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光纤偏振模色散测量算法研究及设备研制

光纤偏振模色散测量算法研究及设备研制

作者：沙宇洋北京邮电大学

学位级别：硕士

光纤通信是利用光波为载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。目前,光纤通信因为具有超高速、低误码、高可靠、价格低廉等优点,已成为信息最主要的传输方式和社会中重要的基础设施。其中,光纤作为光纤通信系统中最... 详细信息

光纤通信是利用光波为载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。目前,光纤通信因为具有超高速、低误码、高可靠、价格低廉等优点,已成为信息最主要的传输方式和社会中重要的基础设施。其中,光纤作为光纤通信系统中最重要的部分,对整个通信系统的性能起到了决定性的作用。迄今为止,光纤偏振模色散的形成、矢量表示、主态模型、测量方法等理论方面的研究已基本完善;但是光纤偏振模色散测量方法在实际场景中的应用一直存在许多尚未解决的问题。现有的商用偏振模色散测量仪都存在体积较大、造价昂贵、对测量环境要求高等缺点,无法完美地适应当前的市场需求。本文对偏振模色散产生原理、经典偏振模色散测方法以及常用的信号处理手段进行了深入的研究,重点分析了使用去噪算法提升偏振模色散测量精度的理论和方法。主要完成了以下具有创新性的研究成果:1.针对使用固定分析仪法测量光纤偏振模色散容易到受噪声影响这一问题,提出了两种实验优化方案。i)提出了一种基于小波阈值去噪算法提升固定分析仪法测量光纤偏振模色散精度的实验方案(FA-WD)。文中介绍了小波阈值去噪算法的原理和不同类型小波基函数的特性,并对阈值函数、分解层数、基函数的选择总结出了一定的规则。搭建实验平台,将FA-WD与其他测量方法进行对比实验。实验结果显示,FA-WD在单模光纤中测量结果的最大误差为2.27%,低于固定分析仪法所得到的最大误差。此外,FA-WD测量单模光纤的标准差为0.02,优于固定分析仪法测量结果0.41的标准差,证明提出的FA-WD测量方案在结果的准确率和稳定性等方面都有较大的提升。ii)提出了一种使用傅里叶分析法提升固定分析仪法测量光纤偏振模色散的实验方案(FA-FFT)。FA-FFT使用光谱信号自身概率分布特性,利用傅里叶变换对信号进行去噪及重构,有效的缓解了噪声对测量结果的影响。通过搭建实验平台,对不同类型、不同长度的光纤进行测试,单模光纤的测试最大误差为2.66%。测量结果说明FA-FFT可以在有限的计算资源下快速、准确、稳定地获得光纤偏振模色散的测量值。2.针对市场上现有光纤偏振模色散测量仪所存在的问题,本文提出了一种成本低、体积小、测量精度高的偏振模色散测量样机研制方案。该方案借助上文中所提出FA-FFT测量方法具有的计算量小、实验流程简单、实验器材模块化程度高等特点,将FA-FFT方案进行工程化。测试结果证明,所研制的实验样机与常用偏振模色散测量仪相比,可以在精度、准确度、测量速度等指标基本一致的情况下,将制造成本缩减为原来的30%。综上所述,本文所提出来FA-WD和FA-FFT两种光纤偏振模色散测量方案有效的克服了使用固定分析仪法测量光纤偏振模色散时噪声所引入的误差,提升了测量的精度,为之后偏振模色散测量方法的研究提供了新的思路。本文所研制的光纤偏振模色散测量样机填补了国内相关领域的空白,为相关仪器的进一步研发提供了基础。

关键词：偏振模色散测量固定分析仪法傅里叶变换小波阈值去噪仪器研制

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基于小波阈值去噪的偏振模色散测量

中国激光 2018年第11期45卷 226-231页

作者：沙宇洋席丽霞张晓光唐先锋张文博北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876 北京邮电大学理学院北京100876

针对固定分析仪法在测量光纤偏振模色散时会引入误差、降低测量精度这一问题,提出了一种基于小波阈值的去噪方案,以提升固定分析仪法的测量精度。给出了算法的具体流程,并详细讨论了小波阈值、阈值函数、基函数以及分解层数的选取原则... 详细信息

针对固定分析仪法在测量光纤偏振模色散时会引入误差、降低测量精度这一问题,提出了一种基于小波阈值的去噪方案,以提升固定分析仪法的测量精度。给出了算法的具体流程,并详细讨论了小波阈值、阈值函数、基函数以及分解层数的选取原则及方案。搭建了实验平台并进行测定,将测定结果与常用的傅里叶变换法及商用的偏振模色散测量仪的测量结果进行对比。实验结果表明,所提出的小波阈值去噪方案能够有效地降低噪声对测量结果的影响,且对于不同类型、不同长度的测试光纤样本均适用。以商用仪器的测量结果为参考,本方案测量结果的最大误差为2.27%,该数据表明本方案显著提升了固定分析仪法测量偏振模色散的精度。

