全完整性等級(jí) 驗(yàn)證 可靠性 失效概率 IEC 61508 執(zhí)行器

0 引言

隨著社會(huì)對(duì)工業(yè)過程安全的日益重視，安全儀表系統(tǒng)(SIS)逐漸被社會(huì)認(rèn)可，并被廣泛使用在各類工業(yè)過程生產(chǎn)裝置。其對(duì)生產(chǎn)過程中的人員、設(shè)備及環(huán)境起到了較好的保護(hù)作用。

最近幾年，我們?cè)趨⑴c安全儀表系統(tǒng)的新增、改造、驗(yàn)證、審計(jì)等工作中，深感我國安全儀表系統(tǒng)及其相關(guān)安全保護(hù)措施在設(shè)計(jì)、安裝、操作和維護(hù)、管理等生命周期各階段，還存在危險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)分析不足、設(shè)計(jì)選型不當(dāng)、冗余容錯(cuò)結(jié)構(gòu)不合理、缺乏明確的檢驗(yàn)測試周期、預(yù)防性維護(hù)策略針對(duì)性不強(qiáng)等問題，安全儀表系統(tǒng)管理工作的規(guī)范性亟待加強(qiáng)。隨著我國化工裝置、危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存設(shè)施規(guī)模大型化、生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平逐步提高，同步加強(qiáng)和規(guī)范安全儀表系統(tǒng)管理，十分緊迫和必要。

令人欣慰的是，在SIS系統(tǒng)的功能明確、配置、安裝調(diào)試、評(píng)估和管理方面，無論是國家層面還是在大型企業(yè)，都相繼出臺(tái)了一系列標(biāo)準(zhǔn)、意見和通知，要求對(duì)SIS的各個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理和規(guī)范。中國石化安(2013)259號(hào)文件(即“中國石化安全儀表系統(tǒng)安全完整性等級(jí)評(píng)估管理規(guī)定”的通知)，指出將在役裝置SIL評(píng)估納入日常安全生產(chǎn)管理，同時(shí)強(qiáng)調(diào)在役生產(chǎn)裝置進(jìn)行安全聯(lián)鎖變更時(shí)，應(yīng)進(jìn)行SIL評(píng)估。國家安全監(jiān)管總局的安監(jiān)總管三(2014)116號(hào)文件，印發(fā)了《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見》，其中明確要求要“積極推進(jìn)在役安全儀表系統(tǒng)的評(píng)估工作”，2019年底前完成安全儀表系統(tǒng)評(píng)估和完善工作。

對(duì)于在役安全儀表系統(tǒng)，當(dāng)務(wù)之急是在裝置全面開展過程危險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)SIS系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)估和SIL驗(yàn)證計(jì)算，以確保SIS系統(tǒng)滿足所需要的風(fēng)險(xiǎn)降低要求，保證工業(yè)生產(chǎn)裝置的運(yùn)行安全。

1 SIL驗(yàn)證方法

SIL驗(yàn)證的目的是通過可靠性建模來證實(shí)在役或初步設(shè)計(jì)完成的安全儀表系統(tǒng)(SIS)的每個(gè)回路安全完整性等級(jí)(SIL)是否滿足在設(shè)計(jì)中提出的目標(biāo)，若未滿足則提出相應(yīng)的意見與建議，并加以改進(jìn)，以此保證生產(chǎn)裝置和設(shè)備的安全運(yùn)行。在IEC 61511中明確規(guī)定，每個(gè)安全儀表功能(SIF)的要求時(shí)的失效概率PFD應(yīng)該等于或低于安全要求規(guī)格書中指定的失效目標(biāo)值，并且應(yīng)該通過計(jì)算進(jìn)行確認(rèn)[1]。同時(shí)在SIS系統(tǒng)生命周期的各個(gè)階段，標(biāo)準(zhǔn)也都規(guī)定了要進(jìn)行有效的評(píng)估和確認(rèn)[2]。

