基于二维光子晶体全光逻辑门的设计

在二维光子晶体中嵌入了线缺陷,利用线性干涉效应和波导耦合,设计了一种基于二维光子晶体的同或门和与非门结构。主要采用平面波展开法对该二维光子晶体的能带结构进行分析,采用时域有限差分法,结合线性干涉效应,在Rsoft平台对所设计的同或门和与非门进行稳定电场图和归一化功率仿真。仿真结果标明:设计的同或门对比度高达29.5 dB,响应时间为0.073 ps,数据传输速率为13.7 Tbit/s;设计的与非门对比度高达24.15 dB,响应时间为0.08 ps,数据传输速率为12.5 Tbit/s。这些结果表明所设计的结构对比度高、响应时间短和数据传输速率快。

基于时频感知双路径Conformer的语音增强

近年来,Conformer在语音领域的应用表现较为突出。该模块通过结合多头自注意力机制和卷积神经网络,能够同时关注短时和长时序列信息,从而在语音处理任务中表现出卓越的性能。在此基础上提出了一种基于时频感知双路径Conformer的语音增强网络(TFDPCNet)。首先,该网络将改进的Conformer结构作为核心,采用双路径结构,构成时频感知的双路径Conformer模块(TFDP-Conformer),增强了整体网络的时频提取能力;同时,为了减小时频特征融合的难度,提出了注意力门控交叉融合模块(AGCF),通过额外的注意力门进一步增强了网络训练过程中时频特征的交互,提高了时频特征的利用率;最后,引用度量鉴别器,并对其进行适当剪枝,使得增强后的音频和原始音频在量化评价指标上保持更高的一致性。实验结果表明,相比于TSTNN算法,TFDPCNet在主观和客观指标上都有明显提高。

基于非侵入式负荷监测的居民侧灵活性资源评估方法

居民用户具备巨大的灵活性潜力,充分挖掘并合理利用居民侧灵活性资源有助于提升电网的灵活性。文章利用低频功率数据和深度学习模型,提出了一种基于非侵入式负荷监测的居民侧灵活性资源评估方法。文中采用功率波动-跳变事件检测算法,实现对电器用电事件的定位和功率数据获取。将时域卷积网络(time convolutional networks,TCN)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)相结合,借助TCN的数据特征提取能力和GRU的非线性拟合能力,构建TCN-BiGRU负荷识别算法,以有效区分不同电器的用电负荷。利用负荷识别结果对用户总功率信号进行分解,建立设备状态矩阵、设备概率矩阵和设备习惯使用区间矩阵,获取各个电器的用电信息,分析用户用能行为,得到居民侧灵活性资源评估详细结果。通过实际居民用户数据,验证了所提方法的实际有效性。基于所提方法所得的灵活性资源评估结果可为居民需求侧响应提供辅助决策。

基于FPGA的时间域航空电磁多波脉冲发射电路控制设计

时间域航空电磁法是航空地球物理领域重要的技术方法,具有大深度探测能力,为实现大探测深度兼顾浅层分辨能力,需要研发一种多波脉冲发射装置,能够同时发射大电流半正弦波和快速关断小峰值电流梯形波。该文利用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为硬件平台,采用硬件描述语言(Verilog),通过脉冲频率调制或脉宽调制方式来精确控制发射电流的波形、频率和脉宽,从而实现数字化控制,产生精度高、可控性强的多路数字驱动信号。与传统的半正弦波发射电路相比,其主波发射脉冲由两个1/4正弦波组成,上升沿和下降沿的时长和陡度可以通过程序独立调节,副波发射脉冲为快速关断沿的小幅值梯形脉冲,通过实测试验验证了该文方法的可行性,能够满足深地与近地表探测的要求。

基于时频结合空间注意力网络的3D骨架人体运动预测

以往基于时域和频域的图卷积网络模型在三维人体运动预测上显示出令人印象深刻的结果。然而,时域和频域是同一个人体动作信号在不同域的表现,该文同时结合人体位姿在时域和频域的序列进行编码,并在两个通道上对不同表现形式的关节信息通过注意力机制强化人体骨骼各节点之间的相互依赖关系。最后通过基于图的门控循环单元(G-GRU)对编码信息进行递归解码,输出预测的运动序列。该文在Human3.6M和CMU-MoCap数据集上测试了所提的模型,实验证明,该文所提的模型能获得比以往模型更准确的预测结果。

