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基于分形结构的光子晶体滤波器优化设计

光电子．激光 2016年第12期27卷 1260-1266页

作者：邹放邹喜华潘炜罗斌闫连山西南交通大学信息科学与技术学院信息光子与通信研究中心成都611756

针对基于分形结构的一维光子晶体滤波器,优化设计其多信道滤波性能和调控特性:优化缺陷层的核心参数,使其对应的透射信道在带隙中灵活移入移出,实现对信道数量的控制;并在各透射信道波长由缺陷层调控的基础上,优化基础结构周期以保证对... 详细信息

针对基于分形结构的一维光子晶体滤波器,优化设计其多信道滤波性能和调控特性:优化缺陷层的核心参数,使其对应的透射信道在带隙中灵活移入移出,实现对信道数量的控制;并在各透射信道波长由缺陷层调控的基础上,优化基础结构周期以保证对多信道的调控严格独立。进而,利用传输矩阵法对其滤波性能进行研究,分析了不同级别结构下信道数量的控制及信道特性;并以S=3结构为例,分析了影响信道中心波长的因素,以及对多个信道的独立调控性能进行了验证。最后对滤波器的3dB带宽、透射率等关键参数进行定量分析,譬如3dB宽度小于11nm,透射率大于0.9等。由此,通过对具有分形性质一维光子晶体滤波器的结构参数优化,实现了具有较好滤波性能的多信道可独立调谐滤波器,可实现在光纤通信中对特定信道滤波,提升系统信噪比。

关键词：光滤波器分形结构光子晶体多信道信道调谐

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基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功分器

电子元件与材料 2024年第5期43卷 591-596页

作者：王传云樊启磊夏婷婷江晓锋胡伟康华东交通大学信息工程学院江西南昌330013 江西软件职业技术大学网络工程学院江西南昌330013

为了更好地满足无线通信系统对多功能、多频段射频前端器件的要求,提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功率分配器。首先,使用单个T形谐振器实现双频滤波单元,同时采用阶梯阻抗技术引入了单独可调的高次模用于展宽双频功分器的... 详细信息

为了更好地满足无线通信系统对多功能、多频段射频前端器件的要求,提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的双频宽带滤波功率分配器。首先,使用单个T形谐振器实现双频滤波单元,同时采用阶梯阻抗技术引入了单独可调的高次模用于展宽双频功分器的高频通带带宽;其次,利用枝节加载技术实现额外谐振模式的引入,展宽了双频滤波功分器低频通带带宽;为了实现小型化设计,对部分微带线进行弯折,使得整个电路结构更加紧凑。此外,利用T形谐振器自身的滤波特性和在微带馈线上加载的开路枝节,在带外产生四个可控的传输零点,提高了通带外选择性;通过在微带馈线上加载扇形枝节和在输出端口引入隔离电阻,有效改善了滤波功分器的带内阻抗匹配效果和隔离度。为了进一步验证,对所提出的滤波功分器进行了加工和测试。该滤波功分器的中心频率为2.83 GHz和4.87 GHz,相对带宽分别为10.6%和11.7%,通带隔离度均大于14.5 dB。测试和仿真结果基本一致。

关键词：双频宽带阶梯阻抗技术 T型谐振器滤波功分器

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激光器自发辐射噪声对混沌光通信系统的影响

物理学报 2006年第10期55卷 5094-5104页

作者：李孝峰潘炜马冬罗斌张伟利熊悦西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

构建了基于外光反馈的混沌光通信系统模型,通过引入Langevin噪声源,建立了包含自发辐射噪声特性的主从式速率方程.利用所得数学模型,研究了系统中可能存在的两类同步:全混沌同步和普通注入锁模型混沌同步;分析了两端激光器自发辐射噪声... 详细信息

构建了基于外光反馈的混沌光通信系统模型,通过引入Langevin噪声源,建立了包含自发辐射噪声特性的主从式速率方程.利用所得数学模型,研究了系统中可能存在的两类同步:全混沌同步和普通注入锁模型混沌同步;分析了两端激光器自发辐射噪声对此二类同步以及系统收发两端混沌信号的影响;最后,以2·5Gb/s伪随机数字调制下的混沌掩蔽方式为例,介绍了系统的加/解密过程以及噪声对系统解码性能的影响.