建模方法目前主要有可靠性框圖、故障樹和馬爾科夫模型等幾種方法[3-5]，在此不做詳述。SIL驗(yàn)證具體方法如圖1所示。

圖1 SIL驗(yàn)證方法

SIL驗(yàn)證的最終結(jié)果要滿足三個(gè)方面的要求[6]：低要求操作模式下的平均故障失效概率PFDavg，通過計(jì)算滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的等級(jí)；硬件故障裕度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；系統(tǒng)完整性要求，先前使用或IEC 61508認(rèn)證產(chǎn)品。

2 SIL驗(yàn)證程序

SIL驗(yàn)證程序，涉及流程、需要具備的條件以及不合格時(shí)應(yīng)采取的措施和建議、可靠性數(shù)據(jù)的采用等多個(gè)方面的內(nèi)容[7-8]。驗(yàn)證程序主要包括成立驗(yàn)證項(xiàng)目組(專業(yè)人員)；準(zhǔn)備資料(SIF一覽表，表格中應(yīng)包含安全儀表回路及其SIL分級(jí)、所用儀表設(shè)備信息、設(shè)備失效數(shù)據(jù)、正在執(zhí)行的檢驗(yàn)測試周期等)；可靠性建模；軟件計(jì)算(計(jì)算出安全失效分?jǐn)?shù)(SFF),結(jié)合硬件故障裕度(HFT)，得出結(jié)構(gòu)約束的安全完整性等級(jí)；根據(jù)失效數(shù)據(jù)和可靠性模型，計(jì)算要求時(shí)的失效概率PFD，并符合SIL要求時(shí)的檢驗(yàn)測試周期)，同時(shí)還可根據(jù)企業(yè)需求，計(jì)算關(guān)鍵過程的誤停車率；輸出報(bào)告(計(jì)算結(jié)果、符合性評(píng)價(jià)、符合SIL要求的檢驗(yàn)測試周期及建議措施等內(nèi)容)。

其中對(duì)出現(xiàn)不符合時(shí)的建議和措施是驗(yàn)證中非常重要的一項(xiàng)工作：當(dāng)計(jì)算出的SIL不能達(dá)到前期評(píng)估時(shí)所要求的等級(jí)時(shí)，在輸出報(bào)告中會(huì)提出建議和改進(jìn)措施，來提高SIF的安全等級(jí)。通常圍繞影響SIL的參數(shù)并考慮實(shí)際情況提出改進(jìn)建議和措施：如提高單個(gè)設(shè)備的安全等級(jí)，即選用SIL等級(jí)高的設(shè)備和儀表，使其滿足SIL要求；增加冗余并選用合理的結(jié)構(gòu)；縮短SIS的檢驗(yàn)測試周期TI；采用基于不同工作原理和測量技術(shù)的現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；同一類型的儀表采用不同制造商的產(chǎn)品；采用隔爆儀表，減少安全柵等中間環(huán)節(jié)等。

對(duì)在役裝置的安全儀表系統(tǒng)不僅需要有原始設(shè)計(jì)資料，還應(yīng)包含運(yùn)行周期中所有詳細(xì)的變更與故障資料[9]，通常應(yīng)具備下列資料：HAZOP分析報(bào)告；裝置相關(guān)PID圖；SIF/SIL等級(jí)報(bào)告；SIF詳細(xì)技術(shù)規(guī)格；邏輯控制的詳細(xì)描述[10]；生產(chǎn)周期間的所有變更和故障記錄等。

3 實(shí)例

某化工裝置，原設(shè)計(jì)檢驗(yàn)測試周期為24個(gè)月，隨著該企業(yè)管理水平的提高，工藝裝置的檢修周期計(jì)劃延長至36個(gè)月，現(xiàn)在需驗(yàn)證此裝置所配的SIS能否滿足檢驗(yàn)測試周期同步延長至36個(gè)月。下面通過其中一個(gè)設(shè)備的液位SIF回路LT-01-658(SIL1等級(jí))來進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算 (采用美國exida公司exSILentia 安全生命周期軟件來進(jìn)行SIL驗(yàn)證計(jì)算。該軟件能自動(dòng)生成SIL驗(yàn)證計(jì)算報(bào)告，報(bào)告遵循ANSI/ISA 84.00.01:2004、IEC 61508、IEC61511等標(biāo)準(zhǔn)) 。當(dāng)設(shè)備液位高時(shí)聯(lián)鎖關(guān)閉蒸汽閥組(FCV-01-681和EV-01-656)和PCV-01-616,以避免設(shè)備內(nèi)部高壓導(dǎo)致事故發(fā)生，造成人員傷亡和設(shè)備損壞。工藝簡圖如圖2所示。

