检索结果-南通市图书馆

作者：张玉荣哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

伴随社会和技术的进步,企业借助无人机改革运营方式和提高运营效率的效果愈加显著,“无人机+行业应用”已经成为一大发展趋势。与无人机相关的各类应用及其产品市场需求量巨大,为各种与无人机应用相结合的技术发展带来了空间和动力。在... 详细信息

伴随社会和技术的进步,企业借助无人机改革运营方式和提高运营效率的效果愈加显著,“无人机+行业应用”已经成为一大发展趋势。与无人机相关的各类应用及其产品市场需求量巨大,为各种与无人机应用相结合的技术发展带来了空间和动力。在无人机智能系统中,将基于深度学习的计算机视觉技术与无人机航拍技术相结合,实现目标检测是一项重要的工作,而对目标的识别和定位是其最重要的环节之一。与通用目标检测不同,无人机航拍图像具有高分辨率、小尺度目标多且密集、不同类型目标间尺度差异大、背景复杂等特点,因此与其他图像相比,无人机航拍图像使目标检测工作更加困难和复杂。本文针对上述问题,设计了一个基于改进YOLOv5的轻量化目标检测算法,在公开数据集VisDrone-2019上进行了训练和验证。主要的研究成果如下:(1)针对无人机高空拍摄的地面目标尺寸较小且分布密集的特点,本文在原YOLOv5模型三个检测头的基础上,增加了一个专门针对小尺度目标的检测头P2,让浅层的高分辨率特征图参与后续的多尺度特征融合模块,有效避免了网络在多次下采样的过程中丢失小尺度目标的关键特征信息问题,提高了模型对小目标的检测精度。(2)本文设计了一种增强的多尺度特征融合金字塔网络DSI-FPN,采用参数量和计算量都较少的深度可分离卷积和Involution算子,以及空间注意力机制对FPN+PAN网络进行优化设计,生成信息更丰富的特征图用于网络的检测任务。其次,本文提出了一种自适应通道空间注意力机制SCBAM,在CBAM模块中引入自注意力机制,将非局部信息加入到原本仅具有局部信息的交互中,打破卷积核的限制,扩大模型感受野,提高了模型的特征表达能力。(3)针对无人机设备部署目标检测器时存在的算力不足问题,本文在模型轻量化设计部分,借鉴知识蒸馏的思想,使用基于特征层的联合教师网络知识蒸馏架构。设计联合教师的蒸馏损失,平衡两个教师网络对真值的贡献,动态调整学生网络的学习走向。该机制可以挖掘教师网络特征层中的潜在知识,指导学生网络学习更具泛化性的特征。通过迁移联合教师网络的中间特征层和输出层的知识信息指导学生网络学习,提升检测精度,并有效降低网络的参数量和模型大小。最后通过实验验证,本文基于YOLOv5m改进后的模型在公开的无人机图像数据集VisDrone-2019上的检测精度达到了 43.9%,相比于原YOLOv5m模型提高了 7.4个百分点。采用知识蒸馏后的模型参数量与之前相比约减少了 58个百分点,检测精度为40.2%,相比于原YOLOv5s模型提高了 7.8个百分点。

关键词：深度学习目标检测无人机航拍图像多尺度特征融合注意力机制知识蒸馏

全液相两步法金属辅助化学刻蚀制备多晶黑硅太阳能电池

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全液相两步法金属辅助化学刻蚀制备多晶黑硅太阳能电池

作者：韩长安苏州大学

学位级别：硕士

近几年，黑硅作为一种具备纳米陷光结构的新型半导体光电材料，由于其在可见——红外波段反射率极低，能够有效的提高电池片的转化效率，因而受到了人们的极大关注。制备黑硅的方法很多，其中金属辅助化学刻蚀法由于所需设备简单、成本... 详细信息

