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Costas编码跳频信号多普勒容限及其在多声源宽带正交检测中的应用

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声学学报 2014年第2期39卷 154-162页

作者：任仕伟鄢社锋马晓川中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

针对Costas信号的传统宽带匹配滤波因拷贝信号生成过程复杂而带来的计算复杂度高的问题,给出了一种通过计算宽带回波与窄带近似回波的互相关度进而得到Costas信号多普勒容限的数值计算方法,并提出利用容限值对预测目标多普勒范围进行分... 详细信息

针对Costas信号的传统宽带匹配滤波因拷贝信号生成过程复杂而带来的计算复杂度高的问题,给出了一种通过计算宽带回波与窄带近似回波的互相关度进而得到Costas信号多普勒容限的数值计算方法,并提出利用容限值对预测目标多普勒范围进行分段窄带近似处理,从而避免了大量的时域伸缩变换,简化了拷贝信号的生成复杂度,提高了宽带匹配滤波的处理效率。随后,将这种方法扩展应用到多声源多目标的回波检测中,利用Costas信号的正交性及多普勒容限值,设计了一种宽带正交匹配检测器,大大提高了多目标声探测的效率。实验仿真和分析证明了多普勒容限求取方法的正确性及其应用于宽带正交匹配检测的有效性。

关键词： Costas编码多普勒容限跳频信号正交检测扩展应用多声源宽带计算复杂度

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对角加载最小二乘法的时间延迟估计

声学学报 2011年第5期36卷 469-475页

作者：李璇鄢社锋马晓川中国科学院声学研究所北京100190

最小二乘法是一种经典而有效的时间延迟估计算法,但由于最小二乘法矩阵求逆不稳定,在低信噪比情况下将失效。本文提出了对角加载最小二乘法(DL-LS),对求逆的矩阵加上一个正定阵,可以解决矩阵求逆不稳定的问题。并从正则化的角度分析了... 详细信息

最小二乘法是一种经典而有效的时间延迟估计算法,但由于最小二乘法矩阵求逆不稳定,在低信噪比情况下将失效。本文提出了对角加载最小二乘法(DL-LS),对求逆的矩阵加上一个正定阵,可以解决矩阵求逆不稳定的问题。并从正则化的角度分析了固定加载量的缺点一提高对低信噪比容忍性的同时降低了准确性,从而进一步提出了二次加载来解决这个问题。利用第一次估计的信道响应的倒数作为加载量,使得在回波到达的时刻加载量尽量小,其他时刻有一定加载量。最后,数值仿真和水池实验验证了对角加载对最小二乘法的改进效果。

关键词：时间延迟估计最小二乘法对角加载逆不稳定估计算法低信噪比角度分析二次加载

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金属配位在多肽与蛋白质研究中的应用

化学进展 2016年第2期28卷 184-192页

作者：马晓川费浩中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州215123

金属元素常见于天然蛋白质分子中,并扮演着不可或缺的重要角色。对金属与氨基酸的配位方式的不断深入理解,有助于人工设计新型的金属-多肽配位模式,并在多肽结构功能优化、分子组装、标记与成像以及药物设计等领域获得更广泛的研究和应... 详细信息

金属元素常见于天然蛋白质分子中,并扮演着不可或缺的重要角色。对金属与氨基酸的配位方式的不断深入理解,有助于人工设计新型的金属-多肽配位模式,并在多肽结构功能优化、分子组装、标记与成像以及药物设计等领域获得更广泛的研究和应用。本文首先简要介绍蛋白质中的不同基团与金属离子之间的配位模式以及具体的研究案例,进而介绍了金属配位在多肽分子的二级结构调控、超分子结构组装、多肽及蛋白质的荧(磷)光标记、蛋白质折叠方式分析等基础研究中的应用。最后,对上述研究领域为金属-多肽类分子探针或药物的设计优化所提供的发展潜力进行展望。

关键词：配位化学多肽荧光结构约束

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宽带波束形成器的设计与实现

声学学报 2008年第4期33卷 316-326页

作者：鄢社锋马晓川中国科学院声学研究所北京100080

综述了宽带波束形成器的没计与实现问题,归纳出一种统一的窄带(子带)波束优化设计方法——多约束优化设计法,并推广为FIR宽带波束形成器统一优化设计法。阐述了频域DFT宽带波束形成器结构及其子带波束加权向量设计方法,以及时域FIR宽带... 详细信息

