基于时频域联合数据辅助MIMO均衡算法的多维度复用千公里级相干传输系统

基于少模光纤的模式复用系统利用单根纤芯中的正交模式实现各独立信道的并行传输,能够有效提升系统容量,解决单模光纤系统的容量危机.本文联合使用模式复用、波分复用与偏振复用技术,基于六模渐变型光纤实现了80个波长通道下32 Gbaud四模双偏振16阶正交振幅调制信号的1000 km相干传输,并在接收端使用时频域联合数据辅助8×8多输入多输出最小均方算法,以补偿由光纤传输导致的模式耦合及模间色散等线性损伤.与传统的纯时域或纯频域多输入输出最小均方均衡算法相比,该算法分别实现了57.1%的收敛速度提升与25.1%的收敛误差下降.经过1000 km少模光纤传输后,80通道每个模式及偏振态的误码率均低于开销为20%的软判决前向纠错编码阈值2.4×10^(-2),系统净速率达68.2 Tbit/s.

中国式现代化新道路的内涵、生成逻辑与世界意义

现代化是世界之潮流,是全人类共同追求的目标。在党的百年奋斗中,中国共产党坚持“走自己的路”,为实现中华民族伟大复兴,开创了一条新的发展之路。中国式现代化新道路是“中国式”的道路,有着丰富的科学内涵,它不同于西方掠夺扩张的固有模式,而是多重逻辑相互作用的结果,也是一条体现了中国特色社会主义巨大优势的新的现代化之路。打破了新兴国家依附于西方资本主义国家以寻求现代化的道路,为世界现代化和文明进步提供崭新方向,具有深远的世界意义。

基于FMF的两模式单通道1000 km MDM传输

【目的】随着第五代移动通信技术(5G)、物联网和云计算等信息化带宽消耗型业务的不断涌现,人们对信息高速传输的需求急剧增长。然而由于固有的非线性效应,单模光纤的传输容量已逼近香农极限,其将不再能满足人们对于超高速大容量传输的需求。解决传输容量问题成为当务之急。为了解决大容量通信系统的需求与长距离高速传输等问题,文章搭建了两模式单通道的C波段少模光纤(FMF)传输系统。【方法】在发送端,使用任意波形发生器将数字信号转换为电信号,驱动正交(IQ)调制器对光载波进行调制。调制的信号同时使用模分复用(MDM)和偏振复用(PDM)两种复用技术进行传输。为了实现1000 km的双模信号长距离传输,文章构建了一个双循环回路系统,信号每通过一次环路都将通过一段50 km长的FMF。在传输到目标距离后,由耦合器输出到解复用模块,相干光接收机对解复用的调制信号进行零差检测。最后,存储到示波器进行离线数字信号处理(DSP)。依次对信号进行频域色散补偿、下采样、时钟恢复和最小均方算法,恢复出原始信号。【结果】文章发现,在实验中各信道光信噪比(OSNR)所处的区间内,低信噪比(SNR)情况下误码率(BER)接近理论信道结果,高SNR情况下BER为1×10^(-2)时与理论值相差2.5 dB。文章分别测试了背靠背(BTB)和250、500、750以及1000 km下LP 11a和LP 11b两种模式的BER,在所有距离下的BER均低于实验中设定的28%冗余的低密度奇偶校验码(LDPC)的软判决前向纠错(SD-FEC)门限(5.2×10^(-2))。1000 km传输后的BER分别为1.7×10^(-2)和1.8×10^(-2),总净传输速率为400 Gbit/s。【结论】文章演示了32 Gbaud MDM-PDM 16进制正交振幅调制(QAM)的宽带C波段信号在1000 km的两模式单通道FMF系统中的传输。在接收端,利用先进的多输入多输出(MIMO)DSP算法进行信道均衡,得到的两模式BER分别为1.7×10^(-2)和1.8×10^(-2),均低于28%冗余的LDPC SD-FEC门限。传输结果达成了基于FMF传输400 Gbit/s的净传输速率国内纪录,并突出了FMF在大容量远距离传输方面的潜力。

