单分子电子器件概况及其研究进展

分子电子学自诞生之日起迅速发展，已成为一门21世纪的前沿强交叉基础科学，受到了人们的广泛关注。本文概述了分子电子学的发展和研究内容，以及最新研究进展，并对今后的前景进行了展望。     

CO-OFDM系统中一种改进的基于线性内插的相位噪声补偿算法

为补偿CO-OFDM系统中相位噪声引起的干扰,提出了一种改进的基于线性内插的相位噪声补偿算法.该算法利用共轭导频估计相位噪声的均值,然后通过线性内插获得相位噪声的估计值,最后通过频域补偿来恢复出调制信号.此外针对求幅角的非线性运算中存在的相位周跳的问题,文章提出的修正方法能够有效地改善周跳情况的发生.分析与仿真表明:该算法在不同线宽条件下均能提升一定的SNR增益且算法的复杂度低.     

基于水面光谱数据的官厅水库有色可溶性有机物反演

有色可溶解性有机物(简称CDOM,又称为黄色物质),存在于所有自然水体中,可以用于指示水体有机物污染的状况。相比于常规采样监测方法,基于遥感数据反演CDOM具有重要优势。但是遥感数据反演CDOM的方法通常具有区域局限性,因此需要对不同区域水体进行反演方法的检验和完善。我国北方水体CDOM遥感反演的相关研究较少,选择位于河北省张家口市和北京市延庆区交界的官厅水库为研究区,利用2013年10月26日获取的水面遥感反射率光谱(R_rs(λ))和实验室测得的CDOM吸收系数(a_CDOM(λ))数据,首次进行了CDOM浓度(以440 nm处CDOM的吸收系数(a_CDOM(440))表示)反演。对半解析方法即QAA-CDOM方法进行了检验和改进,并建立了CDOM反演的经验模型。QAA-CDOM方法反演结果的均方根误差RMSE为0.10,平均相对误差σ为10.8%。通过实测数据计算了每个波段的水面以下上行辐照度与辐亮度的比值Q,代替了QAA-CDOM方法中的固定Q值,对QAA-CDOM方法进行改进,反演结果精度仅略有提升,RMSE=0.09, σ=10.2%。同时,用四个遥感反射率的比值与a_CDOM(440)进行回归分析,建立了CDOM反演的经验模型。结果显示R_rs(531)/R_rs(551)与CDOM浓度的相关性最大,决定系数为0.63;基于该波段比值建立的CDOM反演经验模型的反演结果的均方根误差RMSE为0.08,平均相对误差σ为8.8%。经验方法反演结果的精度更高,但需要同步实测数据进行所选波长和模型系数的标定;半解析方法不需要标定,更易于推广。     

OFDM系统中一种联合改进的低复杂度SLM峰均比抑制技术

高的峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)是光正交频分复用(Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,O-OFDM)系统的一个主要缺点,选择性映射(Selective Mapping,SLM)法能有效降低高PAPR出现的概率,但它的计算复杂度较高.一些低复杂度的SLM方案能够有效地降低复杂度,但同时也降低了PAPR的抑制性能.为了平衡这两个因素,将低复杂度SLM方案与次优选择的思想相结合,文章提出了一种联合改进的PAPR抑制方案.在低复杂度方案中,通过将一个复频域信号分为两个实信号,再利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的平移和反折性质将其重建成新的信号,以得到更多的备选信号,如此便能降低计算复杂度.然后,再结合次优选择的思想,选择PAPR最小的一路以得到最优的PAPR抑制性能.仿真结果验证了该方案的有效性.     

A novel improved SLM scheme of the PAPR reduction technology in CO-OFDM systems

The higher peak-to-average power ratio (PAPR) is a major shortcoming of coherent optical orthogonal frequency division multiplexing (CO-OFDM) systems. Selective mapping (SLM) technology can effectively reduce the probability of high PAPR, but it has higher computational complexity, and requires additional bandwidth to transmit the side information, which will affect the transmission efficiency of the system. In response to these shortcomings, a novel improved SLM (NI-SLM) scheme with low complexity and without side information is proposed. Simulation results show that the proposed scheme can exponentially reduce the computational complexity, and the bit error rate (BER) performance can greatly approach the original signal. What’s more, it shows the better PAPR reduction performance.     

