摘要：针对相关延迟移位键控系统(CDSK)传输效率较差的缺点,设计出一种基于施密特正交降噪改进型多用户多进制相关延迟移位键控(NR-I-MUMA-CDSK)混沌通信系统。该系统在发送端利用施密特正交化产生N组不同的正交混沌序列,将产生的序列分别复制P次,结合多进制信息映射和多载波技术,使每个用户可以携带K个数据比特,并设计将N个用户信息通过N个不同正交混沌信号承载叠加后,在一条载波上进行传输,提升系统的传输速率和能量效率。接收端采用滑动平均滤波器处理信号,使噪声方差由N_(0)/2降低至N_(0)/2P,减小噪声干扰,进而减小系统误码率。对该系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道和Rayleigh衰落信道下分别进行了理论公式推导和系统仿真分析。结果显示,相比CDSK文中系统提高了系统的信息传输速率和能量效率,且信息传输速率随N和K不断提升,同时随着K的增加,平均比特能量减少了接近100%。文中还对不同参数对系统误码率的影响进行仿真验证,结果表明系统误码率在两种信道下,均与P和进制数M成反比,与N和R成正比,与理论公式推导结果一致;同时在Ray-leigh衰落信道下对路径数L和不同路径增益下进行仿真,验证了路径数和路径增益对误码率的影响。相较于多种混沌通信系统,文中系统误码率大大降低,且系统误码率随着M的增大而减小,证明了该系统具有很好的理论价值及实际工程意义。

摘要：针对传统数字水印算法的透明性随嵌入强度的增加而下降的问题,已有许多零水印算法提出。然而大多数算法或是鲁棒性和稳定性较差,或是基于灰度图像设计的。本文提出一种基于彩色图像Tetrolet变换的频数质心零水印算法。该算法先提取彩色载体图像YCbCr空间的亮度分量,再对亮度分量进行Tetrolet变换获得其低频系数,再通过分块非负矩阵分解,采用计算频数质心的方法构造特征矩阵。对水印信息依次进行Polar码编码,二维交织构造出交织矩阵;最后将含有水印信息的交织方阵和特征矩阵进行异或操作生成零水印。仿真结果证明,该零水印算法可以有效抵抗非几何攻击、几何攻击以及组合攻击,水印提取归一化相关系数值在0.9以上,具有较强的鲁棒性和稳定性,且具有良好的实用性。

摘要：我国新规划山区齿轨铁路中存在超大坡度桥梁结构,在其运营过程中(特别是温度作用下),由于桥梁与齿轨的结构连续性不同,桥梁端部纵向伸缩变形远大于齿轨变形,引发齿轨局部应力过大,导致结构损伤,威胁车辆运行安全。针对温度荷载引起的车辆-齿轨(轨道)-桥梁系统非线性动力相互作用问题,基于车辆-轨道耦合动力学理论,详细考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为和轮轨非线性接触行为,构建温度荷载下车辆-齿轨(轨道)-桥梁系统非线性动力作用研究方法和理论模型;在此基础上研究温度荷载、齿轮-齿轨作用、轮轨作用及多荷载耦合对齿轨变形、振动及应力等力学特性影响,提出保证超大坡度桥梁-齿轨系统匹配和行车安全性方法。研究表明,不同荷载下,桥梁间隙附近齿轨与桥梁变形存在不协调性,齿轨及螺栓出现断裂,严重威胁齿轨系统安全性;齿轨振动主频在100 Hz左右;齿轨应力主要为拉压应力及弯曲应力,最大应力为898 MPa,超过齿轨抗拉强度;紧固件螺栓最大剪切应力为1.51×10^(3)MPa,达到剪切强度643%。建议采用弹性扣件连接齿轨和轨枕能够有效降低齿轨和螺栓的应力,保障齿轨系统安全性。研究成果可为我国齿轨铁路前期设计及后期运维提供理论依据。

摘要：针对目前有监督语音增强忽略了纯净语音、噪声与带噪语音之间的幅度谱相似性对增强效果影响等问题,提出了一种联合精确比值掩蔽(ARM)与深度神经网络(DNN)的语音增强方法。该方法利用纯净语音与带噪语音、噪声与带噪语音的幅度谱归一化互相关系数,设计了一种基于时频域理想比值掩蔽的精确比值掩蔽作为目标掩蔽;然后以纯净语音和噪声幅度谱为训练目标的DNN为基线,通过该DNN的输出来估计目标掩蔽,并对基线DNN和目标掩蔽进行联合优化,增强语音由目标掩蔽从带噪语音中估计得到;此外,考虑到纯净语音与噪声的区分性信息,采用一种区分性训练函数代替均方误差(MSE)函数作为基线DNN的目标函数,以使网络输出更加准确。实验表明,区分性训练函数提升了基线DNN以及整个联合优化网络的增强效果;在匹配噪声和不匹配噪声下,相比于其它常见DNN方法,本文方法取得了更高的平均客观语音质量评估(PESQ)和短时客观可懂度(STOI),增强后的语音保留了更多语音成分,同时对噪声的抑制效果更加明显。