基于光子辅助的太赫兹MIMO系统的研究与展望

太赫兹频段(0.1~10 THz)通信与传统无线通信相比,在高速数据传输、透射与成像方面、医疗成像和药物检测、物联网以及6G通信[1]等领域的独特优势,使其具有广阔的研究价值,有望推动通信技术的发展并在多个领域带来创新应用。但是太赫兹频段信号也具有弱穿透性、强大气层衰减、电路和天线设计复杂以及信号处理复杂的特性使其当前发展受限,针对此项,结合基于光子辅助的太赫兹技术和天线MIMO技术,通过分析基于光子辅助的太赫兹MIMO系统的研究现状、关键器件以及关键技术,展望了太赫兹通信未来可行的研究方向,以期为太赫兹频段信号的未来应用做出贡献。

基于概率整形的离散傅里叶变换扩展的300 GHz OFDM太赫兹无线传输系统

为了适应高速大容量的通信需求,提出了采用基于概率整形(PS,Probabilistic Shaping),离散多音调制(DMT,Discrete Multi-tone Modulation)和离散傅里叶变换扩展技术(DFT,Discrete Fourier Transform)实现300GHz太赫兹信号无线传输。概率整形通过增加星座点距离提升信号接收机灵敏度,可最多降低55%的误码率,可延长传输距离。离散傅里叶变换扩展技术在系统中降低1.68 dB正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号的峰均比,提升抗非线性效应能力。通过结合这些先进的数字信号处理技术,分别实现了12GBaud PS-16QAM的OFDM-DMT信号及10GBaud PS-64QAM的DFT-S-OFDM-DMT信号1 m无线传输。基于300GHz的太赫兹无线传输系统,比较了采用这些数字信号处理技术的性能优势。

免疫模拟退火算法及其在柔性动态Job Shop中的应用

针对车间作业调度问题,在深入分析免疫算法和模拟退火算法的基础上,将两种算法巧妙结合,提出免疫模拟退火算法。该算法引入了免疫记忆、抽取疫苗和接种疫苗等免疫机制,有助于优良个体和基因的保留和利用,提高了算法收敛性,而且其基于概率突跳特性的爬山性能可以避免早熟现象。针对西安航空发动机(集团)有限公司的柔性动态Job Shop,分别用模拟退火算法、免疫算法和免疫模拟退火算法进行了仿真和比较,研究结果表明,免疫模拟退火算法比单一算法性能更优,是求解柔性动态Job Shop问题的有效实用算法。

免疫算法求解多目标柔性作业车间调度研究

研究了多目标柔性作业车间调度问题,优化了设备分派方案。建立了多目标柔性作业车间调度的数学模型。提出了双种群双倍体自适应免疫算法,并用该算法求解某航空制造企业的多目标柔性作业车间调度问题,得到了优化调度方案。仿真结果表明,双种群双倍体自适应免疫算法是求解多目标柔性作业车间调度问题的有效算法。

全电子的300 GHz太赫兹无线通信

太赫兹波作为一种新的高频段资源,有着更高的载波频率,可以承受更大的带宽和传输速率,成为新一代宽带通信中的研究热点。本文基于纯电子学器件成功搭建300 GHz的太赫兹无线通信系统,其发射机结构简单,复杂度相比光子辅助系统更低。进行了无线距离50 m和100 m的信号传输实验,对系统的传输性能进行了实验探究,验证了传输性能和传输速率、发送电压之间的关系。目前,在不使用功率放大器(PA)的情况下,100 m是全电子太赫兹无线传输系统能达到的最远距离。

四种改进免疫算法及其比较

免疫算法是模拟生物免疫系统功能的一种智能优化算法,具有解决复杂工程问题的潜力。然而,免疫算法存在两个严重的缺陷:容易陷入局部最优平衡态,进化后期搜索停滞不前。通过在免疫机理、优化机制、结构和行为等方面进行深入分析和巧妙改进,提出了多种群免疫算法、双倍体免疫算法、自适应免疫算法和多种群双倍体自适应免疫算法四种新的免疫算法。对20个典型组合优化Job-Shop B enchm ark问题进行了仿真试验,仿真结果表明提出的四种新免疫算法均优于一般免疫算法,不仅有很好的全局收敛性,而且稳定高效。

