新型多功能厘米波频率合成器设计

该文介绍了一种新型多功能厘米波频率合成器,利用锁相倍频的方式,首次将直接数字频率合成器(DDS)输出的连续波(步进1 MHz)、常规脉冲、重频抖动、重频参差、双脉冲、捷变频信号、组变信号、二相编码和线性调频等信号搬移至0.8~18 GHz频段,外形尺寸为76 mm×70 mm×10 mm,体积约为传统类似频率综合器项目的1/20,具有工作频带宽、频率高、体积小等优点。

基于双生成器与频域判别器GAN语音增强算法

针对在低信噪比条件下,生成对抗网络语音增强算法难以捕捉带噪语音的时域分布信息,导致语音信号被噪音淹没,进而影响模型的增强效果,可能产生增强后语音失真等问题,提出了一种基于双生成器与频域判别器的新型生成对抗网络语音增强算法.首先,该算法采用了两个参数相同的生成器,通过多阶段的增强映射改善语音质量;然后,每个生成器模型在原有模型的基础上增加了自注意力层,以提升模型性能和增强效果;最后,判别器模型采用了频域结构,以频域上的分布信息作为判断增强语音与干净语音相似度的依据.实验结果表明,所提出的方法在低信噪比环境下的语音增强任务中相较于对比方法表现出更好的增强效果,在PESQ和STOI指标平均提高了0.18和1.67%.

基于多尺度窗口生成器网络的抽油机噪声压制

在老油田的勘探开发中,抽油机噪声形成强干扰,严重降低了地震资料的信噪比。为此,提出了一种基于多尺度窗口生成器网络进行抽油机噪声压制的方法。构建的网络主要由双层编码器—解码器组成,结合不同层的特征信息可获得准确的去噪结果;在不同层采用不同尺寸的窗口进行特征提取,可以有效地扩大神经网络的感知范围,并从抽油机噪声中提取更多有用的特征。为了防止网络的退化,编码器和解码器的每个块中都分别使用了残差连接。编码器残差块部分采用了卷积核数量中间大、两端小的反瓶颈设计,可以提取地震数据更多的特征;解码器使用了编码器五分之一的卷积层数,加快了模型训练以及地震数据重建的速度。通过这种方式构建的网络可以有效地利用多尺度语义信息压制地震数据中的抽油机噪声。模拟数据和实际数据实验结果均表明,与DnCNN、GAN和MLGNet相比,所提方法能够获得高质量的去噪结果,并最大程度地保留有效数据。

基于残差生成器的Buck双向变换器改进模型预测控制

在以光伏储能装置为主体的直流微网中,外部扰动容易引起直流母线电压波动,导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能,针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器,提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略。首先,对模型预测控制(MPC)环节进行线性等效,证明采用校正前PI+MPC控制时,系统在0 rad/s时存在失稳风险。然后,由此设计负低-高通滤波器校正环节,并从调节系数变化和模型参数不确定性等角度进行分析,验证改进后系统的稳定性和动态性能得到明显改善。仿真与实验结果表明,基于残差生成器的电流补偿能有效平抑外界扰动引起的母线电压波动,负低-高通校正环节在改善系统性能的同时又进一步抑制电感电流噪声,进而平滑母线电压曲线。最终,证明提出的改进策略可显著提升直流微网的动态响应性能。

高功率小型化波导E面异频功率合成器的设计

为了满足典型应用场景对高功率异频功率合成器提出的输入输出同向及结构紧凑的需求,提出并设计了一种工作在9.3 GHz和9.7 GHz频率的高功率小型化波导E面异频功率合成器。基于滤波器结构异频功率合成器的原理,通过采用过模矩形波导E面合成的形式,使两个波导滤波器相互平行,两个输入端口相互平齐,以满足特定应用场景的需求。同时,通过减小合成环节的矩形波导尺寸对合成过程中产生的高次模进行抑制,并按照半个波导波长的整数倍减小波导滤波器模片间距,在保证具有高功率容量的前提下缩短了滤波器长度。设计的异频功率合成器整体长度为9.2λ,宽度为1.5λ,高度为2.8λ(λ为9.5 GHz所对应的自由空间波长)。仿真结果表明,该合成器在9.3 GHz和9.7 GHz频率下的回波损耗均大于20 dB,合成效率大于98%,输入端口之间的隔离度大于20 dB,在80 MV/m微波脉冲击穿阈值下,功率容量为310 MW。

基于改进型RBF神经网络的直接数字频率合成器设计

提出了一种基于改进型径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络的高性能直接数字频率合成器,相比于传统的直接数字频率合成器避免了相位截断误差并降低了资源消耗。为了进一步提高RBF神经网络的训练效率及稳定性,提出一种改进型的RBF神经网络训练算法。该算法在粗调阶段,利用K-means++算法快速确定初始激活函数中心,使激活函数中心分布更加合理;在细调阶段则采用L-BFGS-B算法,对粗调阶段得到的最佳中心进行精细调整,进一步降低输出误差。通用FPGA平台的实验结果表明,基于改进型RBF神经网络的直接数字频率合成器当输出时钟频率为1.53 MHz时,无杂散动态范围为85.26 dB,相位噪声为-90.50 dBc/Hz@100 kHz,且无需占用额外ROM资源。