近几年，黑硅作为一种具备纳米陷光结构的新型半导体光电材料，由于其在可见——红外波段反射率极低，能够有效的提高电池片的转化效率，因而受到了人们的极大关注。制备黑硅的方法很多，其中金属辅助化学刻蚀法由于所需设备简单、成本低、易于整合到目前太阳能电池生产工序中而备受人们青睐。目前已有许多小组在从事金属辅助化学刻蚀方法的研究，也取得了一定的成果，但大多都采用一步法进行实验。而一步法制黑硅存在两方面的缺点：一方面，反应过程消耗大量的重金属Ag;另一方面，残留过多的金属粒子增加了后续清洗工作的负担。本文研发的全液相两步法不仅可以与产线上现有制绒工艺很好的兼容，而且可以有效的解决一步法制黑硅的两大弊端，这在很大程度上节约了生产成本，也简化了产线上的工艺步骤，所以研究两步法制黑硅具有重要的实践意义。首先，两步法制黑硅(TSM)是指应用控制变量法先将制绒过的硅片先放到硝酸银（催化剂）溶液中反应一定时间，再放入适当体积比的氢氟酸（刻蚀剂）和过氧化氢（氧化剂）混合溶液中反应一段时间，制备出具有纳米陷光的绒面结构，即黑硅结构。本文主要研究了三种溶液浓度以及反应时间下的硅片绒面形貌，选用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）对其进行了表征。结果发现：不同的溶液浓度和反应时间会得到纳米线状和孔洞状两种完全不同的结构。其次，本文通过SEM、EDX和粒径分析软件对两步法与一步法制黑硅中Ag颗粒进行了表征，结果发现：两步法消耗非常少的重金属，而且金属粒子分布很均匀，颗粒大小也有一定的规律性。因为两步法反应消耗很少Ag，后续可以很彻底的将残余的金属粒子去除干净，避免了电池片表面金属残余导致的复合。最后，从结构上来看两步法制黑硅相当于在原来微米结构的基础上又生长了一种纳米结构，即形成了一种微纳复合结构，这样就使得硅片的反射率由原来的25%左右降低到5%左右甚至更低。选用标准8度角绒面积分式反射仪（D8反射仪）对黑硅的光学性质进行了表征，并发现确实能够获得极低的反射率。然而，这种具有极低反射率的黑硅却有很深的结构，即很大的比表面积，会大大增加表面载流子复合中心数量，导致电池片的转换效率下降。所以，我们在制完黑硅之后加了一步剥离修正，通过参数的调控可以将纳米陷光结构的深度控制在理想的范围内。本文将两步法制完的多晶黑硅电池在苏州阿特斯阳光电力科技有限公司做了流片分析，流片数据表明该类电池的平均效率为18.05%，高于产线17.52%的平均值。综上所述，我们在实验室和产线上证实了全液相两步法金属辅助化学刻蚀制备黑硅太阳能电池的可行性，并且与一步法比较体现出了其较大优势。本文的研究内容可以在很大程度上促进我国光伏产业的发展，全液相两步法制黑硅技术存在巨大的实践应用潜力。

关键词：两步法制黑硅金属辅助化学刻蚀 Ag纳米颗粒微纳复合结构光电转换效率反射率

溶胶凝胶法制备BaFe12O19铁氧体磁性薄膜和性能研究

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溶胶凝胶法制备BaFe12O19铁氧体磁性薄膜和性能研究

作者：李慧苏州大学

学位级别：硕士

六角磁铅石钡铁氧体薄膜材料由于其具有优异的化学稳定性、较高的饱和磁化强度、较高的矫顽力以及高的垂直磁晶各向异性场而被视为磁记录介质的优秀候选材料,另外,该材料还具有很高的电阻率,在高频低损耗微波和单向微波集成电路方面也... 详细信息

