基于光的反射与折射定律的表述方法推导及应用

光的反射和光的折射是几何光学应用中最基本的方法。在现代精密光学元件加工过程中,其不同的表述方法可以为光线追迹、棱镜误差分析以及棱镜装调提供不同的解决思路。介绍了光的反射定律和折射定律的传统形式表述方法,并推导了光的反射定律和折射定律的矢量、矩阵及四元数3种表述方法。通过Matlab辅助下的模拟计算,得到施密特棱镜检验光路中2个不同区域入射光线的反射在水平方向上对称分布于前表面反射像两侧,与实际应用相符,实现了矢量、矩阵和四元数表述方法在施密特棱镜检验光路中的应用。3种表述方法可以为光线追迹、棱镜误差分析以及棱镜装调提供科学、实用的解决方法。     

基于CoMP传输的分布式异构网络资源分配

摘要：提高无线资源利用效率是缓解日益增长的无线通信需求和有限的可用传输资源之间矛盾的主要途径。基于多点协调（coordinated multipoint,CoMP）传输技术的异构网络在提高频谱效率和能量效率方面具有巨大的潜力,近年来受到学术界和工业界的广泛关注。在研究基于CoMP技术的异构网络资源分配问题的基础上,提出了一种基于交叉熵方法的分布式频谱资源调度算法。仿真实验验证了本文提出方法在系统吞吐量、能量效率以及用户公平性等方面的有效性。     

三温区梯度化学气相沉积ZnS制备

红外热像仪可在全天候条件下实现目标识别,在安防、夜视辅助及红外测温系统等领域应用广泛,但红外热像仪成像质量和效果受制于ZnS红外光学镜头的品质和性能。文中采用自主研制的三温区梯度化学气相沉积（TTG-CVD）及退火热处理制备ZnS块体。采用X射线衍射表征出ZnS块体是立方闪锌矿结构,具有光学各向同性,可以满足后续在红外光学镜头中的设计需求。结合红外透过光谱获得ZnS块体在8~12 μm 长波红外波段的平均透过率达71.6%。ZnS块体在1.06 μm处的折射率均匀性为1.94×10?5。进一步采用光学冷加工和单点金刚石车削等工艺,制作出ZnS红外光学透镜和红外镜头。红外光学镜头在空间频率为20 lp/mm时,在半视场（0.5视场）和0.707视场的调制传递函数（MTF）接近衍射极限。红外成像系统在中心视场、0.707视场由像差引起的弥散斑均方根值（RMS）均小于像元尺寸20 μm,系统畸变小于1%,各项指标均达到实际使用要求。     

面向6G空天通信的极化编码技术：需求、现状与展望

6G空天通信复杂多样的业务、场景对信息的可靠传输及系统适应能力提出了新的挑战。作为第一种理论可达信道容量的高性能编码,极化码是未来6G数据传输的重要候选方案。简要介绍了6G空天通信系统信息传输的难点及对信道编码技术的需求。对包括极化码编码构造、级联极化码、高性能译码算法在内的高可靠极化码增强技术,以及以速率适配、极化编码调制、极化编码混合重传为代表的高韧性极化码自适应传输技术等现状进行了综述。最后结合6G关键技术,展望未来极化码可能的发展方向。     

室内信道环境下UWB精确测距研究

研究了IEEE 802.15.4a室内信道环境下UWB(ultra wideband)信号的精确测距能力。提出了一种改进的基于区间搜索和门限比较的TOA(time of arrival)估计算法。基于对CM1和CM2信道实现的部分参数的统计分析,建立了TOA估计误差的概率模型,并由此给出了通过将误差概率控制到最低的算法门限设置方案。通过仿真考察了不同信噪比下测距结果的平均绝对误差。结果表明,UWB在室内信道条件下要获得厘米级的测距精度,接收信号须保证足够高的信噪比,但信噪比提高到一定程度后测距性能并不会进一步提升,此结论对于设计满足一定精度需求的定位算法以及实际测距中控制信号的传输功率具有一定的指导意义。     

