摘要:为了降低MZM对模拟信号产生的非线性影响,提出了一种基于RoF系统的以三角波作为副载波 的信号传输方案。该方案采用线性度高的三角波携带基带数据并经过MZM调制。调制 后的光信号可以在RoF系统的接收端通过直接检测得到余弦形式射频信号,该射频信号几乎 不存在由于MZM的非线性调制引起的边带分量。仿真分析了在直接调制和间接调制的条件下 三角副载波电光调制方案的性能；并将直接调制-三角副载波调制方案与相同参数下的传统 单边带调制进行仿真对比。仿真结果表明:该三角副载波调制方案在色散补偿的前提下无中 继传输100km后误码率抵制10－8.4,比同参数下的单边带调 制方案的误码率减小了4个量级。

摘要:为解决自然环境下重叠葡萄难以分离的问题,提 出了一种基于改进的FCN全卷积网络 和凹点搜索的重叠葡萄分割方法。主要步骤如下:第一,对重叠葡萄图像进行H分量提取,然 后通过改进的FCN全卷积网络得到二值图,对二值图进行质心位置求解和轮廓凸包检测；第 二,根据矢量夹角最大法进行单串葡萄轴线检测,分离前的轮廓凸包与二值图像相减得到凹 区域,然后根据轴线做对称凸包筛选出分割凹点所在的凹区域；第三,建立重叠葡萄分界线 几何计算模型,再根据最短距离进行分割凹点搜索。此外,对采集的400幅重叠葡萄图像进 行验证,平均分割标准误差为4.03,检测成功率为92.5%,算法消耗时间 为0.40 s,为采摘机器人提供了一种新 的重叠葡萄分割方法。

摘要:针对欠采样次数下传统计算鬼成像重构图像分辨率 差和对比度低的问题,提出了一种基于亚像素偏移的高质量鬼成像目标重构方法。本文通过 分析不同颗粒大小散斑图的重构图像特性以及亚像素散斑偏移的特性后,采用2pixel×2p ixel的大尺寸散斑颗粒在空间位置分别进行水平、垂直、斜向偏移,结合未偏移原始散斑图 分别对未知目标进行图像重构,通过对四幅重构图像进行对应像素点灰度取平均值的方式把 各重构图像上由于亚像素偏移而存在的互补信息整合到同一幅图像中,进而实现1pixel×1pixel分辨率的成像。数值仿真及实验结果表明,以信噪比、对比度和结构相似性作为评价 指标,在相同的采样次数下,与未偏移散斑图重构图像相比,既获得了高对比度和分辨率的 重构图像,又能很大程度避免成像过程中细节信息遗漏的问题,其中信噪比、对比度和结构 相似性分别平均提高61.2%/46.3%/59.8%。

摘要:为了提高零件平面度测量结果,采用改进多元宇 宙算法。首先建立零件平面度测量 模型,设置非线性最优化问题的目标函数；接着基于对数函数对多元宇宙算法虫洞概率调整 , 调整后的虫洞概率随着迭代次数的增加,物体穿越虫洞的机会增加,从而加速了宇宙物体的 移动,提高了算法的搜索性能；然后基于指数函数对宇宙算法移动步长优化,在迭代初期具 有较大值使得宇宙能够以较快速度进行全局探索,迭代后期具有较小值使得宇宙能够慢速进 行局部开发,提升算法探索、开发能力；最后给出了算法流程。实例验证结果表明改进多元 宇宙算法测量误差平均值为 5.212μm,相比LSM、PSO、GA、DE、ANN 算法分别减少了37.63% 、33.61%、27.51%、19.41%、10.17%,测量所需时间为3.282 s,分 别减少了36.95%、30.33%、26.11%、18.52%、12.74%,明显优于 其它算法,测量效果较好。

摘要:检测传统太极拳长期练习者和短期练习者的典型 动作“搂膝拗步”的肌电信号,分 析行拳过程中上肢、下肢以及躯干的主要肌肉的肌电信号的变化。根据传统太极拳行拳的规 律和要点,对检测的肌电信号进行除噪、提取特征值、建立BP神经网络模型等手段,并对长 期练习者和短期练习者的动作模式进行分类识别分析。实验结果表明,长期练习者在行拳过 程中,身体左侧右侧分别呈现出“左实右虚”以及“右实左虚”的状态,以及肢体上呈现出 “节节贯穿”的特点；相比于长期练习者的动作识别率,短期练习者的动作识别率较低,不 同动作之间特征值不突出,动作区分度较低；长期和短期练习者肌电信号特征值之间存在明 显的差别,通过动作识别率能够得到区分,可以为练习者水平提升提供指导和依据。

