摘要:智慧物联网(AIoT)作为人工智能与物联网技术的深度融合体，已迅速崛起为新一代信息技术的重要发展方向。为充分发掘AIoT技术潜能，专注于AIoT技术在智能网联汽车领域的应用与发展，深入研究了AIoT与智能网联汽车的融合体系架构，系统梳理了AIoT在该领域的最新技术应用，并为利用AIoT技术推动智能网联汽车技术进步与发展提供了策略性建议。

摘要:窄带物联网(NB-IoT)作为一种低功耗广域网技术，专门设计用于连接大量低功耗设备。基于该技术的低轨卫星物联网有着较低的传输损耗和时延，并且可以通过星座方式对地球实现无缝覆盖。然而，低轨卫星具有高度动态性，并且面临来自不同用户的QoS需求，这些因素使得现有资源调度算法的吞吐量性能受到了极大的影响。针对这些挑战，本文在海量物联网用户请求无线资源且时频资源有限的场景下，综合考虑卫星信道特性、不同用户间的可靠性与时延要求以及卫星高动态性引起的差分多普勒等因素，提出了一种面向高吞吐量的NB-IoT低轨卫星物联网资源调度算法。仿真结果表明，相比现有方法，提出的资源调度算法在系统吞吐量方面表现出显著的性能提升。

摘要:针对电力物联网中(PIoT)海量智能设备接入导致的流量激增问题，提出一种时延能耗均衡的边缘计算(MEC)资源调度策略。综合考虑信道条件、电力设备安全温度保护机制和设备能耗等因素，以兰道尔(Landaer)原理为基础构建设备侧的能耗模型和热功耗约束。在保证队列稳定性的前提下，通过联合优化任务卸载决策、传输功率和计算资源分配，最小化系统长期平均时间能耗。为解决随机优化问题，引入李雅普诺夫(Lyapunov)理论，将问题转化为每个时隙的确定性优化问题。仿真结果表明，该策略相对于基准方案能够降低系统能耗，并实现能耗与时延之间的均衡。

摘要:电力系统中的无线传感器网络(WSN)可以对工作中设备的状态和环境数据进行实时感知采集，是一种推动智能电网发展的重要技术。针对变电站场景中WSN的网络存活时间、传输时延、传输丢包率上的特殊要求，提出了一种基于强化学习的WSN路由方案。将数据包在WSN的发送过程抽象为一个马尔科夫决策过程(MDP)，根据优化目标合理设置奖励，并给出了基于Q-learning的最优路由求解方法。仿真结果与数值分析表明，所提方案在网络存活时间、传输时延、丢包率等方面的性能均优于基准方案。

摘要:行人定位方法中，捷联式惯导定位系统需要处理惯性测量单元(IMU)传感器的数据，通过算法处理后得到行人的位置，因此对于芯片实时性以及低功耗有很高的要求。由于行人定位算法大多基于浮点传感器数据开发，一般要求终端设备能够处理浮点数据。第五代精简指令集(RISC-V)架构作为一种开源架构，能节约架构授权费，在物联网领域有着广泛应用，并且其浮点(F)和向量(V)等高性能扩展指令能够很好地满足行人定位算法对实时性的要求。针对行人定位系统的特定性能要求，提出了一种基于浮点内核向量处理器优化RISC-V架构的行人定位片上系统(SoC)，并在实际系统中进行验证。与多个准32位架构RISC-V处理器以及高层次综合组件(HLS)生成的算法专用IP(locate_IP)的标准处理器方案的性能对比分析表明，该设计实现了34倍的性能提升以及5.6倍的能效提升，满足了微终端的要求。

摘要:简要阐述了星载微波辐射计功能特点、主要指标、工作原理和典型系统组成，结合准光馈电系统和接收机等关键组成以及灵敏度等关键性能指标应用需求，重点介绍了目前国内外星载太赫兹频段极化栅网、频率选择表面、馈源喇叭、接收机前端等研制水平和应用现状；比对了关键指标的技术差距，分析了太赫兹频段产品设计、研制技术难点。针对我国后续星载微波辐射计研制需求，对关键太赫兹部组件发展趋势和应用需求进行了梳理和展望，为我国星载无源遥感发展提供借鉴。