一种基于功率合成器和功率分配器的2.45 GHz功率放大器

当前功率放大器在输出效率、输出功率以及线性度等方面不能很好地兼顾,针对这一问题,在三级级联放大方法的基础上,提出了一种基于功率合成器和功率分配器的AB类射频功率放大器。针对线性度和增益的问题,带通匹配和T型网络匹配技术对前置驱动级电路进行了优化设计;利用功率合成技术解决了末级放大器输出功率过大的问题,并且使功率放大器的稳定性和效率得到了保证。为防止功放的温度过高,对功率放大器腔体进行了热特性分析,最高温度为81℃,可以使功放得到良好的降温。在室温测试环境下,当中心频点为2.45 GHz时,射频功率放大器的输出功率为47 dBm,放大增益为42 dB,最大功率附加效率大于45%。测试结果与仿真结果相近,为后续放大器的研究与设计提供了一定的指导。

基于潜在空间生成器的联邦知识蒸馏

用户的异质性对联邦学习(FL)构成了显著挑战,这可能导致全局模型偏移和收敛速度缓慢。针对此问题,提出一种结合知识蒸馏和潜在空间生成器的联邦学习方法(FedLSG)。该方法通过中央服务器学习一个搭载潜在空间生成器的生成模型,该模型能够提取并模拟不同用户端样本标签的概率分布,从而生成更加丰富和多样的伪样本来指导用户端模型的训练。这种方法旨在有效解决FL中的用户异质性问题。通过理论分析和实验验证,展示了与现有FedGen方法相比,FedLSG普遍比FedGen的测试精度高出1%左右,前20轮的通信效率优于FedGen,同时还能提供一定程度的用户隐私保护。

基于残差生成器的多逆变器并联系统性能提升控制策略

针对多逆变器并联系统中负载扰动导致的母线电压波动与线路阻抗变化导致多逆变器间电压不匹配问题,该文提出一种基于残差生成器的多逆变器并联系统性能提升控制策略。首先,对电气网络和逆变器建立状态空间模型,分析系统中电压波动与电压不匹配问题;然后,设计基于残差生成器的性能提升控制结构,利用参数化残差生成器,将电流扰动信号转化为高频与低频残差信号;接着,根据模型匹配理论设计高频扰动补偿控制器,抑制负载扰动;同时,基于下垂功率均分条件求解低频电压协调控制器,利用多智能体一致性算法对其进行优化,从而协调多逆变器的电压输出,并设计分布式电压/频率二次控制;最后,在不采集逆变器输出电流的情况下,基于残差同时解决母线电压波动与多逆变器间电压不匹配的问题,提升了系统控制性能,并通过实验验证所提控制策略的有效性。

比特搜索生成器的快速密钥恢复攻击

针对比特搜索生成器,利用Martin Hell关于自缩生成器的攻击思想,提出了一种基于多段密钥流的概率快速密钥恢复攻击。与目前已知的最好攻击结果相比,该攻击能够将计算复杂度从O(20.5LL3)降低到O(20.43LL3),特别地,当L为96时,计算复杂度可以达到O(20.39LL3),所需的数据复杂度为O(NL)。实验结果表明,随着密钥段数的增多,算法的计算复杂度明显减少;密钥长度越长,该算法的攻击效果越好。

论晚明文人文房清供的成器观

文房清供作为文人书斋文化的重要体现,在晚明时期不仅在器物种类和制造技术上达到了较高水平,而且在评鉴理论与审美观念方面形成了独特的艺术体系。这一时期的文房清供反映了文人对器物的三种造物观念:尚用、尚玩与尚古。“尚用”表现在晚明文人强调器物的实用性与空间秩序,体现了他们对器物及其使用方式的实用性考量;“尚玩”表现在晚明文人扩展了赏玩物品的范围,赋予更多造物以文化价值,这种多层次的鉴赏方式也拓宽了文人对器物的感知;“尚古”表现在晚明文人通过将古物融入现实生活场景,以表达对古贤文化的传承与效仿。这些观念从实用到审美,展现了晚明文人致广大而尽精微的生活美学。

混合集成YIG频率合成器设计

将YIG振荡电路与控制单元、锁相单元进行混合集成制作频率合成器。首先介绍了YIG频率合成器的基本原理,在此基础上提出了混合集成的设计思路和具体设计措施。重点提出采用“永磁偏置”和“无加热器”方案降低体积和功耗,采用“均磁”措施提升磁场均匀性,采用YIG小球与永磁体互补法降低频率温漂,实现了YIG频率合成器的小型化和低功耗设计。其体积较常规YIG频率合成器减小约2/3,功耗仅约3.6 W,相位噪声性能与常规YIG频率合成器相当。最后指出了这种混合集成一体化结构设计的适用性,即混合集成一体化结构设计思想不仅适用于YIG频率合成器,也适用于多功能YIG滤波组件的集成化设计,但也存在不足和局限性。

