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收发全数字波束形成技术研究

收发全数字波束形成技术研究

作者：陈帅霖西安电子科技大学

学位级别：硕士

数字波束形成是以数字方法对发射或接收信号进行幅相加权来形成高质量的所需波束。以数字波束形成技术为核心的数字阵列雷达具有波束控制精确灵活、系统高度集成、抗干扰能力强及控制软件化等优点，是现代雷达发展的主要方向之一。 ... 详细信息

数字波束形成是以数字方法对发射或接收信号进行幅相加权来形成高质量的所需波束。以数字波束形成技术为核心的数字阵列雷达具有波束控制精确灵活、系统高度集成、抗干扰能力强及控制软件化等优点，是现代雷达发展的主要方向之一。本文建立了接收与发射阵列信号模型，对常规收发波束形成与自适应波束形成进行了分析仿真;建立了三种常见的阵列误差模型，深入讨论了阵列误差对数字波束形成性能的影响，着重研究了数字收发组件的误差影响;并对幅相误差校正算法进行了仿真验证;详细比较了两种直接数字合成技术的优劣，基于直接数字频率合成技术设计并产生了雷达发射波形。本文对数字波束形成技术做了较为全面的基础研究，为后续的理论研究及工程实现打下了基础。

关键词：数字波束形成直接数字合成数字收发组件幅相误差校正

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大学生人与自然生命共同体理念培育研究

大学生人与自然生命共同体理念培育研究

作者：陈帅霖东北林业大学

学位级别：硕士

习近平总书记在党的十九大报告中提出“人与自然是生命共同体”,由此表明我国的生态文明建设事业进入了崭新的历史阶段,也表征着中华民族追求人与自然和谐共生与人类社会永续发展的价值追求。2021年4月22日习近平出席领导人气候峰会并... 详细信息

习近平总书记在党的十九大报告中提出“人与自然是生命共同体”,由此表明我国的生态文明建设事业进入了崭新的历史阶段,也表征着中华民族追求人与自然和谐共生与人类社会永续发展的价值追求。2021年4月22日习近平出席领导人气候峰会并发表题为《共同构建人与自然生命共同体》的重要讲话,系统全面地阐释了“人与自然生命共同体”理念的核心要义和科学内涵。在新时代建设美丽中国的背景下,面对着建设人与自然和谐共生的现代化任务,生态文明教育理论应当进一步地适应我国生态文明建设与发展的需要,为了更好地落实新时代生态文明建设与发展的要求,实现人与自然的和谐共生,必须将人与自然生命共同体理念培育工作重视起来。大学生作为未来建设美丽中国的重要组成力量,肩负着建设人与自然和谐共生现代化的重要任务,因此对于大学生进行人与自然生命共同体理念的培育,使之形成符合新时代生态文明建设与发展,所要求的思想品质和实践行为,从而为推动我国生态文明事业的发展,建设美丽中国,实现人与自然和谐共生的现代化发挥重要作用。本文遵循思想政治教育的基本规律,以马克思关于人与自然关系的相关论述为基础,以习近平生态文明思想为指导,充分吸收中华优秀传统文化中人与自然和谐共生的思想,并且合理地借鉴西方生态文明理论,综合运用文献研究法、理论分析法、理论与实际结合法、学科交叉研究法等多种研究方法。首先,通过对于生命共同体、人与自然生命共同体理念、人与自然生命共同体理念培育等相关概念在理论上进行基本的界定,并且深入剖析其理念培育的理论基础和必要性,为实现针对大学生进行人与自然生命共同体理念培育奠定了学理性基础。其次,通过对于培育现状进行分析,发现目前的培育虽然取得了一定成效,但在培育过程中仍然存在一定的问题,通过从培育主体、培育客体、培育环体、培育介体等方面寻找问题所在,并客观地展开原因分析。最后,在遵循思想政治教育基本规律的基础上,从人与自然生命共同体理念的培育内容、培育的方式方法、培育环境、培育保障机制等方面,针对大学生进行人与自然生命共同体理念培育分别提出可行性对策,推动其理念培育全方位体系的建立,保障培育的顺利进行,落实新时代生态文明教育的基本要求。

