摘要：轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、智能信息感知和人工智能天线的物理层基础。该文首先结合可重构天线实现机理,给出了OAM可重构天线设计的方法及具备的特点;然后,系统性综述了具有可重构特征的OAM天线的研究进展;最后,对未来设计具有可重构特征的OAM天线研究进行了展望。

摘要：为了满足磁约束核聚变领域的杂质测量要求，研制了一套Seya Namioka真空紫外光谱仪。该光谱仪的主要部件是可调宽度的入射狭缝、凹面光栅和探测器。光谱仪的光通量通过可调节宽度的入射狭缝来调节，入射狭缝宽度可以在10～1 000μm范围内调节。分光元件选用线密度为1 200 lines·mm-1的凹面全息光栅。光栅表面涂有铝（Al）和氟化镁（MgF2）,以提高衍射效率。光栅的可使用波段为50～460 nm,针对其中的50～250 nm波段进行光路优化设计。选用深度制冷背照式电荷耦合器件（CCD）作为光谱仪的探测器。通过转动光栅转台旋转光栅来改变衍射角，实现50～250 nm范围内的光谱观测。基于凹面光栅的参数，确定了具体光路，并分析了波长随光栅旋转角度的变化关系及不同波长处的线色散率。基于凹面光栅成像理论，对系统的光谱分辨率进行了计算分析。通过分析不同出射臂下的光谱分辨率，确定最优出射臂为205 mm。在出射臂为205 mm、入射狭缝为20μm的情况下，分析了入射狭缝宽度、像素大小、像差和衍射极限对光谱分辨率影响。结果表明：衍射极限对光谱分辨率的影响最小，基本上可以忽略不计，出射狭缝的宽度对光谱分辨率有较大贡献，大约为0.09～0.10 nm,且在50～250 nm波长范围内缓慢增加。分析了不同入射狭缝宽度（10～80μm）下光谱分辨率，光谱分辨率随狭缝宽度呈递增趋势，变化范围为0.10～0.32 nm,当狭缝宽度达到80μm时，光谱分辨率已经变的较差，不利于高分辨线辐射光谱测量。在实际测量中，应该综合考虑光通量和光谱分辨率需求。采用低压汞灯和微波等离子体光源进行波长校准和性能测试。基于零阶光谱和汞灯的特征光谱HgⅠ（185 nm）对光谱仪进行了波长标定。通过HgⅠ（185 nm）谱线的高斯拟合分析，得到仪器在185 nm处的光谱分辨率为0.124 3 nm,与理论计算值接近。通过实验与理论计算对比不同出射臂下的HgⅠ（185 nm）光谱分辨率，验证了仪器在出射臂为205 mm处获得最佳光谱分辨能力。利用微波等离子体放电光源装置对光谱仪进行了进一步的性能测试，基于光源发射的氮、氧和氦线的测量，验证了光谱仪在50～250 nm波长范围内具有良好的探测能力。

摘要：在恶劣天气条件下采集的图像存在对比度差、清晰度下降等问题。图像质量的恶化制约着计算机视觉的准确性和自动化任务的效率。给出了一种基于限制对比度自适应直方图均衡(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization,CLAHE)与改进多尺度Retinex(Multi-Scale retinex,MSR)的图像去雾算法。该算法将输入的含雾降质图像先经过CLAHE算法处理,再用MSR算法处理,对图像MSR算法处理时,引入Gamma校正因子估计入射光,并对算法中的环绕函数进行优化。结果表明,所提出算法处理后的图像相比原图,图像的信息熵、平均梯度和标准差等方面均有提升;并设计硬件电路,成功在FPGA上演示了视频实时去雾,提高了视频图像去雾的实时性。对板级资源与功能消耗进行了数字化的分析,证明所设计硬件系统属于低功耗范畴。

摘要：针对电类专业实训课常用的蓝、绿、红、黑线混淆放置,乱扔乱放,难找拿错,耗时等问题,提出以AT89C52单片机为控制核心,利用颜色传感器、称重传感器采集线的颜色、数量和长度,通过单片机处理后,控制电磁开锁、电机正反转即存取线、存储存取线记录和显示当前工作状态;利用温湿度传感器采集柜体内的温度和湿度,当柜体内温湿度超过设定值时,蜂鸣器报警并自动电磁开锁散热通风。键盘用于选择线的颜色、数量、长度和常用功能键。当存取线的颜色、数量和长度与键盘输入线数量不一致时产生蜂鸣器报警。通过测试,系统满足以上功能。

