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A peak enhancement of frequency response of waveguide integrated silicon-based germanium avalanche photodetector

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Journal of Semiconductors 2024年第7期45卷 61-68页

作者： linkai Yi Daoqun liu Wenzheng Cheng Daimo li Guoqi Zhou Peng Zhang Bo Tang Bin li Wenwu Wang Yan Yang zhihua li Institute of Microelectronics Chinese Academy of SciencesBeijing 100029China School of Electronic Electrical and Communication Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Avalanche photodetectors(APDs) featuring an avalanche multiplication region are vital for reaching high sensitivity and responsivity in optical transceivers. Waveguide-coupled Ge-on-Si separate absorption, charge, and multiplication(SACM)APDs are popular due to their straightforward fabrication process, low optical propagation loss, and high detection sensitivity in optical communications. This paper introduces a lateral SACM Ge-on-Si APD on a silicon-on-insulator(SOI) wafer, featuring a 10 μm-long, 0.5 μm-wide Ge layer at 1310 nm on a standard 8-inch silicon photonics platform. The dark current measures approximately 38.6 μA at-21 V, indicating a breakdown voltage greater than-21 V for the device. The APDs exhibit a unitgain responsivity of 0.5 A/W at-10 V. At-15 V, their responsivity reaches 2.98 and 2.91 A/W with input powers of-10 and-25 dBm, respectively. The device's 3-dB bandwidth is 15 GHz with an input power of-15 dBm and a gain is 11.68. Experimental results show a peak in impedance at high bias voltages, attributed to inductor and capacitor(LC) circuit resonance, enhancing frequency response. Furthermore, 20 Gbps eye diagrams at-21 V and-9 dBm input power reveal signal to noise ratio(SNRs) of 5.30. This lateral SACM APD, compatible with the stand complementary metal oxide semiconductor(CMOS) process,shows that utilizing the peaking effect at low optical power increases bandwidth.

关键词： photodetectors optical communications responsivity 3-dB bandwidth

Acupuncture with different frequencies for tobacco dependence: a randomized controlled trial

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Journal of Traditional Chinese Medicine 2024年

作者： CHEN Shumin liU Zhenyu JI Jia WANG Yingying YANG Jinsheng CHANG Jin li zhihua Institute of Acupuncture and Moxibustion， China Academy of Chinese Medical Sciences Institute of Basic Theory for Chinese Medicine， China Academy of Chinese Medical Sciences

OBJECTIVE: To observe the effect of different acupuncture frequencies on the abstinence rate which could be used as a reference for optimizing acupuncture cessation ***: From July 2018 to June 2022， a total of 220 smokers were recruited based on inclusion criteria and randomly divided into the high-frequency acupuncture group (HF group， n = 110): 5 times a week from the 1st to the 4th week， from weeks 5 to 8， three times a week and the low-frequency acupuncture group (LF group， n = 110): 3 times a week from the 1st to the 4th week， from weeks 5 to 8， twice a week， then treated for 8 weeks and follow-up at 1 month in ***: In total， 162 subjects completed the whole study with a drop-out rate of 20.45%. The expiratory CO point abstinence rate was HF group 53/110 (48.18%) vs LF group 41/110 (37.27%) in Week 8 (P = 0.102) and HF group 46/110 (41.82%) vs LF group 45/110 (40.91%) in Week 12 (P = 0.891) and the HF acupuncture and LF acupuncture were nearly equal in the 8-week abstinence rate. In addition， both HF and LF acupuncture significantly reduced Fagerstr?m test for nicotine dependence scale (FTND) scores (P lieving patients' smoking cravings (P lidated through larger clinical studies to optimize acupuncture smoking cessation programs.

关键词：

基于深度强化学习的多用户计算卸载优化模型和算法

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1321-1332页

作者：李志华余自立江南大学人工智能与计算机学院无锡214122

在移动边缘计算(MEC)密集部署场景中,边缘服务器负载的不确定性容易造成边缘服务器过载,从而导致计算卸载过程中时延和能耗显著增加。针对该问题,该文提出一种多用户计算卸载优化模型和基于深度确定性策略梯度(DDPG)的计算卸载算法。首... 详细信息

