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面向混沌激光熵源的安全随机数提取

光电子．激光 2023年第5期34卷 536-542页

作者：李瑞敏李璞蔡强王冰洁马荔徐兵杰太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室广东广州410006 西南通信研究所保密通信实验室四川成都610041

基于混沌激光的随机数发生器可以实现大量高速的真随机数产生。然而,受随机数产生过程中引入的额外技术噪声影响,原始随机数无法提供真随机性。为了从信息论的角度实现安全随机数的产生,必须定量评估熵源产生的随机性。本文中通过实验... 详细信息

基于混沌激光的随机数发生器可以实现大量高速的真随机数产生。然而,受随机数产生过程中引入的额外技术噪声影响,原始随机数无法提供真随机性。为了从信息论的角度实现安全随机数的产生,必须定量评估熵源产生的随机性。本文中通过实验搭建基于混沌激光的随机数产生装置,使用条件最小熵评估原始随机数中可提取的真随机性。同时,通过更换不同的器件讨论关键参数对原始随机性的影响。在原始随机数的后处理提取过程中使用信息论可证安全的Toeplitz提取器,最终实现了安全随机数的产生。

关键词：光通信安全随机数条件最小熵混沌激光随机性信息论

经典名方温胆汤入血成分的UPLC-QE-Orbitrap-MS技术分析鉴定

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时珍国医国药 2022年第5期33卷 1090-1097页

作者：马蕾时海燕蔡梅超蒲高斌徐男山东中医药大学药学院山东济南250013 山东省中医药研究院山东济南250013 山东第一医科大学第一附属医院(山东省千佛山医院) 山东济南250013

目的利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-QE-Orbitrap-MS)分析鉴定温胆汤灌胃给药后的入血成分。方法采用ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8μm),以0.1%甲酸乙腈溶液(A)-0.1%甲酸水溶液(B)为流动相... 详细信息

目的利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-QE-Orbitrap-MS)分析鉴定温胆汤灌胃给药后的入血成分。方法采用ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8μm),以0.1%甲酸乙腈溶液(A)-0.1%甲酸水溶液(B)为流动相进行梯度洗脱(0~10 min,100%B;10~45 min,100%~0%B;45~60 min,0%B;60.1~70 min,100%B)。流速0.2.mL·min^(-1),进样量5μL。质谱分析采用电喷雾离子源(ESI),在正、负离子模式下采集数据,扫描范围m/z 100~1000。采用Compound Discoverer 3.0软件获取特征碎片离子信息,并结合数据库(mzCloud,mzVault,中药成分高分辨质谱数据库OTCML),根据对照品信息和相关文献对比后确定入血成分。结果综合质谱检测信息,共鉴定出100种化学成分,包括72.原型成分和2.种代谢成分,其主要代谢途径分别为羟基化、还原反应、甲基化、葡萄糖醛酸化等。结论温胆汤化学成分丰富且来源于多种药材,入血成分复杂,该研究成功建立了采用UPLC-QE-Orbitrap-MS技术对温胆汤入血成分和药材成分分析鉴定,为阐明温胆汤的药效物质基础和质量控制奠定基础。

关键词： UPLC-QE-Orbitrap-MS 温胆汤入血成分

改进复合插值包络经验模态分解的滚动轴承故障特征提取方法

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电子测量与仪器学报 2023年第1期37卷 191-203页

作者：蔡昕一马军李祥昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 云南省人工智能重点实验室昆明650500

针对复合插值包络经验模态分解(CIEEMD)方法存在非平稳系数阈值无法自适应确定的问题,提出了一种改进复合插值包络经验模态分解(ICIEEMD)方法。首先,以边长为ε的网格覆盖振动信号求出其分形盒维数,实现信号非平稳阈值自适应选取,分解... 详细信息