圖2 液位連鎖回路工藝簡圖

液位SIF回路的輸入輸出結(jié)構(gòu)見表1，回路可靠性數(shù)據(jù)見表2，液位SIF回路SIL計(jì)算結(jié)果見表3。

表1 液位聯(lián)鎖回路的輸入輸出

表2 液位聯(lián)鎖回路的可靠性數(shù)據(jù)

表3 液位聯(lián)鎖回路的SIL計(jì)算

從SIF回路PFDavg結(jié)果，并結(jié)合硬件結(jié)構(gòu)約束和系統(tǒng)完整性[11]，可得出液位SIF回路在檢驗(yàn)測試周期延長至36個(gè)月，仍滿足SIL1的安全等級(jí)要求。

4 結(jié)束語

SIS設(shè)計(jì)的目標(biāo)，首先是要滿足裝置的安全完整性等級(jí)要求，衡量標(biāo)準(zhǔn)在于它能否達(dá)到要求的平均故障概率PFDav。為了達(dá)到裝置要求的安全完整性等級(jí)，系統(tǒng)必須按照功能安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)施與維護(hù)。而如何保證在役SIS系統(tǒng)正常運(yùn)行并始終滿足裝置要求的安全度等級(jí)，這就要求在工藝條件變化、檢驗(yàn)測試周期延長或聯(lián)鎖變更等各個(gè)重要階段，應(yīng)及時(shí)對(duì)在役安全儀表系統(tǒng)開展評(píng)估與驗(yàn)證工作，本文介紹的方法及程序等內(nèi)容能夠?qū)υ谝郯踩珒x表系統(tǒng)的維護(hù)和變更管理提供借鑒。

[10]劉瑤.功能安全評(píng)估的應(yīng)用研究[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量,2010(4):14-21.

[11]沈?qū)W強(qiáng),白焰.安全儀表系統(tǒng)的功能安全評(píng)估方法性能分析[J].化工自動(dòng)化及儀表,2012,39(6):703-706.

國家科技重大專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：2011ZX03001-003-01)。

修改稿收到日期：2015-03-17。

第一作者陳發(fā)堂(1965-)，男，1999年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，獲碩士學(xué)位，研究員；主要從事TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)開發(fā)及TD-LTE系統(tǒng)開發(fā)工作。

LTE-A系統(tǒng)中改進(jìn)的信道估計(jì)算法的研究及實(shí)現(xiàn)

陳發(fā)堂 董 麗

(重慶郵電大學(xué)重慶市移動(dòng)通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400065)

摘 要： 先進(jìn)的長期演進(jìn)(LTE-A) 系統(tǒng)接收端需要對(duì)多徑信道進(jìn)行動(dòng)態(tài)估計(jì)和跟蹤，以滿足相干解調(diào)的目的，準(zhǔn)確而有效的信道估計(jì)方法可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。針對(duì)線性最小均方誤差(LMMSE)信道估計(jì)矩陣求逆運(yùn)算復(fù)雜度大的問題，提出一種基于Gauss-Seidel算法的低復(fù)雜度的LMMSE算法。通過對(duì)基于導(dǎo)頻的幾種常用的信道估計(jì)算法進(jìn)行對(duì)比分析和研究，得到的LMMSE 算法具有較低的誤比特率和算法復(fù)雜度。最后基于Gauss-Seidel算法,分別設(shè)計(jì)了低復(fù)雜度LMMSE算法的各個(gè)子模塊的DSP實(shí)現(xiàn)方案。

關(guān)鍵詞： 先進(jìn)的長期演進(jìn)(LTE-A) 信道估計(jì) 相干解調(diào) 線性最小均方誤差(LMMSE)算法 Gauss-Seidel算法 最小二乘算法 DSP

