摘要:太赫兹(Terahertz，THz)波具有相干性好、信噪比高、辐射能量低等性质，在传感领域有着广泛应用。此外，THz传感还具有实时、非接触、无标记、非电离等优点，在生化传感特别是生物活性物质的传感中有着重要应用。但THz传感也存在着灵敏度低、水的吸收强、检测信息有限、适用性差等缺陷。介绍在THz时域偏振光谱传感技术方面的系列工作，采用微结构器件作为传感器，使用透射或反射传感方法分别检测了细胞、氨基酸和脱氧核糖核酸(DNA)几种生化样品。实验结果表明：与传统的谐振传感方法相比，偏振传感方法的品质因数和传感灵敏度均有着显著提高；反射式传感有效避免了水对THz的吸收，实现了液体环境下活性生化样品的传感；使用具有手性的微结构器件作为传感器，或利用手性THz波作为激发场，可以增强样品的偏振响应，提高传感灵敏度，实现手性分子的传感。

摘要:随着太赫兹技术的迅速发展，太赫兹系统中使用的波导衰减器也成为研究热点。波导衰减器可以对太赫兹信号实现精确衰减和控制功率传输，在解决损耗、辐射和干扰等一系列问题中，具有特殊意义和不可替代的地位。而目前的波导衰减器将衰减片平行于电场放置在矩形波导内，破坏矩形波导传输线，容易造成射频泄露。本文基于吸收式波导衰减器工作原理，提出了一种衰减片垂直于矩形波导电场的波导固定衰减器，通过将衰减片贴在波导内壁，保证传输线完整。使用高频电磁仿真软件HFSS，通过改变衰减片的形状、位置等参数，优化回波损耗、衰减精确度等指标，最终完成110~170 GHz波导固定衰减器的研制。在110~170 GHz频率范围内，衰减器的回波损耗小于-27.5 dB，在20 dB的衰减时，衰减精确度小于±2 dB。

摘要:光电导天线具有室温操作、紧凑设计和宽带辐射等优点，但辐射功率低限制了其广泛应用，其中低光吸收率是辐射功率低的主要原因之一。传统的天线电极无尖端结构，边缘电场弱，导致了低的光吸收率。为了提高光电导天线的辐射功率，设计了一种三角阵列天线电极结构，该电极结构由5个三角形尖端排列组成。使用时域有限差分(FDTD)方法研究了800 nm飞秒激光照射下电极的电场增强和衬底对光的吸收。此结构增加了激光入射到衬底的面积，并且减小了光载流子传输距离，在无电场情况下光的吸收率达到30.57%，相对于传统天线提高了161%。三角阵列电极结构为传统电极结构设计提供了新思路，有望与纳米结构结合进一步提高辐射功率。

摘要:基于二维材料石墨烯，设计了一款宽频带可调谐超材料太赫兹吸波体。该吸波体由三层结构组成，顶层为石墨烯超材料，中间层为二氧化硅，底层为金属薄膜。仿真结果表明，当石墨烯的费米能级为0.7 eV时，该吸波体在1.11~2.61 THz频率范围内吸收率超过90%，相对吸收带宽为80.6%。当石墨烯的费米能级从0 eV增大到0.7 eV时，该吸波体器件的峰值吸收率可以从20.32%增大到98.56%。此外，该吸波体器件还具有极化不敏感和广角吸收的特性。因此，它在太赫兹波段的热成像、热探测、隐身技术等领域具有潜在的应用价值。

摘要:针对太赫兹频段边带分离接收机的应用需求，综合考虑本振信号弱耦合度、射频信号高方向性及现阶段铣削工艺精确度等要求，研制了一款400~500 GHz频段-16 dB 本振信号波导耦合器。主要包括分支型定向耦合器的耦合度特性分析、-16 dB弱耦合度波导耦合器设计、基于数控机械加工(CNC)技术的器件制备与结果讨论。2件样品实测结果均表明：该耦合器在400~500 GHz频段(相对带宽为22.5%)获得本振信号耦合度在-16~-17 dB，射频信号方向性为-1.2 dB，隔离度优于-20 dB，所有端口回波损耗优于-15 dB。上述性能均与仿真结果保持高度一致，表明当前CNC技术能够满足该高频段波导耦合器制备的高精确度需求。