针对复合插值包络经验模态分解(CIEEMD)方法存在非平稳系数阈值无法自适应确定的问题,提出了一种改进复合插值包络经验模态分解(ICIEEMD)方法。首先,以边长为ε的网格覆盖振动信号求出其分形盒维数,实现信号非平稳阈值自适应选取,分解得到若干固有模态函数(IMF);其次,结合互相关系数、时域峭度和包络谱峭度建立互相关系数-TE峭度(C-indexTE)复合指标,筛选出有效IMF分量并重构信号,使用Teager能量算子解调获得重构信号的能量谱,实现滚动轴承故障特征提取;最后,基于仿真信号和实验台滚动轴承数据集进行实验分析,与CIEEMD方法和谱峭度法相比,所提方法能够提取出更加清晰的故障特征频率,证明了所提方法的可行性和有效性。

关键词：改进复合插值经验模态分解 C-indexTE复合指标故障特征提取

具有直流电压极性反转能力的双交流端口模块化多电平换流器

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高电压技术 2022年第3期48卷 980-991页

作者：陈阳王晗朱淼马建军蔡旭上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

基于半桥子模块的传统模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)仅含有一个交流端口,且难以实现直流电压极性反转,不能与电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter-high-voltage DC,LCC-HVDC)直接互联和交换... 详细信息

基于半桥子模块的传统模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)仅含有一个交流端口,且难以实现直流电压极性反转,不能与电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter-high-voltage DC,LCC-HVDC)直接互联和交换功率。为此,提出一种改进型MMC拓扑,在全桥MMC的基础上,相单元上下桥臂之间增加1组由全桥子模块和桥臂电感组成的中间桥臂。所提出的双交流端口新型MMC能够在保持直流电压极性反转能力以接入LCC-HVDC的同时,提供双独立交流端口。控制一组交流端口实现直流侧电压极性反转的同时,能够维持另一交流端口输出功率不变。介绍了所提出的新型MMC的详细拓扑,分析了装置的基本工作原理,建立了完整的数学模型并提出相应的输出控制策略;在分析装置环流组成及其有效成分的基础上,给出了相应的环流控制策略;提出了直流电压极性反转控制方法,能够维持另一组交流端口输出不变的同时实现直流端口电压极性反转。仿真结果验证了所提出的新型换流器拓扑、理论分析以及控制策略的正确性。

关键词：模块化多电平换流器双交流端口环流抑制直流电压极性反转最近电平逼近调制

基于开关电容二端口子模块的自耦式模块化直流变压器

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高电压技术 2021年第7期47卷 2457-2468页

作者：陈阳王晗朱淼马建军蔡旭上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

基于电力电子器件的直流变压器能量变换环节多,存在体积大、成本高、效率低、控制复杂等问题。基于开关电容概念,设计新型二端口子模块,利用自耦变思想进行模块化组合,提出一种新型自耦式模块化直流变压器拓扑。分析了新型自耦式模块化... 详细信息

基于电力电子器件的直流变压器能量变换环节多,存在体积大、成本高、效率低、控制复杂等问题。基于开关电容概念,设计新型二端口子模块,利用自耦变思想进行模块化组合,提出一种新型自耦式模块化直流变压器拓扑。分析了新型自耦式模块化直流变压器的工作原理,给出其电感纹波和电容纹波的理论计算公式。对所述拓扑的电容和电感参数进行了设计,并提出调制、电容均压以及输出电压/功率的控制策略。通过仿真与实验验证了新型直流变压器拓扑、理论分析以及控制策略的正确性。

关键词：直流电网二端口子模块开关电容直流变压器模块化多电平换流器

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星载光子计数激光雷达海面点云仿真方法

红外与毫米波学报 2020年第4期39卷 483-490页

作者：张文豪李松马跃张智宇赵朴凡武汉大学电子信息学院湖北武汉430072

星载光子计数激光雷达作为一种新的探测体制激光雷达,已开始应用于海面测量。然而受海风等多种因素的影响,海面存在一定的粗糙度和较大的起伏变化,因此光子计数激光雷达返回的信号点云在返回能量和信号光子分布上存在较大的变化,潜在的... 详细信息