六角磁铅石钡铁氧体薄膜材料由于其具有优异的化学稳定性、较高的饱和磁化强度、较高的矫顽力以及高的垂直磁晶各向异性场而被视为磁记录介质的优秀候选材料,另外,该材料还具有很高的电阻率,在高频低损耗微波和单向微波集成电路方面也有很高的应用价值。鉴于此类应用,BaFeO薄膜通常需要满足以下几个条件:一、薄膜中磁性相BaFeO的含量要高,以达到较高的饱和磁化强度;二、薄膜具有较好的c轴取向,以获得高的磁晶各向异性从而获得大的矫顽力,这对垂直磁性记录尤其重要;三、小的晶粒尺寸以提高信噪比并提高磁记录的密度。BaFeO薄膜可通过溅射法(sputtering)、脉冲激光沉积法(PLD)以及溶胶凝胶(Sol-Gel)等方法制备。研究表明,溶胶凝胶制备BaFeO薄膜过程中,前驱体胶体的性质,尤其是Fe/Ba的数值很大程度上决定了薄膜最终的结构和磁性能。通常过量的Ba对形成六角BaFeO相(BaM)是有利的。本文中,我们试图用溶胶凝胶法在高Fe/Ba比的条件下得到高BaM相含量且磁学性能好的薄膜,对薄膜的制备过程中的各种工艺条件如Fe/Ba配比、催化螯合剂柠檬酸的量、退火温度以及薄膜厚度等对薄膜性能的影响做了较系统的研究。本文还对BaFeO / NiZn FeO复合薄膜做了探索性的研究。首先,我们研究了溶胶中的Fe/Ba的值及退火温度对所制备BaFeO薄膜性能的影响。结果表明,在Fe/Ba比为6.5.5的范围内都可以得到纯BaM相,且有一定的c轴取向,垂直面内的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)随Fe/Ba的升高而降低。对Fe/Ba = 6.5的薄膜,退火温度(Ta)为850℃时,二者数值分别为290 emu/cm和4200 Oe,但是对Fe/Ba = 9.5的薄膜来说只有116 emu/cm和2300 Oe。α-FeO相随Fe/Ba值的升高而出现,α-FeO相的出现使薄膜中的磁性相减少,从而降低了薄膜的Ms和Hc。对Fe/Ba = 6.5的薄膜在不同的温度下退火,随着退火温度的升高,越来越多的针状BaM颗粒出现,同时Ms和Hc逐渐升高,Ta从800℃升高到900℃时,Ms和Hc分别从120 emu/cm ,2500 Oe增至345 emu/cm,4600 Oe。Ms的升高是因为薄膜中的BaM相含量增多,Hc的升高跟晶粒的大小及取向有关。然后,我们研究了前驱体胶体中柠檬酸的含量对所制备薄膜性能的影响。结果表明,通过控制配胶过程中柠檬酸的量可以改善BaFeO薄膜的成相及取向,适量的柠檬酸对BaM的成相有利,在CHO·HO :Ba(NO)·6HO = 6:1的条件下,经850℃退火,制备了在自然氧化的Si(100)基片上生长的具有良好c轴取向的BaM薄膜。垂直面内的Ms⊥达到300 emu/cm左右,矫顽力Hc⊥达4200 Oe。采用低成本的溶胶凝胶工艺制备出了磁性良好的BaM薄膜。另外,我们制备了NiZnFeO软磁薄膜,并研究了退火条件对其性能的影响。发现M随退火温度的升高单调递增,当T由500℃升高到800℃时,M由219 emu/cm升高到334 emu/cm;H先增后减,在T = 700℃时有一个最大值。由于随温度升高,四面体间隙的Ni回到八面体间隙,使磁矩增大,各向异性能降低;同时晶粒随退火温度升高而长大,两方面共同决定了M及H的变化。基于软硬磁的耦合理论,我们尝试制备BaFeO / NiZnFeO复合膜,XRD结果表明退火后薄膜中未能形成BaM相,磁性测量表明复合膜磁性较弱。因此,有待对软硬磁薄膜的制备工艺进一步改进。

关键词：铁氧体薄膜溶胶-凝胶 c轴取向 BaM磁性薄膜 Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁性薄膜

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原位外延生长YBCO薄膜及取向控制

原位外延生长YBCO薄膜及取向控制

作者：朱东亮苏州大学

学位级别：硕士

高质量的YBa2Cu3O 7 ??（YBCO）薄膜是许多超导器件的核心材料。在保证高的超导临界转变温度的前提下,不同的应用要求高度各向异性的YBCO薄膜具有特定的面外取向。例如:在需要传输大电流的情况,要求YBCO薄膜具有高度的c轴取向;而在制备... 详细信息