摘要:似然上升搜索(LAS)算法是一种启发式邻域搜索算法，能够对空分复用的大规模多输入多输出(MIMO)系统的接收信号进行检测。为了降低传统LAS算法的复杂度，提出了一种基于星座约束(CC)的CC–LAS算法。该算法利用一个星座约束(CC)结构判定每个候选解的可靠性，根据可靠性判定结果缩小候选解的邻域空间，再利用LAS算法对不可靠候选解进行检测。提出的CC–LAS算法通过忽略LAS邻域空间中大量不必要的邻居向量，排除对低可靠度信号的低效处理，从而大幅度降低了传统LAS算法的计算复杂度。仿真结果表明，提出的CC–LAS算法的误码率(BER)性能与传统的LAS算法非常接近，并且在信噪比(SNR)相同的情况下，能够大幅度降低计算复杂度。

摘要:为了实现多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统中同步损伤和信道的联合估计，提出了一种基于网格搜索的联合估计算法。首先通过构建起一个以反映同步损伤和信道响应影响的系统模型，然后将各损伤参数估计的多维优化问题简化为二维网格和一维网格搜索，从而实现对载波频率偏移、采样频率偏移和符号定时误差的联合估计；数值仿真结果表明，本文提出的联合估计算法相比于非联合估计算法具有更好的估计性能。

摘要:针对干涉仪接收通道间信号的相位差测量精度问题，指出了传统计算公式的局限性，通过采用信号能量信噪比替代信号带内功率信噪比，引出了干涉仪接收通道间信号的相位差测量误差的标准差的理论计算公式。从去调制与匹配滤波的角度证明了该计算公式的普适性，并通过各种调制信号与脉冲串信号的仿真验证了理论分析的正确性，揭示了干涉仪通道间相位差测量误差的标准差与信号能量信噪比的平方根成反比。这一理论分析结果为干涉仪测向工程应用的精度指标计算与论证分析提供了普适性的指导。

摘要:针对Capon波束形成在误差条件下敏感性问题，提出一种基于协方差矩阵重构的鲁棒波束形成算法。算法将信号集中出现的空域划分为干扰区域和信号区域，接着将两个区域划分为若干相互独立不重叠的部分，对干扰区域积分，构造出干扰协方差矩阵；再利用采样协方差矩阵特征分解后的最小特征值重构出噪声协方差矩阵；最后对期望信号导向矢量误差进行环不确定集建模，并在期望信号导向矢量环不确定集上进行Capon谱积分来估计期望信号协方差矩阵，根据其主特征矢量获取期望信号导向矢量。仿真表明，与传统鲁棒波束形成算法相比，此方法在不同快拍数以及输入信噪比条件下，性能更加优异且稳定，同时计算量较小。

摘要:非侵入式眼睛跟踪在许多基于视觉的人机交互应用中扮演十分重要的角色，但由于眼睛运动的强非线性，如何确保眼睛跟踪过程中对外界干扰的鲁棒性以及跟踪精确度是其应用的关键问题。为提高眼睛跟踪的鲁棒性和精确度，提出强跟踪五阶容积卡尔曼滤波算法(ST-5thCKF)，将强跟踪滤波(STF)次优渐消因子引入具有接近最少容积采样点且保持五阶滤波精确度的五阶容积卡尔曼滤波(5thCKF)，获取5thCKF对强非线性良好滤波精确度同时具备STF对外界干扰的鲁棒性。真实条件下的实验结果验证了所提算法在眼睛跟踪中的有效性。

摘要:为了使得二级或无许可证用户在给定宽带上获取空闲的子带以供使用，针对认知无线电中的宽带频谱感知技术进行研究，提出一种有效的宽带频谱感知算法。算法采用隐马尔可夫模型(HMM)对初级用户的动态行为进行建模，以克服目前宽带感知技术的局限性；其次，利用现有窄带感知技术，将感知频带划分为较小的频道，将其建模为一棵平衡二叉树，并对频谱孔洞进行递归搜索。如果检测到有孔洞在频率上相邻，则将它们合并成一个单一的频谱孔洞，使得认知二级用户的容量在整个频带上最大化。仿真实验结果表明，与现有宽带频谱感知方法相比，提出的宽带频谱感知算法具有更好的感知性能增益和更强的鲁棒性。

摘要:针对混合视距/非视距环境中的移动节点定位，提出一种基于到达时间测量值和误差抑制的定位方案。首先，配备有超宽带无线电的节点随机移动，以收集到达时间测量数据，并执行最短路径距离选择算法得到包括一跳节点距离在内的非视距误差减小后的多跳节点距离；采用多维标度确定节点的初始位置；采用迭代三边测量法和误差积累管理相结合来获得定位节点位置。仿真实验结果表明，提出的定位方案的定位精确度优于其他几种常用方案。

