固体物理教学中联接正格子和倒格子空间的傅里叶变换过程浅议

在固体物理学课程中,由于涉及到一些高等数学知识,理解联接正格子和倒格子空间的傅里叶变换过程一直是教学难点之一.本文从晶体结构的周期性特征出发,并结合简易的数学推导,对傅里叶变换过程进行了详细的解读,并且对其中的关键步骤给出了凸显物理内涵的解释.     

New method to solve electromagnetic parabolic equation

This paper puts forward a new method to solve the electromagnetic parabolic equation （EMPE） by taking the vertically-layered inhomogeneous characteristics of the atmospheric refractive index into account. First, the Fourier transform and the convo- lution theorem are employed, and the second-order partial differential equation, i.e., the EMPE, in the height space is transformed into first-order constant coefficient differential equations in the frequency space. Then, by use of the lower triangular characteristics of the coefficient matrix, the numerical solutions are designed. Through constructing ana- lytical solutions to the EMPE, the feasibility of the new method is validated. Finally, the numerical solutions to the new method are compared with those of the commonly used split-step Fourier algorithm.     

A Novel Mixed-valence and Capped-keggin Structural Polyoxometal Complex： {[Co（dien）]4- [（PO4）MoVs（WVI0.56 noVI0.44）4033（OH）3]}.nH2O （n ≈ 1）

A novel inorganic-organic hybrid compound, {[Co（dien）]4[0aO4）MoV8（wV10.56MoV10.44）4- O33（OH）3]}＇nH20 （1, n = 1, dien = diethylenetriamine）, has been synthesized hydrothermally and characterized by single-crystal X-ray diffraction. Compound 1 crystallizes in the triclinic system with a = 11.927（2）, b = 13.328（3）, c = 19.306（4）A, a = 93.76（3）, β = 94.14（3）, γ = 109.99（3）°, V= 2863.2（12） A3, space group P1 and Z = 2 at 173 K. The final full-matrix least-squares refinement converged to R = 0.049 for 9621 observed reflections with 1 〉 2σ（I） and wR = 0.139 for all data （9871） and S = 1.073. Crystal structure analysis shows that 1 contains a kind of the first reported mixed-valence and molybdenum-tungsten mixed-distributed e-Keggin structural polyanion capped by four Co（dien） fragments with the main group element P occupying the center site. These results were further confirmed by energy-dispersive X-ray spectroscopy （EDS）, X-ray powder diffraction （XRD）, Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR）, Raman spectroscopy, Thermogravimetry （TG） and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analyses.     

基于傅里叶变换的光纤陀螺测试环境自评估技术

提出了一种基于傅里叶变换的光纤陀螺(FOG)测试环境自评估技术。测试结果表明,FOG零偏稳定性由环境3中的0.0015 (°)/h(100 s, 1σ)(数据100 s平滑后的标准差)降低到环境4中的0.0019 (°)/h (100 s, 1σ);随机游走系数由环境3中的2.1565×10~(-4)(°)/h~(1/2)降低到环境4中的2.8876×10~(-4)(°)/h~(1/2)。对另一只脉冲输出的陀螺进行了不同环境下的测试,零偏稳定性由环境3中的0.0013 (°)/h (100 s, 1σ)降低到环境4中的0.0021 (°)/h (100 s, 1σ)。通过两只陀螺的实验,验证了所提自评估技术的有效性,为高精度FOG的精度测试提供了指导。     

基采用时频区域检测的雷达信号盲分选算法

为了解决欠定条件下密集雷达信号分选问题,提高雷达信号盲分选算法精度,提出了一种采用时频区域检测的雷达信号盲分选算法,首先利用短时傅立叶变换将混合信号映射至时频平面进行处理,然后通过聚类算法估计出混合矩阵,从而反解出源信号矩阵,进而估计出每一雷达源信号,能够在信号的时频平面投影相交且欠定的条件下,实现信号分选功能.仿真实验结果表明:提出的算法相比于传统的类MUSIC算法及其衍生的相关改进算法具有更高的分选精度和算法收敛性,且估计得到的源信号时域波形更优,体现了其有效性和优越性.     

富里叶级数的收敛速度

对正弦和余弦富立叶级数,通过合并相邻同号项,使其重排成交错级数.讨论了重排形成的交错级数的敛散性.指出根据自变量x的不同取值,该交错级数可能是单调递减或周期递减的级数.按照莱布尼茨判定法提出了不同精度要求的级数项数的计算公式.选取一到三阶收敛的富立叶级数计算了不同比值精度及差值精度要求的级数项数.计算表明,在x的取值为2π的等分点时,富立叶级数的部分和随项数的增加单调地逼近其收敛值.在x的取值为其它点时,富立叶级数的部分和随项数的增加围绕收敛值上下变动,周期地逼近其收敛值.低收敛阶富立叶级数的收敛速度较慢.要达到0.01%的精度,一收敛阶富立叶级数需要数万项,二收敛阶富立叶级数也需要数百项.在不同计算点处,要达到相同的计算精度,需要的级数项数差别较大.     

光纤干涉投射实时傅里叶轮廓术的研究

基于光纤干涉投射技术,采用马赫-曾德尔光纤干涉仪结构产生杨氏双孔干涉条纹,同时通过高速CMOS相机采集变形条纹图像,并传输至计算机,利用实时视觉库OpenCV实现了自动化的高速条纹图像处理.采用旋转矩形窗算法实现滤波窗口自动选择,对多种相位解包裹算法进行了探讨,总体时间算法复杂度为O(nlg n),测量时间小于200 ...     

Double-image sharing encryption based on associated fractional Fourier transform and gyrator transform

<正>We present a novel method for realizing double-image encryption algorithm by combining the images in different transform domains.Two original images are encrypted into two interim images by fractional Fourier transform and gyrator transform,respectively.The two encrypted images can be obtained by means of the addition and subtraction of the two interim images.This is defined as a double-image sharing scheme,in which the original images are encrypted into two parts.The original images cannot be recovered only with any one of the two interim images.Numerical simulation experiments demonstrate the validity of the algorithm.     

明日叶黄酮类化合物清除羟基自由基活性研究

为了研究明日叶黄酮类化合物对羟基自由基的清除作用,以明日叶（主要取叶片）为原料,用体积分数为65％乙醇提取明日叶总黄酮,测定其总黄酮含量.通过Fenton反应体系产生羟基自由基,利用明日叶提取液中的功能成分黄酮类化合物对羟基自由基的清除作用进行研究.结果表明：明日叶提取物总黄酮质量分数为10.18％,且黄酮类化合物对羟基自由基有较强清除效力,当提取物总黄酮浓度在0.1～1.0 mg/mL范围内,其与清除率呈正相关.明日叶中黄酮类化合物对羟基自由基有较强清除效力,作为天然抗氧化产品开发具有一定价值.