高质量的YBa2Cu3O 7 ??（YBCO）薄膜是许多超导器件的核心材料。在保证高的超导临界转变温度的前提下,不同的应用要求高度各向异性的YBCO薄膜具有特定的面外取向。例如:在需要传输大电流的情况,要求YBCO薄膜具有高度的c轴取向;而在制备本征Josephson结时,则可能要求YBCO薄膜具有a轴取向。不仅如此,面内取向也是获得高质量YBCO薄膜需要考虑的重要因素。因此,有必要对制备YBCO薄膜的工艺进行更深入的研究。本文采用激光脉冲沉积技术（PLD）,在氧化镁（MgO）单晶衬底上成功地原位外延生长了不同面外取向的YBCO薄膜。对c轴取向、a轴取向、面外45°倾斜的（103）取向薄膜的生长条件进行了大量细致的研究,初步描绘出了温度和压强组成的取向生长相转变区间图,并讨论了导致不同取向生长的内在机理。在获得c轴取向的前提下,我们也对YBCO薄膜面内取向的控制生长技术进行了尝试。主要采用X射线衍射极图（Pole Figure）测试技术分析了YBCO薄膜的面内取向,以及与衬底的取向关系。结果表明,YBCO薄膜与衬底之间的取向关系有0o,45o或0o/45o混合取向三种情况。不经过工艺控制, YBCO薄膜一般具有八次对称（0o/45o混合）的极图,即薄膜面内存在大角度的晶界;经过一定的工艺条件调整,可以获得四次对称（0o或者45o）的极图,即薄膜内的晶粒在面内有比较一致的取向关系。我们应用界面能理论对YBCO薄膜的面内取向生长的动力学进行了分析,初步成功地解释清楚了面内取向生长机制的问题。总结而言,我们通过工艺参数的调节,不仅成功地原位外延生长出不同面外取向的YBCO薄膜,而且也得到了面内取向生长的工艺条件,并对取向生长机理进行了初步的探讨。

关键词： YBCO薄膜面外取向面内取向 PLD

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GPS弱信号中的C/A码捕获算法研究

GPS弱信号中的C/A码捕获算法研究

作者：孔维杰哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

近年来,伴随着卫星导航定位技术在军事和民用应用领域的不断扩展,对导航接收机性能也提出了越来越高的要求。GPS信号捕获作为提高接收机灵敏度的核心技术之一,是接收机基带数字信号处理中的关键环节,在地铁、峡谷、室内等恶劣环境下的... 详细信息

近年来,伴随着卫星导航定位技术在军事和民用应用领域的不断扩展,对导航接收机性能也提出了越来越高的要求。GPS信号捕获作为提高接收机灵敏度的核心技术之一,是接收机基带数字信号处理中的关键环节,在地铁、峡谷、室内等恶劣环境下的弱卫星信号捕获算法已成为当前的研究热点。针对当前国内外关于接收机捕获问题研究中存在的一些不足和盲点,本文对微弱信号环境下的GPS导航接收机C/A码捕获算法开展了深入分析和研究。首先,分析了直接序列扩频通信技术理论、GPS信号结构、GPS信号中伪随机码的相关特性,对GPS数字中频信号进行建模并仿真生成了中频信号;研究了信号检测理论和门限判决方法,详细阐述了GPS接收机弱信号捕获的基本原理,对相干累积、非相干累积和差分累积算法这三种重要累积算法的检测特性、处理增益、计算量及可能引起的损耗进行了理论分析,并通过仿真对比分析了三种算法检测概率与载噪比大小的关系。其次,针对捕获过程中导航电文数据可能翻转的问题,首先对半比特和全比特算法这两种导航电文边沿估计算法进行了对比分析。针对现有导航电文边沿估计方法的不足与缺陷,提出了一种改进的导航数据边沿探测方法,即连续翻转数据符号的方法,仿真结果表明,该算法可成功估计码相位和载波多普勒频移,并且在相同载噪比环境下,该算法检测概率高于全比特、半比特和圆周算法。然后,在导航电文翻转对于多普勒频移和自相关峰的位置影响理论分析的基础上,得出了C/A码自相关峰的导航数据翻转不敏感特性的结论,同时,在传统平均相关技术的基础上,提出了平均处理前对各数据块进行多普勒频移补偿的改进方法。基于以上两点分析,设计了一种基于C/A码导航数据翻转不敏感特性的弱信号C/A码捕获算法,仿真结果表明,该算法可以在不估计导航电文边沿位置的情况下实现C/A码时延和载波多普勒频移的有效估计。最后,对C/A码的互相关序列的近正交特性进行了理论分析和仿真验证,同时针对强信号对弱信号捕获干扰和减少对多个卫星同时捕获所需要的时间这一亟待解决问题,设计了一种基于C/A码互相关序列近正交特性的微弱信号环境下多卫星C/A的并行捕获算法。通过仿真分析发现该算法在成功捕获到卫星C/A码时延和载波多普勒频移的同时,相对于与传统基于C/A码互相关特性的捕获算法,不需要很多的运算量,有效改善了接收机的灵敏度。

