基于FSK-PSK复合调制的弹载雷达抗转发干扰波形优化技术

针对弹载雷达波形易受末制导过程中转发干扰影响的问题,提出了一种基于频移键控(FSK)和相移键控(PSK)复合调制的抗干扰波形优化算法。分析了FSK-PSK复合调制信号的模型函数,在转发干扰模型基础上构建了脉内切片转发式干扰抑制模型,基于子脉冲正交性设计了基于交替方向乘子法(ADMM)的脉内PSK调制优化算法。仿真结果表明,与PSK信号相比,调制优化的FSK-PSK信号脉内子脉冲正交性提升约10 dB,能够有效抑制脉内转发干扰。

基于FSK-PSK复合调制的正交波形设计

干扰机通过复制和转发部分目标信号产生欺骗干扰,导致雷达跟踪到的是虚假目标而无法锁定真实目标。为对抗欺骗干扰,设计了脉内相位编码(Phase Shift Keying,PSK)、脉间跳频编码(Frequency Shift Keying,FSK)的FSK-PSK正交波形,用0-1离散变量表示跳频和相位进行0-1整数规划,构造增广拉格朗日函数,采用拟牛顿法求解,同时优化跳频和相位。仿真结果表明,FSK-PSK复合调制信号相对于简单的PSK信号具有更好的抗干扰性能,本文设计的FSK-PSK复合调制信号具有良好的正交性,保证各子脉冲的自相关函数具有低副瓣的同时,子脉冲之间的互相关水平也得到抑制。

基于QFSK调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法

传统电力线通信方案的硬件设计较为复杂。DC-DC变换器具有发送数据的潜能,可进行功率/数据复合传输。文中提出一种基于四进制频移键控(QFSK)调制的电力电子开关调制方案,通过调制开关频率将数据信息嵌入原始脉宽调制(PWM)信号中,使得电压纹波携带数据的频率特征;再通过基于滑动离散傅里叶变换的解调方案实现数据接收,最终实现功率/数据的同步传输。首先,证明了PWM信号与电压纹波频率一致的关系;然后,给出数据调制与解调的方案;以负载突变工况为例,通过对Buck变换器建模,分析功率变换暂态过程对通信的干扰影响;最后,搭建由两个Buck变换器组成的实验平台,验证了所提方案可实现20 kbit/s的通信速率;并以光伏优化器为应用背景,验证了所提方案的有效性。

基于联合功率量/载波调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法

DC-DC变换器可以同时进行功率变换和数据传输。针对较低通信速率限制功率/数据复合传输(power/data multiplexing transmission,PDMT)应用的难题,提出一种联合功率量/载波调制(joint power/carrier modulation,JPCM)的新方案。与传统二进制PDMT方案不同,JPCM同时对功率量/载波进行2FSK调制,实现两种数据并行传输,可以看作一种四进制FSK,有效提高通信速率。相较于传统四进制PDMT方案,JPCM方案解调环节所需带通滤波器数目可减少一半,且软件开销更低。首先,证明PDMT在理论上的可行性;然后,根据4种不同电压纹波频率配置不同码元,并设计了包含高低数据位调制的JPCM和基于滑动傅里叶变换的数据解调方案;此外,重点分析输出参考电压突变对通信的影响,动态调整阈值可有效抑制误码;最后,搭建一个由2个Buck变换器并联的实验装置,实验结果表明在稳态、负载突变和输出参考电压突变的工况下,JPCM方案均能实现20 kb/s的通信速率,验证了该方案的有效性。

基于频域数据压缩感知的复合调制信号盲识别

现有基于特征提取和模式识别的复合调制盲识别方法对特征和样本量敏感,且在多子载波情况下流程繁琐。基于统一载波体制复合调制信号建模,提出了以压缩后的复合调制信号频域数据为特征、利用倒残差分组卷积结构的轻量化神经网络对压缩数据进行训练和分类的盲识别新思路。通过实验平台搭建和Python代码实现,对10种复合调制信号进行了不同信噪比下的盲识别对比试验,结果表明:该方法在0 dB信噪比条件下识别率可达94.5%,5 dB信噪比条件下识别率为100%;精确识别所需数据量少于基于统计特征和决策树的识别方法,分类所用神经网络的准确率和参数量亦优于基准网络。

煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制的研究

由于在实际应用中,煤矿工业热风炉智能供电系统存在着功率因数低、谐波扰动大等问题。为此,提出高频率启停煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制方法。利用整流器数学模型计算直流侧稳态电压,并建立功率因数调制信号质量函数,计算高频启停状态下的有功功率和无功功率。获取功率因数复合调制反馈量,对比该反馈量与供电系统稳定状态下的功率,将差值输入至PI调节器内,控制高频率启停设备电流,实现煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制。实验结果表明:计算煤矿工业热风炉智能供电系统稳态电压数值较为准确,有效实现高频率启停煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制,应用效果较为显著,为电力系统工程中功率因数补偿和电压稳定等问题提供有力支撑。

调制比对AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层结构的影响及涂层刀具的切削性能

为解决硬质合金刀具切削淬硬钢时面临易磨损、寿命短的难题,在刀具表面涂覆硬度高、耐磨损的防护涂层是一种经济实用的方法。利用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合技术制备了不同调制比的AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层,利用扫描电镜、纳米压痕仪、白光干涉仪等对多层膜的微观结构、力学性能以及涂层刀具的切削性能进行表征和分析。研究表明,当调制比为3∶1时,多层膜择优生长取向由(111)晶面转为(200)晶面,多层膜的表面致密度得到改善,层状结构明显,晶粒得到细化。此时,涂层硬度达25.7 GPa,临界载荷为79.6 N,耐磨性最强,磨损率为0.74×10^(-6)mm^(3)/(N·m),摩擦系数最低约0.45。将后刀面磨损带宽度0.3 mm作为磨钝标准,干切削淬火C1045中碳钢,AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层刀具的寿命比AlCrSiN涂层刀具寿命提高1.2倍,比无涂层刀具寿命提高3.2倍。切削过程中多层复合涂层内部分Mo元素被氧化成层状MoO3,起到润滑作用,有效降低了切削力和摩擦产生的切削热,延长了刀具使用寿命。无涂层刀具、AlCrSiN涂层刀具、AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层刀具连续切削25 min后,切屑颜色越来越浅,切削温度越来越低。经观察与计算,AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层刀具所产生的切屑锯齿化程度最高,约为0.36,易于自动断屑,更有利于切削的持续进行。

二维材料复合光纤调制器件研究进展

随着通信技术的快速发展和广泛应用,光纤通信以其高容量和低损耗的优势,已成为现代信息通信的基础。在光纤通信系统中,光调制器是实现光信号调制的关键器件之一,通常基于块状晶体的电学和光电子学器件。然而,这类器件会影响光在高密度传输过程中的质量,限制了光纤通信实现高速和高容量性能的潜力。为了解决这个问题,研究人员一直致力于开发全光纤器件,可以在不中断光纤传输过程的情况下对光信号进行调制、放大和检测。近年来,设计和制造了许多具有不同结构的新型光纤。其中,二维材料在光调制领域引起了人们的广泛关注,因为它们具有可以增强光与物质之间相互作用的独特性质。基于二维材料复合光纤的光纤型调制器有望为光纤通信带来新的机遇。在本文中,我们将介绍将二维材料与不同结构的光纤进行复合的各种方法,例如光纤端面复合、孔内壁复合、拉锥复合和侧剖复合。这些方法可以有效地整合二维材料和光纤的优势,创造出具有高性能和功能性的新型光调制器。我们还将举例介绍一些基于二维材料复合光纤的光调制器,例如基于MoS_(2)的全光波长调制器、基于石墨烯的电光吸收调制器和基于MXene的热光相位调制器。这些器件可以通过利用二维材料的光学、电学或热学性质来调制光信号的波长、强度或相位。这些器件可以通过改变二维材料折射率的实部和虚部来实现对光信号的调制。此外,我们还将总结二维材料复合光纤调制器在不同领域(如全光、电光和热光)的调制原理、过程和应用。我们将与基于块状晶体器件的传统光调制器进行优缺点比较,并讨论它们在提高光纤通信系统性能和效率方面的潜力。最后,我们将讨论二维材料复合光纤领域所面临的机遇和挑战,并提出未来研究方向和发展前景。