Abstract： The receiving end of the LTE-A system needs to dynamically estimating and tracking multipath channels for satisfying the purpose of coherent demodulation; while accurate and effective method of channel estimation can improve the data transmission rate.To reduce the complexity of the matrix inverse operation in linear minimum mean square error (LMMSE) channel estimation algorithm,the low complexity LMMSE algorithm based on Gauss-Seidel algorithm is proposed.Through comparative analysis and research on several commonly used channel estimation algorithms based on pilot signal,it is found that the low complexity LMMSE algorithm features lower bit error rate and algorithm complexity.Finally,the low complexity LMMSE algorithm based on Gauss-Seidel algorithm and the DSP implementing scheme of each sub-module are designed respectively.

Keywords： Advanced long term evolution LTE-A Channel estimation Coherent demodulation Linear minimun mean square error(LMMSE) algorithm Gauss-Seidel algorithm Least square algorithm DSP

0 引言

LTE-A系統(tǒng)以正交頻分復(fù)用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)和多輸入多輸出(mutiple input multiple output, MIMO)等作為物理層的關(guān)鍵技術(shù)，具有更高的頻譜效率、更大的系統(tǒng)容量和對(duì)高速場景的支持等特點(diǎn)[1]。針對(duì)ITU的目標(biāo)，LTE-A的目標(biāo)峰值速率是下行1 Gbit/s，上行500 Mbit/s。更高的峰值速率要求接收端能夠高效準(zhǔn)確地將獲得的信道狀態(tài)信息反饋給發(fā)送端。信道估計(jì)算法作為物理層接收端的算法，為信號(hào)檢測提供條件，對(duì)數(shù)據(jù)的正確恢復(fù)起著關(guān)鍵作用[2]。

從算法先驗(yàn)的角度，信道估計(jì)算法大體上可以分為兩類：盲信道估計(jì)和非盲信道估計(jì)[3]。評(píng)價(jià)信道估計(jì)算法的優(yōu)劣性在于其誤碼率/誤塊率和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。盲信道估計(jì)算法不需要導(dǎo)頻信號(hào)，因此具有較高的頻譜利用率，但是其收斂速度慢、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高。基于導(dǎo)頻信號(hào)的非盲信道估計(jì)算法常用的有最小平方(least square,LS)[4]、最均方誤差(minimum mean square error,MMSE)[5]、線性最小均方誤差(linear minimum mean square error,LMMSE)[6]，其中LS信道估計(jì)算法簡單且易于實(shí)現(xiàn)，但算法性能較差；MMSE信道估計(jì)算法性能較好，但算法復(fù)雜度高；LMMSE信道估計(jì)算法雖然降低了MMSE算法的計(jì)算復(fù)雜度，但其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度仍較高。

本文針對(duì)LTE-A系統(tǒng)中的幾種信道估計(jì)算法進(jìn)行分析研究，提出了低復(fù)雜度的LMMSE算法，在保證性能的條件下極大地降低了LMMSE算法的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。

1 信道估計(jì)算法

1.1 LS算法

LS估計(jì)算法，即最小二乘算法[4]，不考慮噪聲的影響，其表達(dá)式為：

(1)

LS算法僅用一次乘法就可實(shí)現(xiàn)，該算法簡單、復(fù)雜度低，在傳播信道條件不夠好的條件下，也能保證一定的性能，因此是實(shí)際工程中復(fù)雜度與性能較為折中的一種選擇。然而LS算法沒有考慮噪聲和子載波干擾的影響，會(huì)產(chǎn)生很高的均方誤差，在信道環(huán)境不理想的情況下，大大降低信道估計(jì)的準(zhǔn)確度。

1.2 MMSE算法

(2)

RHH=E{HHΗ}=[R(m-n)]

(4)式中:m、n為導(dǎo)頻位置；τrms為歸一化時(shí)延；τmax為最大多徑時(shí)延;N為導(dǎo)頻數(shù)目。

MMSE算法比LS算法性能好，但其缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度比較高，需要對(duì)一個(gè)N維矩陣多次復(fù)數(shù)相乘且求逆。當(dāng)信道環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，需要更新RHH矩陣，且在每一個(gè)子幀內(nèi)需要重新計(jì)算(XXΗ)-1，其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度很高。