关键词：大学生人与自然生命共同体理念和谐共生培育

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钙钛矿薄膜缺陷态的气相修饰研究

钙钛矿薄膜缺陷态的气相修饰研究

作者：陈帅霖华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

钙钛矿作为一种新型太阳电池材料,因其光电转换效率优异、光吸收系数高、制备成本低廉等优势引起了研究者们的广泛关注。钙钛矿薄膜表面缺陷态作为载流子俘获中心导致的非辐射复合是限制其效率和稳定性的关键因素之一,因此研究钙钛矿缺... 详细信息

钙钛矿作为一种新型太阳电池材料,因其光电转换效率优异、光吸收系数高、制备成本低廉等优势引起了研究者们的广泛关注。钙钛矿薄膜表面缺陷态作为载流子俘获中心导致的非辐射复合是限制其效率和稳定性的关键因素之一,因此研究钙钛矿缺陷态性质,探索新型缺陷钝化方式对于提升钙钛矿太阳电池光电转换效率至关重要。本文基于自主搭建的原位表征系统,研究了不同气相小分子(CO、N2、CO2、H2)对钙钛矿薄膜表面缺陷态活性的影响及其作用规律,并提出了针对MAPbI3钙钛矿薄膜的气相辅助钝化策略,钝化薄膜中I-空位及未配位饱和的Pb2+,抑制载流子的非辐射复合,达到提升薄膜性能和钙钛矿太阳电池器件效率的目的。本文主要研究内容如下:(1)探究钙钛矿薄膜的气相反应活性,研究不同气相分子对钙钛矿薄膜的钝化作用。研究发现CO2、H2与钙钛矿薄膜表面作用较弱,吸附-解吸附现象明显,且处于这两种气体氛围下的薄膜PL强度降低、薄膜阻抗增加,说明CO2、H2对钙钛矿薄膜基本无钝化作用。而CO、N2与钙钛矿薄膜存在较强的相互作用,会与薄膜表面活性缺陷发生反应,使得薄膜PL峰值蓝移,薄膜阻抗减小。经密度泛函计算得出CO会与钙钛矿薄膜表面Pb2+发生电子转移,影响薄膜表面缺陷态活性,因此可以推断CO可以有效钝化钙钛矿薄膜表面缺陷态,使得薄膜性能提高。(2)提出了电场诱导CO气相钝化策略以制备高质量MAPbI3薄膜。经脉冲电压和CO气相分子协同处理后的钙钛矿薄膜PL强度提升,峰值蓝移,且薄膜晶粒变大,形貌得到了优化,这表明电场诱导CO气相分子钝化策略能够高效、可控地修饰钙钛矿薄膜,获得缺陷态密度低、载流子寿命长的MAPbI3薄膜。经该策略处理后的钙钛矿太阳电池的开路电压、短路电流、填充因子均有明显提升,实现了 17.50%光电转换效率。论文最后揭示了脉冲电压和CO气相分子协同调控薄膜表面形貌和钝化薄膜缺陷态的机理。脉冲电压的引入提升了钙钛矿薄膜表面的缺陷态活性,从而使CO气相分子更有效地钝化了薄膜表面I-空位缺陷和未配位饱和的Pb2+。该策略避免了传统钝化剂工程的杂质效应、溶剂效应等缺点,为未来利用气体钝化钙钛矿薄膜缺陷态提供了新的思路,对以后的相关方面研究工作提供借鉴。

关键词：钙钛矿薄膜缺陷态气相辅助钝化电场诱导

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采用动态规划的机动目标检测前跟踪算法

西安电子科技大学学报 2017年第5期44卷 39-45页

作者：陈帅霖罗丰张林让胡冲陈世超西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

针对传统的动态规划检测前跟踪算法能够覆盖的目标机动范围受限于预设的有效状态转移范围的缺陷,提出了一种新的适用于机动目标的动态规划检测前跟踪算法.通过状态转移方式优化,提高了对机动目标的状态搜索效率,增大了搜索范围;通过转... 详细信息

针对传统的动态规划检测前跟踪算法能够覆盖的目标机动范围受限于预设的有效状态转移范围的缺陷,提出了一种新的适用于机动目标的动态规划检测前跟踪算法.通过状态转移方式优化,提高了对机动目标的状态搜索效率,增大了搜索范围;通过转移速度加权,使新算法能够按照机动目标的运动趋势进行能量积累.所提算法在不改变参数的情况下,对强机动与弱机动目标都能够进行准确检测.通过仿真实验对所提算法与传统算法进行了对比分析,采用实测数据验证了该算法的适用性.

