小尺度流场内涡旋光束的气动光学特性

构建了一个小尺度流场模型,采用二阶紧致差分对抛物型的复振幅微分方程进行求解,探究小尺度流场内的气动光学特性。应用龙格-库塔法(Runge-Kutta methods)沿光束路径做非线性积分,计算不同拓扑荷数的LG光束在不同马赫数、不同攻角、不同海拔经过小尺度流场后的光强和光程差(OPD)分布,并与高斯光束进行对比评价光束质量。仿真结果表明,在相同的流场环境下,LG光束的拓扑荷数越大,相位稳定性越好,且均优于高斯光束。在振幅稳定性上,拓扑荷数越大振幅稳定性越差,成像偏移越大,与高斯光束相比,LG光束受海拔和攻角的影响更大,当且仅当径向指数为0,拓扑荷数为1时LG光束优于高斯光束。这些特性对气动环境下自由空间光通信技术应用提供了理论参考。     

一种移动可信平台ELF文件完整性校验方法

完整性校验通常对整个内容采用MD5等算法获得摘要。移动可信平台需要经常进行大量完整性校验,然而其各种资源却十分有限。提出了一种可以配合各种成熟的HASH算法使用的完整性校验方法——RMAC(Random-MAC)。从不同版本的Linux系统中,搜集了不同格式的ELF文件,随机抽取粒度样本,进行完整性校验分析。实验结果发现,在合适的抽取粒度下RMAC可以将效率提高一倍甚至更多。单次RMAC校验的安全性能在可接受范围内有所下降,但是由于其引入随机性,每次计算产生的摘要都不同,使目前已有的病毒都无法做到每次都能通过RMAC校验。RMAC提供的障碍有效地降低了病毒的繁殖速度,可以阻止病毒的大规模爆发。     

一种广义三模腔光机械系统的相干完美吸收与透射

提出了一种广义的三模式腔光机械系统,系统的中间是一个反射率为100%的可移动的全反射机械振子,两侧均由一个部分透射的固定光学腔镜构成.其中两个光学腔由一束较强的控制场和一束较弱的信号场驱动与同一个机械振子实现耦合.较弱的信号场将会被该系统完全吸收而不产生任何能量输出,并且当相干完美吸收产生时,输入信号场的能量将由两个腔场和机械模共同分担;较弱的输入信号场由一个腔完美透视到另一个腔而不产生任何的能量损耗.分析与数值结果显示,在不同参数机制下,在该三模光机械系统中可以实现相干完美吸收、相干完美透射和相干完美合成的量子现象.此外,改变腔与腔之间的耦合度,可以实现输出探测场在相干完美吸收和相干完美透射之间转换;通过简单的相位调制,可以实现探测场左腔-右腔的输出和输入方向的互换.这些动态控制在量子信息网络可用来构造光子开关、光子路由、光子交换机等一些特殊功能的光子学器件.     

一种大规模MIMO低精度量化检测算法

为解决大规模MIMO中低精度量化器的使用带来的性能下降问题,提出了一种新的消息解量化算法(MPDQ)。该算法以低精度ADC接收机为基础,搭建了一个大规模MIMO系统模型。利用ADC的结构特性提出了1-bit量化系统的MPDQ检测算法,并将其推广到n-bit量化系统,推导了MPDQ算法在n-bit量化系统中的迭代计算公式。在不同基站天线数量、不同用户数量条件下,仿真验证了该算法的准确性和有效性。仿真结果表明,低精度ADC可以提高系统的频谱效率,MDPQ算法在n-bit量化系统中具有优异的性能,3-bit量化在综合考虑成本和性能的情况下是一种理想的方案。     

一种动态频谱分配的认知无线网络路由协议

在无线网络中,采用动态频谱接入策略的认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术解决了频谱资源紧张以及利用率低的问题.基于该技术,采用ON/OFF过程对主用户行为进行建模,提出了一种信道可用性的动态源路由协议(CADSR).该协议通过认知节点相互告知彼此的信道感知结果建立邻居节点信道列表,在寻路的过程中通过查找邻居信道列表选择可用性较高的信道来优化信道分配,其路由维护机制也针对认知网络中的间歇性连接问题进行了设计.实验表明,该协议相对于DSR协议能够有效地提高频谱利用率并降低重路由概率.     

基于细菌觅食算法的排班智能优化

智能排班问题是极为复杂的组合优化问题。它包含了劳动法约束、员工层级、不同层级的工资策略、不同班次的工资策略、资源需求等复杂因素。我们以南昌某医院护士排班智能优化为例,选取了基于细菌觅食优化的算法来为此类问题进行优化求解。为了提高算法的搜索能力,将信息交流机制加入到细菌在趋化过程中的翻转方向选择上,研究了基于四种静态拓扑结构和一种动态拓扑结构的邻域结构下的细菌觅食优化算法。     

基于类噪声方波脉冲的掺铒光纤激光器

搭建了长腔"8"字型掺铒光纤激光器,并对产生的谐波锁模方波脉冲进行了实验研究.结果表明,该脉冲具有光滑的宽带光谱,示波器上显示为方波脉冲,但自相关迹证实其为类噪声脉冲,即为类噪声方波脉冲;通过调节偏振控制器和泵浦功率等激光器腔内参量,获得了高达5阶的谐波锁模类噪声方波脉冲;该类噪声方波脉冲并非可以无限增大脉冲能量,而是在一定条件下产生脉冲分裂,出现谐波锁模方波脉冲现象.     

一种多域光网络拓扑聚合算法

将复杂物理网络拓扑转换为简单的虚拟拓扑聚合是解决大规模多域光网络可扩展性和安全性问题的关键技术.提出了一种新的光网络多域线性阶梯聚合算法(ML-S),将线性段拟合算法升级为阶梯生成的多线拟合算法.通过查找阶梯的突变点,增加拟合线段的数量,减少冗余,对网络拓扑信息的描述进行改进.此外,ML-S融合了阶梯拟合算法,有效地缓解了拓扑信息的复杂性和准确性之间的矛盾.根据每个域的具体拓扑信息动态地选择一种更精确、更少冗余的算法.仿真结果表明,与最小二乘算法和梯形拟合算法相比,ML-S失真性能指数降低了60%,与多线拟合算法相比,ML-S冗余度降低了50%.在不同的拓扑条件下,ML-S保持了低估计失真、高估计失真和冗余度,在聚集程度和精度之间实现了更好的平衡.     

一种高质量最小波长的超低损耗锥形光纤设计

采用火焰刷法对单模光纤进行加热拉锥,形成具有微纳米量级纤芯半径的光波导结构,并引入不同的绝热系数对低损耗锥形光纤进行优化,使其满足绝热标准.设计出恒定锥角为2 mrad、波长为400μm、纤维半径为4μm具有最佳形状的低损耗锥形光纤.Matlab仿真结果表明,23 mm长的低损耗锥形光纤传输透视率为99.7％,63 mm长的低损耗锥形光纤抗辐射能力达到99.6％.由于功率被耦合到高阶模式,其损失被充分抑制,具有恒定锥角的锥形光纤可以实现不牺牲传输质量的光耦合传输.