1.3 LMMSE算法

E{(XXΗ)-1}=E{|1/xk|2}I

(5)

I是單位矩陣，并且信噪比為:

(6)

因此，LMMSE算法的表達(dá)式：

(7)

1.4 低復(fù)雜度LMMSE算法

為了進(jìn)一步降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，本文提出一種基于Gauss-Seidel迭代算法[8]的低復(fù)雜度的LMMSE算法。令A(yù)=D-L-U，其中，D是對(duì)角矩陣，L是下三角矩陣，U是上三角矩陣，方程組Ax=b的矩陣迭代公式為：

x(k+1)=(D-L)-1Ux(k)+(D-L)-1b

(8)

由式(7)可知:

(9)

由式(3)、式(4)可知，RHH是酉矩陣，且有：

(10)

故式(9)可化簡為：

(11)

由于R(0)=1，且R(i)=R*(-i)，因此：

2 算法性能比較

2.1 誤比特率比較

利用Matlab對(duì)LTE-A系統(tǒng)中物理廣播信道(PBCH)的幾種基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法進(jìn)行性能仿真分析。在PBCH鏈路中，仿真信道模型設(shè)置為擴(kuò)展的步行者信道模型(extendedpedestrianamodel，EPA)，噪聲為高斯白噪聲，系統(tǒng)帶寬為20MHz。在天線配置為4發(fā)4收的情況下，對(duì)QPSK調(diào)制方式下的LS、MMSE、LMMSE、低復(fù)雜度的LMMSE的誤比特率(biterrorrate,BER)進(jìn)行仿真分析比較，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同信道估計(jì)算法的性能比較

從圖1可以看出，LS算法的性能最差，MMSE算法比LMMSE算法的性能略好，低復(fù)雜度的LMMSE算法的性能略低于LMMSE算法和MMSE算法的性能。在QPSK調(diào)制方式下，基于導(dǎo)頻處的LS、MMSE、LMMSE和低復(fù)雜度的LMMSE信道估計(jì)算法的誤碼率隨著信噪比的增大而逐漸降低，LS算法由于放大了噪聲的影響，所以其性能是最差的；MMSE、LMMSE和低復(fù)雜度的LMMSE信道估計(jì)算法因?yàn)榭紤]了噪聲的影響，所以其性能優(yōu)于LS算法。

2.2 復(fù)雜度比較

假設(shè)一個(gè)OFDM符號(hào)上的導(dǎo)頻數(shù)目為N個(gè)，估計(jì)一個(gè)OFDM符號(hào)的計(jì)算復(fù)雜度如表1所示。

表1 算法復(fù)雜度

表1給出了4種算法的復(fù)雜度，可以看出LS算法的復(fù)雜度最低，MMSE算法的復(fù)雜度最高。LMMSE算法的復(fù)雜度低于MMSE算法的復(fù)雜度，而低復(fù)雜度的LMMSE算法由于將LMMSE算法中的常規(guī)矩陣求逆轉(zhuǎn)化為下三角矩陣求逆，所以其復(fù)雜度低于LMMSE算法。

3 DSP實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)流程

3.1 DSP簡介

TMS320C6455是一款高性能的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器[9-10]，其CPU采用哈佛結(jié)構(gòu)，該 DSP 核具有8個(gè)功能單元(包括2個(gè)乘法器和6個(gè)算術(shù)邏輯單元)，2組32位的寄存器和2條數(shù)據(jù)存取路徑；支持8/16/32/40/64位的數(shù)據(jù)訪問能力和算術(shù)邏輯能力；超過32位的數(shù)據(jù)，像40位或者64位的數(shù)據(jù)，都使用寄存器對(duì)的形式。