关键词：弱信号捕获非相干累积差分累积分块半比特算法

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单晶黑硅微结构及其在太阳电池中的应用研究

单晶黑硅微结构及其在太阳电池中的应用研究

作者：朱磊苏州大学

学位级别：硕士

晶硅太阳电池长期以来一直占据着光伏市场的主要份额,“降本提效”作为晶硅太阳电池行业发展的主旋律,也是电池技术革新的推动力。制绒工艺作为晶硅太阳电池制备中的第一道工艺,通常是利用化学腐蚀方法在硅表面形成凹凸不平的织构化结构... 详细信息

晶硅太阳电池长期以来一直占据着光伏市场的主要份额,“降本提效”作为晶硅太阳电池行业发展的主旋律,也是电池技术革新的推动力。制绒工艺作为晶硅太阳电池制备中的第一道工艺,通常是利用化学腐蚀方法在硅表面形成凹凸不平的织构化结构,以增强电池表面陷光效果,提升其对光的吸收效率,是电池效率提升的基础。近几年,由于制绒添加剂的快速发展,单晶制绒工艺得到大幅改善。目前行业内主要是采用碱(KOH或NaOH)与快速制绒添加剂组成的混合溶液在硅表面腐蚀形成1～3μm随机分布的金字塔绒面结构,其反应温度一般在80℃左右,制绒时间约7 min,溶液寿命约400 run。接下来,如何进一步改善单晶太阳电池的制绒工艺仍然是行业研究的热点。在过去几年,本课题组已成功将金属催化化学刻蚀(MCCE)黑硅技术应用于多晶太阳电池绒面制备并实现产业化,推动了多晶太阳电池技术的进步。本论文主要以单晶衬底为研究对象,研究单晶黑硅微结构的制备及其在单晶PERC(Passivated emitter and rearcell)电池上的应用。主要研究内容及研究结果总结如下:首先,利用金属催化化学刻蚀分别在抛光单晶硅片表面和常规微米金字塔结构表面制备纳米线和多孔硅黑硅结构。重点研究了不同Ag+浓度和ρ值(HF浓度占HF与H2O2浓度之和的比例)对黑硅结构形貌及陷光性能的影响。研究结果表明:抛光单晶硅片和微米金字塔表面的纳米结构密度随着Ag+浓度的增加而增加;抛光单晶硅片表面,在Ag+浓度为1×10-3 mol/L、ρ值为85%时制备出深度约6 μm的硅纳米线结构,其最低反射率为4.3%;在微米金字塔结构表面,随着ρ值的增加,黑硅结构深度呈增加趋势,但金字塔的塔尖被腐蚀程度也随之增加;在Ag+浓度为5×10-3 mol/、ρ值为80%时,金字塔与多孔硅黑硅结构构筑的复合结构表面获得2.6%的最低反射率。其次,基于纳米线和多孔硅黑硅结构制备单晶金字塔绒面结构。重点研究了不同制备条件下的单晶黑硅结构及其对后续金字塔结构形成的影响。研究结果表明:在Ag+浓度为1×10-3 mol/L时,MCCE刻蚀150 s制备出深度为1～2 μm纳米线黑硅结构,该结构在碱制绒液中反应300 s可获得完整的金字塔绒面;在Ag+浓度为3×10-4mol/L时,MCCE刻蚀180s制备出深度为200～1000nm的多孔硅黑硅结构,而该结构在碱制绒液中仅反应180 s可获得完整的金字塔绒面,即实现了单晶硅片的超快速制绒;该超快速制绒工艺制备的金字塔绒面在300～1100nm波长范围内加权平均反射率为11.8%,与目前常规快速制绒工艺制备的金字塔绒面(300～1100 nm波长范围内加权平均反射率为12.5%)相比,其陷光性能有所提升。最后,对比研究了超快速制绒与常规快速制绒两种工艺制备的单晶PERC电池的电性能。研究结果表明:超快速制绒工艺制备小金字塔绒面电池具有更好的光捕获能力和钝化效果,该工艺制备的单晶PERC电池平均效率为22.88%,最高效率为23.02%,均高出常规快速制绒制备的单晶PERC电池(平均效率为22.73%,最高效率为22.83%);另外,经估算,该超快速制绒工艺的化学品成本与目前常规快速制绒工艺相当。

