摘要：光镊技术中,会聚的空心光束形成的能量光阱可用来捕获吸光性颗粒或操纵吸光性颗粒沿光轴方向运动。采用Gerchberg-Saxton(GS)算法计算所需相位,并将相位载入相位型空间光调制器来获得空心光束。为了提高会聚的空心光束能量,对空间光调制器相位屏进行预处理,叠加数字闪耀光栅位相,实现了将四个一级衍射谱闪耀至零级干涉极大位置,空心光束能量提高到原来的4.7倍。为了消除空间光调制器二维光栅结构所形成的零级谱亮斑以及高级谱的影响,在相位屏上加入球面波相位,使得空心光束衍射谱平面与零级谱平面的空间位置分离,并采用带通滤波器将空间光调制器的零级谱亮斑和高级谱滤掉。采用高度会聚透镜将所得空心光束会聚为微米尺寸,可应用于捕获吸光性颗粒。另外,利用离散傅立叶变换的平移原理实现空心光束实时平移,该方法可应用于实时操纵吸光性颗粒移动。

摘要：本文以核磁共振(NMR)射频线圈振铃信号产生原理为对象进行分析研究,提出了一种适用于低场环境下由环状间隙腔线圈与螺线管线圈构成的收发分离式短死时间射频线圈设计方案,采用优化调谐匹配网络提高发射效率;根据射频线圈方案需求设计了快速切换的射频开关及驱动.在此基础上依据仿真结果制作了短死时间射频线圈,并应用于自主研制的低场9.51 MHz便携式NMR谱仪系统,进行NMR实验,结果显示可将收发切换时间缩短至10μs以内,验证了该设计方案的可行性.

摘要：随着汽车数量的日益增多,为了合理调度车辆、为车辆选择最佳行车路线、对车辆故障提前预警,如何更加方便、可靠地获取汽车的实时状态信息,已成为迫切需要解决的问题。该文针对以上问题设计了运行在Android手机操作系统上的汽车状态感知系统的客户端,通过手机蓝牙对汽车状态数据进行采集,同时获取GPS位置信息,通过3G网络实时的将这些数据上传服务器,实现了状态实时显示、历史旅程查看等功能。该系统可以替代昂贵的车载终端,有效地降低汽车状态感知的成本;通过手机作为通信终端使其具有良好的可扩展性和灵活性,使用3G网络具有高带宽、低延迟、可靠性高等特点。通过实际的运行测试该系统可以实时地获取汽车状态信息,可以使监控中心对车辆的故障进行预警,还可以优化车辆的调度。

摘要：对MS-Alignment算法进行分析得出该算法很难满足大规模数据对鉴定速度的要求,而且具有的一个特点是相同的任务在不同的数据上重复计算,为数据划分提供了基础。基于CUDA编程模型使用图形处理器（GPU）对步骤数据库检索及候选肽段生成进行加速优化,设计了该步骤在单GPU上的实现方法。测试结果表明,此方法平均加速比为30倍以上,效果良好,可以满足蛋白质翻译后修饰鉴定中大规模数据快速计算的需求。

摘要：采用直接数字频率合成(DDS)技术设计的Loran-C信号源,具有输出杂散多且难以预测的缺点。基于对DDS基本原理的研究分析,针对DDS输出信号存在的相位舍位杂散问题,对其关键部位的相位累加模块进行优化设计,并基于FPGA技术,在QuartusⅡ环境下完成了对Loran-C信号源的实现与仿真验证。结果表明,通过优化的设计算法能够产生失真小,稳定度好的输出波形,从而验证了该方法抑制杂散的有效性与可行性。

摘要：设计和制作具有较高波前平面度和结构稳定的干涉曝光系统是研制高质量平面全息光栅的首要条件。对离轴抛物镜/洛埃镜系统、单透镜/洛埃镜系统、球面反射镜/洛埃镜系统和双分离透镜/洛埃镜系统等4种单反射镜干涉曝光系统产生的干涉条纹直线度进行了光线追迹。在干涉场中放置标准光栅,使用于曝光的两束平行光入射到光栅上,从而衍射光相干叠加产生莫尔条纹;并对上述4个系统产生的莫尔条纹做了模拟。利用Zernike多项式对莫尔条纹进行拟合得到干涉曝光系统的波前像差,比较了4个系统的差异。结果表明,采用离轴抛物镜/洛埃镜系统制作中、小口径平面全息光栅是最为合适的。在此基础上,研制了用于制作最大尺寸为110 mm×110 mm,刻线密度〉1 200 l/mm的平面全息光栅的离轴抛物镜/洛埃镜干涉曝光系统,在洛埃镜和离轴抛物镜面形精度为λ/8（λ=632.8 nm）的前提下,平面全息光栅的衍射波前像差为0.239 6λ（λ=550 nm）。此系统经过消除外界扰动和精细装调后,可用于制作衍射波前像差达λ/6~λ/7（λ=550 nm）以上的平面全息光栅。

摘要：针对移动通信网络基站间需要建立高精度时间同步的需求,研制了一种具有高精度时间同步功能和高精度频率输出的时间同步器,并设计了相应的性能测试方法。测试结果表明,在同等条件下,不同时间同步器输出的1 PPS平均同步精度优于5 ns/d,24 h内输出的频率准确度优于10-12/s,其他各项指标基本合格,符合设计要求。

摘要：自主水下机器人(AUV)与移动对接平台之间的实时路径规划,是AUV与移动对接平台进行自主对接的使能技术之一。针对复杂动态环境下AUV与水下移动平台对接的实时性和终端姿态需求,研究了一种基于混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)的AUV与水下移动平台对接的实时路径规划方法。利用对障碍物约束、AUV本体约束进行相应的分析和线性化,根据多个对接阶段的需求设计了距离收敛、时间最优和姿态最优等不同的目标优化函数,建立了移动对接目标函数,形成相应的多约束线性规划模型,实现对AUV加速度优化,得到满足所有约束且目标函数最优的实时优化路径。最后,在充分考虑AUV实际的动力学模型下的仿真实验分析,验证了此方法的有效性。

摘要：利用图形处理单元(graphic processing unit,GPU)进行通用计算近年来得到关注,Nvidia和AMD公司已推出了各自的开发环境CUDA和ASC.很多计算在GPU上的速度远高于目前的CPU.格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)作为一种网格上的粒子方法,对流动模拟具有良好的内在并行性,非常适合利用GPU进行大规模并行计算.本文提出了一种耦合Nvidia和AMD的两类GPU完成LBM凹槽流模拟的算法,对于两类GPU,在LBM的D2Q9模型下分别设计了相应的算法和程序,之后利用消息传递接口(message passing interface,MPI)协议通过多程序多数据流(multi-progra mmulti-data,MPMD)模式使其能够联合计算,以充分发挥混合GPU集群系统的性能.通过GPU和CPU程序结果的比较,证实了GPU计算的正确性和所能带来的显著的加速比,为建设通用大规模GPU并行计算平台提供了重要参考.

摘要：本文设计一种用于1012 n/s量级氘氚中子发生器HINEG(High Intensity Neutron Generator)的旋转氚靶系统,对该系统的技术难点、机械和冷却方案等进行介绍,给出了该靶系统的设计关键指标参数,并利用CFD方法对该旋转靶系统的传热过程进行三维模拟和分析。分析结果表明,该靶系统在稳定运行时,靶片最高温度为48℃,靶系统采用的冷却方案可以有效地实现靶系统的散热,不会发生氚的大量释放和靶片熔毁。