能拼善赢夺世赛金牌 琢玉成器育时代工匠

2024年9月10日至15日,第47届世界技能大赛在法国里昂举行。南京技师学院教师杨艺杰在水处理技术项目的4天比赛中,以昂扬的斗志、精湛的技能和出色的表现,从各国选手中脱颖而出,勇夺金牌,向全世界展现了中国青年精益求精、积极进取的精神风貌,书写了中国技能健儿勇立世界潮头的崭新篇章。

模型生成器:网络诊断AI模型便捷化训练与推理的架构

提出一种创新的AI架构,旨在提升网络监控和诊断的效率,特别是应对复杂的网络运维场景。随着网络运维领域的智能化升级,传统的单一模型已无法适应多变的业务需求。因此,基于改进的GBDT、贝叶斯分类、SVM等多种机器学习算法,开发了一种模型生成器,支持全监督和少样本的通信网络运维场景。该生成器覆盖网络监控和诊断中的风险预测、异常监控、故障识别和定位等多个模块。业务人员可以将复杂流程拆分为多个基本单元,通过模型生成器生成对应的AI原子模型,再将这些模型串并联组合,适用于复杂的业务场景,从而实现高效的网络故障监控与诊断。此外,提出了一种多用户云服务解决方案,基于模型生成器构建云平台,由运维方维护,用户无需本地部署,只需调用相应接口即可,显著减少运维成本和工作量。

宽带同轴径向合成器的研制

基于同轴传输线的功率合成理论和波导同轴变换,研制了一款6路径向合成器,输入端采用N型连接器,输出端采用双脊波导形式。利用高频电磁场仿真软件CST对模型进行了优化仿真,并对加工完成的径向合成器实物进行了小信号测试和大功率试验。测试结果显示,在4 GHz~8 GHz频带范围内,合成损耗小于0.36 dB,回波损耗小于-10 dB,峰值功率耐受高于5 kW。该径向合成器具有宽带、低插损、幅相一致性高、高功率耐受的特点,在宽带大功率合成领域具有广阔的工程应用价值。

一种高频锁相频率合成器的设计与实现

为满足高频率信号基准的需求,设计了5.5GHz频率的锁相频率合成器。采用电荷泵锁相环(CPPLL)为核心器件,组合适配的压控振荡器(VCO),再搭配环路滤波器与反馈网络,并且使用MCU控制板与上位机软件进行参数配置,完成了目标频率的输出。实践证明方案可行有效,输出的信号频率不仅误差小,并且具有较好的杂散抑制,可为同类方案的设计和调试提供一定参考。

基于伪随机数生成器的视频隐写算法

针对视频隐写的安全性和可靠性较低的问题,提出基于伪随机数生成器的视频隐写算法。将伪随机数生成器用于视频帧的选择,以增强隐写过程的随机性和不可预测性。伪随机数生成器产生的序列不同于传统固定模式的帧选择,其输出序列难以预测,使得攻击者难以从外部特征推断嵌入策略,从而降低被统计分析工具和机器学习模型检测的可能性。此外,用校验子格编码将秘密数据编码成冗余信息,以增强秘密数据的完整性,提升数据在复杂通信环境中的抗干扰性。实验结果表明,本算法能较显著提高视频隐写的安全性和隐蔽性,能有效抵抗统计分析攻击,并且在保持高数据嵌入率的同时,确保较低的错误率和较高的图像质量。

基于Matlab的锁相环频率合成器教学实践

通信系统性能好坏很大程度上取决于有没有一个良好的同步系统。在“通信原理”课程中提到了基于锁相环的同步系统,但是对这部分内容介绍简单,没有系统的推导以及结论。基于Matlab的锁相环系统,能够得到不同参数下的锁相环的环路滤波器幅频响应和闭环响应,在Simulink工具箱中,设计一个基于锁相环的频率合成器,让学生可以较好地掌握锁相环相位锁定的原理以及同步系统,为“通信原理”课程学习提供了支持。

VHF频段大功率定向功率合成器设计

在100~350 MHz频段的1200 W以上量级的大功率功放模块,需要使用包括四路功率合成器和定向耦合器在内的多个器件。为实现大功率容量、小体积、宽频带和易于模块联调的设计目标,设计了VHF频段大功率定向功率合成器。通过采用反向平衡磁路设计有效降低了磁心损耗,实现了大功率条件下的宽带小体积传输线变压器设计;通过采用带状线结构电路与传输线变压器合成电路一体集成的方式,实现了同时具备四路功率合成和正、反向定向耦合功能的宽带大功率定向功率合成器。功放模块联试显示,在100~350 MHz全频段可实现1200 W长时间稳定工作,占用体积比传统多个组合器件减小了60%以上。

Ka频段小型化低功耗超宽带低相位噪声频率合成器的设计

传统的频率合成器设计难以兼顾小型化、低功耗、超宽带且低相位噪声的集成需求,因此研究频率合成器的设计原理,详细剖析频率合成器的关键电路设计方法。实验结果表明,所提出的频率合成器不仅成功覆盖了Ka频段,而且在100 Hz偏移下展现出的相位噪声水平优于-76 dBc·Hz^(-1),加之操作过程中的动态功耗被控制在不超过5 W的范围内,符合设计需求。