摘要：针对星载激光雷达望远镜的设计要求,基于超轻量化主镜组件模型结构,从材料选择、结构形式及轻量化等方面对主次镜间支撑结构及组件进行详细设计,获得次镜组件重仅为0.530 kg;主、次镜间支撑结构重仅为1.000 kg,最终获得望远镜整机结构,总重仅为10.600 kg.通过有限元建模、分析的方法,重点分析了主次镜的面型精度、相对位置关系受重力变形的影响及整机模态,保证了主次镜支撑面型RMS优于λ/40(λ@632.8 nm),整机系统具有较好的刚度和环境适应性.分析结果表明:望远镜主次镜支撑结构及组件满足设计要求,可为同类望远镜结构设计提供一定指导.

摘要：锂离子电池已在移动设备、电动交通工具和储能系统等领域得到广泛应用。开发能够在低温条件下稳定工作的锂离子电池,可满足科学探索与军事战略地位的高寒地区、两极地区,以及高空和近太空等区域对能量储存及释放的需求。电解液作为锂离子电池中一个重要组成部分,对低温下锂离子电池的性能表现起着决定性的作用。传统碳酸酯电解液的高熔点以及低温下的离子传输速度缓慢的特性,会导致寒冷环境下电池输出功率的下降甚至电池失效。引入低熔点组分溶剂,降低碳酸乙烯酯溶剂在电解液中的比例或者设计无碳酸乙烯酯电解液,可以有效改善电解液的液程范围和离子导电能力,从而减小电池极化,提升锂离子电池的低温性能。本文首先从电解液的角度阐述了LIBs在低温下的失效原因和析锂机制。在此基础上,探讨了近五年来关于低温电解液设计的研究成果和改性策略,包括溶剂分子、锂盐和成膜添加剂的选择等。此外,介绍了近年来提出的高熵电解液、稀释高浓电解液和弱溶剂化电解液等新型电解液设计策略。最后,总结了低温电解液设计策略的优缺点、科学挑战,并就该领域的现状提出了未来可能的发展方向。

摘要：我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。

摘要：交流电热效应对实现微流体的驱动和微流体中粒子的操控具有便捷高效等优势。采用对称、非对称平面电极、对称双面电极及螺旋叉指电极,利用有限元方法对其电场、温度场、流场和粒子浓度场进行了强耦合仿真计算,并分析了所施加电压和电导率对局部流速及温度梯度的影响。进而,比较了不同几何类型叉指电极在相同激励下对微流体的驱动能力。结果表明,在只改变电压或电导率的情况下,电压与局部流速及温度梯度的平方成正比,电导率与局部流速及温度梯度呈线性关系;在相同激励下,四种叉指电极的局部流速和温度梯度大小依次为非对称电极、对称电极、双面电极和螺旋电极。实现了对多种典型几何形式微电极的交流电热效应仿真分析,可为优化利用该效应及相关的生物传感器设计提供参考。

摘要：提出了一种基于序列锥规划的多输入多输出雷达正交连续相位编码波形设计方法,以最小化发射信号的自相关峰值旁瓣电平和互相关峰值电平为目标函数,利用序列锥规划在每一个迭代点对其进行一阶泰勒近似,将原问题转化为一系列二阶锥规划子问题,以便采用原对偶内点算法进行有效求解;为了进一步提高算法的优化性能,对相位增量的门限进行线性变化约束。仿真表明,发射阵元个数和编码长度一定时,所提方法设计的正交波形性能明显优于现有方法,而且该方法能够对正交波形的自相关峰值旁瓣电平和互相关峰值电平分别进行定量控制,以便兼顾两者的性能指标,因而在波形设计时更具灵活性。

摘要：为提高集中式MIMO雷达在强杂波中的目标检测性能,同时兼顾雷达发射机对于恒定包络波形的需求,以系统输出信杂噪比最大为优化准则,研究了MIMO雷达恒模多波形及接收机权值的联合优化问题.基于循环优化算法将联合优化问题分解为两个子优化步骤,并提出了基于半正定松弛及高斯随机化的恒模波形设计算法.结果表明所提算法能够在迭代过程中不断增加输出信杂噪比直至算法收敛.此外,其相比于能量约束下的最优波形性能损失很小,能够实现自适应杂波抑制并改善目标检测性能.