关键词：黑硅微结构金属催化化学刻蚀超快速制绒金字塔绒面单晶PERC电池

黑硅电池片上液相沉积法制备SiO2薄膜的研究

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黑硅电池片上液相沉积法制备SiO2薄膜的研究

作者：张雪飞苏州大学

学位级别：硕士

黑硅因其独特的纳米结构，具有很宽的光谱吸收范围，极低的反射率，以及一些其他优良的特性，一经发现就获得了科学家们的广泛关注，在硅太阳能电池领域有着很大的应用潜力。但黑硅由于表面积的增大以及制备过程中引入的缺陷，具有较高... 详细信息

黑硅因其独特的纳米结构，具有很宽的光谱吸收范围，极低的反射率，以及一些其他优良的特性，一经发现就获得了科学家们的广泛关注，在硅太阳能电池领域有着很大的应用潜力。但黑硅由于表面积的增大以及制备过程中引入的缺陷，具有较高的表面复合速率和较低的少数载流子寿命，因此，为了提高黑硅的性能，需要对其表面进行有效的钝化处理。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积SiNx薄膜对常规电池表面具有不错的钝化效果，但是一方面该方法沉积的SiNx薄膜与黑硅表面的纳米结构之间的适形性并不太好，一些较深的坑洞中沉积的薄膜不均匀，不能与洞底部的硅紧密接触;另一方面，该设备投资大，生产成本较高，因而有必要探索更好的钝化方法。液相沉积(LPD)法，作为一种从湿法化学中发展起来的制备氧化物薄膜的方法，具有工艺简单、成本低、产量高等优点，适合商业生产，更为重要的是SiO薄膜对Si电池也具有极好的钝化效果，但是，研究液相沉积法制备的SiO薄膜对黑硅的钝化效果的工作尚不太多和深入。首先，本文对液相沉积法制备SiO薄膜的工艺进行了研究，主要研究了硼酸浓度、氟硅酸浓度、沉积温度和沉积时间对SiO薄膜生长的影响，通过扫描电子显微镜(SEM)，傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪等仪器对薄膜进行了测试和表征。表征结果显示，这些参数对SiO薄膜的生长速率和表面形貌都有较大的影响。其次，本文对液相沉积法制备的SiO薄膜的钝化性能进行了研究，在电池产线上对黑硅片进行LPD法镀膜，并制作成黑硅电池片.。结果表明，在黑硅电池片上能够生长出较均匀和致密的SiO薄膜，但是由于缺少体钝化效果，镀膜后少子寿命值的提升效果不明显导致电池的转化效率不高。总结而言，我们已经成功地在黑硅电池片上生长出LPD-SiO薄膜，后续的工作将在LPD工艺后增加一道氢钝化的工艺来增强其体钝化效果。因此，鉴于LPD法的优点，LPD-SiO薄膜将具有较好的应用前景。

关键词： SiO2薄膜液相沉积黑硅钝化

基于无迹卡尔曼滤波的北斗卫星定位算法的研究

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基于无迹卡尔曼滤波的北斗卫星定位算法的研究

作者：李传龙哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

自上世纪80年代,我国开始筹备建立独立自主的卫星导航系统开始,至2012年底,北斗II代已经具备了服务亚太地区的能力。发展北斗卫星导航系统、导航终端硬件设备及软件定位算法,完善北斗卫星导航产业链对促进我国经济发展、服务国民社会建... 详细信息