关键词：混沌光通信外光反馈光注入混沌同步自发辐射噪声

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一种多种群二进制算术优化算法及其应用

计算机应用研究 2024年

作者：王若宾耿芳东王佳伟徐琳段建勇北方工业大学信息学院北方工业大学北京城市治理研究基地西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室南澳大学科学技术工程与数学学部

针对算术优化算法(arithmetic optimization algorithm,AOA)无法对离散二进制型问题进行优化的局限，提出一种使用Sigmoid函数变体实现的离散二进制算术优化算法(BAOA＿S)，解决了原始算法无法用于离散二进制变量优化的问题。进一步的... 详细信息

针对算术优化算法(arithmetic optimization algorithm,AOA)无法对离散二进制型问题进行优化的局限，提出一种使用Sigmoid函数变体实现的离散二进制算术优化算法(BAOA＿S)，解决了原始算法无法用于离散二进制变量优化的问题。进一步的，提出一种基于突变策略实现的多种群二进制算术优化算法(multi-swarm binary arithmetic optimization algorithms,MS-BAOA)，该算法将原始种群划分为多个子种群，子种群间通过通信策略进行交流，并使用突变策略进一步增强种群多样性，克服了BAOA＿S无法跳出局部最优解的缺陷。基于CEC2013基准函数将MS-BAOA与BAOA＿S、二进制粒子群算法(binaryparticleswarmoptimization algorithm,BPSO)、二进制灰狼优化算法(binarygraywolf optimizer,BGWO)、二进制鱼群迁徙算法(binary fish migration optimization algorithm,BFMO)以及二进制均衡优化器(binary equilibrium optimizer,BiEO)进行了对比，实验结果显示MS-BAOA总体上优于对比算法。将MS-BAOA应用于配电网故障区段定位中，实验结果显示该算法能够对配电网单点故障以及多点故障实现快速精准定位，进一步验证了该算法的实用性。

关键词：算术优化算法离散二进制多种群配电网故障定位

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一种低经典通信消耗的量子远程态制备方案

物理学报 2008年第4期57卷 2016-2020页

作者：陶原潘炜罗斌西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

设计了一组新的量子远程态制备步骤,在发送方对手中的粒子完成测量后,接收方采用该步骤可以有效降低远程态制备的经典通信消耗.给出一种利用部分纠缠的三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态和部分纠缠的二粒子态作信道,远程制备一... 详细信息

设计了一组新的量子远程态制备步骤,在发送方对手中的粒子完成测量后,接收方采用该步骤可以有效降低远程态制备的经典通信消耗.给出一种利用部分纠缠的三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态和部分纠缠的二粒子态作信道,远程制备一个三粒子GHZ态的方案,以此方案为例具体说明上述方法的运用步骤并给出了该方法的适用范围.结果表明,运用该方法后只需消耗1bit经典信息即可远程制备一个三粒子GHZ态.

关键词：远程态制备经典通信消耗三粒子Greenberger-Home-Zeilinger态量子信道

超宽带无线传感器网络的一种节能误码率门限设置策略

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高技术通讯 2010年第4期20卷 361-365页

作者：潘高峰冯全源西南交通大学信息科学与技术学院

为了优化网络性能和延长传感器节点寿命,结合超宽带信号的特点研究了物理层接收机处的误码率门限与传感器节点的无线通信能耗之间的关系,建立了物理层能耗优化模型并提出了使得传输每比特信息平均能耗最小化的误码率门限设置策略(BER-T... 详细信息

为了优化网络性能和延长传感器节点寿命,结合超宽带信号的特点研究了物理层接收机处的误码率门限与传感器节点的无线通信能耗之间的关系,建立了物理层能耗优化模型并提出了使得传输每比特信息平均能耗最小化的误码率门限设置策略(BER-TSS)。由BER-TSS设置的最优误码率门限可较好地在传输能耗与出错信息重传能耗之间进行平衡,从而使得每比特信息平均传输能耗最小。仿真结果表明,在不同的无线信道条件下,BER-TSS可较大幅度削减每比特信息平均传输能耗,并且必须结合网络业务的时延要求适当地设置接收信号BER门限。

关键词：能耗优化模型误码率超宽带无线传感器网络

微米量级薄膜铌酸锂脊型波导中高效非线性频率转换（特邀）

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光学学报 2024年第15期 100-108页

作者：丁文君张玉婷仇晶唐永志张景丁婷婷黎浩刘时杰郑远林陈险峰区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验上海交通大学物理与天文学院中国科学院半导体研究所上海工程技术大学电子电气工程学院上海量子科学研究中心山东师范大学光场调控及应用中心

铌酸锂基集成光子学在过去几十年里一直备受关注，近年来薄膜铌酸锂的出现更是极大地推动了该领域的发展。本文利用紫外光刻和干法刻蚀技术在3μm厚的薄膜铌酸锂上制备了微米波导（横截面为2.6μm×3μm），光纤波导耦合损耗仅1.2 dB/fa... 详细信息

