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室内空气质量物联网部署、优化和数据预测

中国科学：信息科学 2022年第1期52卷 160-175页

作者：张楠白子轩张泓亮宋令阳北京大学现代通信研究所北京100871 Department of Electrical Engineering Princeton UniversityPrinceton 08544USA

调查研究显示,城市地区人们平均有超过70%的时间在室内度过,因此良好的室内空气质量及其实时信息对维持健康和生产力至关重要.本文使用低成本物联网传感器网络对室内健身房空气质量进行监测,研究了电量受限的传感器网络位置部署和能量... 详细信息

调查研究显示,城市地区人们平均有超过70%的时间在室内度过,因此良好的室内空气质量及其实时信息对维持健康和生产力至关重要.本文使用低成本物联网传感器网络对室内健身房空气质量进行监测,研究了电量受限的传感器网络位置部署和能量控制优化问题.为了提高测量数据的有效性,使用模拟退火算法寻找最优的部署位置;为了提高能量利用率,使用动态规划算法合理规划传感器的感知策略;为了获得室内空气质量的变化趋势,使用LSTM网络对室内空气质量进行预测,并使用遗传算法对网络超参数进行优化.通过仿真评估所提出的解决方案的性能,显示当联合采用位置部署和能量优化策略时,性能显著提升,预测算法可以对未来的空气质量进行有效预测.

关键词：空气质量物联网位置部署能量优化数据预测

全息无线电:全息超表面赋能的超大规模MIMO新范式

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电子学报 2022年第12期50卷 2984-2995页

作者：邓若琪张雨童张浩波邸博雅张泓亮宋令阳北京大学电子学院北京100871 鹏城实验室广东深圳518055

得益于空间复用能力,超大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术成为未来第六代通信提供高速数据服务和全球海量网络接入的关键技术之一.传统的大规模MIMO技术主要依托装配有高分辨率移相器的大规模相控阵来实现.... 详细信息

得益于空间复用能力,超大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术成为未来第六代通信提供高速数据服务和全球海量网络接入的关键技术之一.传统的大规模MIMO技术主要依托装配有高分辨率移相器的大规模相控阵来实现.然而,移相电路的高功耗与高硬件成本阻碍了超大规模相控阵在实际工程中的应用,从而阻碍了超大规模MIMO的实际部署与发展.本文考虑了一种超大规模MIMO的新范式——全息无线电.在全息无线电中,大量微小而廉价的天线单元紧密集成,在低硬件成本的情况下达到高方向性增益,从而能够对电磁波进行灵活的调控并有效提升无线通信性能.本文提出利用一种名为可重构全息超表面(Reconfigurable Holographic Surface,RHS)的新型超材料天线来实现全息无线电.具体而言,RHS由大量低成本低功耗可调谐超材料单元组成,其馈源与超表面集成为一体并产生电磁波,电磁波沿着超表面传播并逐一激励RHS辐射单元,每个RHS辐射单元会根据全息干涉原理在超表面上构建全息图案控制电磁波的辐射幅值从而实现全息波束成形.根据RHS的工作原理,本文介绍了一种低复杂度的新型多址接入技术——全息多址接入(Holographic-pattern Division Multiple Access,HDMA)技术,其主要思想是将所有发射信号映射叠加至超表面构建的单一全息图样上从而为多用户提供数据传输服务.本文对HDMA方案进行了优化设计以最大化RHS辅助下的多用户广播通信系统能量效率.为了进一步验证HDMA技术的有效性,本文实现了二维RHS阵列的原型机并搭建了RHS辅助下的全息无线电通信平台.基于HDMA技术,该通信平台能够以低功耗支持多用户高清视频的实时传输.实验结果表明RHS具有以简单的布线方式和低功耗实现定向增益的巨大潜力,从而进一步验证了利用RHS实现全息无线电的可行性.此外,本文还讨论了基于RHS的全息无线电的未来研究方向和关键挑战.

关键词：第六代通信全息无线电超大规模多输入多输出可重构全息超表面全息多址接入

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全息通感一体化:高能效的波束赋形设计

移动通信 2023年第3期47卷 40-46页

作者：张浩波张泓亮邸博雅宋令阳北京大学电子学院北京100871

通信感知一体化是解决频谱拥塞问题的重要手段。现有的通感一体化系统依赖高功耗的相控阵,限制了其在功率受限场景中的应用。作为一种低功耗天线,可重构全息超表面可以用于替代相控阵,从而形成全息通感一体化这一新范式。在该范式中,利... 详细信息