自上世纪80年代,我国开始筹备建立独立自主的卫星导航系统开始,至2012年底,北斗II代已经具备了服务亚太地区的能力。发展北斗卫星导航系统、导航终端硬件设备及软件定位算法,完善北斗卫星导航产业链对促进我国经济发展、服务国民社会建设、保障国家安全等各个方面具有重要作用。提高北斗卫星导航系统的定位精度、定位速度,将有效促进北斗卫星导航系统的应用。在定位算法中,较为突出的就是基于最小方差估计的卡尔曼滤波。卡尔曼滤波自从问世就受到了学术界的关注,其优良的性能以及方便的计算方式受到极大的欢迎,随着卡尔曼滤波器的应用越来越广泛,在其基础上衍生出扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF),且UKF算法以其优良的性能、非线性系统适用性强等特点,一直以来都是研究的重点。本文首先阐述了从接收机接收到导航电文直至解算出用户坐标的解算过程,包括星历数据与历书数据的差别,以及在导航电文中选择有用的参数计算卫星在大地2000坐标系中位置;对载波相位观测序列进行周跳探测与修复的常用方法。然后详细阐述了UKF算法的原理及运算过程,针对UKF滤波器的初值选取影响滤波器收敛速度及收敛性的问题和使用IMU单元快速确定系统运动学模型的方法,使用微惯性测量单元辅助UKF算法,根据微惯性测量单元的输出信号,解算出接收机的运动方向、距离等参数,计算在定位结果并不准确时的系统运动学模型,并在累积误差较小时,将微惯性测量单元的位置信息与卫星导航解算出的位置信息进行加权求和,并以此值代替卫星导航解算出的观测序列,减小单一观测序列的误差,加快滤波器收敛速度。最后,通过使用UB240卫星信号接收板卡、MiniIMU模块、MICRO2440嵌入式开发板、TI的Launchpad低成本开发套件及智能小车等设备组成了实验系统,实际采集数据,通过MATLAB平台对数据进行运算处理,验证本文所使用方法的正确性。经过反复实验,证明了本文中利用微惯性测量单元的数据辅助滤波器使其收敛速度加快的方法的有效性。并总结出微惯性测量单元测量的准确度是决定收敛速度提高程度的关键,若能有效抑制微惯性测量单元的误差,则可大幅提高滤波器收敛速度,提高快速定位的准确性。

关键词：北斗卫星导航系统定位算法 UKF滤波器微惯性测量单元收敛速度

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共溅射生长NbTiN超导超薄薄膜

共溅射生长NbTiN超导超薄薄膜

作者：王晨苏州大学

学位级别：硕士

本论文研究硅基超导氮化钛铌（NbTiN）薄膜的制备技术。针对NbTiN与硅基片晶格失配度较高导致超导性能的下降的难题,主要开展两方面的工作:一、研究采用在单晶硅片上低温条件下快速生长250nm厚磷掺杂Si O2（PSG）薄膜作为硅与超导薄膜... 详细信息

本论文研究硅基超导氮化钛铌（NbTiN）薄膜的制备技术。针对NbTiN与硅基片晶格失配度较高导致超导性能的下降的难题,主要开展两方面的工作:一、研究采用在单晶硅片上低温条件下快速生长250nm厚磷掺杂Si O2（PSG）薄膜作为硅与超导薄膜的过渡层;二、采用共溅射技术在PSG/Si基片上生长出高质量的NbTiN超薄超导薄膜。结果表明:在6小时较短时间在单晶硅片生长250nm厚度的PSG薄膜,且PSG薄膜的相结构和光学性能和常规热氧化生成的Si O2薄膜具有相近的性能,能够作为过渡层生长Nb N和NbTiN薄膜;在优化溅射条件,PSG/Si基5nm-NbTiN超薄薄膜Tc=8.8K,较Si基薄膜提升了1K以上,主要应归因于PSG缓冲层降低了NbTiN和Si基片之间的失配度并改善了界面性能。本工作为生长用于超导单光子器件的高质量硅基NbTiN薄膜提供了可行的技术途径。