甲状腺乳头状癌的生长与女性激素受体及血清激素水平相关的研究

本研究采用酶联亲和组化法,对151例甲状腺各种病变及正常组织,进行了探索性地雌激素受体(ER)和孕激素受体(PgR)检测,并对其中43例乳头状癌患者的5种相关血清激素进行放免测定。结果显示:甲状腺各种病变组织及正常组织中,多可查见例数不等和含量不同的女性激素受体,其中以乳头状癌分布最广(占病例的90％以上),且阳性率最高(ER44.O％,PgR64.0％);女性乳头状癌组织的PgR阳性率(71.0％)高于男性(52.6％),血清雌二醇及孕酮的均值(48·87Pg/ml及1.55ng/ml)均显著高于男性(25.79Pg/ml及0.43ng/ml,P<0.001及P<0.05)。本研究首次提示甲状腺乳头状癌组织中有ER和PgR并存,为本病属女性激素依赖性肿瘤及女性激素可能致癌,提供参考依据。

基于分数阶PID算法的磁流变液柔顺关节控制研究

为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PIλDμ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理想Bode传递函数状态下的PIλDμ控制器设计参数,建立了基于PIλDμ的控制系统。设计了磁流变液柔顺关节实验平台,并且基于LabVIEW图形化编程语言开发了控制软件系统,分别进行了基于PIλDμ和整数阶PID动态扭矩跟踪控制实验,实验结果证明,PIλDμ控制算法对基于磁流变液设计的机器人柔顺关节具有较好的动态扭矩跟踪控制作用。

基于动态评价免疫算法的车间作业调度研究

车间作业调度是典型的NP难题,传统求解方法都有各自的特色和不足。免疫系统强大的信息处理能力为人工免疫应用提供了丰富的暗示,因此,免疫算法被提出,并逐渐应用于许多工程实际。针对车间作业调度这个优化问题的难处理性,提出了基于动态评价的免疫算法用于求解车间作业调度问题。并建立了车间作业调度的模型,构造了抗体,设计了免疫算子,通过对著名的FT10×10标准问题进行仿真,同其他方法进行了比较,仿真结果不但验证了它的有效性,而且表明此算法优于其他算法。

太赫兹信号在几种塑料材料遮挡下的透射衰减

随着物联网时代的到来,人们对于更高带宽和更快速率的需求日益增加。太赫兹频段的引入为这一问题提供了一种新的解决方案。太赫兹信号具有穿透力强、对非金属材料具有较好的穿透性以及较高的分辨率等特点,在通信和成像领域具有巨大的潜力。本文基于光子辅助原理,搭建了利用光子外差拍频的方式产生386.2 GHz和438.4 GHz两个频率的太赫兹信号的太赫兹传输系统,并测量了太赫兹信号在聚4-甲基戊烯(TPX)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)这4种常见的塑料材质遮挡下的穿透损耗,得到了在室内环境下这些材料的衰减特性,且将实验结果与比尔吸收定律拟合。从实验结果发现5 mm厚的PP板和PE板对于太赫兹信号的衰减在1 dB以下,很薄的PP板和PE板对386.2 GHz和438.4 GHz两个频率的太赫兹信号的遮挡作用很微弱;实验所选频段的太赫兹信号几乎无法穿透15 mm厚的PMMA板。太赫兹信号在塑料材质中的透射衰减特性的探索与研究对毫米波通信系统中合适的天线材料的选择具有参考价值,在实际应用中起着重要的指导作用。

利用非线性光纤环路镜将2.5Gbit/s归零码光脉冲波长变换20nm

利用光纤非线性环路镜成功地将２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的归零码光脉冲变换了２０ｎｍ的距离。在最佳波长变换处对变换信号进行了１小时的误码测量，采用２２３－１伪随机码序列，误码为１．３×１０－１４。信号光和探测光脉冲宽度分别为２８ｐｓ和３７ｐｓ，中心波长分别为１５３３ｎｍ和１５５３ｎｍ。

