第六讲水下声学传感器网络的发展和应用

文章主要介绍了正在发展中的水下声学传感器网络的一些概念和发展现状.在回顾了水声通信和水下网络的发展历史之后,首先从网络拓扑结构出发,指出多跳对等网络是适合于水声应用的一种网络结构,接着根据网络协议栈的概念,说明水下声学传感器网络在各协议层上所涉及的问题,并从物理层面,分析了水声介质的特殊性,和水下声学传感器网络所面临的一些主要的技术挑战.介绍了组成水下传感器网络的关键部件,以美国海网（Seaweb）为例,给出了一个水声传感器网实现的实例,对它的年度实验进行了介绍,最后,给出了中国未来的发展应用前景.     

用人工神经网络预测催化精馏塔开工过程的研究

催化精馏是使化学反应过程和精馏分离过程结合在一起,是伴有化学反应的新型特殊精馏过程.“反应精馏”概念自20年代提出以来,从30年代到60年代初,研究都是对特定体系的工艺探索;70年代后,研究扩展到非均相催化反应体系,出现了非均相催化精馏过程,成为了反应精馏的一个重要分支;     

{[Cu4(nip)4(4，4′-bipy)4(DMF)4]·CH3OH}n配合物的合成与晶体结构

A coordination polymer, {[Cu₄(nip)₄(4,4′-bipy)₄(DMF)₄]·CH₃OH}_n, have been synthesized by the layer method using 5-nitroisophthalic acid (H₂nip), Cu(CH₃COOH)₂ and 4,4′-bipyridine(4,4′-bipy) with three solutions in a marrow tube and structurally characterized by X-ray single-crystal structure analysis. The results indicated that the nip ligand has a μ₂ mono-atomic bridging-monodentate coordination mode and the structure is a two-dimensional network. CCDC: 623420.     

遗传优化神经网络的水声信道盲均衡

不需要训练序列的盲均衡技术可以有效地节省水声通信带宽,消除码间干扰,提高水声通信效率和质量。以前馈神经网络（FNN）作为盲均衡器,既适用于最小相位信道,也适用于非最小相位信道,包括非线性信道,但是前馈神经网络在实际的应用中其网络拓扑结构的选取和初始权重的确定缺乏理论依据,且其训练主要依靠BP算法,存在收敛速度慢、容易陷入局部极值及“过学习”的问题。为此,本文提出了一种遗传优化神经网络的水声信道盲均衡算法（GA—BP）,对前馈神经网络拓扑结构和网络权重同时优化,有效地克服了传统前馈神经网络盲均衡的缺陷,提高了前馈神经网络盲均衡的泛化性能并加强了跟踪时变信道的能力和对信道突变的适应能力。水池试验结果证明了文中提出的遗传优化神经网络水声信道盲均衡算法的有效性,与直接前馈神经网络盲均衡相比较,均衡性能明显得到了提高。     

BP神经网络在光学相关器相关峰识别中的应用

光学相关识别是图像识别的重要方法,有效识别相关器输出平面的相关峰信号是保证光学相关器图像识别准确性的关键。由于激光器输出功率的波动、光学系统本身的误差以及SLM器件本身带来的噪声,采用一般的阈值方法很难达到理想的效果。该文提出对相关器的输出平面进行预处理,充分考虑相关信号的形状信息,提取感兴趣区域(ROI),采用BP神经网络对输入矢量进行计算,可达到对相关峰信号和噪声的有效分类识别,从而提高了光学相关器识别的可靠性,降低了误判的概率。     

基于神经网络的三维宽场显微图像复原研究

提出一种利用BP神经网络进行三维宽场显微图像复原的非线性映射方法,将三维图像转化为二维图像进行处理,利用神经网络的学习能力,通过训练,建立含有散焦信息的二维模糊图像与二维清晰图像之间的映射关系,然后对切片堆叠进行逐幅复原,从而实现显微图像的三维复原.得到的复原图像在视觉上和定量分析上都获得了很好的效果.由于采用小规模神经网络,训练时间短,计算量小,使实时复原成为可能.     