关键词： PSG/Si基片 NbN薄膜 NbTiN薄膜磁控共溅射超导特性

液相沉积法制备TiO2/Si材料及其光催化性能

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液相沉积法制备TiO2/Si材料及其光催化性能

作者：李建江苏州大学

学位级别：硕士

Ti O2具有优良的光催化活性,然而其较宽的带隙(Eg=3.2e V)导致其利用太阳可见光性能较差。将Ti O2与其它窄带隙半导体材料进行有效的复合,为处理以上问题提供了有益的解决方案。本工作尝试将窄带隙的硅(Eg=1.12e V)与Ti O2进行复合而形... 详细信息

Ti O2具有优良的光催化活性,然而其较宽的带隙(Eg=3.2e V)导致其利用太阳可见光性能较差。将Ti O2与其它窄带隙半导体材料进行有效的复合,为处理以上问题提供了有益的解决方案。本工作尝试将窄带隙的硅(Eg=1.12e V)与Ti O2进行复合而形成Ti O2/Si光催化材料。从应用的角度出发,使用具有纳米陷光结构的太阳级(So G)Si片并在其上采用液相沉积法(LPD)能够较容易地制备大面积的Ti O2薄膜。结果表明,Ti O2/Si复合材料的可见光吸收和光催化性能得到较大提升,从而使得该技术途径在利用太阳能光降解领域显示出较好的应用前景。在本论文中,我们采用液相沉积法(LPD)分别在不同微结构的太阳能(So G)多晶硅片上制备了Ti O2薄膜,并对其光催化性能进行了研究。论文主要的研究结果以下:一、采用液相沉积法(LPD)制备Ti O2薄膜,研究了不同的氟钛酸铵和硼酸浓度、沉积温度、沉积时间、退火温度因素对薄膜表面结构的影响。并由此确定了最佳的薄膜制备工艺:0.1mol/L的(NH4)2Ti F6和0.4 mol/L的H3BO3,在55℃温度下沉积1h并在700℃下进行热处理。二、研究了不同基片上制备的Ti O2薄膜光学减反特性。通过改变沉积时间在制绒多晶硅(MT p-Si)上沉积了不同厚度的Ti O2薄膜,对比镀膜前后的反射率可以发现,具有微米绒面结构的制绒多晶硅(MT p-Si)的反射率为24.5%,在镀膜后反射率都有所降低,而且不同厚度的薄膜的减反效果也不同,90nm厚的薄膜表现出了最佳的减反效果,平均反射率降低至8.2%。三、利用液相沉积法分别在石英玻璃(Quartz)、制绒多晶硅(MT p-Si)、黑硅(NT p-Si)、有pn结的黑硅(NT pn-Si)上制备了Ti O2薄膜,对比了4种基片在镀膜前后的微观结构与陷光性能。具有纳米陷光结构的黑硅表现出优于多晶硅制绒片的陷光性能,镀膜前的平均反射率为17.5%,镀膜后的平均反射率减低为5.3%。此外,PN结的引入对薄膜结构和反射率均无影响。四、实验测量并比较了这四种Ti O2薄膜样品在全光谱和可见光下的光催化性能。结果表明,在石英玻璃上制备的Ti O2薄膜只在紫外线下具有光催化能力,而生长在具有纳米陷光结构的黑硅上的Ti O2薄膜在全光谱(4小时降解79%)和可见光(4小时降解49%)下都表现出了优于石英玻璃和多晶硅制绒片的光催化性能;通过引入PN结,降解效率进一步有%的提升。综上所述,我们采用液相沉积法(LPD)在具有不同微结构的太阳级(So G)硅片上制备了Ti O2薄膜。我们发现由于Si可以被可见光激发产生电子,Ti O2薄膜的光催化活性可从紫外光扩展到可见光区域。此外,在引入了纳米结构和PN结后,多晶硅表现出更优秀的陷光性能和载流子分离能力,可见光催化活性得到进一步的增强。我们的结果表明,将纳米陷光结构应用于Ti O2催化剂可以提高对光的吸收,加强载流子的分离,从而增强光催化性能。

关键词：液相沉积法 TiO2薄膜黑硅光催化性能