基于分数阶傅里叶变换混响抑制的目标回波检测方法

提出了一种声呐发射信号为线性调频信号时,基于分数阶傅里叶变换混响抑制的目标回波信号检测方法。通过计算混响的缓慢时变包络,对混响进行时间域的平稳化处理。对平稳化的混响信号滑动窗截取,对截取信号进行分数阶傅里叶变换,然后在分数阶傅里叶域进行滤波处理,再进行逆分数阶傅里叶变换恢复出时间域信号,最后输出该信号的能量。当滑动窗截取到目标回波信号时,窗内的混响噪声得到抑制,系统输出目标回波的能量,从而实现混响背景下的信号检测。通过计算机仿真和湖试实验结果,表明所提方法可以准确的在混响背景下检测到目标回波信号,并且在混响噪声背景条件下相比于匹配滤波器具有更好的检测性能。      

近程碰撞对He+离子诱发背向电子发射贡献比例的计算

用Monte Carlo方法模拟了高速He+离子入射到C，Cu和Al固体表面所诱发的电子发射.用这个程序计算了背向的电子发射产额，并且同时计算了近程碰撞对总的背向电子发射产额的贡献比例，对C，Cu和Al其值分别是05，055和0.42.对在近程碰撞中产生的高能δ电子（E＞10O eV）对背向电子发射行为的影响也进行了详尽地讨论，只有那些能量为几百个eV的δ电子对产额的贡献比例较大.对于C靶，δ电子对电子阻止本领最大值附近的二次电子发射行为会产生影响.计算所得到的电子发射产额与实验结果符合得很好. 关键词： 二次电子发射 Monte Carlo模拟 近程碰撞 δ电子     

压电陶瓷发射换能器的瞬态抑制

提出了一种针对压电陶瓷发射换能器的瞬态响应的抑制方法。该方法通过对发射信号的控制,即发射的信号是在原有的信号上叠加若干消影脉冲,抑制换能器的输出瞬态响应的影响,从而实现窄带换能器发宽带信号的目的。分别用正弦脉冲和调相脉冲进行了实验,实验取得了和理论较为一致的结果,均很好地抑制了瞬态响应对发射波形的影响。     

点式单波束多普勒测流系统的设计方法

为了加快多普勒流速计算速度和提高系统稳定性,提出基于FPGA技术的多普勒测速的设计方法,其中包括信号发射电路和信号接收电路。首先通过M码进行二相相移键控信号的调制,减少了回波误差、增加信号发射能量,有效地降低了水中超声波的能量耗散对信号提取的影响。然后对回波信号进行二相解调,并利用复自相关算法进行分析处理。最后,通过测速实验对所提方法进行验证。实验结果表明,所提方法不仅具有较低的实验误差而且具有较高的可靠性。     

IBM瞄向单原子存贮器

IBM公司的物理学家发明了一种方法可以在单个磁性原子中存贮计算机比特．这个方法是用隧穿扫描显微镜将一个磁性原子精确定位于非磁性材料薄膜的表面，然后在磁性原子和周围膜原子的相互作用下，可将磁性原子的磁矩固定地指向某个特定方向．这个技术可以使计算机磁性存贮器的存贮密度提高一千倍．     

颗粒状纳米碳酸钡锶钙的研制

介绍一种气-液相合成技术合成氧化物阴极用三元碳酸盐,研究沉淀温度、浓度及搅拌速率对合成碳酸钡锶钙结晶形貌的影响,分析其结晶过程.通过优化合成溶液温度及合成浓度,控制碳酸盐的成核和生长速率,合成了一种颗粒状纳米三元碳酸盐,并进行直流发射测试.实验表明,这种纳米碳酸盐能明显提高氧化物阴极的发射性能.     

适用于隧道环境的二元相控阵天线系统

为了满足在隧道环境中实现高速率、高质量无线通信的迫切需求,研究了适用于隧道环境的高增益天线,提出了利用二元相控阵天线系统提高隧道内信号传输质量的新方法。相控阵天线系统由两个高增益天线单元及一个移相器组成,通过移相器调整其中一个天线单元的相位,使隧道内合成电场的最小值幅值达到最大,提升信号的平均场强。仿真结果表明:与单个天线发射信号相比,在3000 m隧道轴向传播范围内,相控阵天线系统发射信号合成电场的最低电平最少提升了19.6 dB;与两个天线同时发射信号相比,最低电平最少提升了12.4 dB,取得较好分集优化效果,消除多径效应导致的深度衰落,解决了隧道环境中存在的通信问题。     

一种光纤F-P声发射传感器的设计与实现

为克服压电陶瓷传感器易受电磁干扰、不能实现长期实时检测的缺点,提出了光纤非本征F-P结构测量声发射信号的思想.对光纤非本征F-P腔声发射测量原理进行分析,提出了双波长的稳定方法,并进行了结构参量的优化设计,确定了合适的反射比、波长及F-P腔长.理论分析和实验结果表明：所设计的非本征F-P光纤声发射传感器具有良好的敏感性和高分辨率.     

