摘要：为解决旋流快分(SVQS)系统提升管出口上方空间内油气呈现螺旋上升运动而导致油气在系统空间内停留时间过长的问题,设计了一种新型消涡板结构,并采用商业软件FLUENT 2021 R1对增设新型消涡板的SVQS系统进行了流动模拟。对比未安装消涡板的SVQS系统、增设弯型消涡板的SVQS系统以及增设新型消涡板的SVQS系统的速度场,发现消涡板对SVQS系统的速度场产生了影响,系统中各项速度值变大。新型消涡板在未降低SVQS系统分离效率的情况下降低了系统压降。通过对系统内油气停留时间进行分析,发现消涡板可以减少油气和细小颗粒在系统中的停留时间,且增设新型消涡板的SVQS系统中油气的停留时间小于增设弯型消涡板的SVQS系统中油气的停留时间。

摘要：准垂直GaN肖特基势垒二极管(SBD)因其低成本和高电流传输能力而备受关注.但其主要问题在于无法很好地估计器件的反向特性,从而影响二极管的设计.本文考虑了GaN材料的缺陷以及多种漏电机制,建立了复合漏电模型,对准垂直Ga N SBD的特性进行了模拟,仿真结果与实验结果吻合.基于此所提模型设计出具有高击穿电压的阶梯型场板结构准垂直GaN SBD.根据漏电流、温度和电场在反向电压下的相关性,分析了漏电机制和器件耐压特性,设计的阶梯型场板结构准垂直GaN SBD的Baliga优值BFOM达到73.81 MW/cm^(2).

摘要：量子中继是长距离纠缠分发的关键组成部分,而基于原子系综存储的读出效率是量子中继能否实用化的一个重要指标.本文利用冷原子系综中的自发拉曼散射过程产生Duan-Lukin-Cirac-Zoller量子记忆,在原子系综周围搭建环形腔,增强光与原子相互作用,从而提高读出效率,然而,腔内原子的能级分裂使量子记忆的读出效率降低.本文研究了读出效率随读光相对于原子共振线失谐量的变化关系.结果显示:当读光的失谐量为80 MHz时,本质读出效率为45%,这时腔对读出效率的增强倍数为1.68倍.

摘要：针对基于白光LED室内可见光无线光通信技术的应用需求,设计了等齿距平面菲涅尔透镜.相比常规透镜光接收天线,菲涅尔透镜具有聚焦能力强、焦距短、透镜厚度薄、重量轻、成本低等优点.利用Trace pro软件对设计进行了模拟仿真,分析了透镜不同设计参数对接收天线光学增益、光学效率及光斑尺寸的影响,讨论了透镜在平行光斜入射时的会聚情况.结果表明,平面点聚焦菲涅尔透镜的光学效率可达92.1%,适用于小视场、高增益接收光学系统前端.

摘要：针对室内可见光通信系统的传统光学接收天线无法同时满足高增益和大视场的问题,设计了一种二级级联式光学天线.通过分析信噪比、通信速率与接收天线视场角的关系,发现视场角为40?—60?的光学天线最适用于室内可见光通信系统.通过光学仿真软件Trace Pro的模拟及计算,给出了所设计的二级级联式光学天线的增益随信号光入射角的变化关系.结果表明,相较于传统接收天线,二级级联式光学天线具有更好的光学性能,视场角为菲涅耳透镜单独接收时的4倍.利用Matlab对二级级联式光学天线竖直向上时的接收功率分布进行仿真,结果显示探测器接收到的信号功率提升效果明显,平均值较直接探测时增大了7 d Bm,进一步证实该二级级联式光学天线适用于室内可见光通信系统.

摘要：提出了一种基于Lambert辐射模型的发光二极管光源阵列发射天线光照度计算模型,对室内可见光通信发射天线进行了优化设计.分析了光源的空间分布形式、光源间距、光源中心光束与系统光轴夹角以及空间分布层间距等因素对光照度均匀性的影响.通过仿真模拟和分析,得到了圆形阵列天线在照度均匀性和通信传输信号稳定性方面都优于相同光源数目的矩形阵列天线,并且提高了10%左右;同时得出了在满足室内照明情形下,发光二极管阵列发射天线照度均匀度随光源间距及光源中心光束与系统光轴夹角的增加均呈现出先增加后减小的变化趋势,因此,光源间距和光源中心光束与系统光轴夹角均存在最优值;照度均匀度随空间分布层间距的减小而增加,并给出了5 m×5 m×3 m普通房间内发射天线阵列设计参数的最优值,使发射性能得到了优化,同时节省光源数13%,降低了成本.这些研究为发射天线系统的设计提供了理论依据,具有实用价值.