铌酸锂基集成光子学在过去几十年里一直备受关注，近年来薄膜铌酸锂的出现更是极大地推动了该领域的发展。本文利用紫外光刻和干法刻蚀技术在3μm厚的薄膜铌酸锂上制备了微米波导（横截面为2.6μm×3μm），光纤波导耦合损耗仅1.2 dB/facet。周期极化薄膜铌酸锂微米波导在通信波段下实现了高效的二次谐波（倍频）产生，归一化转换效率达到164%W-1·cm-2，并在1 W基频光输入条件下展现出57%的高效的绝对频率转换。同时，该微米波导还可实现高效的和频转换，在300 mW泵浦光下的小信号和频上转换效率为139%。优秀的频率转换性能、可规模化制备以及良好的光纤兼容性使微米量级薄膜铌酸锂展现出巨大的吸引力，未来有望发展更多的多功能器件并推动集成光子学的基础研究和光量子信息的应用发展。

关键词：非线性光学薄膜铌酸锂周期极化铌酸锂准相位匹配高效频率转换

基于深度强化学习的卫星动态任务实时调度时效性优化方法

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中国科学:信息科学 2024年第10期54卷 2443-2469页

作者：李可熊顺蕊戴朋林宋彤雨禹旭敏李天瑞西南交通大学计算机与人工智能学院可持续城市交通智能化教育部工程研究中心四川省网络通信技术重点实验室之江实验室中国航天科技集团第五研究院卫星与导航卫星总体部

随着全球卫星数量的快速增长和天基网络的蓬勃发展,优化卫星任务调度以确保任务观测时效性变得至关重要.任务调度方法不仅影响观测数据采集的效率,还直接关系到天基信息系统能否及时响应多种实时应用需求.然而,针对非周期动态任务,传统... 详细信息

随着全球卫星数量的快速增长和天基网络的蓬勃发展,优化卫星任务调度以确保任务观测时效性变得至关重要.任务调度方法不仅影响观测数据采集的效率,还直接关系到天基信息系统能否及时响应多种实时应用需求.然而,针对非周期动态任务,传统批处理调度方法存在局限性,需收集完所有任务信息后才能作出决策,而现有基于深度强化学习的实时调度方法也无法保证紧急任务的观测时效性.鉴于此,本文首次提出了“时效性优化的敏捷卫星动态任务实时调度”问题,该问题定义任务观测时效性指标,综合考虑任务观测延迟和接收任务的总收益,以最大化所有任务观测时效性.为了求解该问题,设计了两阶段时效性优化算法PPODL-HR.在任务选择阶段,提出了基于深度神经网络和长短期记忆网络的近端策略优化以加快模型的收敛速度;在资源分配阶段,设计了启发式规则,通过任务合并进一步降低任务切换所需的卫星转换时间.通过数值仿真和STK仿真验证, PPODL-HR算法在任务观测时效性方面优于传统的静态批处理调度和现有的动态任务实时调度算法,且适用于不同任务密度和不同紧急性任务占比的情况.特别地,与经典的动态任务实时调度算法相比,任务观测时效性提高了21.14%,任务观测延迟降低了4.55%,接收任务的总收益增加了20.70%.

关键词：时效性优化卫星任务调度动态任务实时调度深度强化学习任务观测时效性启发式规则

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高速铁路移动通信系统关键技术的演进与发展

电子与信息学报 2015年第1期37卷 226-235页

作者：方旭明崔亚平闫莉宋昊西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

高速铁路自诞生起即伴随着车地移动通信的承载需求,其中一部分业务承载需求来源于高速列车的列车控制与列车调度,这是高速列车必不可少的重要组成部分,另一部分业务来源于车上的旅客,这些是满足旅客服务质量需求的重要标志之一。特别是... 详细信息

高速铁路自诞生起即伴随着车地移动通信的承载需求,其中一部分业务承载需求来源于高速列车的列车控制与列车调度,这是高速列车必不可少的重要组成部分,另一部分业务来源于车上的旅客,这些是满足旅客服务质量需求的重要标志之一。特别是在移动互联网时代,上网需求已成为人们生活的重要组成部分。该文总结了世界各国高速铁路移动通信发展的重要历程,特别是支持旅客信息接入的车地移动通信技术发展现状,从移动通信技术发展的趋势讨论高速铁路移动通信技术发展的趋势,包括与公众移动通信技术发展的关系,展望未来高速铁路移动通信的一些关键技术,并提出了一些具体建议,从而给该领域相关的研究人员提供一些参考。

关键词：高速铁路移动通信旅客信息技术演进