摘要:为提高煤炭中灰分、挥发分定量分析的效率，减少污染，提出一种基于太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术的煤炭灰分、挥发分定量分析方法。研究煤炭太赫兹吸收特性与灰分的关系，结果表明，煤炭的太赫兹有效频谱范围为0.2~2.2 THz，在0.2~2.2 THz没有明显的吸收峰，灰分含量是影响太赫兹波段吸收特性的主要因素；对比预处理方法、支持向量机(SVM)模型和偏最小二乘(PLS)模型对预测效果的影响，采用样品数的3/4建立模型，其余1/4作为外部验证集进行验证，结果表明，Savitzky-Golay平滑和移动窗口平均(MAF)平滑对外部验证集的预测效果没有提升；SVM模型对灰分、挥发分的预测效果优于PLS模型。灰分、挥发分的SVM模型的外部验证集的相关系数(Rp)分别为0.933、0.724；预测均方根误差(RMSEP)分别为3.223、5.772。太赫兹技术结合SVM算法对煤炭灰分、挥发分进行预测，可将分析时间缩短至10 min内，提升分析效率。

摘要:传统卫星透明转发模式在新型星地网络下会导致巨大的时延。为提高对地面用户的服务能力，本文在低轨卫星和地面内容服务器上设置缓存，并联合低轨卫星、地面内容服务器以及地面用户在同频干扰下，针对星地网络的传输吞吐问题进行建模。使用改进的粒子群(PSO)算法和支持超平面优化(SHOT)求解器求解。实验表明，对目标优化问题求解时，SHOT求解器获得的曲线较为平滑，优化的PSO算法相比SHOT求解器得到的结果，有2%上下的波动。在信干噪比阈值为8 dB和最大功率20 W，以及卫星或地面内容服务器干扰数量分别为2和3的约束下，可分别求得45 Mbps和37 Mbps的系统吞吐量。在分别设置低轨卫星、地面内容服务器以及地面用户数量的情况下，本文对两种算法的运行时间进行了分析，最坏情况下设置3类数量为4时，优化PSO解法比SHOT求解器快约10 s。结果表明，启发式算法更适用于未来复杂星地网络建模，更适合寻找非凸非线性全局解，并在高维问题下求解速度表现更优。

摘要:在天地一体化信息网络场景下，卫星通信与地面5G的融合是大势所趋。因此，正交频分复用(OFDM)作为5G空口协议的关键技术，如何高效服务于频带资源受限的低轨卫星通信系统成为研究热点。针对低轨卫星高动态性、系统信道特征、业务时变性以及大多普勒频移等特点，提出一种针对OFDM的低轨卫星资源动态分配策略。首先根据3GPP标准规定和最大化频谱效率选择载波间隔，子载波分配前通过剔除劣子信道保证信道的传输性能，通过分簇成倍级减少分配时的循环次数；随后依据用户需求及信道特征对子载波进行贪婪分配；最后对单用户按照比例所分到的功率应用注水原理。仿真结果表明，该算法能有效适应低轨卫星场景，降低算法的复杂度，提高系统容量的同时仍可保证用户需求与传输速率的公平性。

摘要:基于中国子午工程在海南富克台站获取的甚高频相干散射雷达数据，对低纬度地区电离层F层的场向不均匀体特性进行了细致探究。在此过程中，识别出一种罕见的V型结构不均匀体，进一步绘制后向扇形图，结合测高仪数据分析其时频特性。将分析结果与相应时段的气辉图像进行比对，结果显示这种V型结构不均匀体是由于重力波对电离层背景电场的调制，导致其动力学状态的改变所致。

摘要:与无机材料光电探测器相比，使用有机半导体材料制备的光电探测器具有制作工艺简单、易于集成、柔性好、延展性好、性能稳定等优点，但由于吸收层较薄，外部量子效率(EQE)和响应度通常较低。因此，如何利用不同的光学结构最大化有机薄膜吸收层的吸收率被广泛研究。本文成功制备出一种基于光管理结构的高响应度有机光电探测器。实验结果表明，在-10 V的偏压下，暗电流低至3.2 nA。对于有机吸收薄层，在260~980 nm波长下均具有良好的光电流响应，尤其在850 nm波长下获得了0.03 A/W响应度。与普通的有机光电探测器相比，具有光管理结构的有机光电探测器响应度显著提高了530%，比探测率增加了一个数量级，整体量子效率提高了200%。以上实验结果证明了光学增强结构对这种薄膜吸收层光电探测器的重要性，其性能尚可进一步提高，可媲美传统厚膜吸收层光电探测器。