关键词：光纤光学信号处理偏振模色散小波阈值去噪固定分析仪法噪声

梯度孔结构空心ZSM-5分子筛构筑与催化裂解性能

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石油学报（石油加工） 2024年第2期40卷 296-304页

作者：韩蕾沙宇辰周翔向彦娟宋海涛王鹏中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

合成内部富硅表面富铝的母体ZSM-5分子筛,采用不同浓度的氢氧化钠溶液处理制备了晶体壳层厚度分别为80、40、20和10 nm的空心介孔ZSM-5分子筛;通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射光谱(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、氨气程序... 详细信息

合成内部富硅表面富铝的母体ZSM-5分子筛,采用不同浓度的氢氧化钠溶液处理制备了晶体壳层厚度分别为80、40、20和10 nm的空心介孔ZSM-5分子筛;通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射光谱(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶红外吸附(Py-FTIR)、N_(2)吸附-脱附曲线等对ZSM-5分子筛样品进行物化表征;并以正辛烷和十氢萘作为模型化合物,在反应温度550和600℃、进料速率0.8 g/min、进料时间150 s、剂/油质量比0.25条件下考察不同分子筛催化烃类裂解反应性能的差异。结果表明,催化裂解反应中,壳层厚度为20 nm的空心介孔分子筛(HZ5-AT3)具有更高原料转化率和低碳烯烃收率,这归因于微孔-介孔-大孔梯度孔分布的空心介孔分子筛可同时提供丰富的酸中心和多方位的扩散路径,提高了分子筛活性中心的可接近性,进而促进了大分子烃类的裂解反应。

关键词：空心ZSM-5 梯度孔结构后处理正辛烷十氢萘催化裂解低碳烯烃

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单元整合下小学数学教学模式设计与实践

中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第5期 0013-0016页

作者：沙宇姣常熟市世茂实验小学江苏苏州215500

新课程标准背景下强调促进学生的全面发展,从多角度入手,提升学生的综合实践能力。因此,单元为主题的教学模式开始逐步出现。基于单元资源的整合和单元教学流程的规划,能够有针对性地提升学生的学科核心素养。教师只要优化设计单元教学... 详细信息

新课程标准背景下强调促进学生的全面发展,从多角度入手,提升学生的综合实践能力。因此,单元为主题的教学模式开始逐步出现。基于单元资源的整合和单元教学流程的规划,能够有针对性地提升学生的学科核心素养。教师只要优化设计单元教学流程、创新单元教学方法,引入多方面先进辅助资源,就能够为取得更好的课程教学效果提供支持。本文以大概念支持下的小数乘除法这一单元的课程教学为例,分析如何整合多方面资源优化单元教学效果。作为教师,也应当在单元教学过程中注重聆听学生的反馈意见,为取得更好的大概念指引下的大单元教学效果提供支持。

关键词：单元教学资源整合小数乘除法

液力变矩器叶轮重力铸造和低压铸造工艺对比与验证

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液压与气动 2024年第2期48卷 10-17页

作者：沙宇闫清东刘城魏巍北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学济南前沿技术研究院山东济南250300 北京理工大学车辆传动重点实验室北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401122

以某型铸造型液力变矩器为研究对象,对比其重力铸造和低压铸造两种常用铸造方式的成型质量。应用铸造工艺仿真软件ProCAST进行了充液和凝固过程的仿真及铸造缺陷的评估及对比分析。在此基础上,将预测的缺陷与实际浇铸产品射线无损探伤... 详细信息

以某型铸造型液力变矩器为研究对象,对比其重力铸造和低压铸造两种常用铸造方式的成型质量。应用铸造工艺仿真软件ProCAST进行了充液和凝固过程的仿真及铸造缺陷的评估及对比分析。在此基础上,将预测的缺陷与实际浇铸产品射线无损探伤结果进行对比验证。结果表明,相比于重力铸造,低压铸造可以通过调整压力实现对液流充型过程的控制,使得充型平稳、顺序凝固、补缩动力增强,提高液力变矩器的力学性能。实际浇铸及探伤结果表明,铸造仿真可以较好地预测缺陷种类及分布,为铸造工艺改进提供有效指导。

关键词：液力变矩器铸造方法铸造缺陷数值分析

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智能电网中基于云边协同的多无人机辅助计算迁移研究

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南京邮电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘尚东邱华杰黄昕沙宇晨季一木南京邮电大学计算机学院南京邮电大学高性能计算与大数据处理研究所江苏省无线传感网高技术研究重点实验室国家高性能计算中心南京分中心江苏省高性能计算与智能处理工程研究中心

