主动声呐恒包络波形设计及其性能分析

为主动声呐设计恒包络的伪随机编码MSK调制波形。通过分析MSK信号表达式,得到波形的复包络信号。使用遗传算法优化伪随机序列,降低波形的自相关旁瓣,可减小声呐的虚警概率。通过优化复包络信号的自相关函数旁瓣值和互相关函数值,得到自相关性能和正交性能优良的恒包络波形,可以缓解多部声呐间的同频干扰。通过仿真分析波形的模糊度图,波形具有良好的频率分辨率和距离分辨率,可以取代峰均比过高的编码调相信号,满足主动声呐对运动目标的探测需求。     

原儿茶酸和藜芦酸与生物大分子相互作用的光谱学研究

原儿茶酸(P)和藜芦酸(V)属于酚酸类化合物, 具有广泛的生理和药理活性。应用荧光光谱,紫外光谱等方法研究了P和V与鱼精DNA(fsDNA)的相互作用机理。紫外光谱显示P和V在190～230 nm(K吸收带)、230～270 nm(B吸收带)和270～310 nm(R吸收带)有3个较强的吸收带。在280 nm激发光波长时,位于338和334 nm处有强的荧光发射峰,其荧光发射峰在与fsDNA结合后发生明显的猝灭现象。P和V的stern-volmer猝灭速率常数分别1.03×1012和0.61×1012 L·mol-1·s-1,为静态猝灭机理。药物与DNA之间形成了复合物,结合常数分别为K_fsDNA/P=6.22×106 L·mol-1、K_fsDNA/V=1.57×104 L·mol-1。研究表明,V与DNA之间的结合比为1∶1,而P可以与DNA分子中的两个碱基发生结合,这与P分子中的两个酚羟基有关。P和V的结构对它们与DNA的结合方式有较大的影响。     

二能级系统的布居囚禁现象

采用缀饰原子模型,以解析方式研究了二能级系统布居囚禁现象,给出了实现布居囚禁现象的条件,并通过解析公式计算演示了各种条件下布居囚禁的不同行为.所有的解析计算都与数值计算结果相一致. 关键词： 布居囚禁 二能级系统     

温度对NH3气体紫外吸收截面影响研究

为了研究NH3气体在紫外203～220 nm内吸收截面随温度的变化规律,采用高分辨率光栅单色仪、氘灯光源、闭式气样室和配气装置,测量NH3气体温度由308 K升高至397 K的吸收截面.NH3气体吸收截面由离散吸收和连续吸收两部分组成.结果表明,随着温度的升高,基态剩余量子旋转、振动迁移到激发态的概率减少,最终导致离散吸收截面峰值的降低.随着温度由308 K升高至397 K,在特征波长212.5 nm处,离散吸收截面峰值的最大相对减幅为46%.NH3气体在这个波段的吸收截面存在明显的等波长间隔分布特征,约为4 nm.随着温度升高,峰值位置未见变化.连续吸收截面整体上随温度升高而减小,且这种减小趋势随波长红移逐渐减弱.由于NH3气体吸收截面随温度的变化呈现较大的变化,实测时应对气体浓度在线测量结果进行温度补偿计算.     

