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基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法

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北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 716-728页

作者：路辉张帆张宇轩北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

飞机通信寻址与报告系统(ACARS)允许飞机和地面站之间发送和接收报文,在保障飞行安全、实现空中交通管制等方面具有重要意义。通信链路的噪声和频偏是影响ACARS信号接收性能的关键因素。针对ACARS信号接收过程中的失真等问题,深入研究... 详细信息

飞机通信寻址与报告系统(ACARS)允许飞机和地面站之间发送和接收报文,在保障飞行安全、实现空中交通管制等方面具有重要意义。通信链路的噪声和频偏是影响ACARS信号接收性能的关键因素。针对ACARS信号接收过程中的失真等问题,深入研究频偏、噪声等因素与ACARS报文接收性能之间的关系;在充分考虑噪声与多普勒频移等因素的基础上,提出基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法,并从理论和仿真分析2方面探讨不同方法的抗频偏抗噪声能力;设计并搭建基于软件无线电平台的ACARS信号接收系统。通过对ACARS报文接收性能的仿真分析和真实报文接收性能的对比分析,表明所提方法在提升抗噪声和频偏能力、降低误码率等方面均具有优势。

关键词：飞机通信寻址与报告系统噪声频偏软件无线电过零点斜率加窗解调

利用CRISPR技术创建玉米雄性不育突变体及其应用研究

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利用CRISPR技术创建玉米雄性不育突变体及其应用研究

作者：侯留迪长江大学

学位级别：硕士

脉冲电沉积Ni-P-Al2O3-SiO2复合涂层的制备工艺及性能优化

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脉冲电沉积Ni-P-Al2O3-SiO2复合涂层的制备工艺及性能优化

作者：许留同河南科技学院

学位级别：硕士

废弃酒糟衍生碳材料的制备及其作锂/钠/钾离子电池负极材料的性能研究

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废弃酒糟衍生碳材料的制备及其作锂/钠/钾离子电池负极材料的性能...

作者：杨留超成都大学

学位级别：硕士

储能设备的紧缺推动着社会对于电池行业的关注。在锂离子电池（LIBs）负极方面,生物质碳材料因为其来源广泛,资源丰富性和独特的微观形貌而受到广泛关注。生物质材料通过高温热解制备得到的碳材料通常具有独特的无序结构,这能为锂离子... 详细信息

储能设备的紧缺推动着社会对于电池行业的关注。在锂离子电池（LIBs）负极方面,生物质碳材料因为其来源广泛,资源丰富性和独特的微观形貌而受到广泛关注。生物质材料通过高温热解制备得到的碳材料通常具有独特的无序结构,这能为锂离子的存储提供更多的活性位点,从而使得电池性能提升。且硬碳材料较大的层间距也意味着钠/钾离子的脱嵌过程能够顺利进行,从而保证了电池的循环稳定性。为了进一步探索硬碳材料的储能机理,也为了探索生物质的再利用途径,本文以酿酒副产物酒糟为前驱体,旨在通过简单的工艺手段制备得到具有优异电化学性能的硬碳负极材料,研究如下:（1）利用简便的一步碳化法和水浴法制备了以废弃酒糟为前驱体的具有较大比表面积的多孔碳材料（Lees-C）,并将其作为负极活性材料应用于LIBs当中。利用热重分析仪（TGA）确定材料的最佳煅烧温度为700℃。材料在氢氧化钠水热反应去除Si O的过程中形成丰富的孔径结构,比表面积大幅提升,能达到945.61 m·g,丰富的介孔结构有利于电解液与硬碳的快速润湿,提供快速的离子传输通道。得益于较大的比表面积和丰富的介孔结构,Lees-C作为硬碳负极能为LIBs提供1657.53 m Ah·g的首圈充电比容量(100 m A·g),在2000圈充/放电循环后仍能保持在1200 m Ah·g左右（库伦效率接近99%）的可逆容量,展示出优异的倍率性能和长循环稳定性。（2）基于Lees-C在LIBs的电化学行为,在此基础上对其进性改性。将废弃酒糟经过二步煅烧法和HF溶剂热反应后制备得到的硬碳材料（FO-HCs）作为负极应用于钠离子电池（SIBs）和钾离子电池（PIBs）当中。在钠/钾离子电池中以100 m A g电流密度循环一千圈后容量分别保持为386.5/347.2 m A g,即使在1 A g时,它仍能在循环500圈后提供336.4/216.3 m A g的较高容量,这是因为FO-HCs在微观下为多孔纳米柔片状结构,其独特的孔隙结构为离子传输提供了更多的活性位点。更重要的是,通过密度泛函理论（DFT）计算和原位XPS刻蚀技术表明,F元素的掺杂使得碳层获得了适度的K吸附能力,这不仅有利于减少不可逆的K插入导致的容量损失,并且会在提高离子传播速率的同时,诱导更多的K吸附在碳层缺陷处,从而获得了更高的可逆容量和倍率性能。并进一步通过原位拉曼光谱和XRD图谱证明在FO-HCs中,钾的储存主要可分为高压区域的吸附和低压区域的插层两种行为。因此,本项工作为离子电池提供了一种来源丰富的硬碳负极材料制备方案,同时为硬碳负极的元素掺杂提供了一种简便可行的改性方案。

