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LDPC码的分层自适应最小和译码算法

系统工程与电子技术 2024年

作者：郑仁乐李东阳刘文学万金涛刘学勇李金海中国科学院微电子研究所通信与信息工程研发中心中国科学院大学集成电路学院

针对归一化最小和译码算法(NMS)较置信传播译码算法(BP)误差较大的问题，提出自适应最小和译码算法(ASF-NMS)。通过对当前迭代后验概率的硬判决值与前一次迭代后验概率的硬判决值进行计算，动态调整归一化因子与偏移因子，使得到的改进... 详细信息

针对归一化最小和译码算法(NMS)较置信传播译码算法(BP)误差较大的问题，提出自适应最小和译码算法(ASF-NMS)。通过对当前迭代后验概率的硬判决值与前一次迭代后验概率的硬判决值进行计算，动态调整归一化因子与偏移因子，使得到的改进算法更接近于置信传播译码算法，在此基础上，应用分层式调度策略，提出分层自适应最小和译码算法(ASF-LNMS)，提升译码算法收敛速度。仿真结果表明，在误码率(BER)为10-6时，所提出译码算法的误码性能与分层归一化最小和译码算法相比有0.25dB的增益，相比于分层置信传播译码算法(LBP)译码性能十分接近，迭代次数仅有1次的增加，具有更好的收敛性能。

关键词：低密度奇偶校验码分层自适应最小和译码算法归一化因子偏移因子

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基于相位调制的高相干光源照明匀化方法研究

物理学报 2024年

作者：魏嘉昕沙鹏飞方旭晨卢增雄李慧谭芳蕊吴晓斌中国科学院微电子研究所光电技术研发中心中国科学院大学

蝇眼透镜被用于高相干性激光的整形匀化时，会产生多子光束干涉现象导致照明面光强呈现梳状分布。本文建立了一种蝇眼随机相位调制匀化系统仿真模型，对蝇眼透镜子光束进行随机相位调制，并统计平均多次照明光强。理论和仿真分析证明了... 详细信息

蝇眼透镜被用于高相干性激光的整形匀化时，会产生多子光束干涉现象导致照明面光强呈现梳状分布。本文建立了一种蝇眼随机相位调制匀化系统仿真模型，对蝇眼透镜子光束进行随机相位调制，并统计平均多次照明光强。理论和仿真分析证明了该方法可以有效地消除干涉图案，提高照明均匀性。进一步展示了蝇眼透镜子孔径和焦距对该系统匀化效果的影响，并通过优化系统参数和结构，减弱了蝇眼透镜衍射效应的影响，提高了匀化效果，最终在100mm2的方形区域内实现了不均匀性小于1.2%的均匀照明。

关键词：高相干光匀化蝇眼透镜相位调制

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激光光束整形技术研究进展

激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 47-58页

作者：亓岩朱英杰张晶王延伟周密孙晨曦颜博霞韩巍王宇中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院微电子研究所光电技术研发中心北京100094 北京积水潭医院北京100035

激光器谐振腔输出的光束呈高斯分布,需要通过光束整形来提高均匀性,以满足应用的需求。从光学系统的特性出发,总结归纳了当前主要的三种激光光束整形技术,包括光阑法、场映射器法和多孔径光束聚焦法,分别介绍了三种激光光束整形技术的... 详细信息

激光器谐振腔输出的光束呈高斯分布,需要通过光束整形来提高均匀性,以满足应用的需求。从光学系统的特性出发,总结归纳了当前主要的三种激光光束整形技术,包括光阑法、场映射器法和多孔径光束聚焦法,分别介绍了三种激光光束整形技术的基本原理、应用范围和主要实现方法,阐述了不同激光光束整形方法的典型应用和研究进展,最后,综合讨论了激光光束整形技术目前所面临的问题及未来的发展方向。本综述对激光光束整形技术的研究具有一定的参考意义。

关键词：光束整形光阑场映射器多孔径光束聚焦

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激光距离选通三维成像技术研究进展(特邀)

红外与激光工程 2024年第4期53卷 23-41页

作者：王新伟孙亮张岳宋博夏晨昊周燕中国科学院半导体研究所光电系统实验室北京100083 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存... 详细信息

