中国研究生电子设计竞赛的探索与实践

中国研究生电子设计竞赛目前是全国唯一的研究生专业赛事。本文回顾了研究生电子设计竞赛的起源与发展历程,阐述了该竞赛对培养学生实践能力、创新能力和提高综合素质的促进作用,分析了该竞赛对高校学生教育改革的推动作用,探索了更加科学合理的竞赛模式。

RIS辅助通感一体化:波束成形和反射相移的联合设计

ISAC允许通信和雷达共享频谱资源,被视为解决未来无线网络频谱拥塞的一项有前途的技术。当信道退化严重时,仅依靠基站侧天线获得的性能增益十分有限,RIS因其能够创建有利的传播环境已成为一项革命性技术,借助RIS可为ISAC系统创建额外的链路以提高系统性能。基于此,提出RIS辅助ISAC,通过联合设计基站的有源波束成形和RIS的反射相移,以最大化加权和速率与探测功率,并提出了基于加权均方最小误差和分数规划的交替算法来解决这一问题。仿真结果证明在ISAC中部署RIS并合理优化其相移可以有效提升通信和感知的性能。

网络仿真方法和OPNET仿真技术

在系统地研究网络仿真方法和仿真技术基础上，描述了一种网络仿真科学研究方法和工作内容，探讨了OPNET的关键仿真技术，介绍了使用OPNET进行科学网络仿真研究的工作流程。

高压脉冲电场对酵母和大肠杆菌的杀灭效果

研究了高压脉冲电场的电场强度和脉冲时间对胡萝卜汁中接种的啤酒酵母 (CGM CC 2 60 4)和大肠杆菌 (CGMCC 1 90 )的杀灭效果。结果表明 ,啤酒酵母和大肠杆菌的残活率都随着电场强度的增大和脉冲时间的延长而逐渐下降 ,同轴式电极中 ,在 2 3kV的电压和1 2 42ms的脉冲处理时间下 ,酵母达到最小残活率 -4 113个对数 ;平板电极中 ,在 17kV/cm的电场强度和 0 45ms的脉冲处理时间下 ,大肠杆菌达到最小残活率 -2 3 97个对数。同时发现 ,酵母对电场强度和脉冲时间的敏感程度大于大肠杆菌。

线性调频脉冲的移频干扰性能研究

借鉴模糊函数,对线性调频脉冲在匹配滤波下的移频干扰进行分析,重点对其性能参数(失配峰值损耗、干峰时刻、干噪比、干信脉宽比)进行推导。通过分析可知,当频偏比较小时,移频干扰产生与原信号相仿的波形输出,以欺骗干扰为主;当频偏比较大时,移频干扰产生的波形严重失真,以压制干扰为主。最后,运用雷达方程对这两类情况进行进一步分析。

基于可量化性能分级的自适应IP语音隐写方法

论文以客观语音质量评价和信噪比为量化手段,分析了参数编码中语音帧的每个比特位对重构语音质量影响的不均衡性,并提出了一种载体可隐藏位的分级方案,以达到充分利用各载体位的目的.以此为基础,进一步提出了一种基于载体位置分级的自适应IP语音隐写方法.该方法可自适应地选择最佳的隐写位置,以提高隐蔽通信的不可感知性.以大量的语音样本为载体,对提出的方法进行了实验验证.结果表明,本文的分级方案是正确可行的,且提出的分级隐写方法较之传统方法具有更好的隐写性能.

Voronoi图在无线传感器网络栅栏覆盖中的应用研究

Voronoi是计算几何学中的一个重要图结构,将其引入到无线传感器网络的覆盖控制中,特别是栅栏覆盖(barrier coverage)的研究中有着极其重要的指导意义。利用Voronoi图的划分,可快速搜索出传感器网络中的覆盖漏洞,在仅考虑邻近传感器节点影响的宽松覆盖要求下,论证出利用该图生成的最小暴露进攻轨迹逼近于理想情况;但由于Voronoi的划分仅仅是一种粗略的轨迹线段的集合,会造成该方法对网络拓扑情况相当敏感,这将一定程度上限制其应用范围。

基于矩阵分析的DS合成算法

针对经典DS证据合成理论,提出一种基于矩阵分析的DS合成算法。该算法采用证据结合的递推方式,计算n组信任函数结合下的融合结果,解决证据冲突。通过矩阵分析避免计算量过大,减轻节点负担。对温室控制采集到的数据进行仿真实验,结果证明该算法的快速性,其计算时间仅为经典DS证据合成理论的1/10。

复杂轮廓表面激光检测及三维重构技术的研究

基于零件实物样件的几何模型反求技术已成为CAD/CAM领域中的研究热点之一。以航空航天用MJ螺纹为对象 ,对逆向工程中的两大关键技术———表面数字化及三维重构技术进行了分析和研究。提出了用一种新型激光光纤传感器实现复杂轮廓表面的非接触数字化检测方法 ,描述了测量原理。通过二维截面轮廓图重构三维面型 。

三相高功率因数整流器的电流控制

建立了对基于电压空间矢量ＰＷＭ的三相高功率因数整流器实现电流稳态无差拍控制的设计准则。在暂态电流调节过程中，采用时间最短判据选择电压矢量，便于在微处理器上实现控制策略和改进动态性能。最后给出了实验结果。

数字专用集成电路设计中的SystemC建模验证方法

针对当前数字专用集成电路设计中的验证瓶颈,提出了一种基于SystemC电路行为建模与测试控制技术的专用集成电路验证方法,并应用到网络调度芯片的具体验证实验中.实验数据表明:由于采用软件建模与控制技术,该方法在缩短验证周期、提高验证可靠性、精确判断验证程度以及有效集成各类验证环境等方面均明显优于传统RTL验证方法.

