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相位感知的水下平台背景宽带噪声干扰抑制

声学学报 2024年第3期49卷 492-500页

作者：杨洋郭良浩宫在晓刘建军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 中国科学院大学北京100049

针对水下航行器等平台存在宽带背景噪声干扰导致目标检测能力下降问题,提出一种适用于多通道水听器阵列的深度学习宽带背景噪声干扰抑制方法。该方法通过含干扰信号的多通道频域特征级联保留了相位信息,使用深度复数神经网络建立了一个... 详细信息

针对水下航行器等平台存在宽带背景噪声干扰导致目标检测能力下降问题,提出一种适用于多通道水听器阵列的深度学习宽带背景噪声干扰抑制方法。该方法通过含干扰信号的多通道频域特征级联保留了相位信息,使用深度复数神经网络建立了一个估计纯净目标信号频谱特征的学习模型实现干扰抑制,再利用常规波束形成方法实现目标检测与跟踪。仿真结果表明,在信干比为-15 dB,-20 dB,-25 dB的双目标信号条件下,所提干扰抑制方法可以有效减少近场干扰影响,提高了常规波束形成的检测能力。湖试结果表明,该方法能够自适应地实现平台宽带背景噪声干扰抑制,有效提升目标检测和跟踪性能。

关键词：干扰抑制水下平台机器学习波束形成

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移动强干扰条件下大孔径阵列稀疏空间谱估计

声学学报 2024年第4期49卷 696-708页

作者：唐灿张波李风华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 中国科学院大学北京100049

无源声呐阵列的目标方位估计性能受到强干扰的显著影响,在干扰源快速移动时大孔径阵列还可能存在快拍不足的问题,为此提出一种结合波束域预处理以实现干扰抑制和数据降维的稀疏空间谱估计方法。首先在预处理阶段对干扰方向形成自适应零... 详细信息

无源声呐阵列的目标方位估计性能受到强干扰的显著影响,在干扰源快速移动时大孔径阵列还可能存在快拍不足的问题,为此提出一种结合波束域预处理以实现干扰抑制和数据降维的稀疏空间谱估计方法。首先在预处理阶段对干扰方向形成自适应零点,并通过协方差矩阵锥化展宽零点,然后对预处理后的波束域数据应用稀疏贝叶斯学习进行空间谱估计。与现有方法相比,波束域预处理可以有效减少阻带范围内干扰声源的影响,提高通带范围内空间谱估计的精度和计算效率,零点展宽可以进一步加强稳健性,避免出现快拍不足问题。仿真分析和海试结果表明,所提方法在移动强干扰条件下仍能准确估计目标声源的多途到达角,且计算时间远低于阵元域稀疏方法。

关键词：大孔径阵列空间谱估计波束域预处理零点展宽稀疏贝叶斯学习

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脉动气泡在黏性介质中的声发射

物理学报 2024年第17期73卷 216-224页

作者：申潇卓吴鹏飞林伟军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 中国科学院大学北京100049

在气泡辐射声问题中一直被使用的气泡声发射公式并未考虑介质的黏性在声波传播过程中产生的影响.本文结合气泡的边界条件,对黏性介质中的声波方程进行求解,给出黏性介质中经过修正的气泡的声发射公式,进行气泡动力学方程求解和有限元仿... 详细信息

在气泡辐射声问题中一直被使用的气泡声发射公式并未考虑介质的黏性在声波传播过程中产生的影响.本文结合气泡的边界条件,对黏性介质中的声波方程进行求解,给出黏性介质中经过修正的气泡的声发射公式,进行气泡动力学方程求解和有限元仿真等数值计算后发现,在考虑介质的黏性时,本文提出的黏性介质中气泡声发射公式所计算出的声压小于经典气泡声发射公式计算出的声压,并且随着介质黏度、超声频率以及传播距离的增加,二者之间的误差逐渐增大.

关键词：气泡声发射黏滞声波方程气泡动力学有限元仿真

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浅海双深度Warping变换融合无源测距

声学学报 2024年第2期49卷 263-273页

作者：陈孟奇郭良浩刘建军张灵珊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 中国科学院大学北京100049

针对浅海环境中利用单深度接收信号自相关函数的Warping变换方法测距时易出现的多值性问题,提出一种双深度Warping变换融合测距方法。该方法将双深度测量场的Warping变换提取结果与具有深度差异的拷贝场本征函数信息融合,判别简正波干... 详细信息

