基于阈值自适应的小波增强信道估计技术

针对MIMO-OFDM系统导频辅助信道估计算法在低信噪比条件下存在信道估计精度不足或无法收敛等问题,提出了一种基于阈值自适应的小波增强信道估计算法。该算法首先对频域最小二乘估计的结果进行共轭对称处理,然后对IDFT变换之后得到的时域信道采用阈值自适应调整的小波去噪方法,进一步抑制了保留路径的噪声干扰。理论分析和仿真结果表明,文章算法以较小的复杂度代价换取低信噪比条件下信道估计精度的显著提高。

掺杂Ce/Zr对γ-Al_2O_3(110)表面的影响

采用密度泛函理论(DFT)计算了掺杂Ce/Zr时γ-Al_2O_3(110)表面能量的变化,探讨了其对γ-Al_2O_3(110)表面的影响.结果表明,掺杂Ce/Zr有利于g-Al_2O_3(110)表面氧空穴位的形成,从而促进氧分子的吸附和分解,增加表面活性氧数量.掺杂Ce可促进g-Al_2O_3(110)表面对NO的吸附,但不利于对NH3的吸附.掺杂Zr可促进g-Al_2O_3(110)表面对NO和NH3的吸附.

尖晶石氧化物能量和结构的第一性原理计算和机器学习

正尖晶石氧化物AB_(2)O_(4)结构,可通过对A和B位点分别置换73种元素产生5329种原子构型.利用高通量第一性原理方法计算了这5329种正立方尖晶石氧化物结构的形成能和晶格常数,并提出了"中心-环境"(center-environment,CE)特征模型,构建同时包含局部成分和结构信息的特征作为机器学习(machine learning,ML)方法的输入变量.结合第一性原理计算数据,使用随机森林算法开发了机器学习模型,准确有效地预测了尖晶石氧化物结构的形成能和晶格常数.通过比较机器学习预测的假想结构与实验结构的形成能,预测出了361种更稳定的新尖晶石氧化物结构.讨论了与尖晶石氧化物稳定性相关的"好"与"坏"的构成元素,有助于指导实验合成新的、稳定的尖晶石氧化物.

Ce-N共掺杂锐钛矿型二氧化钛的理论研究

[目的]研究Ce-N共掺杂对锐钛矿TiO_2晶体可见光区催化活性的影响。[方法]采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)方法,研究掺杂对锐钛矿TiO_2晶体的晶体结构、能带、态密度的改变,推断Ce-N共掺杂对锐钛矿TiO_2晶体可见光区催化活性的影响。[结果]Ce-N共掺杂TiO_2后,晶体的对称性和点群没有改变。通过对比纯TiO_2,N掺杂TiO_2,Ce掺杂TiO_2和Ce-N共掺杂TiO_2的能带和态密度可以得出:纯TiO_2的能隙较宽,价带顶主要为O-2p轨道的贡献,导带底主要为Ti-3d轨道的贡献;N掺杂后,由于N-2p轨道的作用会使导带底向低能端移动,价带顶向高能端移动;Ce掺杂后,由于Ce-4f轨道进入导带,会使导带底向低能端移动;Ce-N共掺杂后,由于N和Ce的共同作用,使导带底向低能端移动,价带顶向高能端移动,同时Ce-4f轨道进入导带底,从而使禁带宽度进一步变小,会拓展该晶体的可见光响应范围。这一结果与我们在实验中获得的紫外-可见光谱相一致。[结论]通过我们的计算和实验,说明Ce-N共掺杂可以改善和提高TiO_2在可见光区的活性,这种材料具有很好的应用前景,值得做进一步的实验研究。

稀土Ce在α-Fe中占位倾向与作用机理的密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似(GGA),计算了Ce原子在α-Fe晶内、晶界和自由表面的杂质形成能,在此基础上,研究了稀土元素Ce在α-Fe中的占位倾向,并根据Rice-Wang热力学模型讨论了Ce元素在晶界的韧脆化作用。结果表明:Ce倾向于偏聚在α-Fe晶界区,此外,Ce在晶界和自由表面的杂质形成能之差小于零。α-Fe晶界掺杂Ce前后的电子结构显示,Ce占位于晶界后,为掺杂区提供了更多的电子用于成键,与晶界上相邻Fe原子的作用加强,使掺杂区产生由金属键向离子键变化的趋势,也使晶界上Fe原子的成键态能量比重增加,从而增强了掺杂区原子之间的结合能力。同时,Ce加入后与晶界上Fe原子外层轨道发生较为强烈的相互作用,并使晶界上的原子成键区态密度左移,降低了体系总能量。