单基阵三维纯方位水下信标声学定位方法

针对水下静止信标的纯方位定位问题,提出一种基于单基阵平台纯方位信息的定位方法.通过水下无人运动平台两次量测的空间角度信息建立非线性方程,利用拟牛顿迭代方法实现稳定数值求解.同时,对量测信息进行预处理和定位后置处理,以进一步提高算法的稳定性和精度.利用计算机模拟水下声传播环境进行定位仿真,结果表明,基于常规波束形成的方位...     

离子液体功能化金属/共价-有机框架材料在催化反应中应用

离子液体（ILs）功能化的金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）材料兼具离子液体和MOFs/COFs的优点，是一种极具潜力的复合催化材料。MOFs和COFs材料固定的孔结构及较大的比表面积为负载高分散催化中心提供了天然的物理空间；多孔结构促使催化剂与反应物充分接触；丰富的孔道有利于运输催化反应底物和产物，进而实现催化反应的高效进行。特别是离子液体片段的引入，可以作为催化活性中心的配体（稳定剂）或分散剂，同时能够有效改善MOFs和COFs材料孔道和活性中心周围的微环境。此外，还可以充分利用离子液体片段在适当的反应条件下转化为氮杂环卡宾配体的特点，在MOFs和COFs材料中引入氮杂环卡宾有机金属配合物。因此，我们对近几年来离子液体功能化的MOFs或COFs催化体系在CO2环加成、CO2还原、C-C偶联、羰基化以及其它有机转化反应中的研究应用进行简要综述。并对复合材料在催化领域的发展进行总结和展望。     

固相萃取材料在食品真菌毒素检测中的研究进展

被真菌毒素污染的食品可引发严重的健康问题,如癌症和畸形等,已成为全球公共卫生关注的焦点。因此,精准检测食品中痕量真菌毒素对保障人类健康具有重要意义。真菌毒素在食品中的浓度水平较低且易与复杂的食品基质成分结合,基质干扰严重影响检测的灵敏度,需采用有效的样品前处理技术进行富集和净化。固相萃取作为一种高效的样品前处理技术,其关键取决于萃取材料。该文总结了过去5年固相萃取材料在食品中真菌毒素样品前处理方面的研究进展,并对未来发展方向进行了展望,以期为食品中真菌毒素快速高效分析方法的开发提供参考。     

吸热型金属合金化对钒基贮氢材料性能的影响

利用电荷自洽离散变分Xα(SCC-DV-Xα)方法计算了吸热型金属合金化对钒基贮氢材料性能的影响。研究表明：在V₆₃H₆₄中加入吸热型金属Cr、Mn、Ni后，随着原子序数的增加，V₅₁M₁₂H₆₄中H的净电荷依次逐渐增加，V的净电荷逐渐减小；氢化物V₅₁M₁₂H₆₄中V-H之间的离子性相互作用逐渐减弱，共价性相互作用逐渐增强；V-H之间的相互作用主要是V-4s和H-1s、H-2s轨道之间的相互作用。研究还表明材料放氢的平衡压力与其费米能有很好的线性关系，加入吸热型金属后，导致氢化物V₅₁M₁₂H₆₄中费米能增加，氢化物更不稳定，从而改善材料的吸放氢性能。     

声矢量阵指向性

单矢量传感器具有可电子旋转的偶极子指向性,声压、振速信息联合矢量信号处理在噪声背景下有良好的探测能力,矢量(传感器)阵能取得更好的能力。本文对理想条件下单矢量传感器、二元矢量阵的偶极子指向性和单边指向性进行了计算机仿真,并对单矢量传感器的指向性进行了水池实验,实验结果与仿真结果基本一致。结果表明矢量传感器具有较强的抗相干干扰和非相干干扰的能力。     

基于矢量传感器的水下双址接入研究

针对水声信道的特殊性,提出一种适用于水声通信的双址接入方法。旋转矢量传感器的组合指向性,使其零点对准某一信源,则该信源被屏蔽,此时信宿可以与另一信源进行通信,反之亦然。矢量传感器的空间指向性不随频率变化,该方法可以实现宽带双址异步通信。此外,当两信源之间的开角大于34.8°时,通过对矢量传感器声压和振速输出的联合处理,可以使分离出的不同信源所发射的信号获得一定的信噪比增益。理论分析、数值仿真和湖上实验结果表明:基于矢量传感器的双址通信算法实现简单,信道资源利用率高,可以与其它多址接入技术结合使用,并且矢量传感器的空间增益可以有效降低系统的误码率。由于水声信道的特殊性,水下信息网须采用多种多址接入技术,本文所提出的双址通信方案将是其它多址接入技术的有益补充。      

矢量反转镜时空滤波技术研究

从信道理论出发研究了时间反转镜的聚焦效应,提出矢量反转镜时空滤波技术,对其空间匹配特性、处理增益、检测能力、稳健性作了研究。结果表明:利用海洋信道的相干多途特性,矢量反转镜可实现信号的空间匹配滤波;利用了相干源信号声压、振速相关性与各向同性干扰声压、振速相关性的差异,矢量反转镜可完成信号的时间匹配滤波。因而较传统的反转镜技术,利用矢量反转镜时空滤波技术进行目标无源检测可获得更好的检测性能、更低的检测阈及更强的稳健性。     

联合多传感器的水下多目标无源声学定位

在多传感器无源声学定位问题中,不同传感器接收的来自同一目标的信号均对应于此目标位置,依据这一物理基础,提出了一种基于粒子滤波的无源声学定位方法,以有效融合多传感器数据,进而提高定位性能。该方法将粒子滤波中的似然函数定义为粒子状态所对应不同传感器信号之间互相关输出的乘积。该似然函数的设计确保所提方法可以充分获取多传感器的处理增益。此外,所提方法摆脱了传统定位范式,因此可以规避传统定位范式必须面对的测量-跟踪关联问题。湖上试验表明,在强多途干扰的条件下,传统定位方法的平均定位误差为7.2 m,而所提方法的平均定位误差为1.2 m,具有更好的性能。     

Enhanced Thermal Invisibility Effect in an Isotropic Thermal Cloak with Bulk Materials

A thermal cloak is well known for hiding objects from thermal signature. A bilayer thermal cloak made from inner insulation layer and outer isotropic homogeneous layer could realize such thermal protection. However, its thermal protection performance can be suppressed for low-thermal-conductivity surrounding media. We propose a tri-layer thermal cloak model by adding a transition layer between the insulation layer and the outer layer.Numerical simulations and theoretical analysis show that, unde...