摘要：图像压缩作为一项关键技术,旨在传输过程中保留尽可能少的关键信息,同时使得压缩后的图像保持较好的质量。而随着计算机视觉的发展,图像的主要消费者不仅仅是人类而更多的是机器,因此探索一种能够同时面向人类视觉和机器视觉的图像压缩方法十分具有意义。然而,现有的基于学习的图像编码技术虽然已经在人眼感知质量上取得了显著性的进步,但由于信号保真度及语义保真度的方法在驱动目标上存在分歧,无法同时满足机器视觉和人眼的需求。因此,本文提出了任务自适应增强的特征解耦可分级压缩方法,旨在利用单一比特流来支持多种视觉任务,并根据需求进行图像的选择性重建或完全重建。具体而言,本方法将图像特征解耦为目标特征和背景特征分别进行压缩和重建,所得到的目标图像用于后续目标检测和语义分割任务,而高质量完整重建的图像供人眼观看。这样不仅在实现视觉任务时避免了重建完整图像,提高压缩效率,还能够满足人眼的不同需求。此外,为了解决因目标区域重要性差异而引起的任务性能不平衡问题,本方法还设计了可插拔的任务自适应单元,并将其嵌入在目标特征解码器中,从而可以根据具体任务需求调整特征以增强重建目标图像的分析性能,而无须重新训练整个网络。实验结果证明,该方法与其他编解码器相比,展现出了更优的任务性能和速率失真(RateDistortion)性能。

摘要：MIMO技术虽然可以提高频谱的利用率,但是多维度的信号处理为MIMO信号的检测带来了极大的挑战.在对各类MIMO检测算法分析的基础上,选择非线性QR分解算法作为研究对象.为了获取更高的检测性能,进一步研究了排序的QR分解并提出了基于L1范数的排序方案.Matlab性能仿真显示,基于L1范数的排序策略和基于L2范数的排序策略对MIMO系统检测性能的影响基本一致,但采用L1范数降低了计算复杂度.在此基础上,设计了基于FPGA的利用Givens旋转改进的排序QR分解的硬件电路结构.在4×4信道矩阵的分解实现中,相较于L2范数求解,L1范数在单个列范数计算中组合逻辑资源至少节省了29.2%,触发器资源至少节省了32.4%.整体结构设计与同等规模的类似结构相比,主频时钟得到明显改善.

摘要：相对于常见的多波长激光器,正交偏振多波长激光器可输出相邻波长偏振正交的多波长激光,可有效消除密集波分复用(DWDM)系统中相邻波长信道的干扰,在光纤传感、光纤通信和光谱检测领域中具有广泛应用。基于保偏光纤(PMF)中的受激布里渊散射(SBS)的轴向偏振牵引效应,设计并实现了具有单倍和2倍布里渊频移(BFS)间隔的偏振正交分插复用多波长布里渊随机光纤激光器(OPI-MWBRFL)。首先,采用3 km长PMF布里渊随机激光腔,实现了7个波长的单BFS间隔正交多波长激光输出,相邻波长偏振消光比不低于33 dB。其次,通过级联21 km长距离单模光纤(SMF)布里渊随机激光腔和3 km长PMF随机腔,实现了具有2倍BFS间隔的正交多波长(4个波长)激光输出,相邻波长偏振消光比可达34 dB。所实现的偏振正交方案由PMF中的SBS轴向偏振牵引的物理机理决定,因此不仅可以实现优良的波长间偏振正交,而且对系统的偏振准直要求低,具有良好的工作稳定性。系统监测实验验证了OPI-MWBRFL系统的良好稳定性。

摘要：针对单反馈环硬件储备池记忆能力不足的问题,提出一种基于多反馈环结构提高储备池记忆能力的方法.通过增加反馈环将更早输入信号产生的响应重新注入回储备池,使更早期的输入信号也影响储备池的内部动态,从而增强储备池的记忆能力.仿真研究了单个和多个反馈环结构的储备池的记忆能力及其在需要更长记忆能力的NARMA30任务中的预测性能.结果表明,把反馈环增加到10个,虚节点数为50时储备池的记忆能力由单反馈环的18.2提高到40.2.仅用两个反馈环,虚节点数为1000时NARMA30预测的归一化均方根误差可从单反馈环的0.27降到0.09.说明通过合理设置多个反馈环的参数,可以设计出任务需要的特定记忆能力,部分解决了储备池的适应性问题.