在移动边缘计算(MEC)密集部署场景中,边缘服务器负载的不确定性容易造成边缘服务器过载,从而导致计算卸载过程中时延和能耗显著增加。针对该问题,该文提出一种多用户计算卸载优化模型和基于深度确定性策略梯度(DDPG)的计算卸载算法。首先,考虑时延和能耗的均衡优化建立效用函数,以最大化系统效用作为优化目标,将计算卸载问题转化为混合整数非线性规划问题。然后,针对该问题状态空间大、动作空间中离散和连续型变量共存,对DDPG深度强化学习算法进行离散化改进,基于此提出一种多用户计算卸载优化方法。最后,使用该方法求解非线性规划问题。仿真实验结果表明,与已有算法相比,所提方法能有效降低边缘服务器过载概率,并具有很好的稳定性。

关键词：移动边缘计算计算卸载深度强化学习资源分配

An accurate diagnostic approach for urothelial carcinomas based on novel dual methylated DNA markers in small-volume urine

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Chinese Medical Journal 2024年第2期137卷 232-234页

作者： Yucai Wu Di Cai Jian Fan Chang Meng Shiming He zhihua li lianghao Zhang Kunlin Yang Aixiang Wang Xinfei li Yicong Du Shengwei Xiong Mancheng Xia Tingting li Lanlan Dong YanqingGong liqun Zhou Xuesong li Department of Urology Peking University First HospitalBeijing 100034China Institute of Urology Peking UniversityBeijing 100034China National Urological Cancer Center Beijing 100034China Urogenital Diseases(Male)Molecular Diagnosis and Treatment Center Peking UniversityBeijing 100034China Wuhan Ammunition life-tech Company Ltd.WuhanHubei 430200China

Diagnostic methods for urothelial carcinomas(UCs)are often invasive or have suboptimal *** of exfoliated cell DNA or cell-free DNA in urine has shown great promise in the diagnosis of ***,most current studies have focused on bladder cancer(BCa),and only a few high-plex methylated DNA panels based on large-volume urine have been reported to exhibit both high sensitivity and specificity.[1,2]The purpose of this study was to identify universal biomarkers for BCa and upper tract urothelial carcinoma(UTUC)using a small volume of *** developed a dual-target diagnostic panel comprising the novel marker AL021918.2 and the well-known BCa biomarker Vimentin(VIM).This panel can accurately detect UCs using only 1.8 mL of full-voided urine.

关键词： urine bladder diagnosis

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基于SSTDR的光伏连接器故障检测

高电压技术 2024年第4期50卷 1508-1517页

作者：李智华张豪吴春华汪飞上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法... 详细信息

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)来进行检测:通过向光伏连接器所在的光伏组件串注入正弦高频信号调制的伪随机序列序列测试信号,分析入射信号与反射信号的相关特性,再与健康状态下的特性进行比较,来实现光伏连接器故障在线诊断。对此进行仿真计算并在4块光伏板组成的光伏组串中进行实验,发现开路故障时包络面积最大可达到5×10^(5),而脱离故障时包络面积最小为0.8×10^(5),二者皆远大于健康时的包络面积0.07×10^(5),可有效诊断光伏连接器是否发生故障。

关键词：光伏连接器 SSTDR 故障检测传输线特征阻抗

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面向物联网僵尸网络多阶段攻击的异常流量检测方法

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计算机科学 2024年第8期51卷 379-386页

作者：陈亮李志华江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214112

针对如何从海量的网络流量数据中高效检测出物联网僵尸网络多阶段攻击行为,提出了一种基于多尺度混合残差网络(Multi-scale Hybrid Residual Network,MHRN)的物联网僵尸网络攻击检测(IoT Botnet Attack Detection based on MHRN,IBAD-MH... 详细信息

针对如何从海量的网络流量数据中高效检测出物联网僵尸网络多阶段攻击行为,提出了一种基于多尺度混合残差网络(Multi-scale Hybrid Residual Network,MHRN)的物联网僵尸网络攻击检测(IoT Botnet Attack Detection based on MHRN,IBAD-MHRN)方法。首先,为了减少检测模型的计算参数,在数据预处理中提出基于方差阈值法的特征选择(Feature Selection based on Variance Threshold,FS-VT)算法;其次,采取一种将数据样本转换为图像样本的数据图像化处理策略,充分挖掘深度学习模型的潜能;然后,为了弥补传统僵尸网络检测模型表征能力有限的不足,提出了一种基于多尺度混合残差网络的物联网僵尸网络多阶段攻击检测模型,该模型通过混合方式融合了不同尺度深度提取的特征信息,再通过残差连接消除网络加深造成的网络退化影响;最后,集成上述模型和算法,进一步提出了一种物联网僵尸网络攻击检测方法IBAD-MHRN。实验结果表明,IBAD-MHRN方法的检测准确率和F1值均达到了99.8%,与表现较好的卷积神经网络方法相比在准确率和F1值上分别有0.14%和0.36%的提升,能够有效且高效地检测物联网僵尸网络多阶段攻击。