星载光子计数激光雷达作为一种新的探测体制激光雷达,已开始应用于海面测量。然而受海风等多种因素的影响,海面存在一定的粗糙度和较大的起伏变化,因此光子计数激光雷达返回的信号点云在返回能量和信号光子分布上存在较大的变化,潜在的影响到了海面高程测量精度。本文基于JONSWAP海浪谱和微面元模型理论,结合蒙特卡洛方法建立了光子计数激光雷达海洋目标的仿真模型。以ICESat-2.载光子计数激光雷达的系统参数作为输入,仿真了不同风速条件下海面的信号光子分布,通过与ICESat-2.测结果对比证明了仿真方法的正确性。基于仿真模型,分析了不同风速条件下,光子计数激光雷达的测距误差分布。结果表明,光子计数激光雷达测得的海面高程小于实际参考海面,且测量偏差和标准差随风速增加而增大,当风速为10m/s,累计脉冲次数为100次时,测量偏差约为-2.5cm,标准差为3.6cm。所建立的仿真模型和分析结果对优化针对海面观测的星载光子计数激光雷达的系统参数设计和平均海面观测结果修正具有重要的参考意义。

关键词：光子计数激光雷达海洋仿真微面元理论误差分析

Real-time and ultrafast optical pulse quantization based on slicing the supercontinuum

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Chinese Optics Letters 2021年第8期19卷 69-74页

作者： Ya Guo Qiang cai Zhiwei Jia Bingjie Xu Zhensen Gao Qianwu Zhang Ruonan Zhang Adonis Bogris K.Alan Shore Yuncai Wang pu Li Key Laboratory of Advanced Transducers and Intelligent Control System Ministry of EducationTaiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China School of information Engineering Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China Key Laboratory of Specialty Fiber Optics and Optical Access Networks Shanghai UniversityShanghai 200444China School of electronics and information Northwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China Science and Technology on Communication Security Laboratory Institute of Southwestern CommunicationChengdu 610041China Department of Informatics and Computer Engineering University of West AtticaAthens 12243Greece School of electronic Engineering Bangor UniversityWales LL571UTUnited Kingdom

All-optical analog-to-digital conversion is a paramount issue in modern science. How to implement real-time and ultrafast quantization to optical pulses with different intensities in an all-optical domain is a central problem. Here, we report a realtime demonstration of an all-optical quantization scheme based on slicing the supercontinuum in a nonlinear fiber. In comparison with previous schemes through off-line analysis of the power of different optical spectral components in the supercontinuum, this, to the best of our knowledge, is the first demonstration of such functionality online in the time ***, the extinction ratio among the quantized outputs can exceed 10 d B, which further confirms the feasibility of the proposed quantization scheme. The current 3 bit resolution in the proof-of-principle experiment is limited by the current experimental condition, but it can be expected to be greatly enhanced through improving both the spectral width of the generated supercontinuum and the number of filtering channels used.

关键词： all-optical analog-to-digital conversion photonic quantization all-optical signal processing supercontinuum generation

Crosstalk-free achromatic full Stokes imaging polarimetry metasurface enabled by polarization-dependent phase optimization

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Opto-electronic Advances 2022年第11期5卷 16-28页

作者： Yaxin Zhang Mingbo pu Jinjin Jin Xinjian Lu Yinghui Guo Jixiang cai Fei Zhang Yingli Ha Qiong He Mingfeng Xu Xiong Li Xiaoliang ma Xiangang Luo State Key Laboratory of Optical Technologies on Nano-Fabrication and Micro-Engineering Institute of Optics and ElectronicsChinese Academy of SciencesChengdu 610209China Research Center on Vector Optical Fields Institute of Optics and ElectronicsChinese Academy of SciencesChengdu 610209China School of Optoelectronics University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Key Laboratory of Optoelectronic Technology and System Ministry of EducationChongqing UniversityChongqing 400030China

Imaging polarimetry is one of the most widely used analytical technologies for object detection and *** date,most metasurface-based polarimetry techniques are severely limited by narrow operating bandwidths and inevitable crosstalk,leading to detrimental effects on imaging quality and measurement ***,we propose a crosstalkfree broadband achromatic full Stokes imaging polarimeter consisting of polarization-sensitive dielectric metalenses,implemented by the principle of polarization-dependent phase *** with the single-polarization optimization method,the average crosstalk has been reduced over three times under incident light with arbitrary polarization ranging from 9μm to 12.m,which guarantees the measurement of the polarization state more *** experimental results indicate that the designed polarization-sensitive metalenses can effectively eliminate the chromatic aberration with polarization selectivity and negligible *** measured average relative errors are 7.08%,8.62.,7.15%,and 7.59%at 9.3,9.6,10.3,and 10.6μm,***,the broadband full polarization imaging capability of the device is also *** work is expected to have potential applications in wavefront detection,remote sensing,light-field imaging,and so forth.