摘要:机载定向能装置具有光学成像与高功率激光发射 的功能。为了保证机载定向能装置有 效工作,要求共孔径光学系统在保证尺寸小型化的同时,能够在大温度范围下高光束质量输 出激光。这对系统光机设计提出了很高的挑战。本文建立了适用于机载球形吊舱的共孔径光 学系统初始结构设计模型以满足小型化成像和高光束质量输出的需求,提出了一种系统优化 设计方法以保障系统在大温度范围有效工作。结合工程实例,完成了1km~10 km范围工作、Φ500 mm包络的系统设计,并采用物理光学分析模块和有限元分析得到 了光机集成计算 分析结果,验证了该系统大温度范围的良好适应性,满足高能激光系统的工程应用需求。

摘要:为研究黏性土中静压闭口管桩的贯入机理,开展 了室内模型试验。制作了两根不同 直径的闭口管桩,通过桩身开浅槽,单根嵌入6个增敏微型光纤光栅传感器,连续监测了静 力压桩过程桩身内力变化规律,试验结果表明:由于FBG传感技术灵敏系数高、长期稳定性 好等优点,因此能较好的监测沉桩过程桩身受力状态。桩径越大,摩阻比、单位摩阻力越大 ,端阻比反而越小；不同沉桩深度处,两根试桩桩身轴力均随着沉桩深度的增加而不断递减 ,但桩径小的递减速率快。

摘要:光分束器光接入系统的核心器件,是光子多功能设 备和系统的关键构成模块,为满足急速增长的数据通信业务对光分束器的需求,本文在完整 三角晶格光子晶体中引入五条平行光子晶体波导组成多模干涉 系统,利用自成像效应的多模波导与微腔耦合,提出了一种新型二维三角晶格光子晶体四端 口分束器。利 用时域有限差分法进行仿真分析,结果表明:在一定范围内通过改变输出端四个耦合微腔内 的介质柱半径, 可以保证在分束器拥有较高的透射率的同时,且能实现输出能量的均分或在一定范围内的自 由分配。

摘要:本文研究了部分相干电磁反常涡旋光束(PCEAVB) 通过各向异性non-Kolmogorov大气湍流后的偏振 度和偏振态的变化。研究结果表明,PCEAVB的偏振度分布为同心的圆环,而随着光束阶数n和拓扑荷数 m的增大,同心圆环数逐渐增加,分布越密集。光束阶数n越高、拓扑荷数m越低,高偏振度 分布区域越 趋于中间区域；反之,则趋于外环分布。PCEAVB的偏振态随着传输距离z的增 加由均匀线偏振变成非均 匀线偏振,偏振角呈现圆环状分布,且偏振角较大的区域随着传输距离z的增大而逐渐向外 环移动。拓扑 荷数m越大、光束阶数n越小,PCEAVB的偏振角较大的区域越靠近 于中心区域。而且光束阶数n和拓扑 荷数m越大的PCEAVB,偏振态受到湍流的影响越小。且各向异性越强的大气湍 流对PCEAVB的影响越小,光束演化得越慢。

摘要:为了分析大气湍流对空心涡旋光束传输光强的影 响,基于广义惠更斯-菲涅尔原理和 Rytov相位结构函数近似,利用各向异性大气non-Kolmogorov湍流谱模型,推导出空心高斯 涡旋(HGV)光束在各向异性大气湍流中的传输光强解析式,数值模拟分析了传输距离、湍 流参数和光束参数对光强分布的影响。研究结果表明:随着传输距离增大,HGV光束的传输 光强将由空心分布逐步演化为高斯分布,且拓扑荷数越大、束腰半径越小、波长越长的HGV 光束的光强受各向异性大气湍流影响越小；当湍流的各向异性系数、广义指数和内尺度越大 ,以及外尺度与结构常数越小时,HGV光束的传输光强随传输距离的演化会减慢,表明HGV光 束在较弱的各向异性non-Kolmogorov大气湍流中传输时光强分布受到湍流的影响较小。