针对浅海环境中利用单深度接收信号自相关函数的Warping变换方法测距时易出现的多值性问题,提出一种双深度Warping变换融合测距方法。该方法将双深度测量场的Warping变换提取结果与具有深度差异的拷贝场本征函数信息融合,判别简正波干涉项模态,提高测距的准确度。此外,针对实际海洋环境中测量场Warping变换特征峰位置难以准确提取的问题,将Warping变换的频率不变性与图像形态学方法结合以增强特征频率结构,提高后续测距的稳健性。海试数据处理结果显示,测距结果与实际距离符合较好,表明所提方法具有实际可行性。

关键词： Warping变换无源测距垂直双阵元浅海波导

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楔块式自动调平机构设计与控制策略研究

光子学报 2024年第9期53卷 192-204页

作者：李翔宇韩璟宇郝伟谢梅林廉学正阮萍田广元中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院空间精密测量重点实验室西安710119 中国科学院大学光电学院北京100049

针对目前使用的经纬仪调平机构人为手动操作方法存在的调平耗时长、结构易损和难调平问题,设计了一种具备稳定自锁特性的大行程、高分辨率楔块式自动调平机构,提出了楔块式机电调平组件联动的并行调平控制策略。实验结果表明,所设计楔... 详细信息

针对目前使用的经纬仪调平机构人为手动操作方法存在的调平耗时长、结构易损和难调平问题,设计了一种具备稳定自锁特性的大行程、高分辨率楔块式自动调平机构,提出了楔块式机电调平组件联动的并行调平控制策略。实验结果表明,所设计楔块式自动调平机构可实现调平行程±0.25°范围内的经纬仪调平,且调平角分辨率<0.01″。同时,基于并行调平控制策略,将绕X轴和Y轴的垂直轴轴线倾斜量从334″和-248″调整至2″误差范围内的调平耗时仅为17 s,相比于串行调平控制策略,调平时间显著缩短,调平效率明显提升。

关键词：经纬仪轴线倾斜量调平机构结构设计调平策略

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石墨烯基二氧化碳还原电催化材料研究进展

新型炭材料（中英文） 2024年第1期39卷 100-130页

作者：武泽林王聪伟张晓祥郭全贵王俊英中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院炭材料重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学太原能源材料学院山西太原030001

通过电化学方法来减少二氧化碳(CO_(2)),同时生产燃料和高附加值化学品,是一种克服全球变暖问题的有效策略,对于缓解能源和环境的双重压力具有重要的现实意义。由于CO_(2)稳定的分子结构,设计高选择性、高能效和低成本的电催化剂是关键... 详细信息

通过电化学方法来减少二氧化碳(CO_(2)),同时生产燃料和高附加值化学品,是一种克服全球变暖问题的有效策略,对于缓解能源和环境的双重压力具有重要的现实意义。由于CO_(2)稳定的分子结构,设计高选择性、高能效和低成本的电催化剂是关键。石墨烯及其衍生物因其独特且优异的物理、力学和电学性能,相对较低的成本,使其在CO_(2)电还原方面具有竞争力。此外,石墨烯基材料的表面可以通过使用不同的方法进行改性,包括掺杂、缺陷工程、构建复合结构和包覆形状。首先,本文综述了电化学CO_(2)还原的基本概念、评价标准,以及催化原理和过程。其次,简要介绍了石墨烯基催化剂的制备方法,并按照催化位点的类别,总结了石墨烯基催化剂近年来的研究进展。最后,对CO_(2)电还原技术未来发展方向进行了探讨与展望。

关键词：石墨烯二氧化碳还原电催化纳米材料可再生能源

预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐Pb-Bi腐蚀性能的影响

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金属学报 2024年第5期60卷 639-649页

作者：潘霞张洋鹏董志宏陈胜虎姜海昌戎利建中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

针对液态Pb-Bi共晶(LBE)冷却快堆开发了一种新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢,为进一步增强其耐Pb-Bi腐蚀性能,提升燃料组件的安全性,采用预氧化法对其进行了表面防护处理,表征了预氧化膜的结构,分析了预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐55... 详细信息

针对液态Pb-Bi共晶(LBE)冷却快堆开发了一种新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢,为进一步增强其耐Pb-Bi腐蚀性能,提升燃料组件的安全性,采用预氧化法对其进行了表面防护处理,表征了预氧化膜的结构,分析了预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐550℃饱和氧LBE的腐蚀性能的影响。结果表明,该钢在720℃、1%O_(2)+99%N_(2)气氛中预氧化1 h时形成的氧化膜主要是(Fe,Cr)_(2)O_(3)和MnCr_(2)O_(4)氧化物,此氧化膜可有效阻止钢中Fe元素的向外扩散和LBE中O元素的向内扩散,进而提升了材料的耐LBE腐蚀性能。但由于Mn较高的扩散速率和在LBE中较高的溶解度,预氧化膜中的Mn元素会逐渐扩散和溶解至LBE,导致部分氧化膜失效并形成局部腐蚀区,当LBE腐蚀1000 h后,合金表面的局部腐蚀区可达60%。本工作揭示了新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢中预氧化膜的微观结构、保护效果和失效机制,为进一步提升其预氧化膜的有效性和稳定性指明了方向。