关键词： metasurface broadband achromatic crosstalk-free full polarization imaging polarimetry

The In-Flight Realtime Trigger and Localization Software of GECAM

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Research in Astronomy and Astrophysics 2024年第10期24卷 11-24页

作者： Xiao-Yun Zhao Shao-Lin Xiong Xiang-Yang Wen Xin-Qiao Li Ce cai Shuo Xiao Qi Luo Wen-Xi Peng Dong-Ya Guo Zheng-Hua An Ke Gong Jin-Yuan Liao Yan-Qiu Zhang Yue Huang Lu Li Xing Wen Fei Zhang Jing Duan Chen-Wei Wang Dong-Li Shi Peng Zhang Qi-Bin Yi Chao-Yang Li Yan-Bing Xu Xiao-Hua Liang Ya-Qing Liu Da-Li Zhang Xi-Lei Sun Fan Zhang Gang Chen Huan-Yu Wang Sheng Yang Xiao-Jing Liu Min Gao mao-Shun Li Jin-Zhou Wang Xing Zhou Yi Zhao Wang-Chen Xue Chao Zheng Jia-Cong Liu Xing-Bo Han Jin-Ling Qi Jia Huang Ke-Ke Zhang Can Chen Xiong-Tao Yang Dong-Jie Hou Yu-Sa Wang Rui Qiao Xiang ma Xiao-Bo Li Ping Wang Xin-Ying Song Li-Ming Song Shi-Jie Zheng Bing Li Hong-Mei Zhang Yue Zhu Wei Chen Jian-Jian He Zhen Zhang Jin Hou Hong-Jun Wang Yan-Chao Hao Xiang-Yu Wang Zong-Yuan Yang Zhi-Long Wen Zhi Chang Yuan-Yuan Du Rui Gao Xiao-Fei Lan Yan-Guo Li Gang Li Xu-Fang Li Fang-Jun Lu Hong Lu Bin Meng Feng Shi Hui Wang Hui-Zhen Wang Yu-Peng Xu Jia-Wei Yang Xue-Juan Yang Shuang-Nan Zhang Chao-Yue Zhang Cheng-Mo Zhang Zhi-Cheng Tang Cheng Cheng Key Laboratory of Particle Astrophysics Institute of High Energy PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100049China university of Chinese Academy of Sciences Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China School of information Science and Technology Southwest Jiaotong UniversityChengdu 611756China Key Laboratory of Stellar and Interstellar Physics and Department of Physics Xiangtan UniversityXiangtan 411105China Physics and Space Science College China West Normal UniversityNanchong 637002China Department of Astronomy Beijing Normal UniversityBeijing 100875China Innovation Academy for Microsatellites of CAS Shanghai 201203China Changchun university of Science and Technology Changchun 130022China Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy National Astronomical ObservatoriesCASBeijing 100101China

Realtime trigger and localization of bursts are the key functions of GECAM,an all-sky gamma-ray monitor launched on 2.2. December *** developed a multifunctional trigger and localization software operating in the Cpu of the GECAM electronic *** onboard software has the following features:high trigger efficiency for real celestial bursts with a suppression of false triggers caused by charged particle bursts and background fluctuation,dedicated localization algorithm optimized for both short and long bursts,and low time latency of the trigger information which is downlinked through the Global Short Message Communication service of the global BeiDou navigation *** paper provides a detailed description of the design and development of the trigger and localization software system for *** covers the general design,workflow,the main functions,and the algorithms used in the *** paper also includes on-ground trigger tests using simulated gamma-ray bursts generated by a dedicated X-ray tube,as well as an overview of the performance for real celestial bursts during its in-orbit operation.

关键词： telescopes instrumentation:detectors methods:observational