卷烟主流烟气中巴豆醛在线光谱分析方法研究

卷烟主流烟气是卷烟燃烧时被人体吸食到体内的主要气体,其减焦降害已成为全社会高度关注的问题。在各种卷烟主流烟气组分中,巴豆醛以其强烈的基因毒性,成为国家规定的卷烟中七种主要有害指标物之一。传统的巴豆醛分析方法大都采用高效液相色谱法等实验室分析方法,需繁琐的样品前处理过程,无法测量巴豆醛的实时浓度,难以准确评估巴豆醛对人体健康的影响。为了快速、准确地检测卷烟主流烟气中的巴豆醛组分,本研究搭建了一套可以直接与吸烟机耦合的傅里叶红外光谱分析系统（FTIR）,并创新性开发过采样数据驱动光谱分析方法（ODDSA）,从复杂、变动的卷烟主流烟气中准确提取巴豆醛的光谱组分信息。ODDSA方法从实验设计入手,采用随机设计的思路尽可能模拟实际卷烟样品的分布范围,以构建具备良好光谱数据结构的样品集。在此基础上,创新性地将高密度小波变换引入红外光谱数据的处理过程中,以时/频双域过采样的方式提升了光谱解析分辨率,进而降低了其他基质组分对巴豆醛光谱信息的干扰。最后,发展改良竞争自适应重加权采样方法,从多倍冗余的高密度小波系数中准确提取待测物质的最佳变量组合,由此构建高质量的巴豆醛光谱定量分析模型。为了验证ODDSA方法的有效性,实验中采集了15种典型市售卷烟品牌,每个品牌在线采集8支样品的主流烟气红外光谱,随后采用随机挑选的25个验证集样本对ODDSA方法进行验证。结果表明,检验集的线性拟合系数为0.971,相对均方根误差为5.5%,其预测精度能有效满足卷烟主流烟气中巴豆醛的在线分析需求,并可拓展到环境二手烟气中其他组分的在线监测,进而为吸烟与健康评估提供全新手段。     

基于电热模型的SNSPD响应过程模拟与时间抖动分析

超导单光子探测器(SNSPD)具有高探测效率,低时间抖动、低暗计数率、高计数率等优点.文章通过对纳米线电热过程的建模,分析了纳米线的电热响应过程,探讨了负载电阻、偏置电流和动态电感对SNSPD响应时间的影响,结合蒙特卡洛方法来模拟研究了纳米线空间不均匀性对于SNSPD时间抖动的影响,结果表明随着纳米线空间不均匀性的增加,纳米线的时间抖动不断增加,并求出了典型的时间抖动约为7.73 ps.     

A quantum circuit design of AES requiring fewer quantum qubits and gate operations

Advanced Encryption Standard (AES) is one of the most widely used block ciphers nowadays, and has been established as an encryption standard in 2001. Here we design AES-128 and the sample-AES (S-AES) quantum circuits for deciphering. In the quantum circuit of AES-128, we perform an affine transformation for the SubBytes part to solve the problem that the initial state of the output qubits in SubBytes is not the |0>^⊗8 state. After that, we are able to encode the new round sub-key on the qubits encoding the previous round sub-key, and this improvement reduces the number of qubits used by 224 compared with Langenberg et al.’s implementation. For S-AES, a complete quantum circuit is presented with only 48 qubits, which is already within the reach of existing noisy intermediate-scale quantum computers.     

弱拉回平坦序S-系对序幺半群的刻画

设S是序幺半群,借助环模理论以及半群S-系理论方法,在序S-系范畴中研究了弱拉回平坦性质。刻画了弱拉回平坦序S-系关于直积封闭的序幺半群类以及弱拉回平坦性质与其他性质一致的序幺半群类,讨论了循环序S-系具有拉回平坦覆盖的条件,进而推广了S-系的一些重要结果。     

工科物理实验教学改革的实践与探索

介绍了近年来华中科技大学物理实验中心教学改革的历程及构建物理实验创新基地的思路和体会．     

中和颗粒可压缩性颗粒层模型

本文针对可压缩颗粒层建立了二维数值模型.首先利用颗粒层中颗粒间的相互位置关系,建立了每一个颗粒的力平衡方程,获得了每一个颗粒的受力大小,然后提出了颗粒层坍塌判据,在此基础上,建立了描述颗粒层的沉积-压缩-沉积的动态过程的可压缩颗粒层模型,模型计算结果表明,颗粒层压缩现象主要发生在下部区域,过滤速度越高、范德华力越小,颗粒层越易坍塌,并且颗粒层的压降出现了脉动,模型结果符合已知的实验结果.