摘要：为满足行星齿轮与滚动轴承集成设计需求,基于多体动力学理论和弹性接触理论,提出一种考虑行星齿轮与滚动轴承动态相互影响且能计算各滚动体接触载荷的行星齿轮-滚动轴承耦合系统动力学建模方法。以风电机组行星齿轮滚动轴承系统为研究对象,构建其耦合系统动力学模型,研究行星齿轮与滚动轴承间的耦合作用机理。研究发现:行星齿轮对滚动轴承动态响应影响显著,受齿轮啮合力影响滚动体接触载荷与轴承偏心轨迹呈高频波动特征,设计时应充分评估行星齿轮对滚动轴承动态响应影响。

摘要：结合有效介质理论和薄膜光学的抗反射设计方法,设计了基于0.65μm工作波长的亚波长金属偏振分束光栅,给出了光栅的优化设计参数,采用严格耦合波理论分析了光栅的偏振分束特性.结果表明,亚波长金属光栅对TE偏振表现为金属膜特性,具有高反射,对TM偏振表现为介质膜特性,具有高透射,在-30°<θ<30°的大入射角范围和0.47μm<λ<0.80μm的宽入射波谱内,该光栅的透射光和反射光均具有高偏振消光比和低插入损耗的特点.

摘要：为提高目前基于掩蔽与基于频谱映射的语音增强方法性能上界以及复杂环境下的泛化能力,提出了一种在联合复频谱与复掩蔽学习框架下的协作式单通道语音增强方法。该方法采用编码器-双分支解码器结构,在编解码部分设计了一种交互协作学习单元(ICU)来监督交互语音信息流,并提供有效的潜在特征空间;中间层则是设计出一种多尺度融合Transformer,以少量参数在空间-通道维度上多尺度地提取细节信息后融合输出,同时对语音子频带与全频带信息建模。在大、小数据集与115种噪声环境下进行实验,结果表明该方法仅以0.57 M的参数量,取得比大部分先进且相关方法更优的主、客观指标,具有良好的鲁棒性与有效性。

摘要：为精细化表征风机基础螺栓松动状态特征,实现对风机基础螺栓松动的智能检测,提出多尺度一维卷积神经网络的风机基础螺栓松动智能检测方法。首先,以风机运行时振动时域信号作为多尺度一维卷积神经网络的输入,摆脱对信号处理和专业知识的依赖,并最大程度保留原始信号特征;然后,通过交替的多尺度卷积层和池化层对时域信号特征进行学习,其中多尺度卷积层设置不同尺度的卷积核进行卷积运算,避免单一尺度卷积核对不同精细度特征的忽略,增强网络对特征的表达能力,实现对时域信号特征精细化分布式表征;最后,在特征输出层后添加Softmax多分类器,利用反向传播逐层微调结构参数建立特征空间到松动状态空间的映射,输出风机基础螺栓松动检测结果。所提方法将松动特征自动学习与松动识别融为一体,实现了风机基础螺栓松动智能检测。通过在稳定转速和变转速下对风机基础螺栓松动检测试验,证明了所提方法的可行性和有效性。

摘要：针对传统的正交差分混沌移位键控(DCSK)通信系统传输率低和误码率(BER)高的问题,提出一种正交多用户差分混沌移位键控(OMU-DCSK)通信系统.通过设计一个正交混沌信号发生器,在时域上得到三个严格相互正交的混沌载波信号,消除了信号与信号间的干扰,同时引入M个预定义子载波以进一步提高传输速率.在接收端,滑动平均滤波器用来对参考信号做降噪处理,再进行相关解调.在加性高斯白噪声(AWGN)和多径瑞利衰落信道下推导出误码率公式,并进行蒙特卡罗仿真,且与其他几种正交系统的传输速率和误码率进行对比.结果表明:该系统具有较高的传输速率和较低的误码率,证明了该系统的优越性及实际工程应用的可行性.

摘要：硅材料因其超高的理论比容量、较低的放电电压及锂离子扩散势垒,成为最有发展前景的高容量锂离子电池负极材料之一。然而,硅负极在充放电过程中会引起巨大的体积膨胀,严重影响其电化学性能。设计具有纳米尺寸和多孔结构的硅负极材料是实现高容量硅负极的有效途径。但目前大多数的制备方法通常工艺复杂、成本高、产率低,限制了其商业应用。因此,采用低成本的方法实现优异电化学性能的多孔纳米硅材料的大规模制备成为了关键。综述了低成本的二氧化硅源镁热还原制备锂离子电池纳米多孔硅负极材料的研究进展,并对硅负极材料未来的商业化应用进行了展望,将为低成本制备锂离子电池纳米多孔硅负极材料的研究提供有用的资料。