Fe掺杂NiSe@NiS复合材料电子调制和界面协同促进析氧性能研究

本研究采用溶剂热法,在泡沫镍(NF)基底上原位合成出Fe掺杂的硒化镍和硫化镍复合材料(Fe-NiSe@NiS/NF)。得益于Fe掺杂优化的电子结构、NiSe和NiS间的协同效应以及高效的电荷转移速率,Fe-NiSe@NiS/NF在1 mol/L KOH溶液中表现出优异的OER性能。在过电位为330 mV时可实现电流密度150 mA/cm^(2),且电压在稳定40 h后没有发生显著改变。

基于MAPbI_(3)/Graphene/Si复合结构的高灵敏宽带太赫兹调制器

高性能硅基太赫兹调制器是构建超宽带太赫兹-光纤混合通信系统的关键器件之一.提出了一种基于钙钛矿/石墨烯/硅(MAPbI_(3)/Graphene/Si)复合结构的近红外光驱动的超宽带大调制深度太赫兹调制器.实验结果表明,石墨烯薄膜和钙钛矿空穴传输层在近红外光驱动下可有效地促进界面电荷分离,增大载流子复合寿命,显著增强器件的表面电导率,进一步调控太赫兹波的传输幅度,实现光控型太赫兹波调制器的功能.通过波长808 nm的近红外调制激励源,对器件在0.2—2.5 THz超宽频率范围的太赫兹透射特性进行表征,实验用6.1 mW/mm^(2)的低功率密度近红外光驱动下实现了高达88.3%的大调制深度,远高于裸硅基底的调制深度(约14.0%),具有高灵敏、宽带和大调制深度等显著优势,并且建立了相应的半解析器件模型,仿真验证了实验结果.所提出的MAPbI_(3)/Graphene复合薄膜在增强硅基调制器性能方面效果显著,为未来实现硅基太赫兹调制器在近红外太赫兹-光纤混合通信系统的集成提供了一种新策略.

调制周期对AlCrSiN/AlCrMoSiN多层膜微结构和性能的影响

目的通过优化AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层的调制周期,提升涂层的力学性能和摩擦学性能。方法采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合技术,固定调制比为5∶1,制备具有不同调制周期的AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层。利用XRD和SEM分析涂层物相组成,观察其微观形貌;借助纳米压痕仪、划痕仪、高温摩擦试验机及轮廓仪测试涂层的硬度、弹性模量、临界载荷,以及摩擦磨损性能。结果掺杂Mo元素后,AlCrMoSiN层生成了大量的非晶相,并观察到沿AlN(111)晶面共格外延生长。AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层表面颗粒随着调制周期的增大逐渐变小,整体呈“花椰菜”状,且致密、无缺陷。随着调制周期的增大,硬度、H/E和H^(3)/E^(*2)呈先升高后降低的趋势;涂层的平均摩擦因数呈先降低后升高的趋势。当调制周期为145 nm(AlCrSiN层厚度约为120 nm,AlCrMoSiN层厚度约为25 nm)时,多层涂层中层间界面清晰,涂层的硬度最高,约为24.9GPa,摩擦因数和磨损率均最低,分别为0.57、1.46×10^(-6)mm^(3)/(N·m),临界载荷为75.8N。结论多层复合涂层的调制周期对其结构和性能具有重要影响,当调制周期为145nm时,AlCrSiN/AlCrMoSiN多层复合涂层具有最佳的综合性能。

基于GPU的北斗B1宽带复合信号实时发生器设计

为了实现北斗B1C+B1I信号的联合生成,提出一种基于软件无线电和图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的北斗B1宽带复合信号的实时生成方法,该方法针对单边带复数二进制偏移载波(single-sideband complex binary offset carrier,SCBOC)调制方式的信号体制进行设计,系统根据用户配置的接收机运动轨迹和星历文件,生成中频信号并通过射频端发射。为了进一步提升GPU并行运算速度,从优化设备内存结构、设计并行线程架构和统一计算设备架构流(compute unified device architecture stream,CUDA)加速3个方面,设计了基于异步运算的加速采样点数据计算的CUDA优化实现方案。测试结果证明,优化后的算法可以基于SCBOC调制实时生成北斗B1I+B1C信号,基于GTX3060的GPU平台,信号90 M采样率下能实现8颗卫星复合信号的实时生成。

调制周期对CrN_(x)/TiAlSiN多层涂层抗冲蚀性的影响

目的在砂粒环境下,改善TiAlSiN硬质涂层于高角度下的抗冲蚀性能。方法采用电弧离子镀复合高功率脉冲磁控溅射技术,制备不同调制周期下的CrN_(x)/TiAlSiN多层涂层。应用电子扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪和划痕仪对涂层的显微结构、物相组成、纳米硬度、弹性模量以及结合力进行分析,于冲蚀试验平台对涂层抗冲蚀性能进行评价(Al_(3)O_(2)砂粒平均粒径为50μm,冲蚀速度为30 m/s,角度为90°)。结果涂层结构致密,由面心立方结构c-(Ti,Al)N、c-Cr、c-CrN和六方h-Cr_(2)N相构成。随着CrN_(x)子层结构的引入,TiAlSiN子层对应的(220)取向逐渐消失,(111)衍射晶面逐渐呈现。随着调制周期减少,CrN_(x)子层对应的h-Cr_(2)N(300)和c-CrN(220)衍射峰强度表现出先逐渐降低、后缓慢增加的规律。涂层结合变化幅度不大,处于68~71 N。虽然纳米硬度和弹性模量逐渐下降,分别从(37.5±0.46)GPa和(339.92±1.85)GPa下降至(31.2±0.40)GPa和(267.50±7.98)GPa,但H/E韧性指标逐渐增加,从0.110增加至0.116。在最小调制周期下,涂层表现出最优抗冲蚀性能,其冲蚀速率仅TiAlSiN硬质涂层的1/5。结论调制周期的减少增加了涂层界面数目,对扩展的裂纹起到了很好偏转作用,提升了涂层韧性,贡献了涂层抗冲蚀性能。在砂粒反复冲击作用下,于涂层中产生了交互作用的横纵裂纹,致使涂层以碎屑脆性剥落机制而失效,破坏特征表现为逐层剥落。

具有纳米调制结构的AlTiN/AlCrN复合涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能研究

目的研究干摩擦条件下不同AlTiN/AlCrN多层膜纳米调制结构对摩擦磨损行为的影响。方法将处理过的合金工具钢和单晶硅片作为膜层生长的基底材料,在膜层制备之前,先对基底材料进行预处理,然后使用多靶磁控溅射纳米膜层系统沉积一系列不同调制周期和调制比的AlTiN/AlCrN纳米多层膜。通过控制涂层总厚度不变,在调制比为1︰1时,设计不同的调制周期,择优选出磨损量最小、耐磨性最好的调制周期,并以此为恒定值,进而设计不同调制比的试样。采用X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机分析与表征纳米多层膜的微观结构和性能,研究调制周期和调制比对AlTiN/AlCrN纳米多层膜微观结构和干摩擦条件下摩擦磨损性能的影响。结果AlTiN/AlCrN纳米多层膜主体均为面心立方结构,且在(111)、(200)和(220)晶面择优取向。调制结构对多层膜的磨损特性影响较大,当调制周期为14.4nm时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的摩擦磨损量最小;在调制周期恒定为14.4 nm情况下,当调制比为3︰1时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的耐磨性能最好;AlTiN/AlCrN纳米多层膜的磨损机理主要以磨粒磨损和黏附磨损为主。结论优化的AlTiN/AlCrN多层膜纳米调制结构技术可应用在切削刀具的表面再制造领域,从而延长刀具工作寿命,通过涂层良好的耐磨性能提升设备的加工效率。