3.2 DSP處理流程

基于PBCH接收端的信道估計(jì)處理流程，在常規(guī)循環(huán)前綴(CP)下，采用PBCH所占的6個(gè)資源塊(RB)，每個(gè)RB有12個(gè)子載波。從接收天線接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過解基帶信號(hào)模塊形成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)流，每個(gè)數(shù)據(jù)占用一個(gè)字的內(nèi)存，用32 bit表示。實(shí)部與虛部均采用Q15量化，各占16位，最高位為符號(hào)位。該實(shí)現(xiàn)方案包括3個(gè)模塊：導(dǎo)頻處基于LS算法的信道估計(jì)模塊、下三角矩陣求逆模塊和12階復(fù)數(shù)矩陣相乘模塊。3.2.1 LS算法的實(shí)現(xiàn)模塊

圖2 LS算法實(shí)現(xiàn)流程圖

從4根接收天線端口提取出參考信號(hào)以及本地生成的參考信號(hào)。對(duì)于每個(gè)天線端口，6個(gè)RB中共有12個(gè)小區(qū)參考信號(hào)。假定接收到的及本地生成的小區(qū)參考信號(hào)分別為A=a+bi，B=c+di，因參考信號(hào)為QPSK調(diào)制，故參考信號(hào)單位符號(hào)的能量為1。

(ac+bd)+(bc-ad)i

(12)

為節(jié)省時(shí)間，采取并行指令的方法，4個(gè)天線端口同時(shí)進(jìn)行復(fù)數(shù)相乘，得到32 bit的實(shí)部和虛部，保留最大值并提取高16位存儲(chǔ)；完成12個(gè)參考信號(hào)的處理后，為降低精度損失，通過最大值進(jìn)行歸一化。

3.2.2 下三角矩陣求逆的實(shí)現(xiàn)模塊

從式(8)可知，需要計(jì)算D-L。

由上式可知D-L為下三角矩陣。此處需要對(duì)下三角矩陣求逆。

令Q=D-L，此時(shí)Q是12×12的下三角矩陣。

式中：i=1,2,...,n；j=1,2，...,i-1。

具體實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

圖3 下三角矩陣求逆實(shí)現(xiàn)流程圖

3.2.3 矩陣相乘的實(shí)現(xiàn)模塊

根據(jù)式(8)可知，低復(fù)雜度的LMMSE算法的最后一步是實(shí)現(xiàn)12階矩陣的相乘。該方案采用每次兩個(gè)矩陣相乘、多次調(diào)用相乘模塊。設(shè)兩個(gè)相乘的矩陣分別為A、B，具體實(shí)現(xiàn)方法如圖4所示。

圖4 矩陣相乘實(shí)現(xiàn)流程圖

4 結(jié)束語

本文根據(jù)LTE-A系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出一種低復(fù)雜度LMMSE算法，經(jīng)過鏈路級(jí)仿真對(duì)比研究，證明該算法較LS、MMSE和LMMSE算法具有高效性、可行性。本文詳細(xì)介紹了提出的低復(fù)雜度LMMSE算法的各個(gè)子模塊的DSP實(shí)現(xiàn)方案，并在TMS320C6455中得以實(shí)現(xiàn)。

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SIL Verification Method and Instance of In-service Safety Instrument System

In accordance with the irregular issues in application of safety instrument system (SIS) in domestic industrial processes, it is proposed that the management of SIS evaluation and SIL verification must to be strengthened to ensure the SIS system to meet the requirements of risk reduction. The methods and procedures of SIL verification, the necessary conditions of SIL verification of the in-service SIS, and the suggestions and measures for verification not being satisfied are introduced based on related standards of SIS. The SIL verification calculation for the change request of calibration test period for the level interlock loop in certain chemical facility is conducted, to ensure the safety application of SIS.

In-service SIS SIL Verification Reliability Failure probabilty IEC 61508 Actuator

Research and Implementation of the Improved Channel Estimation Algorithm in LTE-A System

國家863計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：2012AA041105)。

吳少國(1968- )，男，1992年畢業(yè)于西安石油學(xué)院信息工程專業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位，高級(jí)工程師;主要從事過程控制及安全方面的工程技術(shù)與管理工作。

TH-39;TP206

A DOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201601002

H89;TP336 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201601003

修改稿收到日期：2015-04-28。