关键词：物联网僵尸网络方差阈值法残差网络多阶段攻击

全移相双有源全桥直流变换器的瞬态电流偏置抑制策略

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1116-1131页

作者：吴春华陈修淋李智华汪飞上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最... 详细信息

针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最优结果的基础上,对功率在四个工作区域突变时产生的瞬态直流偏置问题进行详细分析,推导各种电流突变情况下的直流偏置表达式,并据此提出一种新的过渡态引入方法,对于不同的功率突变状态可以得到统一的过渡移相角表达式,简化了控制过程。接着,根据所得过渡态结果,提出统一的载波调制方法,并对调制策略的适用性进行分析。最后,通过实验平台验证了所提方法可以有效消除功率突变时产生的电流偏置。

关键词：双有源全桥(DAB)变换器功率突变瞬态直流偏置抑制全移相控制载波调制

融合多模态物联网设备指纹与集成学习的物联网设备识别方法

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计算机科学 2024年第9期51卷 371-382页

作者：卢徐霖李志华江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122

现有物联网设备识别方法存在表征设备指纹的特征维度单一、流量特征信息选择不完备的问题,导致对流量特征的表征能力不足,且未充分挖掘多个网络模型的识别潜能,进而导致识别效果不够理想。针对上述不足,文中提出了一种融合多模态物联网... 详细信息

现有物联网设备识别方法存在表征设备指纹的特征维度单一、流量特征信息选择不完备的问题,导致对流量特征的表征能力不足,且未充分挖掘多个网络模型的识别潜能,进而导致识别效果不够理想。针对上述不足,文中提出了一种融合多模态物联网设备指纹与集成学习的物联网设备识别(MultiDI)方法。首先,为了在保证流量特征信息不丢失的同时,提高物联网设备指纹的特征表示能力,通过将改进的Nilsimsa算法和数据图像化处理方法相结合,研究并提出一种多模态物联网设备指纹生成算法;然后,基于所生成的物联网设备指纹特征,使用3个神经网络模型深入挖掘多模态指纹特征的不同维度信息,对物联网设备的流量特征进行更充分的学习和识别;最后,为了进一步挖掘多个网络模型的识别潜能,通过分类加权和LeakyRelu激活函数构建分类连接网络,借助所提出的分类连接网络进行集成学习,用以整合多个网络模型的识别结果从而增强MultiDI方法的物联网设备识别准确率。实验结果表明,MultiDI方法在3个数据集上分别取得了91.3%,98.6%和99.2%的加权F1值,验证了该方法的有效性;与多种物联网设备识别方法相比,在识别效果上呈现出相对优势,验证了该方法的高效性。

关键词：网络流量多模态物联网设备指纹集成学习物联网设备识别

考虑参数权重与分层映射的光伏组件健康程度检测

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电工技术学报 2024年第15期39卷 4856-4867页

作者：吴春华易苑李智华汪飞上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学电气工程系) 上海200444

光伏系统的健康程度检测对预防故障及保障系统安全运行至关重要。选取光伏组件的光生电流、串联电阻和并联电阻为其健康参数,该文提出了一种考虑健康参数权重与辐照度分层映射的光伏组件健康程度检测方法,来提高健康程度检测的精度与适... 详细信息

光伏系统的健康程度检测对预防故障及保障系统安全运行至关重要。选取光伏组件的光生电流、串联电阻和并联电阻为其健康参数,该文提出了一种考虑健康参数权重与辐照度分层映射的光伏组件健康程度检测方法,来提高健康程度检测的精度与适用范围。首先依据光伏组件I-V曲线,通过蝠鲼觅食优化(MRFO)算法进行参数辨识;其次根据辐照度高低将辨识结果分层映射至两种辐照度参考状态,提高低辐照状态下的映射精度;然后根据组件预期寿命内允许的功率衰减情况建立光伏组件自然衰减模型,估算参数预期值作为参考,再结合实际的参数提取结果计算参数劣化度;最后使用熵权法确定参数权重,计算表征光伏组件健康程度的健康指数。仿真与实验结果表明,该方法可对任何环境参数下的光伏组件健康程度进行有效检测。

关键词：光伏组件健康参数辨识分层映射自然衰减模型健康参数权重