基于DFA的HTTP会话学习模型

由于Web应用涉及范围广,结构复杂多变等特点,对其采用的入侵检测面临着严峻的考验。具有学习功能的入侵检测有着广阔的研究前景。提出一种异常检测方法,从HTTP连接中提取HTTP会话,按照RFC标准描述HTTP请求,以此构建基于DFA的HTTP会话学习模型。并针对HTTP请求数量庞大的特点,提出模型简化的算法。该模型能够实现自动更新,有助于解决入侵检测保护Web应用时遇到的问题。     

利用太阳光度计CE318反演气溶胶光学厚度改进算法的研究

针对影响太阳分光光度计精度的各种因素误差分析,分别在太阳天顶角,大气光学质量,Rayleigh光学厚度,臭氧总量等方面做了方法上的改进,以提高气溶胶光学厚度的反演精度。利用一般的文献上的处理方法做为比较,先考虑各种影响因素单独影响,再综合考虑各因素的影响结果,提出了太阳分光光度计处理的高精度算法,并应用于太湖等实际测量的反演中。实验处理表明本文改进算法对提高气溶胶光学厚度反演的精度有着良好的效果。将为仪器的使用,数据的处理提供有益的参考。     

基于2013年8月中国中东部地区持续高温的延伸期稳定分量提取及改进研究

基于2013年8月中国中东部地区持续高温及其减弱过程, 利用美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心逐日平均的500 hPa高度场、风场再分析资料和美国国家海洋和大气管理局的海温重建扩展资料进行分析, 通过前期海温强迫相似年的选取方法以及带通滤波和经验正交函数分解等方法提取出10–30 d的稳定分量, 并通过对稳定分量的诊断分析探究了这次持续高温及其减弱过程的维持机制. 研究发现: 通过选取与个例前期海温强迫最相似的30年来代替常规的气候态30 年(1981–2010 年), 所提取的气候态稳定分量所占的比重变化不大, 稍有减弱, 而异常型稳定分量占的比重显著性提高, 且其所刻画的影响异常事件的天气系统强度及稳定性明显提高, 能够更加清晰地显示延伸期天气过程的维持机制. 这表明在提取稳定分量时考虑前期的海温强迫作用是非常有必要的. 同时, 通过对延伸期稳定分量的分析, 表明此次持续高温及减退过程主要受到北极涛动、亚洲大陆中高纬纬向环流形势和西太平洋副热带高压(西太副高)强度、位置的共同影响.     

简易方法制备交叉碳纳米管-石墨烯异质结

发展了一种通过两次高分子辅助转移和选择性氧等离子体刻蚀技术大量制备交叉碳纳米管-石墨烯异质结的无损方法. 拉曼光谱和导电性测试证明, 制备的单层石墨烯薄片在大面积范围内质量均一、导电性好. 而且, 本文所讨论的单层石墨烯的生长和随后的器件制备也提供了大面积制备石墨烯薄片图案化的可重复性方法. 该方法与传统的薄膜技术兼容, 只需简易的几步便可把图案化的石墨烯集成到大规模的微电子器件回路中, 有望实现流线型和自动化的石墨烯微电子器件的大量生产. 这些研究结果为进一步制备分子整流器和其它功能纳米/分子器件提供了技术基础.     

通过构象诱导电感耦合机制光可逆调控有机场效应晶体管的性能

将有机场效应晶体管用于传感和开关实际应用的主要阻碍之一是其破坏性传感机制产生的一系列问题. 这里我们报道了一种智能的系统, 用光致变色分子螺吡喃(SP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)结合作为栅介电材料, 得到的器件能以一种无损的方式, 通过光可逆调控器件的导电性能. 当螺吡喃分子发生可逆的光学异构时, 器件的电容和导电性随之发生显著而可逆的变化. 这种构象诱导电感耦合的作用机理提供了一种制备功能器件的新方法, 可以推广为利用其它刺激响应型分子来制备特定功能器件的普适性方法.