A MORPHOLOGICAL STUDY OF POLY（DIVINYLBENZENE-co-ACRYLIC ACID） IN CROSSLINKING PRECIPITATION POLYMERIZATION

Divinylbenzene-80 （DVB-80） and polar monomer acrylic acid （AA） having hydrogen bonding at a total monomer loading of 5 vol% were precipitated-copolymerized in a variety of organic solvents with 2,2＇-azobis（isobutyronitrile） （AIBN） as initiator. The experiments were investigated from a two-dimensional matrix, i.e., the actual crosslinking degree of DVB varying from 0 to 80% and the solvent composition varying from 0 to 100% of toluene mixture with acetonitrile, when the mixture of acetonitrile and toluene was used as the reaction solvent. Under various reaction conditions, six distinct morphologies including soluble polymers, swellable microgels, coagulum, irregular microparticles, and nano-/micrometer microspheres were formed and the structures of these polymer architectures were described. A morphological map was utilized to discuss the effects of both crosslinking degree of DVB and composition of solvent on the transitions between morphology domains. The results demonstrated that the microspheres are formed by an internal contraction due to the marginal solvency of the continuous phase and the crosslinking of the polymer network through the covalent bonding from DVB as well as the interchain hydrogen-bonding between the carboxylic acid units.     

从溶胀平衡研究玻璃态高聚物的凝聚缠结网络

在13～15℃室温条件下对聚苯乙烯(PS)颗粒在二氧六环/水混合溶剂中的溶胀情况进行目视观察,可以看到,当减小混合溶剂二氧六环/水中的水含量时,PS颗粒从玻璃态到溶胀的玻璃态、溶胀的高弹态、流体态的转变,与PS颗粒升温时从玻璃态到高弹态、流体态的转变相对应.选定混合溶剂二氧六环/水(水6.8wt%)对一个单分散PS试样(Mw=1.68×105)在30℃进行分相平衡和溶胀平衡的测定.分相平衡是先将PS/二氧六环/水(混合溶剂水含量6.8wt%)体系加热到130℃使PS溶解成一均相溶液,然后在冷却过程中分相,在30℃达分相平衡(30天)时,浓相高分子体积浓度φp″=0.304,稀相几乎为纯溶剂.从Flory-Huggins相平衡理论得出此体系的高分子-溶剂相互作用参数χ=0.63.本工作使用的单分散PS试样在选定的混合溶剂,即二氧六环/水(水6.8wt%)中,30℃时不能溶解只能溶胀,单分散PS颗粒淬冷试样(密度ρp=1.0451g/mL)到达溶胀平衡(80天)时浓相高分子体积浓度φp″=0.308.而此淬冷试样经在80℃热处理过程中凝聚网络趋向于更均一,更接近热处理温度下的平衡态,试样密度增大,网络生产了新的链间凝聚,物理交联密度增大（凝聚点间分子量减小）。从溶胀平衡理论并取χ=0.63（分相平衡）可得到淬冷试样的物理交联点间分子量Mc=11.6×104,老化试样的物理交联点间分子量Mc=6.9×104.实验结果说明溶胀过程及溶胀平衡的测定可以反映玻璃态高聚物中的凝聚网络结构的细节。而且非常敏感。     

人工神经网络对VOCs的自动识别

利用人工神经网络(ANN)对严重混叠的傅里叶变换红外光谱图进行了定性和定量解析。通过大量模拟数据训练神经网络后,引用了新的评价标准——逼近度来选择最优网络模型。利用此优化网络对两类光谱图进行了解析,考察了网络的泛化能力。结果表明：该网络不仅能够对两组分同时存在时的样本进行准确解析,而且对于未知单组分光谱图,也能够进行准确鉴别和定量分析。可见, 该研究为人工神经网络在单组分和多组分未知物的定性和定量分析方面提供了一种新思路。