通信感知一体化是解决频谱拥塞问题的重要手段。现有的通感一体化系统依赖高功耗的相控阵,限制了其在功率受限场景中的应用。作为一种低功耗天线,可重构全息超表面可以用于替代相控阵,从而形成全息通感一体化这一新范式。在该范式中,利用可重构全息超表面作为发射天线,可以同时实现高空间自由度与低功耗,进而提升通感一体化系统的整体性能。研究了全息通感一体化系统的能效,通过联合设计基站和全息超表面的波束赋形提升系统能效。然而,由于基站的数字波束赋形和可重构全息超表面的模拟波束赋形相互耦合,使得波束赋形的联合设计具有挑战性。为了应对这一挑战,首先构建了最大化能量效率的优化问题,并提出了全息波束赋形优化算法来解决这一问题。仿真结果显示,与传统基于相控阵的通感一体化系统相比,全息通感一体化系统可以在相同发射功率和天线尺寸的条件下实现更高的能效。

关键词：通感一体化能量效率波束赋形可重构全息超表面

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可重构全息超表面辅助卫星通信关键技术

电信科学 2022年第10期38卷 46-56页

作者：胡馨元邓若琪邸博雅张泓亮宋令阳北京大学电子学院北京100871 鹏程实验室广东深圳518055

超密集低地球轨道卫星通信网络能弥补传统地面网络频谱资源稀缺、覆盖范围有限的不足,有潜力提供全球大规模接入的高速率服务。由于卫星的高速移动性,卫星通信对天线性能,如波束控制能力和天线增益等,也提出了更为严苛的要求。因此,对... 详细信息

超密集低地球轨道卫星通信网络能弥补传统地面网络频谱资源稀缺、覆盖范围有限的不足,有潜力提供全球大规模接入的高速率服务。由于卫星的高速移动性,卫星通信对天线性能,如波束控制能力和天线增益等,也提出了更为严苛的要求。因此,对一种新型的超材料天线——可重构全息超表面(reconfigurable holographic surface,RHS)辅助卫星通信展开了研究。RHS采用全息原理对超材料单元进行电控,从而实现波束成形。基于RHS的硬件结构和全息工作原理,提出了一种RHS辅助多卫星通信方案,该方案同时考虑卫星跟踪和数据传输。同时,设计了全息波束成形优化算法以最大化和速率。仿真结果验证了所提方案的有效性并表明了相较于传统相控阵天线,RHS提供了一种成本效益更高的卫星通信支持方式。

关键词：可重构全息超表面全息波束成形低轨卫星通信

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行进中的绿色梦 004

中国水利报

作者：杨勤黄诚张佳丽李伯张泓亮夏青

初冬时节，采访车行驶在河南省内黄县城关镇东张保村，只见随风而起的沙土把一座座红顶白墙的农家院吹得“灰头土脸”；外出的农妇们“全副武装”，用头巾、口罩、围脖把自己包裹得严严实实。到了地头，恍如置身于一望无垠的西北大漠，...

初冬时节，采访车行驶在河南省内黄县城关镇东张保村，只见随风而起的沙土把一座座红顶白墙的农家院吹得“灰头土脸”；外出的农妇们“全副武装”，用头巾、口罩、围脖把自己包裹得严严实实。到了地头，恍如置身于一望无垠的西北大漠，轻细的沙子在狂风中漫天飞舞，打在脸上生?

关键词：

来源： cnki报纸评论

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未授权频段中D2D通信的随机几何分析

无线电通信技术 2019年第1期45卷 9-13页

作者：吴凡毅张泓亮邸博雅吴建军宋令阳北京大学信息科学技术学院现代通信研究所北京100871

随着频谱资源日趋紧张,对未授权频段的使用愈来愈得到人们的重视。对未授权频段中的D2D通信技术进行了研究。假设D2D用户采用underlay的方式和蜂窝(cellular)用户在未授权频段中共存,考虑到对WiFi系统的影响,提出了一种频谱共享方案,利... 详细信息

随着频谱资源日趋紧张,对未授权频段的使用愈来愈得到人们的重视。对未授权频段中的D2D通信技术进行了研究。假设D2D用户采用underlay的方式和蜂窝(cellular)用户在未授权频段中共存,考虑到对WiFi系统的影响,提出了一种频谱共享方案,利用随机几何学将用户的分布建模为泊松点过程,并推导出了cellular和D2D用户吞吐量的表达式。仿真结果验证了理论结果的正确性。

关键词： D2D通信未授权频段随机几何学泊松点过程

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基于粘附功计算的不同微形貌表面抗冰差异

石河子大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张泓筠张效凯杨永亮凯里学院/微纳和智能制造教育部工程研究中心湘潭大学材料科学与工程学院皖西学院电气与光电工程学院