摘要：以聚酰亚胺为衬底,设计了一种基于石墨烯的工作在太赫兹波段的频率可重构贴片天线,该天线不需要加载电子开关,通过调节偏置电场,可动态地调控天线的谐振频率点并保持辐射性能不变。研究了石墨烯的主要特性,利用天线的等效电路模型,计算了石墨烯贴片天线的输入阻抗,理论解释了频率可调谐的原因。所设计的石墨烯天线在太赫兹波段有5个谐振频率点,覆盖了678.25~721.75GHz的频段,辐射增益峰值可达6.92dB,辐射效率最高可达86.48%。

摘要：提出了一种基于Michelson Gires-Tournois interferometer(MGTI)型不等带宽光交错复用器(interleaver)的新颖设计方法,可以简便地得到所有结构参数。通过z变换简化多镜GT腔(GTE)复杂的透射方向和反射方向光波电矢量的表达式,结合数字信号滤波器中椭圆滤波器的设计原理,利用极点值即可得到GT腔的腔长、臂长差和GT腔各镜面的反射率。给出了占空比为1:3的25 GHz不等带宽interleaver的设计实例,比较了采用不同GT腔结构的多组模拟仿真结果。分析了实现任意占空比interleaver的设计原理,给出了同一3阶结构情况下的4组不同占空比的设计实例,以及3组不同阶数下的占空比为1:4的该结构光交错滤波器的具体设计参数和结果。

摘要：以二元Fibonacci准周期结构的一维等离子体光子晶体为对象,在系统研究不同初始序列及周期数的该结构光子晶体带隙特性的基础上,给出了一种新颖的一维等离子体光子晶体结构,用于扩大全方位光子带隙.相比文献中的结构,该结构更简单(层数大大减少,且属于二元结构),全方位光子带隙宽度也更宽.此外,讨论了等离子体材料参数,如等离子厚度、等离子体频率、碰撞频率对该结构全方位带隙的影响,并与文献结构情况进行了对比.研究结果可为新型全方位反射器的设计提供重要的理论指导.

摘要：基于一维光子晶体异质结构的多帯隙交叠补偿思想,提出了一种新颖的混合准周期级联结构,用于扩大全方位光子带隙.该全方位反射器结构由Fibonacci准周期结构和Thue-Morse准周期结构级联构成,研究表明,相比单种准周期结构,其全方位光子带隙宽度有显著提高.系统研究了结构参数(如周期数、阶数、介质折射率和厚度)对该结构光子带隙的影响,通过与周期结构带隙特性的比较,分析了准周期结构易于实现多带隙交叠的原因,为更复杂带隙结构的补偿和展宽奠定了设计基础.

摘要：提出一个新颖的采用两个级联半导体光放大器(SOA)作为独立全光偏振调制器实现双信道偏振态位移键控(PolSK)光传输系统方案,并进行了实验验证。从发射机端输出的PolSK光信号具有四个偏振态,构成了两个独立的二进制数据信道。各信道数据可以采用不同的码制,码率以及不同的时钟信号。该系统方案,提高了通信系统的比特-符号比以及频谱利用率;又由于PolSK光信号功率恒定,减小了光纤链路中非线性效应对光信号的影响提高了通信系统长距离数据传输能力;在接收机端实现了光信号的直接偏振检测,简化了接收机的设计和成本;又由于采用了稳偏接收模块使接收系统能够实现稳定信号接收。构成了基于本方案的实验系统,进行了一系列基础实验和性能测试。分别进行了50 km,80 km以及100 km长距离光纤数据传输实验,实验结果表明所提出的系统方案是有效的。

摘要：柑橘是我国总种植面积最大的水果,改进其品质筛选方法能够降低劳动成本并有效提升产业经济收益。本文利用蒙特卡罗法对柑橘的近红外光检测进行模拟仿真,根据柑橘三层结构建立了具有不同吸收系数、散射系数、折射率和各向异性因子的三层球形光学模型。同时,综合考虑光子入射轨迹、曲面边界对光子运动轨迹的影响以及收集的反馈信息,搭建了柑橘品质近红外检测的仿真系统,并设计了一种收发一体的多功能光纤探测器。结果表明,所设计的光纤探测器可以实现对果肉层光子的选择性探测,有效提高了柑橘内部品质信息的检测灵敏度。