关键词：检测前跟踪动态规划机动目标加权矩阵

基于EdgexFoundry的物联网终端设备模拟系统的设计与实现

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基于EdgexFoundry的物联网终端设备模拟系统的设计与实现

作者：陈帅霖北京邮电大学

学位级别：硕士

基于边缘计算架构的物联网系统通过就近提供近端服务,可显著增强服务响应能力,提升物联网的实用性,边缘计算技术的引入将促使物联网在越来越多的垂直行业落地生根。终端设备是物联网系统的基础部件,种类繁多,数量庞大,在大规模物联网系... 详细信息

基于边缘计算架构的物联网系统通过就近提供近端服务,可显著增强服务响应能力,提升物联网的实用性,边缘计算技术的引入将促使物联网在越来越多的垂直行业落地生根。终端设备是物联网系统的基础部件,种类繁多,数量庞大,在大规模物联网系统开发和网络性能分析过程中,引入终端设备模拟器,模拟各类物联网设备的协议和任务、构建基于多设备组合的复杂应用场景,对基于云-边-端协同的物联网系统的测试与评估具有重要意义。本论文首先调研了当前国内外常见的物联网终端设备模拟系统,对其设计思路及功能特性进行了分析,总结出现有设备模拟系统在模拟任务卸载过程、构建复杂业务场景等方面的不足;对物联网终端设备身份认证相关方案进行了调研,分析了其设计思路和存在的问题。基于上述分析,对云边端协同环境下的物联网终端设备模拟系统进行了需求分析、架构设计、功能设计和数据库表设计,将设备模拟系统划分为设备管理、应用管理、任务调度和接入控制四个模块,随后对各个模块进行了详细设计与具体实现。提出了一种基于两级区块链架构的物联网终端设备身份认证方案:在物联网系统边缘服务器之间构建一级全局区块链,去中心化地记录、共享系统中设备的公钥、所处的边缘网络标识、设备当前的可用性等信息,配合完成设备注册与激活、设备跨越边缘网络后的认证等过程;在每个边缘网络内部各自构建二级局域区块链,用以共享设备的公钥、身份凭据、设备当前连接的网关等信息,配合完成设备在边缘网络内部移动时的身份认证过程。最后,将该系统部署到云边端协同物联网系统仿真平台,通过集成测试验证了物联网终端设备模拟系统的功能正确性和身份认证方案的合理性,验证了系统的性能指标,表明了本论文提出的基于EdgexFoundry的物联网终端设备模拟系统具有更完善的功能和良好的性能。

关键词：物联网边缘计算 EdgexFoundry 设备模拟系统设备身份认证

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基于N分随机乘法模型的多重分形海杂波仿真

电子与信息学报 2015年第6期37卷 1470-1475页

作者：胡冲罗丰范一飞陈帅霖西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

2分随机乘法模型的倍乘因子的分布要求是关于1/2对称的,所以基于此模型仿真出海杂波数据的多重分形谱函数形状比较受限制。该文在分析2分随机乘法模型构造过程的基础上,提出N分随机乘法模型,它是2分随机乘法模型的推广,但却突破倍乘因... 详细信息

2分随机乘法模型的倍乘因子的分布要求是关于1/2对称的,所以基于此模型仿真出海杂波数据的多重分形谱函数形状比较受限制。该文在分析2分随机乘法模型构造过程的基础上,提出N分随机乘法模型,它是2分随机乘法模型的推广,但却突破倍乘因子分布关于1/2对称的限制,更利于仿真具有期望形状的多重分形谱函数的海杂波数据。理论推导和实验结果均表明倍乘因子的分布决定多重分形谱函数的形状。

关键词：目标检测多重分形海杂波随机乘法模型

海杂波AR谱多重分形特性及微弱目标检测方法

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电子与信息学报 2016年第2期38卷 455-463页