随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存在异源数据融合问题,尤其是在雾雨雪天气条件下以及水下等传输链路中存在严重散射的情况时难以有效工作。激光距离选通三维成像技术利用单一门控成像器件可同时获得高质量二维强度图像和高分辨率三维图像,其二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并继承了激光距离选通成像透散射成像的技术优势,具有实现高性能激光相机雷达的技术潜力。论文系统综述了步进延时扫描、增益调制、距离能量相关等激光距离选通三维成像技术的研究进展,介绍了该类技术的国内外典型应用情况,最后分析了该领域所面临的挑战及进一步发展方向和应用前景。

关键词：距离选通成像三维成像激光雷达激光相机雷达距离能量相关

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深空探测自主运行的一种可信性技术体系

空间科学学报 2024年第2期44卷 228-240页

作者：党炜骆军委郑作环敖亮李博李鹏熊盛阳许鹏程宋恒旭胡剑桥冯业为中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100083 中国科学院数学与系统科学研究院应用数学研究所北京100190 中国科学院微电子研究所北京100029 中国运载火箭技术研究院北京100076 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190 中国科学院空间科学与应用总体部北京100094 中国科学院可靠性保障中心北京100094 中国科学院大学北京100049

未认知与不确定性是深空探测任务的基本特征.本文基于战略导向的体系化基础研究,建立了一种面向科学价值最大化的探测场景和以可靠性为核心技术基础的深空探测自主运行可信性技术体系.分析研究了深空探测场景下的可靠性概念;面向精确感... 详细信息

未认知与不确定性是深空探测任务的基本特征.本文基于战略导向的体系化基础研究,建立了一种面向科学价值最大化的探测场景和以可靠性为核心技术基础的深空探测自主运行可信性技术体系.分析研究了深空探测场景下的可靠性概念;面向精确感知、最优计算、准确决策、快精准执行的目标要素,提出了深空探测自主运行的可信性体系框架以及“需求-认知-工程”总体技术架构;针对自主运行可信性的关键技术难点,开展了可靠性导向的多物理场、强耦合白盒建模,复杂网络故障传播机制分析,COTS元器件深空探测应用的高可靠保证,以及“模型+数据+知识”一体的融合机制分析等研究.对该技术体系的关键技术验证策略及其最小系统在卫星星座中的应用进行了验证,结果表明,所提出的技术体系具有较高的工程价值.

关键词：深空探测自主运行可靠性可信性多物理场复杂网络

基于自适应VMD算法的高速铁路地震信号分析

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Applied Geophysics 2024年第2期21卷 358-371,421页

作者：雷洋刘璐白文磊冯海新王之洋北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 沙特阿美北京研发中心北京100102 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究院重点实验室北京100029 中国电子科技集团第三研究所北京100015

高速铁路以确定的长度和负载在固定线路上以几乎均匀的速度长时间运行,构成了一种新的稳定且可重复的人工地震源。研究表明高速铁路地震信号具有宽频带分立谱特征。挖掘大量高速铁路地震信号中所包含的丰富信息在高速铁路运行和路基的... 详细信息

高速铁路以确定的长度和负载在固定线路上以几乎均匀的速度长时间运行,构成了一种新的稳定且可重复的人工地震源。研究表明高速铁路地震信号具有宽频带分立谱特征。挖掘大量高速铁路地震信号中所包含的丰富信息在高速铁路运行和路基的安全监测方面具有重要的应用价值。然而,由于铁路网络系统周围环境的复杂性,实际采集数据中除高铁地震信号外,还包含有地球背景噪声以及各种人类活动所产生的噪声。如何提取实际记录中的高铁地震信号是有效利用该类信号的基础和关键。在本文中,我们提出了一种基于自适应变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)的高速铁路地震信号分离算法,将优化算法引入到变分模态分解中,利用能量差参数和样本熵构建适应度函数,实现对模态数及惩罚因子优化调整。此外,利用同步挤压小波变换(Synchrosqueezed wavelet transform,SSWT)对提取的高速铁路信号和现场数据进行时频分析。通过对模拟信号的处理验证后,应用到实际采集到的高铁地震数据进行分析处理。结果表明,该方法可以有效提取高铁地震信号,剔除其它背景噪声,为后续开展高铁地震的成像和反演提供基础。