摘要:近场成像是干涉式被动毫米波成像技术的重要应用领域，阵列构型是影响近场相位误差的重要因素。搭建二维合成孔径近场成像仿真系统，实现目标场景生成、近/远场前向仿真、图像重构和近场相位误差等功能。利用该系统对空间分辨力相同条件下的常用二维天线阵型的近场误差进行定量评估和分析，针对二单元的近场扫描成像试验系统，提出一种将接收机通道误差、近场相位误差分步校正的自定标方法。比较基于参考点源的近场成像方法，该方法仅需先验距离信息，无需再对参考点源进行成像，具有操作简单、成像速度快的优势。

摘要:针对传统切换式多馈源的低剖面反射面天线结构复杂，不能多频段同时工作的问题，介绍了一款四波段单馈源低剖面环焦反射面天线及设计方法。该天线工作在四波段14~14.5 GHz, 11.45~12.75 GHz,19.6~21.2 GHz,29.4~31 GHz。整体天线采用双槽深波纹喇叭单馈源、通过口面场分布和多项式拟合过渡函数的方法构造的赋形副反射面和主反射面。用电磁仿真软件进行了建模仿真和验证。实测结果表明，整体天线较传统天线的效率提高12%以上，第一旁瓣<-14 dB，指标满足设计要求。

摘要:研究了一种基于复合左右手传输线理论(CRLH)的小型化三频长期演进(LTE)微带天线，利用CRLH的零阶谐振特性，实现微带天线的小型化，仿真结果显示微带天线的3个工作频段分别为1 840~1 860 MHz,2 130~2 160 MHz,2 620~2 660 MHz。准确覆盖频分双工(FDD) LTE规划的Band3,Band4和Band7，整个天线的电尺寸仅为0.17λ。最后通过对微带天线进行加工实测，验证了仿真的准确性和有效性。多频小型化天线不仅可以大幅节约基站的天馈资源，而且可以有效降低基站建设的成本，该方案具有很强的工程实用价值。

摘要:舰载导弹在值班状态时被认为是一种舰上设备，在飞行状态时被认为是一种飞行器。GJB151B-2013中明确了舰载平台设备需进行CS106项目检测，而导弹由于并非直接与舰上电网连接，如若仍按照GJB151B-2013中规定的尖峰信号指标进行考核，明显存在过试验的情况。针对舰载导弹在电磁兼容CS106指标的裁剪需求，对其考核要求进行了充分的分析和研究，并给出了试验的裁剪建议。

摘要:研究一种基于三维抛物方程的无线电环境地图快速构建方法，并探讨几种空间插值方法的精确度和适用性，为网络优化和管理提供一种有效工具。利用抛物方程快速计算大区域复杂环境电场分布，参考地理学中最佳统计单元选取四种典型研究区域，分别采用Kriging、反距离加权法(IDW)、双调和样条插值和基于三角剖分的几种插值法对研究区域进行分析。结果表明：a) 几种三角剖分插值和双调和样条插值在各区域RMSE最小且时间最短，但空间拟合程度最低；b) Kriging在各区域中空间拟合程度最高，RMSE和时间随半方差模型有所差异；c) IDW在各区域中RMSE和空间拟合程度较好，但需要时间最长。几种空间插值方法中，指数模型Kriging能以最高精确度和适用性构建基于三维抛物方程的无线电环境地图。

摘要:随着5G基站密度不断增加，5G基站电磁辐射水平的影响已成为限制5G通信技术发展的重要因素。为解决5G基站周围电磁辐射限值问题，提出评估方法对5G基站电磁辐射水平进行预测。假设基站覆盖小区用户容量已知，利用统计模型对基站周围功率密度的最大值进行计算。在ANSYS Savant上，通过对5G基站周围最大功率密度进行仿真，验证了预测方法的准确性和可行性，对今后基站选址具有一定的指导意义。

摘要:在基于多属性决策(MCDM)的风险优先数(RPN)分析中，如何有效确定参与故障模式、影响与危害性分析(FMECA)专家的权重至关重要。针对FMECA分析中应用较为广泛的区间数评价信息，以工作年限、工作经验、对分析对象的熟悉度为指标体系，提出了专家主观权重的确定方法；以专家评价信息的相似度为标准，提出了区间数信息下专家客观权重的确定方法；两者综合，得到复合权重，对多源区间信息进行融合和RPN评价。通过矿用本安电源危害性分析的案例，表明了所提出方法的合理性和有效性。

