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基于多维Walsh变换的实时鬼成像重构研究

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基于多维Walsh变换的实时鬼成像重构研究

作者：张汉宇吉林大学

学位级别：硕士

成像质量和成像效率一直是科研人员不断奋斗的目标。随着成像技术的发展,鬼成像由于其独特的优势逐渐进入大众视野,鬼成像又叫关联成像,是一种新的光学成像技术,鬼成像可以在大气湍流和极弱光的条件下实现高分辨率成像,并且抗干扰能力强... 详细信息

成像质量和成像效率一直是科研人员不断奋斗的目标。随着成像技术的发展,鬼成像由于其独特的优势逐渐进入大众视野,鬼成像又叫关联成像,是一种新的光学成像技术,鬼成像可以在大气湍流和极弱光的条件下实现高分辨率成像,并且抗干扰能力强,成本低。众所周知,传统的胶卷相机和现代的数码相机其采样和成像都是在同一个区域内完成的,而鬼成像将采样和重建图像两个过程分开,最终实现了“隔物成像”。本文利用二维Walsh变换完成对运动物体的实时成像实验和仿真。首先,通过对比分析得知,二维Walsh变换相比于一维Walsh变换、一维Hadamard变换和二阶关联而言计算简单,成像速度快,并且能量集中性更强。由于二维Walsh变换鬼成像方案不能适应现有的一维Walsh变换系统,所以本文将使用克罗内克乘积方式获得的Walsh矩阵作为照射光场,这样可以将一维Walsh变换采样过程等价于对目标图像进行二维Walsh正交变换,经过变换后得到的桶探测值使用二维Walsh变换求逆方法可以得到高质量的重构图像。通过仿真可知二维Walsh变换能量集中性更好,变换系数矩阵中能量高的数值集中在左上角,所以本文使用zigzag扫描方式来获取桶探测值矩阵中一定数量的桶探测值用于重构目标物体。由二维Walsh变换可分离特性可知,二维Walsh变换快速算法可由两次一维Walsh变换快速算法得到,从而进一步加快重构图像速度。本文选用的基图样为全正的基图样(只有0和1两个数值),基图样通过(W/2得到,同时将基图样也按照zigzag扫描方式重新排序。利用排序后的基图样照射目标物体得到相应的桶探测值,本文经过推导得出,通过全正基图样得到的桶探测值获得利用W基图样照射目标物得到的桶探测值,最终用于重构图像。使用此方法可以减少基图样的数量,从而减少采样时间。通过数值仿真和实验验证可知,本文方案对高分辨率的目标物体具有很好的重构性能,并且将采样数设定为880时,通过本文方法在保证成像速度和质量的前提下实现了对运动物体的实时成像。本文主要利用二维Walsh变换的能量集中特性和正交性完成了利用少量桶探测值重构出高质量目标图像的任务,并采用求逆重建方法和二维快速Walsh变换来提高成像的速度,最终完成对运动物体的实时成像。

关键词：鬼成像关联成像二维Walsh变换能量集中特性实时图像重构

水资源在生态城市规划建设中的利用 ——以淮安市主城区为例

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水资源在生态城市规划建设中的利用 —...

作者：张汉宇南京农业大学

学位级别：硕士

生态城市这一崭新的城市概念和发展模式俨然已经成为全球广泛关注的热门话题。在当前全国很多省市争创生态城市的浪潮下,城市发展要朝着生态城市的方向进行规划建设。淮安市目前正处于快速发展的时期,生态城市的规划建设就成了淮安实现... 详细信息

生态城市这一崭新的城市概念和发展模式俨然已经成为全球广泛关注的热门话题。在当前全国很多省市争创生态城市的浪潮下,城市发展要朝着生态城市的方向进行规划建设。淮安市目前正处于快速发展的时期,生态城市的规划建设就成了淮安实现远期社会经济发展规划建设的重要组成部分。淮安近年的城市规划建设,虽基本上按照城市总体规划所确定的“绿水城市”的城市特色稳步进行,但在城市的生态建设中,仍然没有一个思路明确的规划来引导。因此,本文以生态城市规划建设为基础,以江苏省淮安市为研究对象,在全面调查和分析淮安市生态城市规划建设及对水资源利用现状的基础上,用景观生态学理论、可持续发展理论、城市生态规划理论等原理,结合淮安市的实际情况及自己多年从事城-市规划工作的体会,对淮安市的生态城市规划建设,尤其是对如何合理的利用现有丰富的水资源和特色景观,打造拥有自身特色的生态城市,提出自己的一点看法。城市中的水资源是生态城市建设中不可或缺的重要因子,水资源是城市生态景观的重要组成部分,并兼有环境、水利、社会等多种效益,只有合理地利用好城市中的水资源,才能规划建设好生态城市。本文通过调查和分析,发现淮安市作为一座历史文化名城,城市的文明和兴盛,与水有着深厚的渊源。淮安有着区位优越、资源丰富、特色鲜明、环境宜人、历史悠久等特点。探究淮安生态城市建设中对水资源的应用,主要存在以下问题：缺少一个完整的城市水资源生态建设的利用规划;缺少文化底蕴,建设品位低下;城市水系被占现象时有发生,水资源的浪费情况突出;水系的自然岸线破坏严重,生物的生态链被人为打断;城市水景重建轻管的现象比较普遍。因此,本文对如何合理利用水资源,为淮安市规划建设好生态城市,进行一些初步设想,提出要科学规划设计城市水系景观,要用“以人为本”的规划设计理念对城市现有资源进行规划设计。对城市水系,要尊重其演变规律,保持其自然特性,建设生态河堤。对水资源的应用,提出要建立生态建设的保障体系,通过多方筹措资金,落实建设经费,以及大力提倡加强人力资源建设、加强生态宣传教育与公众参与、加强对水资源生态绿地的管理等多种方法,对城市中的水资源进行合理利用。希望能为淮安今后生态城市的规划建设提供一些参考。

