国外创新物理实验设计选介

我们从美国<物理教师>杂志中选择、编译了如下两个创新实验设计资料,供读者借鉴、参考.     

安捷伦低成本测量解决方案助力全球客户行业发展

作为安捷伦测试与测量业务全球战略的重要组成部分，安捷伦成都测量仪器分部近期推出了其新一代低价位、高性能且结构紧凑的入门级测量产品Agilent N9320A射频频谱分析仪。Agilent N9320A的面世将进一步丰富安捷伦低成本测量领域的产品结构，帮助中国和全球客户降低测量成本，提升市场竞争力，同时助力中国以及全球电子产业的繁荣发展。     

基于近七年格莱美提名曲目的自动音色评价体系

从频段能量的角度出发,分析近七年格莱美提名曲目的长时频域均方根值,发现其与粉红噪声在频段能量上具有相似性,并且共同在曲目音色评价与流派分类上发挥着重要作用。由此提出一个基于近七年格莱美提名曲目的自动音色评价体系。     

基于数字信息素的无人机集群频谱监视控制算法

频谱监视对电磁环境的频谱态势掌握至关重要.特别地,用无人机集群作为执行对象,可以提高监视效率,节省大量人力成本.本文针对频谱监视任务,设计了用于评估监视效果的评价函数,提出了一种基于人工势场的数字信息素无人机集群安全控制算法.该算法使用数字信息素矩阵来模拟电磁空间的搜索状态,并通过在集群内的个体之间建立信息素势场以实现自适应的无人机集群分布式航迹规划.周期性的采样和插值解决了未知域的优先级矩阵更新问题,引导无人机优先监视频谱热点区域.不同于已有的基于飞行概率的决策算法,本文算法充分利用了数字信息素所映射的环境信息,可以避免无人机陷入局部状态的重复搜索,适用于动态频谱环境.仿真实验表明本文的决策算法在静态和动态频谱监视场景下均能使评价函数快速收敛,达到较好的监视效果.     

目标跨像元展宽“分裂”退化模型与检测研究

采用大规模红外探测器的遥感仪器对以恒星为主的点目标成像时,受点目标跨像元效应、探测器读出带宽不足等影响,目标信号展宽,在多抽头间隔采样下出现“分裂点”现象,空间红外遥感仪器定位精度、目标辨识能力下降。针对此问题,本文构建了点目标“分裂”退化模型,并根据分裂点之间的强相关性,设计了预检测-能量维度迭代-模型更新-后检测的目标检测流程,通过形态学滤波与多假设关联跟踪对“分裂点”目标各观测进行独立跟踪,获取“分裂点”统计信息。然后利用已知恒星成像的质心矫正退化模型并映射到检测图像,修正目标质心。测试结果表明,该方法能有效区分多目标和“分裂点”造成的假目标,平均定位精度由0.5像元以上提升到0.15像元内。     

基于图着色模型的弹性光网络频谱分配算法

为了有效降低弹性光网络的频谱碎片程序和阻塞率,提出一种基于图着色模型的弹性光网络频谱分配算法。首先,对弹性光网络建立图着色模型,将频谱分配问题转化为带权值的图上色问题,然后提出了2种改进的上色算法(链式搜索法和改进的贪心算法)。仿真结果表明:与度最大着色算法相比,改进的2种上色算法能更好地优化频谱资源并降低平均链路阻塞率。     

分布式频谱监测的黑广播发现系统

分析黑广播具体特点、危害和打击黑广播一般的通行方法,提出一种基于分布式频谱快速识别方案。该方案通过小型化分布式频谱检测探针实现对黑广播的快速识别及定位,具有更高的识别准确率和更快的发现速度。后期该系统将开发射频指纹特征识别算法,以期获得更好更快的识别黑广播效果。     

弹载红外相机静态质量质心配平

为了实现弹载红外相机静态质心配平,在整机质量具有一定要求下,设计了一套数量少、质量轻、工艺性好、互换性优的配重负载组合。针对狭小空间体积的弹载红外相机设计出配重负载以及合理安排负载组合的安装位置,提出了先利用三维设计软件Creo4.0仿真出原始样机质心位置,再结合整机的质心要求,在空间两点采用力矩平衡原理计算出配重负载质量和质心应在位置的耦合关系,在总结归纳了配重负载设计原则之上,运用Creo4.0设计出配重负载方案。经过投图、加工、装配以及严格的质心测试论证,结果表明,该方法很好地实现了质心配平功能,使得弹载红外相机满足质心要求。这种静态质心配平思路相较于试配法具有快速高效、布局合理等优势。