Nd^(3+)∶YAG的946nm准三能级激光系统理论分析

建立了Nd3+ ∶YAG的 946nm准三能级激光系统的速率方程。指出了端面抽运的准三能级激光系统增益介质存在的最佳长度。讨论了激光阈值、斜效率随a值的变化关系。采用特殊膜系抑制了谱线竞争 ,实现了 946nm的激光振荡。通过优化设计 ,在最大功率为 2W的 80 8nmLD的抽运下 ,获得了最大输出功率为 490mW的 946nm的激光。

线性调频脉冲雷达转发干扰研究

转发干扰是实现线性调频脉冲欺骗干扰的重要技术,中心频偏、脉宽和频率变化斜率是干扰信号的3个因子。当3个因子均存在偏差时,该文分别从时域和频域研究了转发干扰的欺骗效果。重点分析了与雷达检测干噪比密切相关的3个参数:脉宽损耗、峰值功率损耗和峰值时延。分析表明,基于群延迟的时域快速估计和基于频谱分析的频域严密推导,得到上述3个参数的数学表达式,它们高度相似。该文在此基础上进行了MATLAB仿真验证,证明这些数学表达式可适用于简化一般意义下的转发干扰分析。

层析成像图像重建算法综述

介绍了层析成像技术的图像重建算法,并从正向问题数学模型的简化和反向问题数学模型的映射结构的角度比较了各种算法的特点和优劣。研究表明:用本质是线性算法的各种变换方法重建图像存在严重失真,而卷积滤波的引入可以使变换方法的重建效果有所改善;基于导数搜索的迭代算法对初始值依赖性强、收敛速度慢并且容易陷入局部最优解;基于Fourier变换的方法具有本质的局限性;小波变换则可以同时刻画图像时域和频域的细节特征;有限元法通过重建对象像素的智能划分可以简化正问题的复杂性;而具有物理背景的蒙特卡罗法、模拟退火法、遗传算法、粒子滤波法及神经网络法更适合于复杂且非线性的图像重建;智能化、仿生化、并行化以及各种算法的融合是层析成像图像重建算法的发展趋势。

蜜罐部署分析

利用蜜罐技术监控网络恶意行为从而分析网络安全趋势和对攻击行为进行早期预警已成为网络安全领域的一个新研究方向.在网络中合理部署蜜罐是有效搜集恶意行为信息面对的首要问题.首先对蜜罐部署的研究层面进行阐述,然后对与蜜罐部署相关的交互度、位置、数量、模式等诸多因素进行详尽分析,从理论上推导出均匀分布下蜜罐部署数量与网络资源总数的中间合适比值,据此比值给出IPv4和IPv6网络中蜜罐数目的极限值.最后对实际部署的基于honeyd的低交互度蜜罐技术采集数据进行统计分析,为蜜罐部署研究提供实际佐证.

基于钼酸铅晶体电致旋光效应的光学电压传感器

研究了基于晶体电致旋光效应的光学电压传感器,电压传感元件采用了国产钼酸铅(PbMoO4)晶体。光学电压传感头仅由两块棱镜偏振器和一块钼酸铅晶体组成。实验结果表明此电压传感器具有较大的线性测量范围,例如对50-5000V工频电压测量的非线性误差低于0.2%;当测量100kHz的高频电压并利用锁相放大器检测传感信号时,最小可测量电压幅值为0.5V。此外,实验测量了所用钼酸铅晶体在635nm光波长及工频电压作用时的电致旋光系数,其数值为1.03pm/V。

全固体蓝色激光技术综述

阐述了实现全固体蓝激光器的几种典型方法 ,主要有直接发射蓝光的半导体激光二极管 ;红外二极管LD的倍频 ;频率上转换方法获得蓝光 ;倍频、和频等非线性光学手段获得蓝光。介绍了全固体蓝激光器目前的技术水平 。

基于压缩感知与矩阵补全技术的WSN数据收集算法

WSN无线链路不可靠,分组丢失现象普遍存在,且基于压缩感知(CS)数据收集算法对分组丢失十分敏感。首先,通过实验对分组丢失率和基于CS数据重构精度关系进行定量研究,提出极稀疏块观测矩阵,在降低每轮数据采集能耗的同时,也保持观测矩阵的近似低秩性质。其次,结合矩阵补全(MC)技术与CS技术,提出基于极稀疏块观测矩阵的压缩感知数据收集算法,在一个采集周期内进行数据收集,利用MC技术恢复丢失数据,减少分组丢失对数据收集的影响;利用CS技术重构全网数据,减少数据收集量,降低节点在数据收集时所需能耗,延长网络寿命。仿真分析表明,所提算法在分组丢失率小于50%的情况下能够保证高精度重构全网数据,抵抗不可靠链路。

频率方向图复合可重构寄生单极子天线阵列

提出了一种能应用于无线通讯系统的新型介质支撑开关寄生阵列天线。基于八木天线原理，天线可以实现频率及方向图的复合可重构。所引入的开关用来切换不同状态的工作频率并实现方向图的扫描。地支结构用来改善天线的阻抗匹配并展宽频带。测量结果表明：天线阵列可以在保证回波损耗小于-10dB的情况下完全覆盖1710～1880MHZ、1850～1990MHg及2400～2480MHZ三个移动通信频段，并可以方便地实现频率切换及方向图扫描。

分组旋转矢量法校正大规模相控阵天线

基于基本的旋转矢量法,提出了用于大规模相控阵天线校正的分组旋转矢量法。该方法同时旋转多个天线单元的信号源的相位,能够使被测信号的起伏显著增加。误差估计和仿真校正结果显示,该方法能够提高测量精度,改善校正效果。