关键词： Pb-Bi共晶冷却快堆铁素体/马氏体钢表面处理 Pb-Bi腐蚀预氧化膜

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中国大陆海岸线与陆海两侧空间利用关联特征

地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1426-1438页

作者：郭玉侯西勇中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003

海岸线位于陆地与海洋交汇的关键地带,其利用模式与陆海两侧的空间规划与开发密切相关。本研究主要基于2022年SDGSAT-1卫星影像,兼顾海岸线两侧的陆域和海域空间,从中国海岸带整体、省(市区)海岸带、剖面线3个层面探究中国大陆海岸线与... 详细信息

海岸线位于陆地与海洋交汇的关键地带,其利用模式与陆海两侧的空间规划与开发密切相关。本研究主要基于2022年SDGSAT-1卫星影像,兼顾海岸线两侧的陆域和海域空间,从中国海岸带整体、省(市区)海岸带、剖面线3个层面探究中国大陆海岸线与陆海两侧空间利用的关联特征。结果表明:①中国大陆海岸线开发利用比例较高,未利用岸线仅占35.11%;在已开发的岸线类型中,养殖围堤岸线占比最大,其次是港口码头岸线;②在土地利用方面,建设用地面积最大,其在天津和上海占有较大比重;人工湿地次之,在辽宁和山东占比较高。对于海域利用,渔业用海在山东和福建占比较大;交通运输用海在上海占比最大;能源开发用海在上海、天津和河北占有较大比重;③从开发利用强度来看,海岸线利用程度综合指数、土地利用程度综合指数和海域利用程度综合指数两两之间均存在明显的正相关关系。与向海一侧相比,海岸线利用程度与陆域土地利用活动之间的相关性更强;空间上,3个指数高值和低值所在的地区基本一致,高值区主要分布在天津和河北等北方省份,低值区主要分布在浙江和福建等南方省份;④从海岸线角度观海望陆:未利用岸线向陆一侧林地占比最高、土地利用程度综合指数值最低,而在未利用岸线向海一侧,旅游娱乐用海的占比高于其他岸线类型;港口码头岸线陆海两侧利用程度综合指数均为最高,陆侧以建设用地为主,海侧以能源开发用海和交通运输用海为主;养殖和盐田围堤岸线海侧的生态保护用海占比高于其他岸线类型。研究结果可为科学规划和管理海岸线、优化陆海空间结构等提供科学数据和决策支持。

关键词：大陆海岸线陆海两侧土地利用海域利用关联特征 SDGSAT-1卫星剖面线中国

碲镉汞PIN结构雪崩器件的I区材料晶体质量研究

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红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 174-178页

作者：沈川张竞杨辽郭慧君谢浩周梅华陈路何力中国科学院上海技术物理研究所红外材料与器件重点实验室上海200083

本文对中波红外PIN结构的碲镉汞(HgCdTe)雪崩器件关键雪崩区域的材料晶体质量进行研究。通过在实验材料上对PIN结构雪崩器件的全过程工艺模拟,采用微分霍尔、微分少子寿命等测试手段进行材料表征,评估获得了关键雪崩区域的真实材料晶体... 详细信息

本文对中波红外PIN结构的碲镉汞(HgCdTe)雪崩器件关键雪崩区域的材料晶体质量进行研究。通过在实验材料上对PIN结构雪崩器件的全过程工艺模拟,采用微分霍尔、微分少子寿命等测试手段进行材料表征,评估获得了关键雪崩区域的真实材料晶体质量。研究发现,现有优化工艺下雪崩区域的晶体质量良好,拟合材料的SRH寿命最好能达到20.7μs,可达到原生材料SRH寿命的相当水平,满足高质量中波碲镉汞雪崩器件的研制要求。同时,我们以获得的雪崩区域SRH寿命为基础,对HgCdTe APD结构器件进行相应2维数值模拟,获得理论最优的暗电流密度8.7×10^(-10) A/cm^(2)。

关键词：碲镉汞雪崩器件少子寿命暗电流