离心力-振动复合动力学环境的仿真

在建立离心机和振动台系统组成的复合动力学环境数学模型的基础上，提出了一种将结构动力学、有限元分析和可视化技术相结合的方法，对离心力－振动复合动力学环境进行计算机仿真。文中首先讨论了仿真软件的设计思想，介绍了振动和离心力复合动力学环境仿真软件ＣＤＥ＿ＶＳＩＭ 的结构，讨论了将图形技术的数据场可视化、动态数据场显示技术应用于有限元计算后处理 的方法及 ＣＤＥ＿ＶＳＩＭ与ＭＡＴＬＡＢ的接口方法。最后通过对在离心力作用下振动台运动的仿真和实验结果比较，验证了所建立的离心机和振动台系统组成的复合动力学环境数学模型的正确性。

一种基于效用最优的计算网格资源调度算法

针对具有时间和费用约束的网格资源调度问题,通过分析任务的执行时间和执行费用与用户效用函数的关系,建立了效用函数模型,在此基础上提出了一种针对task-farming应用程序模式的基于效用函数最优的启发式调度算法——效用最优调度算法。实验表明,与费用-时间均衡调度算法相比,本算法能给用户带来更高的效用。

先进焊接工装夹具及其在机械装备制造业中的应用

随着先进焊接技术的发展和进步,焊接工艺在机械装备制造业中的应用越来越广泛。合理地使用焊接工装夹具是保障零部件焊接工艺质量的基本要素之一。因此,焊接工装夹具在制造业中获得了广阔的应用空间。近些年来,基于模块化、标准化思想的精密组合焊接夹具系统凭借其在技术和生产应用方面的优异特点,在大型机械装备制造业中获得了广泛的应用。对模块化组合焊接工装夹具系统以及先进的计算机辅助焊接工装夹具设计系统在欧美领先工程装备制造业中的应用做一概述。

基于免疫算法的多目标柔性job-shop调度研究

建立了多目标柔性job-shop调度模型;然后提出了带有保优机制免疫算法,利用免疫记忆、接种疫苗等机制,在算法中保留并充分利用每代最优抗体和局部最优基因,使算法加快收敛;针对这类调度的柔性,提出基于工序设备双层抗体编码方案和基于设备能力空间的解码方案;采用多目标分级评价方法同时对时间、设备和成本等多目标进行评价和优化.最后,用Benchm ark标准问题的仿真和西安航空发动机(集团)有限公司的调度实例验证了算法、策略和调度模型的有效性和优越性.

鸦胆子油静脉乳剂对病理性瘢痕成纤维细胞增殖与凋亡的影响

目的:探讨鸦胆子油静脉乳剂(BJOE)对成纤维细胞(FB)生长增殖与胶原合成的影响及其诱导病理性瘢痕FB凋亡的机制。方法:选取临床病理性瘢痕组织标本,进行FB体外培养,应用MTT法、流式细胞术(FCM)、RT-PCR观察BJOE对FB生长增殖与胶原合成的影响;通过Hoechst 33258/PI荧光染色观察BJOE对FB的凋亡影响。结果:BJOE对FB有明显的抑制增殖作用,且呈剂量及时间依赖性。Hoechst 33258/PI荧光染色可见凋亡细胞数随着药物浓度增高和作用时间延长增加,凋亡细胞表现为核固缩、核碎裂,可见高亮蓝色凋亡小体。结论:(1)BJOE通过调控细胞周期和诱导细胞凋亡从而抑制病理性瘢痕FB生长增殖;(2)BJOE能从转录水平减少Ⅰ、Ⅲ型胶原的合成。

利用NOLM实现连续光到归零码脉冲和波长的同时变换

利用非线性光学环路镜成功地实现了连续光到超短光脉冲和波长的同时变换．最大波长变换间距大于３５ｎｍ．实验系统中采用增益开关分布反馈半导体激光器（ＧＳＤＦＢ－ＬＤ）产生的超短光脉冲作为控制光，采用波长可调半导体激光器作为信号光．在变换过程中在１．５５μｍ附近首次观测到了波长的反相变换．当信号光和控制光脉冲走离大于４０．７ｐｓ时，变换信号脉冲发生畸变。