关键词：酒糟硬碳负极材料锂离子电池钠离子电池钾离子电池

硫酸盐还原菌调控功能纳米金属硫化物制备及其性能研究

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硫酸盐还原菌调控功能纳米金属硫化物制备及其性能研究

作者：赵留辉齐鲁工业大学

学位级别：硕士

微生物在人类生产生活中发挥着重大作用,包括微生物发酵、微生物冶金等。近年来,微生物用于高性能纳米材料的制备由于其安全高效而被大量探索和利用,细菌因其多样性和对极端条件的高适应性而成为制造纳米材料的特别重要的工具。尤其是... 详细信息

微生物在人类生产生活中发挥着重大作用,包括微生物发酵、微生物冶金等。近年来,微生物用于高性能纳米材料的制备由于其安全高效而被大量探索和利用,细菌因其多样性和对极端条件的高适应性而成为制造纳米材料的特别重要的工具。尤其是金属硫化物作为常用的半导体纳米材料常常用于光催化、芬顿降解等方面的研究,其生物合成引起广泛关注,可有效解决其高能耗制备和低回收率等问题。因此,本文利用SRB的生物硫化合成过程与电流氧化反应相结合,提出了简单的一步电化学原位合成法,保持了金属硫化物的高催化性能,探究了其用于污染物降解及有害细菌治理的污水治理应用前景。本论文的主要研究成果如下:1)使用SRB培养液结合电流辅助在铜网表面原位合成了黑色的鳞片状CuS（CuS-Copper Mesh简称CSCM-SRB）。通过SEM和TEM对CSCM-SRB的微观形貌进行表征,发现通过在SRB介质中电解,可在铜网表面形成形状一致、均匀排列的鳞状CuS晶体,且CuS在铜网上的负载含量受电解参数的影响较大,最佳电流条件为电流密度3.75 m A/cm和电流时间900 s。通过XRD、XPS对铜网表面的化学组成及各元素的价态进行分析,证明了正交晶系的CuS在铜网上成功合成。此外,通过有/无SRB体系的电化学合成对比实验发现,SRB的存在及其产生的保外分泌物是在低硫离子浓度下合成CSCM-SRB的必要条件。通过条件优化,CSCM-SRB对亚甲基蓝（MB）的降解效率可达99%以上（120 min）,对***的杀菌效率接近100%（4 min）,反应过程符合准一级动力学模型。进一步对CSCM-SRB开展生物痕迹洗脱实验,通过XPS和FT-IR等分析,证明SRB吸附在CSCM-SRB上产生的有机化合物对CSCM-SRB降解MB的性能有显著促进作用。最后,提出了CSCM-SRB的类芬顿反应机理,通过自由基捕获试验结合EPR表征,证明在类芬顿反应中·O、·OH和O是主要的功能物质。2)为了解决CSCM-SRB添加量较大（1.2 cm/m L）的问题,在CSCM-SRB的制备基础上,通过使用循环伏安扫描（CV）的方法,将CuO掺杂进了CSCM-SRB（CuS/CuO-Copper Mesh简称CSOCM-SRB）。通过XRD、XPS表征,结合多晶衍射环比对,证明了立方晶系的CuO在CSCM-SRB表面成功掺杂。通过SEM和XRD的表征发现,CV各参数的变化对CuS/CuO的形貌和结晶度都有一定的影响,结合CSOCM-SRB类芬顿降解效果,得到最优的CV条件为CV循环10次、电位范围1.3-0.4 V、扫描速度10m V/s。通过对MB的降解效果的对比,证明CSOCM-SRB添加量（0.4 cm/m L）为CSCM-SRB的1/3,而降解效率为CSCM-SRB的4倍（30 min降解99%）。在添加量为0.4 cm/m L的条件下,CSOCM-SRB对***的杀菌率达到100%（4 min）。对CSOCM-SRB生物痕迹洗脱后降解性能的对比,结合FT-IR分析,证明SRB产生的生物大分子有机物质对CSOCM-SRB的性能也具有很强的促进作用。对比生物痕迹洗脱前后以及类芬顿反应前后CSOCM-SRB的XRD和XPS结果,证明生物洗脱会导致CuS与CuO结晶度发生变化,类芬顿反应会导致Cu+与Cu的相对含量发生变化,符合类芬顿反应机理。通过自由基捕获试验结合EPR表征,证明CSOCM-SRB类芬顿反应中,主要的功能物质是·O、·OH和O。最后设计了一种简单的污水处理装置,为实际环境中的应用提供了可能。综上所述,本论文利用SRB特殊的代谢特点,结合电流辅助,开发了一种在铜网上原位合成CuS和CuO的新方法,得到的材料具有高效的类芬顿降解和杀菌效果,并对其合成原理以及类芬顿降解和杀菌的机理进行了研究和解释。通过试验和表征进一步表明了SRB对材料合成的调控作用,以及SRB结合在材料上的大分子有机物对材料性能的影响,推动了SRB调控制备纳米金属硫化物的研究进展,为生物调控合成纳米金属硫化物提供了新思路。