关键词：淮安市水资源生态城市规划建设

多个微波腔中W型纠缠相干态无测量制备的有效方案

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多个微波腔中W型纠缠相干态无测量制备的有效方案

作者：张汉宇杭州师范大学

学位级别：硕士

W型纠缠相干态在量子通信中具有重要的应用,在以前的工作中这种W型纠缠相干态的制备需要进行测量。在这里我们提出一种无需测量即可在三个微波腔中制备W型纠缠相干态的有效方案。该方案基于电路QED装置,该装置由三个微波腔和一个超导磁... 详细信息

W型纠缠相干态在量子通信中具有重要的应用,在以前的工作中这种W型纠缠相干态的制备需要进行测量。在这里我们提出一种无需测量即可在三个微波腔中制备W型纠缠相干态的有效方案。该方案基于电路QED装置,该装置由三个微波腔和一个超导磁通比特构成,因为不需要测量,W型纠缠相干态可以被确定性地制备。另外,由于只用了一个三能级的超导磁通比特和三个微波腔耦合,极大地降低了超导线路的复杂程度。数值模拟结果表明使用目前电路QED技术可以高保真地制备这种W型纠缠相干态。该方案是通用的,可用于由三个微波腔(或三个光学腔)与一个三能级的自然原子(或人造原子)耦合的系统制备W型纠缠相干态。本文总共分六个章节:第一章绪论,介绍研究背景、研究内容和意义;第二章对超导比特进行了简单介绍;第三章介绍理论基础;第四章展示如何去制备W型光学纠缠相干态;第五章进行数值模拟并分析实验的可行性;第六章是总结和概括。

关键词： W型纠缠相干态无测量制备量子纠缠耦合

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环上某些反三角块阵的群逆

环上某些反三角块阵的群逆

作者：张汉宇黑龙江大学

学位级别：硕士

对于复数域和体上矩阵广义逆的研究在文献中已有一些结果,但这些结果在更一般的环上的相应研究是非常具有价值的问题.本文在右Ore整区及一般结合环上研究矩阵的群逆.设R是有单位元1的结合环.如果是一个无零因子环且任两个元素都有右公倍... 详细信息

对于复数域和体上矩阵广义逆的研究在文献中已有一些结果,但这些结果在更一般的环上的相应研究是非常具有价值的问题.本文在右Ore整区及一般结合环上研究矩阵的群逆.设R是有单位元1的结合环.如果是一个无零因子环且任两个元素都有右公倍元,则称为右Ore整区. Rn×n为R上所有n阶方阵的集合.对于矩阵A∈Rn×n,如果存在矩阵X∈Rn×n满足: AXA=A, XAX=X, AX=XA,则称X为A的群逆,记作X=A.容易证明,如果A存在,则A唯一.本文首先介绍了广义逆矩阵概况和群逆国内外研究现状,并简介右Ore整区及一般环上矩阵的相关概念,然后阐述了本文的主要工作.它包括一般环上两类2×2反三角块阵群逆的存在性及其表示,并给出例子;右Ore整区上三类2×2反三角块阵群逆的存在性及其表示,同时给出例子.这些结果推广了近期文献的相关工作.