综述了宽带波束形成器的没计与实现问题,归纳出一种统一的窄带(子带)波束优化设计方法——多约束优化设计法,并推广为FIR宽带波束形成器统一优化设计法。阐述了频域DFT宽带波束形成器结构及其子带波束加权向量设计方法,以及时域FIR宽带波束形成器结构及其各通道FIR滤波器的设计方法,对几种具有代表性的方法的原理与性能进行了分析与比较。所归纳出的统一设计法将很多现有的波束设计法纳入统一框架体系,使之成为它的一个特例,可以满足多样化频域子带与时域宽带波束形成器设计的需求,提供灵活的波束设计准则,且设计精度高。子带与FIR宽带多约束统一设计法的优越性能在稳健旁瓣控制恒定主瓣响应自适应波束形成器设计问题中得到了充分的体现。

关键词：宽带波束形成器优化设计法 FIR滤波器优化设计方法自适应波束形成器加权向量设计准则设计精度

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孔雀石绿对金属Co超填充和成核过程的影响

电化学 2022年

作者：马晓川李亚强杨培霞张锦秋安茂忠哈尔滨工业大学

随着芯片制程低于7 nm，互连线后端填充的Cu线电阻急剧增加，而平均自由程更低的金属Co可以用来取代Cu，以减少由外表面和晶界处发生的散射导致的线电阻增长。在此选用CoSO;作为主盐，硼酸为缓冲剂，以孔雀石绿（MG）为抑制剂进行研究...

随着芯片制程低于7 nm，互连线后端填充的Cu线电阻急剧增加，而平均自由程更低的金属Co可以用来取代Cu，以减少由外表面和晶界处发生的散射导致的线电阻增长。在此选用CoSO;作为主盐，硼酸为缓冲剂，以孔雀石绿（MG）为抑制剂进行研究。通过电化学伏安法测试，发现随着MG浓度的增加，金属Co的沉积过电势逐渐增加，沉积受到抑制。利用电化学石英晶体微天平测试，得出加入MG的加入对整个沉积过程产生明显的抑制作用。这是因为MG容易吸附在阴极表面，与Co;形成配位键，从而抑制了Co;还原。而且随着对流过程的增强，阴极电流密度逐渐减小。最终确定镀液配方为0.4 mol/L CoSO;，0.5 mol/L硼酸，少量Cl;，20 ×10;MPS和10 ×10;MG，在-1.27 V，pH=4的条件下，可以实现微米级别PCB盲孔的超填充。由计时电流法测定的曲线分析得出金属Co的成核方式为三维瞬时成核。通过量化计算和分子静电势可知，静电势分布在78-35 kcal·mol;之间，MG分子中与氮相连的共轭结构吸附在阴极表面，而其中的苯环结构通过离域π键结构与Co;发生作用，从而抑制了Co;沉积过程。

关键词：

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基于高速铁路60N钢轨的车辆动力性能比较

中南大学学报（自然科学版） 2016年第11期47卷 3940-3947页

作者：马晓川王平徐井芒王健陈嵘西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

为比较高速铁路60 N钢轨与不同车轮型面匹配时的车辆动力性能,首先基于空间轮轨接触几何算法分析不同工况下的轮轨接触几何关系,接着基于车辆/轨道耦合动力学模型,对不同工况下车辆运行平稳性及车辆曲线通过性能等进行仿真分析,数值计算... 详细信息

为比较高速铁路60 N钢轨与不同车轮型面匹配时的车辆动力性能,首先基于空间轮轨接触几何算法分析不同工况下的轮轨接触几何关系,接着基于车辆/轨道耦合动力学模型,对不同工况下车辆运行平稳性及车辆曲线通过性能等进行仿真分析,数值计算中,主要考虑LM,LMA和S1002 3种车轮型面和轨距由1 433 mm变化到1 437 mm的工况。计算结果表明:60 N钢轨与不同车轮型面匹配时,其轮轨接触几何关系和车辆动力性能差异较大;LMA的车辆运行平稳性最好,但曲线通过能力较差,容易发生轮轨侧磨,S1002的车辆运行平稳性最差,但曲线通过能力最好,较容易发生轮轨垂磨;60 N钢轨与不同车轮型面匹配时,应从静态轮轨接触几何关系和动态车辆轨道相互作用2个方面综合评价。

