摘要：针对空间天文、生物荧光、光谱测量等领域对高灵敏、大面阵探测器的应用需求,研制出基于感应读出方式的延迟线阳极光子计数成像探测器。该探测器由微通道板、延时线阳极以及读出电路组成,其中延时线阳极的性能直接影响探测器的成像质量。作为一种电荷感应读出延时线阳极,该阳极利用信号到达的时间差解码入射光子的位置,可获得高的探测灵敏度和大的成像面积,同时简化了工艺难度并提升了可靠性。设计了感应读出延时线阳极,理论分析了探测器不同设计参数及材料对感应电荷量的影响,提出了解决异层电极间感应电荷量难以平衡的方法。据此研制出了收集面积为40 mm×40 mm的位敏阳极。测试结果表明该阳极信号传输衰减小于10%,极间串扰小于3%。利用该阳极进行了光子计数成像实验,获得了优于150μm的空间分辨率,为研制可应用于天文紫外光谱测量的大面阵、高灵敏探测器提供了理论依据及实验指导。

摘要：设计了一种四宽带且吸收率动态可调的太赫兹吸收器,该吸收器结构简单,由顶层二氧化钒、中间层二氧化硅和底层金属组成。仿真结果表明,在0~10 THz范围内,吸收率超过90%的吸收带共有4个,带宽分别为0.87、0.58、0.61、0.45 THz。随二氧化钒电导率的变化,吸收率可在7.7%~99.9%范围内动态调节。引入阻抗匹配理论和法布里-珀罗共振理论解释了吸收器的物理机理,并通过电场分布分析了多个完美吸收峰的物理来源。此外,该吸收器还具有偏振不敏感和广角吸收的特点,可在微辐射计、生物传感器和隐身技术等领域应用。

摘要：为探究蜡质玉米淀粉(WMS)经普鲁兰酶协同动态超高压微射流技术(P-DHPM)制备纳米淀粉后对其结构及性质的变化规律,本文探讨了处理前后淀粉微观结构、结晶结构、分子结构、粒径、分子量及热性能的变化趋势。结果表明,随着酶解时间的增加,淀粉圆球形颗粒变碎片状、结晶结构逐渐消失、淀粉短程有序性增加、分子量显著(P<0.05)减小;同时,淀粉糊化峰值温度由71.23℃降低至55.81℃,糊化焓值(ΔH)显著(P<0.05)减小至4.68 J/g;酶解淀粉进一步经微射流处理后,粒径降低至纳米级,淀粉颗粒变成更加无规则的小碎片,糊化峰值温度(T_p)降低至55.37℃,糊化焓值(ΔH)增大至14.13 J/g。通过酶解-微射流技术处理WMS淀粉,可制备得到粒径可控且具有短程有序的纳米尺寸淀粉颗粒,提供了一种环境友好、操作简单的制备方法,同时为继续探讨其在淀粉纳米乳液及淀粉基活性包装材料中的应用奠定基础。

摘要：根据材料受冲击载荷时的压力-冲量函数,推导得到了适用于水下爆炸冲击载荷的压力时程公式。通过水下爆炸实验方法测量不同药量、不同距离的压力时程曲线,使用MATLAB软件对实验数据进行拟合,由此计算冲击波冲量和能量参数,并与通用的Cole与Орленко理论计算结果进行对比,验证拟合曲线的准确性。相较于Cole和Орленко理论,新方法得到的压力衰减曲线更接近实验值。计算水下爆炸冲击波的比冲量和比冲击波能时,新模型具有较高的计算精度,其中:比冲量与实验值的误差不超过4%,与Орленко理论相比,精度提高了5%~10%;比冲击波能与实验值的误差不超过1%,计算精度与通用理论相当。

摘要：作为生态服务功能得到广泛认同的植被资源,城市自生地被植物群落在绿地建设过程中存在难以利用的问题,需要通过风景园林设计手法赋予其符合生态秩序的结构与美学特征,才能实现其实践运用价值。面对群落组成复杂、植株难以筛选、缺乏稳定性与美学特征等问题,基于以场地自生地被植物群落为基础进行人工改良设计的思路,提出依托CSR理论对自生群落的物种组成、垂直结构、景观特质进行调控,并采取低干扰方式进行建植与维护的设计、管理途径,通过人工干预的方式促进群落的竞争筛选与演替过程,最终形成相对稳定的低维护地被群落景观。研究开展了初步实验,改良设计的实验群落经过3年的生长与演替,物种组成从R型植物优势转向为更加稳定的C型植物为优势,群落植株密度与覆盖度显著提升,形成了包含主景观层、底部空间保护层、点缀性景观层的垂直结构,在不同阶段呈现出了各具特征的植物景观。实验结果验证了自生地被植物群落人工改良设计途径的可行性,为基于城市自生地被植物群落的植物景观生态设计实践提供了参考。