超疏水表面的防水性与表面的微观结构直接相关,不同微观形貌将呈现不同的疏水性能,从而亦产生不同的防覆冰性。代表性的选择动植物叶片、翼片、金属与非金属等工程材料固体表面做结冰和覆冰粘附强度测试,结果表明表面材料、微观结构不同... 详细信息

超疏水表面的防水性与表面的微观结构直接相关,不同微观形貌将呈现不同的疏水性能,从而亦产生不同的防覆冰性。代表性的选择动植物叶片、翼片、金属与非金属等工程材料固体表面做结冰和覆冰粘附强度测试,结果表明表面材料、微观结构不同,疏水、覆冰粘附性能不一样。设计了几种不同表面微形貌模型仿真自然和人工疏水表面微结构,用高粗糙度维持复合润湿状态,以具有矩形微形貌的表面为例建立覆冰粘附功与表面固体份数的解析关系,并推及其它模型。据粘附功、固体份数和粗糙度计算,发现不同微形貌表面覆冰粘附功的差异,固体份数对粘附功的决定作用以及粗糙度对复合润湿态的维持。理论上提出了选择适合的微观形貌用于防冰的定性标准:高粗糙度,低固体份数,低粘附功。按粘附功从小到大顺序确定适合于防冰、除冰微形貌;从固体份数和粗糙度的大小关系予以证实。

关键词：超疏水表面微纳结构复合润湿状态固体份数锚固作用

竹纤维密胺餐具中三聚氰胺和甲醛在酸性条件下的迁移量测定

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中国食品卫生杂志 2024年第1期36卷 8-14页

作者：张泓金莉莉翁云宣朱蕾北京工商大学轻工科学技术学院北京100048 国家食品安全风险评估中心北京100022 北京工商大学化学与材料工程学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048 常州进出口工业及消费品安全检测中心江苏常州213022

目的通过研究竹纤维密胺餐具中三聚氰胺和甲醛在酸性条件下的迁移规律,讨论影响迁移水平和安全风险的主要因素,对该类产品的安全管理提供建议。方法采集市场上不同品牌且明确标识含有竹纤维的密胺餐具14种(包括婴幼儿餐具),选择10%(V/V... 详细信息

目的通过研究竹纤维密胺餐具中三聚氰胺和甲醛在酸性条件下的迁移规律,讨论影响迁移水平和安全风险的主要因素,对该类产品的安全管理提供建议。方法采集市场上不同品牌且明确标识含有竹纤维的密胺餐具14种(包括婴幼儿餐具),选择10%(V/V)乙醇和4%(V/V)乙酸,按照GB 5009.156—2016的方法浸泡餐具,再参照食品安全国家标准GB 31604.15—2016和GB 31604.48—2016开展酸性条件下的迁移试验研究。结果竹纤维密胺餐具在接触4%(V/V)乙酸时,三聚氰胺和甲醛的迁移水平远高于10%(V/V)乙醇。对单个样品而言,三聚氰胺和甲醛的迁移趋势呈正相关的规律,且长期重复接触酸性较强的食品时迁移量超标的可能性更高。随着使用次数的增加,两者的整体迁移水平逐渐升高,该规律在竹纤维添加量较高的制品中更为明显。结论竹纤维密胺餐具中的三聚氰胺和甲醛的迁移规律在多次重复使用后仍基本一致;其中三聚氰胺的迁移水平更能反映树脂的分解情况。该类产品长期重复接触酸性食品时三聚氰胺或甲醛迁移量超标的可能性更高,尤其对于婴幼儿产品。应加强标签标识及消费者指导,杜绝使用不合规原料,促进行业良性发展。

关键词：三聚氰胺甲醛迁移食品安全竹纤维密胺餐具

基于鉴赏教学促进文化理解——在高中美术教学中培养学生的文化理解素养

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名师在线（中英文） 2024年第3期 91-93页

作者：张泓苏州高新区第一中学

学生是民族文化传承的重要载体,美术鉴赏课是帮助学生拓宽文化视野、了解中西方艺术文化的主要依托。因此,美术教师需要不断探索并创新鉴赏教学的方式和手段,引领学生通过多样的鉴赏方式了解不同地区或国家艺术作品的文化背景,使他们的... 详细信息

学生是民族文化传承的重要载体,美术鉴赏课是帮助学生拓宽文化视野、了解中西方艺术文化的主要依托。因此,美术教师需要不断探索并创新鉴赏教学的方式和手段,引领学生通过多样的鉴赏方式了解不同地区或国家艺术作品的文化背景,使他们的文化理解素养得到培养和提升。文章从“以学生为主体,运用多种教学方式”“鉴赏西方古典绘画,丰富认知体系”两个方面,论述了高中美术教学中培养学生文化理解素养的策略。

关键词：高中美术文化理解素养培养策略