环境水样中S2-的CQDs双发射比率荧光测定

以葡萄糖为碳源、对苯二胺为氮源,一步水热法合成了新型双发射荧光碳量子点(GP-CQDs),对该GPCQDs的形貌及光谱特性进行了研究。实验发现,在单一波长λ_ex=300 nm激发下,该GP-CQDs于348 nm和452nm处有双发射荧光信号。将MnO₄^-加入GP-CQDs溶液,GP-CQDs于452 nm处的荧光信号完全猝灭,而348 nm处的信号基本不变。于上述猝灭体系中继续加入S^2-,其于425 nm处产生新的荧光发射峰,相较于GP-CQDs原452 nm处的荧光信号,发射峰位置发生蓝移,且发射峰强度随S^2-的浓度增加线性增强,而348 nm处的信号无增敏现象。根据该现象,以425 nm处的荧光峰为响应信号、348 nm荧光峰为参比信号,可直接构建基于S^2-测定的比率荧光传感探针。实验对该探针的构建条件及分析性能进行了优化,当S^2-浓度在3.1×10^-8～8.0×10^-6mol/L范围...     

任意复包络信号的匀速运动目标回波脉间补偿及相干积累

现代声呐、水下制导等水声探测系统常常使用窄带脉冲、调制、编码、伪随机等种类繁多的发射信号波形来满足低信噪比检测、高分辨估计、抗干扰、主动隐蔽探测的应用需求.针对这一情况,本文研究了任意信号的长时间积累问题,给出了一种任意复包络信号的匀速运动目标回波脉间补偿及相干积累检测方法.通过构建任意发射信号波形的广义模糊函数,将匹配滤波器输出表示为所构造的广义模糊函数,使得任意复包络信号的脉压波形不仅能够用统一的数学模型来表述和计算,而且能够提供多脉冲回波的距离走动信息和多普勒频移信息,为多脉冲距离位置对齐和Fourier变换(FFT)积累提供了依据.对于用广义模糊函数表示的匹配滤波器输出,采用Keystone变换将复包络对齐,消除了距离走动,采用FFT补偿多普勒频移项,实现了任意复包络信号的长时间相干积累.对于水下探测中使用的连续波信号、线性调频信号以及复杂的m序列编码信号、Costas跳频编码信号波形进行了信号积累及检测的计算机仿真,验证了任意复包络信号的匀速运动目标回波脉间补偿及相干积累的正确性.消声水池实验验证了该方法的有效性.     

一种基于非衍射波的高帧率超声成像发射系统的研究

基于非衍射波的高帧率(high frame rate,HFR)超声成像的前提是发射阵列波(array beam)声场,但由于阵列波的正弦函数特征使对超声发射信号加权处理变得比较困难,导致了发射系统复杂.针对这一问题,本文提出一种有效的解决方案.基于傅里叶变换理论,从方波的能量成分主要集中在基波这一特性出发,采用单值方波对超声传感器发射信号进行加权,用一个功率信号源和简单的电子开关网络实现了HFR系统中所需要的发射电路.实验表明,这种方案对HFR的成像质量几乎没有什么影响,但大大简化了HFR成像系统,这为HFR超声成像方法在现有B超声系统上的实现提供了一个可行的方法.     

基于双发射碳点的荧光探针构建及对水中铜离子的检测

为克服测试时环境变化对荧光检测的影响,我们设计合成了比率型荧光探针,利用双波长的荧光发射来有效消除背景干扰。本文以邻苯二胺、四硼酸钠和1-甲基-3-烯丙基咪唑溴盐为反应前体,利用一步水热法合成了基于碳点双发射的荧光探针L-CDs,并实现了对铜离子(Cu2+)的双信号响应。L-CDs表现出荧光双发射现象,当激发波长为380 nm时,呈现出440 nm和570 nm的双发射峰。Cu²⁺可使探针在440 nm处的荧光发射强度减弱,同时570 nm的荧光发射峰增强。Cu²⁺浓度在0.04～0.244 mmol/L范围内时,与荧光比率信号(F570/F440)表现出良好的线性相关,检出限(LOD)为0.6μmol/L。所构建的荧光探针可用于实际水样中Cu²⁺的检测,回收率为99.4%～101.8%。     

基于Multisim的电信号傅里叶分解 与合成仿真实验

周期信号的傅里叶分解与合成实验是大学物理实验课的典型内容。为了提升学生对周期电信号傅里叶分析实验的学习效果,增强学生学习的积极性,介绍采用Multisim对周期信号傅里叶分解与合成进行电路仿真的实验方法。在简介了实验的基本原理后,给出了在Multisim平台上对电信号傅里叶分解与合成进行搭建的电路图,通过调节仿真电路里一些参数来运行仿真功能,模拟出了所需要的电信号的电压波形和合成信号的李萨如图形,并且还对电脑的仿真结果进行了必要的对比分析。研究表明在大学物理电路类的实验教学中应用Multisim能培养学生电路分析和设计的自主学习能力。     