摘要:利用深度学习技术对颅脑核磁共振图像(MRI)中三叉神经区域进行自动检测可为后续三叉神经分割提供可靠的输入图像，有效解决了人工筛选三叉神经对临床医生专业素养要求高、耗时长等弊端。采用YOLO网络自动检测颅脑核磁共振图像中三叉神经区域提高推理速度，并系统性地评估NVIDIA TensorRT框架在不同计算平台下的推理性能。实验结果表明，通过YOLO目标检测网络能够准确检测出三叉神经所在的区域，同时在NVIDIA TensorRT框架下，当输入的颅脑MRI分辨率为(204×204)时，CPU平台、嵌入式GPU平台、桌面GPU平台及专业GPU计算卡平台下，YOLOv2网络检测优化后的三叉神经目标的每秒帧率分别可达到0.1 FPS,23.4 FPS,112.5FPS和793.7 FPS，这为后续开发便携式的三叉神经分割设备提供了可参考的重要依据。

摘要:粒子径迹的严重重叠粘连会影响粒子径迹的测量精确度。提出一种基于径迹重叠分类的严重粘连重叠核径迹分离测量新方法。首先，按照重叠粒子径迹中心的相互包含性，对重叠粘连的粒子径迹进行分类，以辨别粒子粘连的严重程度；然后，以等比缩小一半的非粘连重叠的粒子径迹图像为结构元素，对粘连重叠粒子径迹显微图像进行有限次腐蚀操作，有效分离了严重粘连重叠的粒子径迹，形成了四类径迹分类图像。实验结果表明，结合新的分类方法和有限腐蚀能够分割严重粘连重叠的径迹图像，消除径迹重叠粘连对图像测量精确度的影响。

摘要:高光谱图像有效压缩对于实现实时传输具有重要意义。本文将光谱线性分解应用于高光谱图像的高效压缩中，根据高光谱图像的线性混合模型，将高光谱数据分解为端元与丰度的乘积，编码端对端元与丰度进行必要的数据处理，然后分别进行JPEG-LS无损压缩，形成输出码流数据。解码端利用最终解码后的端元与丰度相乘来重建原始图像，探讨了量化步长对率失真性能的影响。仿真实验结果表明，该方法能够取得一定的压缩性能。

摘要:针对传统压缩感知(CS)进行复杂的迭代运算，重构时间长且质量差等问题，结合深度学习方法，提出一种自适应非线性测量卷积神经网络(NMECNN)的压缩感知重构算法。本算法将图像整体宽高进行压缩，作为测量网络替代传统的随机测量矩阵进行图像重建，同时利用多个扩张卷积层和上采样PixelShuffle方法获取图像不同尺度细节信息。通过与其他文献进行实验对比，本算法在不同采样率下，平均峰值信噪比(PSNR)分别高于MSRNets算法1 dB,0.7 dB,0.82 dB,1.61 dB；结构相似性(SSIM)值分别高0.03,0.04,0.24,0.10个单位，重构时间在CPU上比MSRNet算法快0.175 5 s, 0.399 8 s,0.41 s,0.396 s。最后通过大数据集与噪声实验，验证了本算法图像重构质量明显提高，重构时间大幅缩短，具有很强的抵抗噪声攻击能力。

摘要:井下短距离声波通信技术是将近钻头传感器测量的井眼信息传输到随钻测量仪(MWD)的关键。为了探究声波载波信号在短距离钻杆中的传输特性，采用有限元法建立1.28 m长的钻杆模型，对钻杆施加频率为20 Hz，占空比为50%的激振载荷，模拟计算钻杆径向接收点响应和钻杆结构的特征频率，并分析声波在短距离钻杆中的传输特性。结果表明，当钻杆在初始条件下受到激振载荷作用时，钻杆接收点的声波信号整体具有一条呈指数形式衰减的包络曲线，其内部为幅值逐渐衰减的余弦周期信号，并最终稳定在新的平衡位置；当钻杆继续受载荷作用后，声波信号会在之前稳态的基础上继续衰减，最终逐渐衰减并稳定在初始状态，仿真结果及理论分析与实验结果吻合良好，为声波在多钻杆中传输的仿真提供基础模型。

摘要:针对电力线缆分布情况复杂、缺乏全面有效预警手段等问题，提出基于灰色马尔科夫(GM-Markov)模型的线缆温度预警系统。首先分析温度预警系统设计总体结构以及数据通信方式，通过采用LoRa和GPRS相结合的方式，保证数据采集的可靠性；其次，通过灰色马尔科夫模型预测线缆温度，将预测结果用线缆温度预警模型进行故障判断，提高预警系统准确性；最后，通过实验验证线缆温度预警的可行性，并构建线缆温度分级预警平台，实现将各种故障信息及时推送给企业管理人员，达到实时预警的目的。