摘要:硒化锑太阳电池以其原材料丰富、工艺简单和结 构稳定等优势,近年来得到了快速发 展。本论文采用近空间升华法制备硒化锑光电薄膜,并对硒化锑的生长进行了机理研究和参 数优化。结果显示:衬底温度的提升有助于硒化锑薄膜的晶化。当衬底温度为 340 ℃时,薄 膜具有较高的晶化率和致密的表面形貌。另一方面,蒸发间距的改变能够调制硒化锑薄膜的 择优取向。当蒸发间距为10 mm时,薄膜具有明显的(002)取向的择优,对应(Sb₄Se₆)n带 垂直于衬底生长,使硒化锑光吸收层具有优异的载流子传输特性。将优化好的硒化锑薄膜应 用到太阳电池中,以FTO/CdS/Sb₂Se₃/P3HT/C的器件结构,获得了5.78%的光电转换效率,其 中开路电压为0.375 V,短路电流密度为28.01 mA/cm²,填充因子为54.94%。以上研究为高 取向性硒化锑太阳电池的优化制备提供了技术路线,并显示出了硒化锑太阳电池的研究潜力 。

摘要:为了满足6G系统对未来光通信网络的要求,利用掺 GeO₂微结构光纤设计了一种多泵浦拉曼光纤放大器,该方案能够解决适用于6G系统需求的 拉曼光纤放大器中谱宽窄、输出增益低且不平坦的问题。在理论上,运用四阶龙格-库塔法 对经典拉曼耦合波微分方程进行求解；在结构上,通过合并两对具有相同波长的泵浦光,来 减少泵浦个数、简化结构,同时采用级联两段微结构光纤的方法,使信号光增益在拉曼放大 器的输出端实现前放大,后补偿。实验结果表明,在100 nm的谱宽范 围内,放大器的平均增益高达35.72 dB,增益波动小于±0. 43 dB。

摘要:飞秒光梳可以直接实现光频到微波频率转换,广 泛应用于时频和计量领域,掺铒光纤 飞秒光梳因其良好的频率稳定性、鲁棒性和可搬运性而倍受科学家青睐。本文报道了对掺铒 光纤飞秒光梳载波包络相移频率和梳齿频率的锁定,通过控制腔内色散方法,利用反馈泵浦 驱动电流方法实现载波包络相移频率的锁定；利用控制光学腔长度的方法,通过反馈电光调 制晶体和压电陶瓷驱动电压实现了梳齿频率的频率锁定。最终得到载波包络相移频率和梳齿 频率的频率稳定度分别为2.3×10－16@ 1s和3. 5×10－17 @ 1s,并能长期稳定不间断锁频达到37 h。

摘要:分布式智能体群体移动控制中,简洁高效的多任 务分群和群体移动是实现复杂群体运动控制的基础。群体运 动会受到各节点运动不统一的影响而产生震荡和波动,使群体的移动距离增加,降低了群体 移动效率。受“阻尼减 震”的启发,本文对领导者最大速度进行限制,同时调节合力组成比例,对节点间无序力进 行弱化,减小无序力对群 体移动的负面影响,突出移动方向的合力并保持适当的拓扑调节能力,使群体稳定向目标移 动；对于多任务群体,提 出一种基于Leader-Follower多任务分群方法,根据跟随者到不同领导者的层级大小,通过 简单广播应答机制实现任 务群体分割。仿真结果表明:本文分群移动控制方法通过简单应答通信,能够根据不同任务 实现快速分群,并能够更 有效的控制群体移动,降低节点的平均移动距离,有效减弱了群体波动影响。

摘要:本文针对现有骨龄评估数据集数据规模小,样本 分布不均匀以及现有方法评估准确度 较低的问题,提出了一种新的结合高效通道注意模块的残差网络骨龄评估模型。通过结合深 度残差网络和高效通道注意模块来提高卷积效率,并改进损失函数,缓解样本分布不均匀问 题的影响；然后运用迁移学习的方法微调训练骨龄评估模型,提高模型训练效率；最后引入 随机深度算法提高模型泛化能力。实验结果表明,该方法在RSNA数据集和DHA数据集上的平 均绝对误差分别 为4.69个月和5.98个月,当容忍度为12个月时,骨龄评估的准确率可以达到 98.36%和94.88%,说明本文方法能够明显地提高骨龄评估的准确率,一定程度上缓解数据规 模小和数据分布不均匀带来的影响。