关键词：右Ore整区结合环分块矩阵群逆

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石墨烯薄膜的原子氧效应研究

石墨烯薄膜的原子氧效应研究

作者：张汉宇吉林大学

学位级别：硕士

近年来,空间环境及其效应对航天器的严酷性已被逐步认识。低地球轨道(距地面高度200km-700km)是空间站、飞船、航天飞机以及一些应用卫星的主要运行轨道。原子氧(AO)是低地球轨道环境大气的主要成分,含量约占气体总量的80%,作为低地球... 详细信息

近年来,空间环境及其效应对航天器的严酷性已被逐步认识。低地球轨道(距地面高度200km-700km)是空间站、飞船、航天飞机以及一些应用卫星的主要运行轨道。原子氧(AO)是低地球轨道环境大气的主要成分,含量约占气体总量的80%,作为低地球轨道环境中含量最高的粒子,其对航天器的危害也是巨大的。造成原子氧危害的原因主要有以下两个方面:其一,原子氧的化学活性极强,极易与材料发生反应;其二,航天器在其轨道上的运行速度极高,可以达到8km/s,原子氧作用于航天器材料的动能可以达到4e V,当具有强氧化性、高通量、高能量的原子氧与材料相互作用时,会对材料的性能和表面形貌产生影响,致使在航天器的正常运行和使用寿命方面有不良影响。到目前为止,人们对原子氧效应的机理理解还不是很充分,研究人员们关心的问题主要有以下几个方面:材料的质损是由于剥落还是更复杂的化学反应;材料表面退降与碰撞角度的依存关系;材料表面温度对反应的影响;退降产生的反应产物是什么;原子氧效应局限在材料表面还是能扩展到材料体内。石墨烯的研究价值主要体现在两个方面,一是作为sp杂化碳材料的基本结构单元,可被当作模型材料使用;另一方面,石墨烯拥有众多的优异特性,如高比表面积、高载流子迁移率、高电导率、高热导率、高透光率、高强度等,因此在许多领域中具有巨大的应用潜力。石墨烯作为sp杂化碳材料的基本结构单元,其原子氧反应规律对于其它种类碳膜传感器的原子氧反应状况也具有指导作用;同时,由于石墨烯具有确定的结构和性质,也非常适合作为模型碳材料首先进行原子氧反应规律的研究。本文第一部分工作,采用氧化还原法制备了两组不同还原程度的石墨烯薄膜,并且薄膜含氧基团的含量在制备过程中可控。对制得的薄膜进行了不同原子氧通量的辐照,对样品的质量损失、剥蚀率进行了计算分析,结果表明石墨烯薄膜具有较低的原子氧剥蚀率,相比碳、石墨、Kapton、Teflon、环氧树脂等常用空间材料,具有更好的抗原子氧性能。并且不同还原程度的石墨烯薄膜展示出了不同程度的抗原子氧性能,还原程度高的薄膜具有更好的抗原子氧性能,因此可以通过调控制备过程中薄膜的还原程度来制备具有适当抗原子氧性能的石墨烯薄膜。为了研究原子氧辐照环境下石墨烯薄膜的导电性能的变化,采用导电粘结剂将铂丝连接到石墨烯薄膜的两端,形成了石墨烯薄膜电阻,在原子氧辐照环境下考察薄膜电阻的导电性能变化情况,实验结果显示薄膜电阻稳定时间高达149h,对应的原子氧通量为1.3x10atom/cm2,并且其有效工作时间可以随石墨烯薄膜电阻的还原程度在制备过程中进行调控。本文第二部分工作,通过一系列测试方法对石墨烯薄膜物理化学性质进行表征,对比不同原子氧通量辐照下石墨烯薄膜的变化情况,分析石墨烯与原子氧作用情况,测试结果表明原子氧对石墨烯薄膜的作用既有对其表面的物理溅射还有与材料表面的化学反应,作用过程中,物理溅射导致石墨烯薄膜表面被剥蚀,二维平面结构逐渐出现孔洞,表面呈现凹凸不平,化学反应导致薄膜表面氧元素含量逐渐增加,原子氧与石墨烯发生化学反应,逐渐破坏原有的sp杂化碳碳键,与石墨烯逐渐形成C=O、环氧键,碳原子杂化方式逐渐变成sp。

关键词：石墨烯薄膜原子氧效应 sp2杂化

基于虚拟样机技术的FSEC赛车悬架的操纵稳定性优化

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基于虚拟样机技术的FSEC赛车悬架的操纵稳定性优化

作者：张汉宇扬州大学

学位级别：硕士

操纵稳定性是汽车安全行驶的重要指标之一。对FSEC赛车而言,良好的操纵稳定性不仅是取得优异成绩的基础,也是高速安全行驶的保证。悬架作为赛车的重要总成系统,对操纵稳定性有着举足轻重的影响。因此对FSEC赛车悬架进行设计与优化是十... 详细信息