摘要:为提高多传感器融合的精确度，提出一种容积信息粒子多传感器融合算法。算法将容积信息滤波(CIF)和粒子滤波(PF)结合一起，采用CIF传递PF的粒子，通过引入信息贡献向量和信息贡献矩阵，将多个传感器的量测信息更新到PF的粒子中，提高粒子与真实状态后验概率分布的逼近程度，改进多传感器融合精确度。同时将CIF估计值作为粒子，消除随机扰动对融合的影响，提高粒子有效度，进一步提高融合精确度。仿真与实验表明，算法能够有效处理集中式多传感器融合问题，具有较高的滤波精确度。

摘要:感测数据，再将数据传输至信宿是无线传感网络(WSNs)中节点的首要任务。传感节点由电池供电，它们的多数能量用于传输数据，越靠近信宿的节点，传输的数据量越大。因此，这些节点的能耗速度快，容易形成能量-空洞问题。而通过移动信宿收集数据能够缓解能量-空洞问题。为此，提出基于粒子群优化的信宿移动路径规划(PSO-RPS)算法。PSO-RPS算法结合数据传递时延和信息速率两项信息选择驻留点，并利用粒子群优化算法选择最优的驻留点，进而构建时延有效的信宿收集数据的路径。仿真结果表明，提出的PSO-RPS算法有效地控制路径长度，缩短了收集数据的时延。

摘要:移动用户和无线设备终端已成为大量数据的源节点。在如此数据密集型的移动的无线通信网络中，时延容忍网络(DTNs)在数据路由、分发和收集阶段扮演着重要作用。为此，提出基于相遇时长的时延容忍路由(CDR)。先分析了数据密集型路由问题：仅凭一次相遇机会无法完成大数据量的传输。再通过相遇频率、相遇时长和缓存区的可用空间三项信息，计算路径的权重，将具有最大权重的路径作为最短路径，并依此路径传输数据。仿真结果表明，相比于等待路由(SW)，CDR路由有效地提高了数据包传递率。

摘要:针对传统电力营业厅存在系统功能不齐全、信息交互能力弱、服务水平低、运营管理分散等问题，提出一种基于互联网+的集成化智慧电力营业厅的功能和系统架构。通过需求分析方法分析用户需求，提升智慧营业厅的服务业务架构和网络架构，全面系统分析智慧营业厅所需实现的各项功能，结合智慧电力营业厅的数据精准匹配功能，有效提升电力营业厅服务的可靠性和稳定性。与已有研究相比，本系统架构能更有效地提升用户体验、企业运营效率以及电力企业自身竞争力，为电力营业厅未来的发展提供参考和借鉴。

摘要:蔡氏电路是一种结构简单、便于实现的混沌电路，其中蔡氏二极管是蔡氏电路的核心，目前大多采用正负电源供电的运放和电阻来实现。本文在分析蔡氏二极管原理的基础上，通过给运放设置合适的偏置点，采用单电源供电电路实现蔡氏二极管模型。在电路的具体实现中，现有蔡氏电路所采用的线性电感具有价格高、精度不易控制等缺点，为了克服这个问题，本文采用有源模拟电感代替线性电感的设计思想，针对两种有源模拟电感的实现方案，进行了板级电路设计和测试验证。测试结果表明，在+5 V单电源供电下，利用模拟电感代替线性电感不会影响电路的混沌性。

摘要:针对半导体器件中的氧化物由于辐射电离损伤所产生的界面陷阱和体缺陷的模型，采用向后欧拉方法处理时间离散，采用线性化的方法处理带反应项的非线性漂移扩散反应方程，完成了氧化金属–绝缘层–半导体结构(MIS)中二氧化硅层产生界面缺陷和体缺陷的数值模拟。该算法在三维并行自适应有限元软件平台(PHG)上编程实现，模拟的数值结果与电离损伤实验中所出现的低剂量增强效应和在不同氢气浓度条件下的数据相符合。针对模拟结果给出了对应模型的结果分析。

摘要:以一种高压电源的前置稳压电路作为研究对象，重点分析稳压控制电路的抗中子抗辐射能力。对导致中子辐照前后输出电压变化量的因素进行分析，并对关键元器件晶体管进行辐照效应分析和试验验证，提出了晶体管优化和采用达林顿晶体管结构2种加固措施。通过电路仿真和制作样机，得到在1 MeV等效中子2×1013 n/cm2中子注量后的仿真和实测结果与理论分析值相吻合，验证了抗辐射加固措施的有效性。