作者：范一飞罗丰李明胡冲陈帅霖西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

该文研究了海杂波功率谱的多重分形特性。为了克服频谱傅里叶分析的缺点,用现代谱估计的方法来计算海杂波的功率谱。AR模型是一个线性预测模型,它通过序列的自相关函数矩阵来估计功率谱,并且具有更精确的频谱分辨率。该文主要分析基于A... 详细信息

该文研究了海杂波功率谱的多重分形特性。为了克服频谱傅里叶分析的缺点,用现代谱估计的方法来计算海杂波的功率谱。AR模型是一个线性预测模型,它通过序列的自相关函数矩阵来估计功率谱,并且具有更精确的频谱分辨率。该文主要分析基于AR谱估计的海杂波功率谱的多重分形特性,以及在微弱目标检测中的应用。首先,以分数布朗运动(FBM)模型为例,证明其功率谱具有多重分形特性。其次,根据X波段雷达的实测海杂波数据,通过多重去趋势分析法(MF-DFA)验证了海杂波AR谱的多重分形特性。最后,分析了海杂波AR谱的广义Hurst指数以及影响参数,并提出一种基于局部AR谱广义Hurst指数的目标检测方法。实验结果表明,该种检测方法具有海杂波背景下微弱目标检测的能力。与现有的分形检测方法和传统的CFAR检测方法对比,该算法在低信杂比情况下具有较好的检测性能。

关键词：目标检测海杂波多重分形 AR谱估计

海杂波AR谱扩展分形特性及微弱目标检测方法

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西安电子科技大学学报 2017年第1期44卷 59-64页

作者：范一飞罗丰李明胡冲陈帅霖西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

为克服频谱傅里叶分析的缺点,采用自回归谱估计的方法来计算海杂波的功率谱.自回归模型是一个线性预测模型,它通过序列的自相关函数矩阵来估计功率谱,并且具有更精确的频谱分辨率.该文主要分析基于自回归谱估计的海杂波功率谱的扩展分... 详细信息

为克服频谱傅里叶分析的缺点,采用自回归谱估计的方法来计算海杂波的功率谱.自回归模型是一个线性预测模型,它通过序列的自相关函数矩阵来估计功率谱,并且具有更精确的频谱分辨率.该文主要分析基于自回归谱估计的海杂波功率谱的扩展分形特性,以及在微弱目标检测中的应用.首先,以分数布朗运动模型为例,证明其功率谱具有自相似性.其次,根据X波段雷达的实测海杂波数据,分析了海杂波自回归谱的多尺度Hurst指数及其最优尺度区间.最后,提出一种基于自回归谱多尺度Hurst指数的目标检测方法.实验结果表明,该种检测方法具有海杂波背景下微弱目标检测的能力.与现有基于扩展分形的目标检测方法和传统恒虚警检测方法相比,该算法在低信杂比情况下具有较好的检测性能.

关键词：目标检测海杂波分形扩展分形自回归谱估计

闭合表达式的Pareto分布参数估计范围扩展

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西安电子科技大学学报 2017年第2期44卷 33-36,113页

作者：胡冲罗丰张林让陈帅霖范一飞西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

N次观测Pareto分布的二阶矩在形状参数小于等于2时无意义,因此正整数阶的矩估计法不能有效估计真值小于2的形状参数.针对该问题,提出了负一、二阶矩的估计法对N次观测Pareto分布形状参数的有效估计范围进行扩展.理论分析与仿真结果均表... 详细信息

N次观测Pareto分布的二阶矩在形状参数小于等于2时无意义,因此正整数阶的矩估计法不能有效估计真值小于2的形状参数.针对该问题,提出了负一、二阶矩的估计法对N次观测Pareto分布形状参数的有效估计范围进行扩展.理论分析与仿真结果均表明:相比正的一、二阶矩估计,负一、二阶矩估计法能够在真值小于2的情况下对形状参数进行有效估计;同时,相比正分数或负分数阶矩估计,阶矩取-1与-2时估计表达式闭合,计算量更小.因此,该估计法能够有效地对形状参数估计范围进行扩展,并且其估计表达式是闭合的,具有较高的运算效率.

关键词：参数估计雷达杂波 Pareto分布形状参数 N次观测