材料微波反射率高温测量系统设计

材料微波反射率是直接评价材料吸波性能的重要指标,常温下材料反射率测量技术较为成熟并已获得广泛应用,随着高温吸波材料研究工作的迫切性,对材料高温下反射率的测量显得尤为重要;以弓形法为基础,研制了一套变温测试平台,该系统能够在1～40GHz频率范围内实现室温-1 000℃的吸波材料反射率测试;通过对标准金属板和待测样板的封装进行改进,解决了待测样板表面弯曲问题对测试结果的影响,提高了测试准确度,有利于高温实时校准和测试;利用矢量网络分析仪的时域门功能,消除了收发天线间的直漏信号,提高了测试精度;最后通过在不同极化方式、不同入射角度、不同测试温度下对吸波材料反射率进行测试,验证了测试系统的可行性。

“时间窗”对天线时域平面近场测试结果的影响

天线时域近场测试技术是一种新兴的、测试宽带场和工作在窄脉冲激励下天线辐射场的高效的测试技术。因为它可以利用“时间窗”技术进行信号处理,使其相对频域测试具有独特的优势。本文在已建立的天线时域近场测试系统的基础上,从实验的角度,对“时间窗”参数在天线时域平面近场测试中的影响进行验证分析。举例了三个波段标准天线方向图的测试分析结果,并得出初步结论。

基于矢量网络分析的材料反射率测试方法研究

吸波材料在雷达隐身技术中发挥着巨大作用。为了评估吸波材料的反射率性能,利用现代矢量网络分析仪搭建测试系统,通过测量和比较材料样板与标准金属板的反射波差值,计算出吸波材料反射率。分析仪的强大校准功能使得测量非常精确,同时利用分析仪的时域门功能,能有效滤除背景干扰,从而提高材料样板反射率的测量精度。

时域门技术在传输/反射法介质电磁参数测量中的应用

在传输/反射法测量电磁参数的基础上,分析了传统的传输/反射法在电介质微波电磁参数计算中的局限性,采用时域门技术,测试了空气、聚乙烯石蜡和BaM型铁氧体等材料的电磁参数。结果显示时域门技术可显著提高材料的测量精度和稳定性。

一种用于水下距离选通成像的变步长扫描方法

为了扫描时既减少"切片"数目又保证图像质量,采用一种用于距离选通水下激光成像的变步长的延迟递增方法,首先通过辐射探测理论和景深原理确定接收镜头的焦距和对焦位置以及系统需要扫描的范围,再依据水下激光脉冲时域展宽理论确定延迟递进的步长和相应的选通门宽,最后进行了仿真计算和实验。结果表明,在保证图像质量的同时,基于该方法的距离选通成像系统可在7个脉冲成像内完成对15m到48.6m范围的扫描。实验结果证明了该方法的有效性,从而为距离选通技术的实用化发展提供了有益的尝试。

时间门在天线时域远场测试中的应用

文章利用测量系统的快速扫频功能通过逆傅里叶变换获取天线的时域方向图,并利用时间门对环境散射信号进行了处理,返回频域后获取了更加接近理论的方向图;另外,还通过选择不同时间门实现了2个天线方向图的同时测量,并对时间门误差进行了分析。

时域测量原理及应用

力图从时域角度讨论一些在频域目前仍比较难解决的问题。如分割器件的不连续位置，小驻波比测试等。结果表明：改变一下透彻方法，一些在频域中难以解决的问题，在时域中往往变得十分直观。

便携式时域反射仪硬件系统设计

介绍了用于土壤参数测量的时域反射仪硬件系统的设计与实现方案,并研制出样机TDR-I。该样机使用DSP做主控板,利用阶跃恢复二极管(SRD)产生140ps上升沿的快沿发射脉冲,采用快慢斜波比较法获得等效采样步进精度为8.7ps的取样脉冲。经过实验数据获取验证,该系统测量效果良好。