用埋入式光纤传感器探测建筑结构中的声发射

声发射技术已经应用于金属和混凝土结构中,作为探测内部裂缝的一种无损检测方法。目前用的技术都是由压电换能器来采集声发射信号。讨论了基于用光纤技术的声发射传感器的开发和测量方法。它是用埋入式光纤传感器来监测类似桥梁、高速公路、隧道和房屋建筑等混凝土结构中的开裂信号。     

层状介质上时空展源瞬变电磁响应的计算方法研究

在瞬变电磁法的实际应用中,由于发射回线和发射波形的不规则性而导致其发射源成为时空展源. 展源效应的忽略会造成正反演和数据解释的差错,因此开展展源效应的研究对于瞬变电磁法的实际应用具有重要的意义. 对于空间展源,本文以磁偶极子的响应为基响应,应用有源空间的互易定理和第二类曲线积分,提出了一种可基于发射回线数值坐标求取任意形状发射回线响应的计算方法. 同时对于时间展源,以阶跃波形的响应为基响应,对阶跃响应的特性进行了分析,提出了一种对发射信号进行非均匀采样的高效时间域计算方法,解决了对数采样的基响应与高密度采样的发射波形之间进行常规卷积时所面临的时间与精度之间的矛盾. 通过对层状大地上展源响应的模拟仿真和对比验证显示了本文所提出方法的正确性. 最后本文考察了几种常见时空展源在常规近似前后响应的差别,并给出了相关结论. 关键词： 分层介质 展射电源 互易定理 非均匀采样     

LiMgPO_4:Tm,Tb的热释光和光释光陷阱参数

采用高温固相法合成了LiMgPO_4:Tm,Tb粉末样品,测定了热释光陷阱参数激发能E和频率因子s.用脉冲退火和多次退火方法研究了其光释光陷阱参数E和s,并与用多速法得到的热释光的结果进行了比较.对不同β射线剂量照射的样品发光曲线的研究表明,300°C高温峰属于一级动力学发光峰.通过对热释光和光释光陷阱的相关性研究表明,经200°C预热的热释光信号(对应于300°C高温峰)和光释光信号很有可能来自于同一深度的陷阱.     

木塑复合材料缺陷及损伤的声发射信号特征分析及神经网络模式识别

针对木塑复合材料五种典型的缺陷及损伤机制，选择合适的木塑试样，应用三点弯曲的加载方法采集声发射信号。对主损伤区附近的声发射事件，应用小波变换提取特征参数，确定五类主要损伤机制所对应的声发射信号特征。采用B—P型反向传播神经网络构成的智能化模式分类器，对此五类声发射信号进行识别，获得了满意的效果。     

平面波超声成像中的波束合成方法研究进展*

平面波成像通过单次全孔径发射-接收即可获取整幅图像,将成像帧频显著地提升至1000帧/秒以上。然而,平面波成像过程中发射的非聚焦波束将导致回波信号信噪比降低,进而使图像的分辨率和对比度变差。通过多角度相干复合成像技术可以改善平面波成像的图像质量,但是会以牺牲帧频为代价。因此研究人员们开始将新型波束合成技术引入平面波成像中,例如自适应波束合成、基于逆问题求解的波束合成及基于深度学习的波束合成方法等,以期实现图像质量和成像帧频间更好的权衡。该文综述了平面波成像中的新型波束合成方法领域的研究进展,并对该应用进行了总结和展望。     

一维Mn2+掺杂CdS纳米晶体的水热合成及其发光性能

用水热方法合成了一维Mn2 掺杂CdS纳米晶体.产品分别用SEM,EDS,XRD,TEM,HRTEM和PL等技术进行了表征.结果表明,掺杂Mn2 完全替代了CdS晶格中Cd2 的位置,产品具有较好的结晶性.荧光光谱中,CdS纳米晶体表面缺陷态的发射峰被完全抑制,只能观察到单一的Mn2 的发射峰.     

CaO-B2O3-SiO2：Pr^3＋玻璃的合成及发光性质

用高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3：Pr^3＋玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的网络结构并研究了其发光性质。在CaO-SiO2-B2O3：Pr^3＋玻璃体系中观察到了Pr^3＋的发射光谱。480nm左右的发射峰对应于3P1—3H4跃迁,532nm左右的宽带发射峰对应于3P1—3H5跃迁,546nm左右的宽带发射峰对应于3P1—3H4跃迁,605nm左右的发射峰对应于3P0—3H6跃迁,663nm左右的发射峰对应于3P1—3H3跃迁。研究了掺杂Pr^3＋浓度对其发光强度的影响,在该玻璃体系中观察到了浓度猝灭现象。光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度。我们可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃。