基于双光源干涉的PDV数据补偿方法

针对结构动态响应测试中的大量程负向速度测量问题,设计了基于双光源干涉的光纤速度干涉仪(PDV)测试系统,与单光源PDV系统相比,大幅拓宽了负向测速范围。但在爆炸实验中发现,由于光源波长波动产生了位移基线漂移和振荡问题。为此,引入一路参考反射镜,产生双光源干涉本底信号,用于补偿位移基线,并研究了数据补偿算法。经实验验证,补偿后的位移基线漂移量为微米级,双光源模式及补偿方法可行且有效。     

基于激光干涉测量的液体高脉冲压力校准

针对压电式高压传感器等的幅值灵敏度脉冲压力校准中的量值溯源问题,将一种基于牛顿第二定律的液体脉冲压力激光干涉测量方法用于落锤式液体高脉冲压力校准装置。通过质量块的动力学建模以及激光干涉测量质量块的加速度,得到脉冲压力幅值大小,使脉冲压力幅值能溯源到时间、长度与质量等基本量。通过对压力和加速度分布不均、摩擦力等影响进行理论与实验分析,压电式压力传感器幅值灵敏度校准不确定度得到了完整评估。激光干涉法液体脉冲压力校准装置压力幅值覆盖（10~500）MPa,扩展不确定度在1.8%以内。     

复杂谐波信号中响度和谱质心的相互影响——响度和谱质心辨别阈的实验研究

根据阈值测量实验和变化一致性测量实验,在单自变量干扰和双自变量干扰两种情况下量化分析响度和谱质心之间的交互关系。研究发现:(1)复杂谐波信号中谱质心对响度的影响强于响度对谱质心的影响;(2)声音的变化方向对被试判断响度和谱质心的阈值存在影响。研究结果进一步呈现了响度和谱质心的定量特征,为听觉属性交互关系的深入研究提供了新的思路。      

基于卡尔曼滤波的低复杂度去混响算法*

在电话会议、智能音箱等应用场景下,传声器往往处在声源的远场。混响信号的存在会掩蔽后续到达的直达声信号,降低传声器接收信号的语音质量,以及语音识别系统的准确识别率。多通道线性预测算法是一种经典的盲去混响算法,但该算法往往具有较高的计算复杂度。本文提出了一种简化的卡尔曼滤波更新算法,通过对角化卡尔曼滤波器状态向量误差协方差矩阵,降低了自适应多通道线性预测去混响算法的复杂度。通过与现有分块对角简化算法对比发现,本文提出的简化算法在保证语音质量的同时,进一步降低了原卡尔曼滤波算法的复杂度。     

一种用于细胞操作的单光纤光镊研究

采用一种抛物线形光纤针作为基本器件,设计制作了单光纤光镊系统.用时域有限差分（Finite Difference Time Domain,FDTD）的方法仿真了抛物线型光纤探针的出射场,并在稳态场下通过对麦克斯韦应力张量积分求出不同介质球半径和折射率情况下,介质球受到的横向和纵向光作用力.实验中此单光纤光镊系统实现了对水中酵母细胞的空间捕获,并且结合两个抛物线形光纤针实现了酵母细胞在两个光势阱中的转移交接.这种单光纤光镊系统结构简单、紧凑,操纵灵活,便于调整.可以适应更多的生物细胞和生物分子的光微操作需求.     

B-Z振荡反应实验

介绍了B-Z (Belousov-Zhabotinsky) 振荡反应实验. 在数值模拟中,根据基于FKN机理的Oregonator振子模型对开放体系进行了动力学分析,得到了反应体系的非线性动力学行为;由二维Tyson模型,用差分方法模拟了靶波、双螺旋波的形成过程. 实验中,在封闭的系统中对维生素C的浓度进行了分析检测;在自制的简易开放系统中对反应体系的非线性行为进行了观察;采用割断靶波的方法产生了双螺旋波,同时也观察到了单螺旋波与破碎的螺旋波.     

特定频带扬声器频响补偿技术

对于基于扬声器阵列的定向声技术,为了保证每个通道具有相同的频率响应,需要采用数字滤波器对每个扬声器单元进行频响补偿。通常采用的扬声器频响补偿技术都是在全频带进行,其对每个频率点的补偿性能具有相同权重。然而对于一些实际场合,有时只要求每个通道在某个特定频段具有相同频率响应,而对其他频段的频响补偿性能要求并不高。本文针对这一应用场景,结合多速率采样方法和滤波器优化设计方法,提出了特定频带的扬声器频响补偿技术。实验结果表明,采用该技术,在相同滤波器阶数下,大大提高了系统在指定频带的频响补偿性能。      

磁性隧道结中的量子相干输运研究

采用散射矩阵的方法研究了铁磁/绝缘层/半导体/绝缘层/铁磁(FM/I/SM/I/FM)磁性双隧道结的量子相干输运特性.研究发现当隧穿电子平均自由程(l_p)和中间层半导体厚度(L)可比拟时双结隧道磁阻(TMR)将随L的变化产生量子振荡,当l_p远大于L时振荡拐点处出现cut-off波矢,分析表明cut-off波矢主要是来自于隧道结两边的铁磁和半导体层隧穿电子动量波矢的高度不匹配性,随着L关键词： cut-off 波矢 量子相干 振荡 隧道磁阻     

多注行波管周期永磁聚焦系统

 利用自行开发的3维行波管仿真软件研究了五注耦合腔行波管周期永磁聚焦系统,分析了各个电子注通道内的静磁场分布和电子注聚焦性能。讨论了在有无初始横向速度的情况下各电子注的聚焦情况。并对外层电子注通道内的横向磁场的性质和其造成的对电子注聚焦的影响进行了分析,结果表明:该多注周期永磁聚焦系统具有良好的静磁场分布特性与电子注聚焦性能,在结构设计合理时,横向磁场对外层通道内电子注的聚焦影响很小,可以忽略。     

回旋加速器虚拟样机技术进展

基于缩短开发周期、降低物理样机成本及实现创新设计的目的, 虚拟样机(VP)技术被用于低能回旋加速器的设计中. 本文介绍了华中科技大学在回旋加速器VP技术研究上的进展. 提出了面向多学科协同设计的回旋加速器虚拟样机开发思路, 描述了基于Python脚本语言混合编程技术的VP集成平台. 在该平台下, 通过多个设计组件的支持与协作, 可实现对主磁铁、高频腔和中心区等关键部件及回旋加速器整机的优化设计.