时间门方法在天线间接时域测量中的应用与验证

针对矩形暗室内多径反射对天线测量精度的影响,引入了间接时域加门的方法;该方法利用逆傅里叶变换对宽带扫频数据进行处理获得天线的时域响应,然后采用时间门去除多径信号,变换到频域后可获得较准确的天线电参数,如方向图等;同时为了减少时域响应的泄漏,进一步提高测量精度,采用了基于频域加窗的逆傅里叶变换;对该方法进行仿真分析和实验验证,结果表明采用该方法得到的方向图与标准方向图基本吻合,具有一定的有效性和实用性。

基于虚拟仪器的矢网分析仪时域反射技术研究

理想信号传输的波形是平滑稳健的,但实际电子元件测量过程中,经常会遇到接口阻抗不匹配的情况发生,为了找到阻抗不匹配的具体位置以及分析该处的信号特性,采用时域反射技术解决。当原始测量数据经过无时域功能的矢量网络分析仪后,即可获得待测器件真实的频域参数,再通过滤波、时域转换、时域选通、频域转换后可得到反射频域参数,经过原始和反射参数对比后,波形不一致处即为阻抗不匹配点,进而可以分析该处的信号特性。根据时域选通的数学表达式,采用时频变换及时域选通的模型并编写相应的程序来完成虚拟仪器的设计。结合LabVIEW和MATLAB编写程序并实现测量功能,最后给出实际测量的信号显示结果,对结果进行分析并解释出现失真的原因。

屏蔽效能测试用双焦点平面腔的设计与应用

双焦点平面腔是一种新型的屏蔽效能测试装置。为确定118GHz双焦点平面腔的大小,用数值和解析的方法分析了椭圆谐振腔的谐振特性。证明了椭圆腔的高度是决定TMmr1和TEmr1模的谐振频率的主要因素,也是影响输入输出端口传输系数的主要因素。因此,椭圆谐振腔的上限频率确定为TMmr1模的截止频率的80%。在椭圆谐振腔谐振特性分析的基础上制造了双焦点平面腔,并研究了时域门技术在双焦点平面腔法屏蔽效能测试中的应用。

时域有限差分算法的FPGA加速技术研究

针对各种嵌入式应用中对实时电磁场计算的需求,提出了一种新的时域有限差分法的硬件方法,采用FPGA作为硬件加速部件,加速电磁场时域有限差分算法(FDTD)的计算。采用滤波器技术重新改写时域有限差分法,将时域有限差分法的求解变成对应的硬件滤波器的设计问题,通过设计合适的滤波器完成时域有限差分的计算。实验结果表明,与时域有限差分算法的软件执行相比,硬件实现可以获得5倍左右的性能加速,能够充分发挥FPGA的计算性能。本研究能够进一步扩展时域有限差分算法的应用领域,尤其是扩展到以前因为计算性能无法应用的领域。

提高探地雷达时域接收机性能的技术研究

为了提高探地雷达接收机的性能,从时域接收机原理着手,采用降低旁通效应、降低取样脉冲泄漏、合理选择元器件、改进电源设计、优化电路设计及结构设计等技术方法进行了分析研究,并进行了测试和对比实验,证明该技术措施明显提高了接收机的性能。该技术措施也适用于其他超宽带时域接收机设计,部分措施对通用雷达频域接收机也有一定借鉴作用。

最大似然估计算法及其电路实现

研究了正交频分复用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)系统中的时域符号同步技术,通过对一种利用最大似然ML(MaximumLikelihood)估计[1-3]进行时域符号粗同步的算法的仿真分析,提出了相应的FPGA(FieldProgrammableGateArray)硬件电路设计方案,经高清晰度电视HDTV(HighDefinitionTV)样机现场测试,证明所给算法的可行性和有效性。

时域Reed-Solomon译码器及其在FPGA上的实现

基于Blahut提出的RS(Reed Solomon)码时域译码算法 ,提出了一种时域RS译码器 ,详细讨论了FPGA(现场可编程门阵列 )实现该译码器的过程 ,并以六进制RS( 63 ,4 7)码为例对用FPGA实现的RS译码器性能进行了分析 ,该译码器输入码流速率可达 6Mbit s,占用的FPGA (SpartanⅡ系列 )的资源不到相应频域译码器的一半。