摘要：为提升系统波能捕获能力,分析浮子受力,以状态空间法近似拟合辐射力,建立直驱式波浪发电系统数学模型。基于最优控制理论,以系统捕获波能为目标函数,在S域求解Hamilton方程,计算奇异最优控制率,经拉氏逆变换后得到理想电磁力信号。结合直接推力控制,设计二阶滑模控制方案,保证电机推力与初级磁链的跟踪效果。仿真结果表明,所提最优功率方案下系统捕获功率高,滑模控制器跟踪误差小、动态性能好,可提高波能转化率,有效降低推力与初级磁链脉动,增强系统鲁棒性。

摘要：在自动指纹识别系统中,指纹防伪能力的发展至关重要.传统指纹一般由表面成像得到,而这种表面的纹理特征极容易被盗取.基于这种传统指纹的识别系统,检测指纹表征攻击的能力十分有限.因此,现有研究普遍针对具有防伪特征的指纹模态,如具有汗腺特征的高精度指纹和具有指静脉特征的指纹开发表征攻击检测算法.在本篇工作中,为了进一步提高指纹系统的表征攻击检测能力,我们提出一种基于光学相干断层扫描技术(Optical Coherence Tomography,OCT)的频域指纹表征攻击检测方法.与以往方法不同,我们首先利用卷积神经网络和残差结构设计了一个频域特征解离模型,通过该模型可以分别解离出时域中叠加在原始OCT指纹图像上的信息(如区分性特征、无效特征和冗余特征).然后,我们让它学习不同的频域编码,并结合OCT指纹在时域中的重构编码形成相应的潜层编码.利用潜层编码,我们设计了一种用于区分表征攻击指纹和真实指纹的预测模型,用于表征攻击检测.在目前常用的OCT指纹数据集上的实验结果表明,我们的方法可以通过在频域中分离出一些叠加在时域中的无用干扰信息,从而有效地消除干扰.在实例方面,该方法的最小误差(Err.)为0.67%,与已有的基于时域的最优方法相比,最小误差降低了3.03%,性能提高了81.89%.

摘要：针对物联网芯片中对加密算法低面积、高吞吐率需求的增加,提出了速度优先、面积优先、面积速度权衡的3种SM4轻量级硬件实现方案.面积优先方案中,对线性函数L/L'进行优化实现,减少48位寄存器以及120比特的异或资源的使用;速度优先方案中,引入2个新的S盒,实现线性函数L/L'与查找表S盒的合并,从而避免线性函数L/L'的时延;面积速度权衡方案中,合并S盒线性映射、逆线性映射以及线性函数L/L'为一个函数,将加密计算均映射到复合域中进行,减少一个S盒线性映射时延,进一步提高速度.与目前已有方案进行比较,面积优先方案面积减少约5.5%~44.8%以上,仅2371 GE,功耗仅为0.88 mW,最大频率为324 MHz;速度优先方案面积为3061 GE,最大频率提高约9.8%以上,可达549 MHz,吞吐率为439.2 Mbps.

摘要：针对固定翼无人机的三维路径跟踪控制问题,设计了一种基于全局稳定积分滑模S面模型的内外环控制器。控制器外环采用全局稳定积分滑模控制,内环采用S面控制。设计控制器外环的全局稳定积分滑模控制律,并采用Lyapunov理论证明所设计控制律的稳定性。对内环的指令信号设计S面控制器,考虑到S面控制器中求导的复杂性,引入二阶微分器,解决内环中导数存在积分爆炸的问题。半物理仿真试验结果表明,提出的控制器能精确跟踪期望路径,具有良好的控制性能和抗干扰性能。

摘要：该文考虑无人机(UAV)交通监测与移动边缘计算(MEC)技术结合的智能交通系统。为了保障系统中数据时效性并且降低系统能耗,提出计及信息年龄(AoI)的UAV计算卸载优化方法。首先,建立UAV辅助的MEC系统模型,允许MEC服务器缓存常用的应用程序并为UAV提供计算卸载,以支持UAV执行交通监测任务。通过联合优化UAV任务卸载决策、UAV上下行通信带宽分配以及被卸载任务的计算资源分配,最小化所有UAV与MEC服务器的总能耗,同时满足AoI与资源容量等约束条件。其次,系统能耗最小化问题是混合整数非凸优化问题,因此采用离散化和线性化手段,快速获得问题的近似最优解,并设计离散点生成算法来调节近似误差。最后,仿真结果表明,即使对于大型的非凸问题,所提方法也能够快速得到近似最优解,并且可以在不同的任务场景中满足AoI等约束条件,最大限度降低系统能耗。仿真结果验证了所提方法的有效性。