关键词：生物合成硫酸盐还原菌功能纳米材料金属硫化物

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光学波前传感技术研究进展

电子科技大学学报 2024年第5期53卷 672-684页

作者：孙思蔚魏静轩刘永电子科技大学光电科学与工程学院成都611731

光学波前是光波相位面的几何表示,光学波前传感技术通过检测光波传播路径中的相位变化来分析物体的性质。该技术广泛应用于大气湍流检测、光学元件缺陷分析、生物样品研究等领域,在天文学、自适应光学、显微成像、激光系统和生物医学等... 详细信息

光学波前是光波相位面的几何表示,光学波前传感技术通过检测光波传播路径中的相位变化来分析物体的性质。该技术广泛应用于大气湍流检测、光学元件缺陷分析、生物样品研究等领域,在天文学、自适应光学、显微成像、激光系统和生物医学等方面具有重要作用。然而,常见探测器仅对光强度敏感,为了探测光学波前,通常需要在探测前端使用一系列复杂的光学元件,这导致系统体积庞大、成本高昂且结构复杂。近年来,随着微纳光学和人工智能等领域的不断进展,涌现出一系列基于新原理、新器件和新算法的集成化、小型化和高性能的光学波前传感技术。该论文系统综述了近期光学波前传感技术的研究进展,并根据其原理将其分为干涉型和非干涉型两大类,具体包括剪切干涉型、光栅干涉型、近场干涉型、算法重构型和维度关联型等技术。最后,总结了当前领域尚存的挑战,并展望了未来可能的研究方向。

关键词：光学波前传感微纳光学人工智能自适应光学

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改进卷积胶囊网络的滚动轴承故障诊断方法

振动工程学报 2024年第5期37卷 885-895页

作者：赵小强柴靖轩兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学国家级电气与控制工程实验室教学中心甘肃兰州730050

目前许多基于卷积网络的滚动轴承故障诊断方法受噪声信号以及负荷变化的影响,存在诊断效果不佳、泛化能力差的问题。针对此问题提出一种改进卷积胶囊网络的滚动轴承变工况故障诊断方法。该方法设计了多尺度非对称卷积模块,其中采用不同... 详细信息

目前许多基于卷积网络的滚动轴承故障诊断方法受噪声信号以及负荷变化的影响,存在诊断效果不佳、泛化能力差的问题。针对此问题提出一种改进卷积胶囊网络的滚动轴承变工况故障诊断方法。该方法设计了多尺度非对称卷积模块,其中采用不同尺度的非对称卷积层对输入数据进行特征提取,在实现最大化提取数据中的特征信息的同时,还能够有效减少参数量;在该模块中引入通道注意力机制,能更好地提取有用的通道特征,提高该方法特征提取的能力;通过将网络中的全连接层改进为胶囊全连接层,使得胶囊在输出向量特征信息时,避免了特征信息在空间中的丢失。使用凯斯西储大学轴承数据集和东南大学变速箱数据集来验证所提方法的诊断性能,并与其他深度学习方法进行了比较。实验结果表明,与其他深度学习方法相比,具有较好的泛化性,效果更佳。

关键词：故障诊断滚动轴承胶囊网络非对称卷积特征提取

气候变化条件下的江苏省热岛效应分析与土地利用对策

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气候变化条件下的江苏省热岛效应分析与土地利用对策

作者：留峥航扬州大学

学位级别：硕士

基于盐湖区域地下水自动监测系统的设计与实现

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基于盐湖区域地下水自动监测系统的设计与实现

作者：顾留来青海师范大学

学位级别：硕士