基于伪中心复合调制的射频隐身抗分选信号设计原理

抗分选信号设计是射频隐身信号设计的一个重要方向,其基础是抗分选信号设计原理,本质上是雷达信号分选算法的失效原理。聚类预分选在雷达信号分选中发挥着关键的作用,具有分选速度快、能同时分选出多个辐射源、大幅减轻主分选计算压力的优点。但在射频隐身抗分选信号设计领域,研究统一的、广泛适用的聚类分选失效原理进而指导抗分选信号设计尚未见正式文献披露。通过研究基于数据场K-means聚类算法和模糊C-means聚类算法原理,针对聚类算法中必须进行的数据相似性度量这一步骤,提出一种可以广泛使用的聚类分选失效原理,使得两种聚类算法分选均失效,指导设计射频隐身抗分选信号。公式推导和信号仿真证明了原理的正确性,为射频隐身抗分选信号设计提供了理论支撑,可以提高射频隐身抗分选信号的设计效率。

基于自相关积分循环谱的复合调制雷达信号识别方法

为解决传统识别方法对复合调制的雷达信号识别率低的问题,文中提出了一种基于循环谱积分特征的识别方法。首先,将计算循环谱的傅里叶累积方法转换到自相关域,降低了噪声的干扰;其次,通过引入轴线积分的方法实现了将二维循环谱矩阵在保留主要信息的基础上降维为一维特征向量,消除冗余数据;最后,利用支持向量机实现了雷达信号的识别。实验表明,本方法在信噪比不小于-2 dB情况下,可保证对7种不同调制的雷达信号识别准确率在90%以上,且与其他识别方法相比在低信噪比条件下对雷达信号的识别率提升显著,尤其是对相位调制信号的识别。本方法将时域特征拓展到自相关域,便于实现,对信号识别方法提供了新思路。

基于结构光调制的复合材料成像技术在特殊材质表面的检测应用

镭射防伪标识、高透明PVC、高反PET等高端材质 在酒企业产品包装中得到了大量的应用,并且深受广 大消费者的喜爱。但是这些高透、高亮/反、复杂曲面却为表面在恢复识别以及缺陷检测带来了巨大的挑战。文 中提出了一种基于结构光调制的复合材料成像技术,该技术应用到特殊 材质表面 的检测可以提 高检测的效率以及准确率。

基于调制宽频模态分解和局部保持投影特征融合的光伏直流电能质量扰动识别

光伏直流系统中的非线性负载可能导致直流电信号出现纹波、突变和噪声等扰动,而现有时频分析方法如变分模态分解等对光伏直流电信号进行分解时易产生误差。本文在宽带模式分解的基础上,采用基于调制差分算子的调制宽频模态分解(MBMD)对光伏直流电信号进行去噪,以减小分解误差。首先采用MBMD对直流电信号进行自适应分解,然后结合局部保持投影(LPP)算法进行特征融合,最后采用反向传播(BP)人工神经网络模型实现直流电能质量智能识别。仿真和实验分析表明,本文提出的方法可准确识别不同类型的光伏直流电能质量扰动。

薄膜-泡沫复合平面调制靶的制备

利用浇注法制备了具有正弦波调制图纹的溴代聚苯乙烯薄膜,并在此基础上将低密度聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)泡沫溶胶浇注在薄膜调制图纹的表面,从而得到了薄膜-泡沫复合平面调制靶样品。较为详细的讨论了具有正弦波调制图纹的复合平面调制靶的制备方法并通过台阶仪、显微镜观测了薄膜表面条纹的起伏以及薄膜-泡沫截面的复合情况,实验结果发现,采用此种方法得到的复合平面调制靶样品,其薄膜厚度、泡沫密度易于控制,薄膜、泡沫调制界面清晰,易于微靶的加工与装配。

基于伪随机码的相位调制与脉位调制复合引信

首先给出了伪随机相位调制与脉冲调制 (PPM )信号及PPM伪随机码的产生方法 ,在此基础上介绍了一种新的复合引信———基于伪随机码的相位调制与脉位调制复合引信 ,详细阐述了其实现原理 ,推导了各个阶段的信号形式。最后通过分析复合引信的特性 ,证明复合引信具有优越的综合性能 。