关键词：高速铁路钢轨轮廓车轮踏面轨距轮轨接触车辆动力性能

铁路道岔尖基轨相对运动对轮载转移与分配的影响研究

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铁道学报 2017年第3期39卷 75-81页

作者：马晓川徐井芒王平西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

基于铁路道岔尖轨和基本轨的空间相对位置及轨下基础布置方式,研究转辙器部件内轮轨接触的特点,提出考虑尖基轨相对运动的轮载转移位置确定方法,以12号单开道岔为例,研究尖基轨相对运动对轮轨垂向力转移和分配特性的影响。研究表明:尖... 详细信息

基于铁路道岔尖轨和基本轨的空间相对位置及轨下基础布置方式,研究转辙器部件内轮轨接触的特点,提出考虑尖基轨相对运动的轮载转移位置确定方法,以12号单开道岔为例,研究尖基轨相对运动对轮轨垂向力转移和分配特性的影响。研究表明:尖轨和基本轨相对运动对轮载转移的位置和长度均有较大的影响,以车辆直逆向通过转辙器为例,其轮载转移的范围距尖轨尖端2.302.74m,轮载转移段长度为0.44m,不考虑尖基轨相对运动时,轮载在距尖轨尖端2.622.78m的区域完成转移,轮载转移段长度为0.16 m;轮载转移区域内,沿线路纵向,轮轨垂向力在尖轨和基本轨上的分配呈非线性的变化规律,其变化规律与钢轨外形、轮轨动力相互作用及车辆过岔方式等因素相关。

关键词：铁路道岔尖基轨相对运动轮轨接触轮轨垂向力轮载转移与分配

众核处理架构在水下航行器相位编码脉冲回波检测中的应用

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声学学报 2018年第4期43卷 445-452页

作者：詹飞马晓川杨力中国科学院声学研究所中科院水下航行器信息技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对宽带编码脉冲、多输入多输出等新型目标探测体制发展带来的运算量和数据存储需求剧增的问题,根据水下航行器相位编码脉冲回波检测算法的数据级并行特点,提出应用图形处理器（Graphics Processing Unit,GPU）众核处理架构,并从任务... 详细信息

针对宽带编码脉冲、多输入多输出等新型目标探测体制发展带来的运算量和数据存储需求剧增的问题,根据水下航行器相位编码脉冲回波检测算法的数据级并行特点,提出应用图形处理器（Graphics Processing Unit,GPU）众核处理架构,并从任务分配策略、数据处理流程、GPU硬件资源利用率和存储器访问等角度考虑,设计了算法在GPU上的并行实现框架。利用湖试数据测试了桌面级GPU平台、嵌入式GPU平台与基于多核数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）的传统航行器信号处理平台的性能,与多核DSP平台相比,嵌入式GPU平台在功耗、运算性能等方面更有优势。研究结果表明采用嵌入式GPU平台可大幅提升每瓦特性能指标并简化系统设计,能满足新型航行器探测系统大数据量、低功耗和实时性的应用需求。

关键词：水下航行器编码脉冲相位编码核处理应用回波检测架构数字信号处理器

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矩阵空域预滤波目标方位估计

声学学报 2007年第2期32卷 151-157页

作者：鄢社锋侯朝焕马晓川中国科学院声学研究所北京100080

提出了基于矩阵空域预滤波处理的目标方位估计新方法。通过设计一个空域的矩阵滤波器对传感器阵列数据进行矩阵处理,抑制阻带扇面的干扰与噪声,且尽量保证让通带扇面的信号无失真通过。由于该空域滤波器的输出仍为阵元域数据,因此可以... 详细信息

提出了基于矩阵空域预滤波处理的目标方位估计新方法。通过设计一个空域的矩阵滤波器对传感器阵列数据进行矩阵处理,抑制阻带扇面的干扰与噪声,且尽量保证让通带扇面的信号无失真通过。由于该空域滤波器的输出仍为阵元域数据,因此可以很方便地在很多阵列信号处理算法之前通过增加空域预滤波处理来达到抑制空间干扰、提高系统处理能力的目的。文章通过目标方位估计的具体实例来说明矩阵空域预滤波处理对系统性能的改善作用。计算机仿真和实测数据处理结果表明,矩阵空域预滤波处理有效地抑制了空间干扰与噪声,提高了方位估计算法对感兴趣扇面目标的方位分辨与估计性能。此外,仿真结果表明采用分扇面空域预滤波处理方法,使基阵具有了分辨多于阵元数目信号源的能力。

关键词：空域滤波器目标方位估计矩阵处理预滤波信号处理算法滤波处理空间干扰计算机仿真