摘要：本文提出了一种适用于室内可见光通信的新型光学接收端的设计.根据复合抛物面聚光器的聚光特性,将光电探测器与复合抛物面聚光器耦合作为接收子单元,并将这些接收子单元按照特定的几何关系嵌入一个半球面中,得到角度分集型的复合光学接收端,达到水平方向360°,垂直方向180°的大视场.对每个接收单元接收到的光能量,低传输数据时进行相加求和作为最终的接收功率,高数据速率时取各个子单元的最大值作为接收功率.在一个5 m×5 m×3 m的空旷房间中,通过MATLAB对室内可见光通信系统建模仿真.计算结果表明,采用这种复合型光学接收端后,两种不同处理算法下的接收功率相对于直接接收分别提高了11.85和7.47 dB,增益分别为15.31和5.98.信噪比较高,两种情况下的平均值分别为79.17和72.26 dB,且接收信噪比分布平缓,波动较小.这说明采用本文设计的光学接收端,不仅能够得到较大的接收端视场角,同时获得较高的增益和接收功率,以及稳定的接收信噪比,避免了室内可见光通信系统中通信盲区的存在,保证了室内通信性能的稳定性.

摘要：针对室内可见光通信的特点,选择复合抛物面聚光器作为可见光通信系统光学天线,介绍了复合抛物面聚光器的几何结构和光学特性,利用光学仿真软件Trace Pro对复合抛物面聚光器进行了设计、建模与仿真.通过对不同光源条件下复合抛物面聚光器聚光特性的仿真发现:在光源为朗伯辐射模型时复合抛物面聚光器的聚光性能更好,且视场角越小增益越高;但接收端与光源的相对位置对小视场复合抛物面聚光器的实际增益有明显影响,在仿真条件下,视场角为10?的复合抛物面聚光器实际增益为22.88,比理论值降低了31%.在此基础上,在一个5 m×5 m×3 m的房间中对采用复合抛物面聚光器为光学天线的室内可见光通信系统进行了建模,分别得到了直射链路和非直射链路下房间内各个位置的光功率分布.仿真结果表明,采用一个视场角为60?的复合抛物面聚光器为光学天线,两种链路下平均接收功率分别提高了4.29 d Bm和4.77 d Bm,非直射链路比直射链路的平均接收功率提高了11.2%.

摘要：轨道交通网络设计是轨道交通规划的重点,本文研究不确定需求下轨道交通网络设计的鲁棒性优化问题.提出了不确定需求下轨道交通网络鲁棒性的概念.针对不确定需求可以被预测和不可以被预测的两种情况,分别建立了scenario模型、minmax模型,这两个模型在优化目标中均综合考虑了最小化轨道交通线路总长度、最小化乘客总出行距离、最小化乘客总换乘次数,并基于遗传算法给出了这两个模型的求解算法.scenario模型权衡网络的服务水平与网络对于不确定需求的抗干扰能力;minmax模型侧重于网络在最坏情况下仍然能够保持较好的服务性能.最后,给出算例,验证了提出模型与算法的有效性.

摘要：对用于高密度DVD(HD-DVD)光盘存储系统的部分响应最大似然(PRML)检测器的设计和实现进行了详细研究.通过比较光盘信道的线性模型与记忆长度为4—7的部分响应(PR)多项式的幅频特性,从提高PR均衡器和维特比检测器性能的角度,对目标PR的记忆长度及系数的选择进行了详细分析.仿真计算的信噪比-误码率曲线说明,当目标PR的记忆长度为7且与光盘信道模型的幅频特性接近时,PRML检测器的性能最优.还详细描述了PRML系统中维特比检测器的硬件结构,分析证明当目标PR的记忆长度增加时,维特比检测器的逻辑单元规模也会增加,但运算速度并不受影响.经实验验证,目标PR的记忆长度为7个的PRML系统比现有PRML系统的检测性能更好且处理速度也完全满足HD-DVD光盘存储系统的要求.