摘要:鉴于大多数现有端到端自编码器(AE)仅适用于点对点的通信场景，提出一种基于AE的动态协作通信系统，将基于深度学习的AE扩展到多点通信系统。构建了3个神经网络子系统，分别用于学习发送端、中继节点和接收端的最佳编码、传输和解码，通过三者的联合训练达到多点通信系统的最佳传输性能。其中，发送端和接收端使用一维卷积层进行信号特征的提取及学习，中继节点通过引入密集层和一维卷积层，支持放大转发(AF)和解码转发(DF)两种经典的中继协作方式。仿真实验表明，在加性高斯白噪声以及瑞利衰落信道条件下，提出的模型采用两种不同的协作方式，其误码性能均优于单一点到点通信系统，验证了系统方案的可行性和有效性。此外，该系统支持动态的节点拓扑结构，在无需额外训练的条件下，本系统支持中继节点数量实时变化。

摘要:针对组网雷达中分布式数据融合计算量随数据量增大急剧增加的问题及航迹融合中最耗时的航迹关联环节，提出一种基于OpenMP的多线程优化方法。通过OpenMP并行计算雷达航迹间的关联距离，提升内部算法运算速度，并将数据接收、融合处理和结果输出过程进行多线程处理，进一步加快外部数据交互速度，提升融合处理整体时间性能。以大容量目标场景为测试用例，评估处理时间和优化加速比。仿真结果表明，所提并行优化方法能够有效提升运算速度。

摘要:当存在多径问题时，圆阵的空间谱测向性能会严重下降。对此，提出一种基于运动平台的中心对称阵平滑空间谱估计算法。该算法利用阵列在空间上的平移，得到多个平移后的协方差矩阵；同时利用中心对称阵的对称性，将接收数据反向处理，获得虚拟阵列数据的协方差矩阵。之后对所有协方差进行叠加，可获得一个新的满秩的协方差矩阵，实现解相干处理，完成信号的来波方向估计。仿真实验验证了该方法的有效性，并具备较大的工程应用价值。

摘要:针对圆片级真空封装现有的检测难、易泄漏等问题，提出一种可与硅微器件工艺兼容、并行加工于同一腔体的皮拉尼(Pirani)计设计与加工方法，用于圆片级真空封装后腔体的真空度检测。采用SOI硅片对皮拉尼计结构进行加工，通过金硅键合方式对器件进行圆片级封装，同时采用硅通孔(TSV)的纵向电极引出方式，改善气密封装问题。测试结果表明，皮拉尼计电阻在线性区间的温度系数为1.58 Ω/℃，检测敏感区间约为1~100 Pa，灵敏度达到61.67 Ω/ln(Pa)。提出的皮拉尼计可与硅微器件并行加工，为圆片级真空封装腔体的真空度在片测试提供了一种简单可行的方案。

摘要:目前业界主要采用电子束曝光技术制作高频氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的深亚微米T型栅，存在效率低下、良率不足和成本较高的问题。本文采用集成侧墙技术，在6英寸工业化产线上首次成功制造了纯光学曝光的80 nm T型栅GaN HEMT，并对器件性能参数进行了全面表征和分析。器件单位栅宽(每毫米)下，最大输出电流I_d,max为993 mA，峰值跨导G_m,peak为385 mS；阈值电压U_th为-3.25 V，关态击穿电压超过80 V；电流增益截止频率(f_T)和功率增益截止频率(f_max)分别为64 GHz和175 GHz。在28 V工作时，器件在16 GHz下的饱和输出功率、功率增益和功率附加效率分别为26.95 dBm(每毫米4.9 W)、11.08 dB和49.78%；在30 GHz下器件的饱和输出功率、功率增益和功率附加效率分别为26.15 dBm(每毫米4.1 W)、8.8 dB和44%。结果表明，集成侧墙技术在深亚微米GaN HEMT制造中具备较好的应用前景。