密集多径环境下UWB测距的NLOS误差减小方法

为减小密集多径环境下超宽带(UWB)测距结果中因为障碍物引起的非视距(NLOS)误差,提出了一种有效的NLOS误差减小方法.此方法考虑了NLOS误差的产生原理及特点,以信号传播的路径损耗模型为基础,通过对接收信号中不同时间到达单径的能量比较,实现了对NLOS误差的粗略估计,进而以此估计值对测距结果进行校正.在方法的具体实现上,给出了一种计算量较小、复杂度较低的单径检测算法.对实测数据的处理验证了方法的正确性,结果表明本文提出的NLOS误差减小方法使UWB测距精度有了较大提升.     

聚富马酸丁二酯的水热老化行为研究

研究了聚富马酸丁二酯(PBF)的水热老化行为,采用凝胶渗透色谱法(GPC)、力学性能测试,示差扫描量热法(DSC)和全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了老化过程中PBF的分子量、力学性能、热性能和表面化学基团含量的变化.研究结果表明,PBF在30℃下具有良好的耐老化性能.温度对PBF老化行为的影响显著,水热老化温度升至60℃,PBF各项力学性能急剧下降,老化20天后样品在水中断裂并形成碎片,力学性能完全丧失,同时数均分子量下降了50%.80℃水热老化5天,样品即断裂并形成碎片,失去结构的完整性,数均分子量下降了87%.老化过程中碳碳双键的含量未发生明显变化,老化降解的机理是水的增塑、溶胀以及酯键水解,聚合物分子链断裂,分子量下降.     

锗单晶材料的发展现状

锗因其资源稀缺、优异的光学和物理性能,广泛应用于光纤系统、红外光学系统、电子和太阳能应用、探测器等高科技领域,是战略性产业所需的重要功能材料和结构材料.简单介绍了目前国内锗单晶生长的两种主要方法:直拉法(Czochralski,CZ)和垂直梯度凝固法(vertical gradient freeze,VGF).对国内和...     

IR-UWB测距中NLOS状态的鉴别

NLOS效应是IR-UWB测距定位系统中影响精度的主要因素之一。该文提出不依赖于信道估计,直接从接收信号采样序列中提取特征参量进行NLOS鉴别的方法,构造了采样序列的首均比与峰均比乘积作为鉴别参量,并与使用峭度和平均附加时延这两个参量的鉴别性能进行了对比。仿真结果表明：相干测距所对应的鉴别性能要好于非相干测距,原因是更为精确的DP检测结果及高采样速率使得参量提取值更能准确地反映信道状态信息;使用峭度和平均附加时延作为鉴别参量所能获得鉴别性能均不理想,而使用采样序列的首均比与峰均比乘积能使鉴别成功率提高10%左右。在定位模块中融入该文所获得的NLOS的鉴别结果将有助于定位精度的进一步提升。     

新颖的基于门限比较的脉冲超宽带TOA估计算法

针对IR-UWB(impulse radio-ultra wideband)测距定位系统中目前已有的几种非相干TOA(time ofarrival)估计算法的不足,提出了一种基于能量采样序列的最大最小值比(MMR,maximumtominimumenergy sample ratio)进行归一化门限设置的TC(threshold comparison)算法.通过仿真考察了最优归一化门限与MMR之间的关系,建立了以MMR为参量的最优归一化门限计算模型.该模型独立于信道模式,具有极好的通用性;同时还考虑了能量积分周期的影响,使得模型无须任何更动即可应用到不同的能量积分周期取值情况下,极大地增强了模型的灵活性.与已有的几种非相干TOA估计算法的性能对比表明,基于MMR进行门限设置的MMR-TC算法在所有信噪比范围内均能取得最优性能,验证了算法的有效性.