智能电网中边缘计算迁移技术的应用一定程度上满足了电力业务的实时性要求，然而，随着电网规模的扩大，电力终端设备接入密度越发增高，分布情况越发复杂，传统的静态边缘计算节点难以完全覆盖分散的电力终端设备，进而导致计算迁移性... 详细信息

智能电网中边缘计算迁移技术的应用一定程度上满足了电力业务的实时性要求，然而，随着电网规模的扩大，电力终端设备接入密度越发增高，分布情况越发复杂，传统的静态边缘计算节点难以完全覆盖分散的电力终端设备，进而导致计算迁移性能、效率过低。提出了一种基于双重延迟深度确定性策略梯度的多无人机辅助计算迁移算法(Collaborative Cloud-Edge Computing Offloading Based on TD3， CeCO-TD3)，该算法构建了一个联合无人机飞行角度、距离、迁移服务选择和任务迁移比的多目标优化函数，以最小化系统的计算时延与能耗，利用深度强化学习算法对问题求解。并引入云边协作框架和带有优先级的云端策略经验池，进一步保障了多无人机的计算迁移服务质量。实验结果表明所提出的算法在缩减任务传输时延和降低计算能耗方面优于传统优化算法。

关键词：边缘计算智能电网深度强化学习计算迁移

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国际绿色物流发展的新态势及启示

群众 2024年第8期 57-58页

作者：沙宇昂江苏新长铁路有限责任公司

现代物流紧密链接着供给端与需求端,是经济发展的动脉。在“绿色革命”席卷全球的情境下,绿色低碳已成为国际物流业发展的新态势。当前,我国的绿色物流业发展还处在初期阶段,践行“双碳”使命,应对国际物流业正在构筑的“绿色壁垒”,必... 详细信息

现代物流紧密链接着供给端与需求端,是经济发展的动脉。在“绿色革命”席卷全球的情境下,绿色低碳已成为国际物流业发展的新态势。当前,我国的绿色物流业发展还处在初期阶段,践行“双碳”使命,应对国际物流业正在构筑的“绿色壁垒”,必须把握国际绿色物流发展的态势,顺应绿色物流发展的新模式新路径,加快构建智慧安全高效的绿色物流体系,为建设现代化产业体系、提升全要素生产率和发展新质生产力提供重要支撑。

关键词：全要素生产率国际物流业绿色壁垒现代物流绿色革命绿色物流体系初期阶段需求端

基于SFIC模型的农村医疗卫生协同治理困境及提升策略研究

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中国农村卫生 2024年第6期16卷 65-70页

作者：丁茵琪崔沙宇扬州大学商学院 225100

基于SFIC模型的分析视角,构建突发医疗卫生事件下农村医疗卫生协同治理模型。对农村医疗卫生协同治理的要素、过程和结果进行深入分析,依据农村医疗卫生的治理特点,分析农村医疗卫生服务的协同治理的困境及提升路径,形成以协同动机转换... 详细信息

基于SFIC模型的分析视角,构建突发医疗卫生事件下农村医疗卫生协同治理模型。对农村医疗卫生协同治理的要素、过程和结果进行深入分析,依据农村医疗卫生的治理特点,分析农村医疗卫生服务的协同治理的困境及提升路径,形成以协同动机转换为合作前提、以优化制度设计为重要平台、以推动协同过程为关键助力、以催化领导作用为坚强保障的农村医疗卫生的新格局和体制,从而实现政府治理和社会调节良性互动。

关键词：农村医疗卫生协同治理困境 SFIC模型

颗粒局域共振增强仿生复合材料中应力波的衰减行为

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复合材料学报 2024年第9期41卷 4909-4918页

作者：洪爽于瀛洋张作启武汉大学土木工程建筑学院杭州市富阳区发展和改革局建筑物检测与加固教育部工程研究中心

快速衰减应力波的冲击防护复合材料在民防、装甲、舰船等许多工业领域有着巨大的需求。受蜻蜓翅膀的启发，本文提出了基于颗粒局域共振原理的仿生微结构防护复合材料设计。研究发现：(1)当入射波频率接近局域共振单元的固有频率时，局... 详细信息

快速衰减应力波的冲击防护复合材料在民防、装甲、舰船等许多工业领域有着巨大的需求。受蜻蜓翅膀的启发，本文提出了基于颗粒局域共振原理的仿生微结构防护复合材料设计。研究发现：(1)当入射波频率接近局域共振单元的固有频率时，局域共振机制被最大程度激发，大量的入射应力波能量转化为颗粒的机械能；(2)单元固有频率随重芯直径、密度、软涂层厚度增大而减小，随软涂层弹性模量增大而增大；(3)在复合材料中引入不同固有频率单元的混杂设计，可以实现对宽频域入射应力波的高效衰减。本研究对于利用局域共振原理和仿生微结构开发设计高性能冲击防护复合材料具有指导意义。

关键词：应力波仿生微结构防护材料衰减行为局域共振

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