操纵稳定性是汽车安全行驶的重要指标之一。对FSEC赛车而言,良好的操纵稳定性不仅是取得优异成绩的基础,也是高速安全行驶的保证。悬架作为赛车的重要总成系统,对操纵稳定性有着举足轻重的影响。因此对FSEC赛车悬架进行设计与优化是十分必要。本文的主要工作如下:（1）根据FSEC赛车的特殊性确定悬架类型,基于整车技术参数分别对赛车前后悬架的导向机构、弹性元件参数和减振器进行设计计算,并对减振器进行台架实验,测定各个挡位的阻力速度特性,选取适配的阻尼挡位。（2）基于赛车设计数据和实验所测数据,利用虚拟样机技术,对赛车整车进行建模仿真。建立前悬架、防倾杆、后悬架、转向、轮胎、制动、车身和动力总成等八个子系统模型,进行仿真分析,得到各子系统技术参数。（3）构建前悬挂系统动力学模型,进行静态加载仿真计算,并根据计算结果调整模型参数;对前悬挂系统进行双轮同向激振试验模拟,选定车轮前束角、车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角作为优化目标,利用ADAMS/Insight进行迭代计算。在分析初选优化变量的灵敏度后,选取上控制臂前点和后点Z坐标、下控制臂前点和后点Z坐标以及转向横拉杆内点Z坐标作为最终优化变量,并使用加权平方和法进行优化。最后根据优化结果重新进行双轮同向激振仿真,将优化前后的优化目标进行对比分析。结果表明车轮前束角、车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角变化幅度降幅分别为75.59%、56.83%、13.66%和61.73%。（4）按照《GB/T6323-2014》,对优化后的FSEC赛车整车进行转向回正、稳态回转、蛇形驾驶和转向盘角阶跃仿真试验;按照《QC/T480-1999》对试验进行单项评价指标和综合评价计分,并对优化后赛车整车的操纵稳定性试验仿真进行总评分。转向回正试验、稳态回转试验、蛇形驾驶试验、转向盘角阶跃试验的评分和操纵稳定性试验仿真总评分分别为94.786分、92.011分、86.677分、86.400分和89.969分。本文的有关研究方法和分析结论,已在某型电动方程式赛车制作上得到有效应用,也可为类似的FSEC赛车试制提供有益参考。

关键词： FSEC赛车悬架操纵稳定性动力学模拟优化

鸡源坦布苏病毒分离鉴定、致病性及商品化弱毒疫苗对鸡的保护效率评价

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鸡源坦布苏病毒分离鉴定、致病性及商品化弱毒疫苗对鸡的保护效率...

作者：张汉宇扬州大学

学位级别：硕士

磺化聚醚醚酮酮/氨基封端超支化聚酰亚胺复合膜的制备

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高等学校化学学报 2018年第3期39卷 405-407页

作者：王鹏吴宪张汉宇由凯元刘振超刘佰军高性能聚合物合成技术国家地方联合工程实验室吉林大学特种工程塑料教育部重点实验室化学学院吉林大学材料科学与工程学院长春130012

质子交换膜燃料电池因具有能量转换效率高及对环境无污染等优点,而受到广泛关注.燃料电池的核心部件是质子交换膜,其性能对燃料电池的使用性能有直接的影响[1,2].目前具有工业化水平的是Nafion~膜,但是其价格高,运行温度低,因而人们... 详细信息

质子交换膜燃料电池因具有能量转换效率高及对环境无污染等优点,而受到广泛关注.燃料电池的核心部件是质子交换膜,其性能对燃料电池的使用性能有直接的影响[1,2].目前具有工业化水平的是Nafion~膜,但是其价格高,运行温度低,因而人们希望研制能够替代Nafion~的非全氟磺酸型质子交换膜[3,4].研究发现,磺化聚芳醚酮等芳香型聚合物膜在实现了高质子传导率的同时,往往会牺牲其在高温和高湿度下的尺寸稳定性和力学强度[5,6].

关键词：超支化聚合物聚芳醚酮磺化质子交换膜聚酰亚胺

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有关高考坐标系与参数方程常见题型和解法

理科考试研究 2016年第7期23卷 8-9页

作者：张汉宇黑龙江省鸡东县第二中学

坐标系与参数方程是解析几何初步,平面向量、三角函数等内容的综合应用和进一步深化.它是代数与几何相结合的桥梁.《普通高等学校招生全国统一考试大纲(新课标版)》对坐标系与参数方程的要求:1理解坐标系的作用,了解在平面直角坐标系伸... 详细信息

坐标系与参数方程是解析几何初步,平面向量、三角函数等内容的综合应用和进一步深化.它是代数与几何相结合的桥梁.《普通高等学校招生全国统一考试大纲(新课标版)》对坐标系与参数方程的要求:1理解坐标系的作用,了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况;2了解极坐标的基本概念,会在极坐标中用极坐标刻画点的位置,能进行极坐标和直角坐标的互化;3能在极坐标中给出简单图形表示

关键词：参数方程极坐标方程坐标系和解法