关键词：高铁地震信号变分模态分解优化算法时频分析

基于硅通孔的三维微系统互联结构总剂量效应损伤机制研究

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原子能科学技术 2024年

作者：王昊陈睿陈钱韩建伟于新孟德超杨驾鹏薛玉雄周泉丰韩瑞龙中国科学院国家空间科学中心中国科学院大学中国科学院新疆理化技术研究所中国工程物理研究院南京电子器件研究所扬州大学

垂直硅通孔（TSV）作为三维集成微系统的核心技术之一，可以通过多个平面层器件的垂直堆叠有效降低互联延迟，提高集成密度，减少芯片功耗。利用60Co γ射线实验装置，以自主设计的基于TSV的三维互联结构作为实验对象，进行了总剂量效... 详细信息

垂直硅通孔（TSV）作为三维集成微系统的核心技术之一，可以通过多个平面层器件的垂直堆叠有效降低互联延迟，提高集成密度，减少芯片功耗。利用60Co γ射线实验装置，以自主设计的基于TSV的三维互联结构作为实验对象，进行了总剂量效应敏感性分析。实验发现，随着累积辐照剂量的增加，TSV信号通道的插入损耗（S21）减小，回波损耗（S11）增大，信号传输效率不断降低。结果表明，总剂量效应诱发TSV内部寄生MOS结构产生氧化层陷阱电荷和界面态陷阱电荷导致了寄生MOS电容C-V曲线出现“负漂”现象，由此引起的信号通道特征阻抗不连续是TSV出现信号完整性问题的内在机制。基于RLGC等效电路模型，利用Keysight ADS仿真软件验证了TSV内部寄生MOS电容总剂量效应的辐射响应规律。

关键词：硅通孔总剂量效应寄生MOS电容插入损耗回波损耗

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同位素原子饱和吸收谱稳频的拉曼激光方案

光子学报 2024年第1期53卷 33-41页

作者：王玉平朱磊仲嘉琪王谨李润兵令维军天水师范学院电子信息与电气工程学院天水740001 集成电路封装测试教育部工程研究中心天水740001 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430071

提出一种基于同位素原子饱和吸收谱稳频的拉曼激光方案,并应用于原子干涉仪激光系统的小型化。该方案使用同位素原子吸收泡代替现有拉曼光方案中的移频或调制光学器件,以实现拉曼激光的稳频和失谐,使光路和电路同时简化。针对^(85)Rb原... 详细信息

提出一种基于同位素原子饱和吸收谱稳频的拉曼激光方案,并应用于原子干涉仪激光系统的小型化。该方案使用同位素原子吸收泡代替现有拉曼光方案中的移频或调制光学器件,以实现拉曼激光的稳频和失谐,使光路和电路同时简化。针对^(85)Rb原子干涉仪,^(87)Rb原子D2线的饱和吸收谱被用于对拉曼激光进行稳频,稳频后的拉曼激光红失谐在GHz量级,线宽约为80 kHz。将该拉曼激光用于原子干涉仪获得了对比度为20%的干涉条纹,重力测量的灵敏度为345μGal/Hz1/2。连续24 h重力测量数据的阿伦方差显示原子干涉仪的分辨率约为2×10^(−8)g@7500 s。该拉曼激光的频率噪声引起的单次重力测量噪声优于1μGal,完全可以满足μGal量级的重力测量需求。该拉曼激光方案有助于推动原子干涉仪激光系统的小型化、轻量化和实用化。

关键词：原子干涉激光冷却拉曼激光饱和吸收谱电光调制器

Ce元素对316LN奥氏体不锈钢高温蠕变性能的影响

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材料研究学报 2024年第1期38卷 23-32页

作者：杨仁贤马澍成蔡欣郑雷刚胡小强李殿中中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

采用蠕变持久试验机、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等实验手段,系统研究了Ce元素添加对316LN奥氏体不锈钢(316LN钢)高温蠕变行为和微观组织的影响。结果表明,添加0.032%的Ce元素使316LN钢的蠕变断裂寿命显著提高。在温度为700℃、载... 详细信息

采用蠕变持久试验机、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等实验手段,系统研究了Ce元素添加对316LN奥氏体不锈钢(316LN钢)高温蠕变行为和微观组织的影响。结果表明,添加0.032%的Ce元素使316LN钢的蠕变断裂寿命显著提高。在温度为700℃、载荷为150 MPa的条件下,添加0.032%Ce元素的316LN钢蠕变寿命为555.5 h,比不添加Ce元素时的蠕变寿命312.6 h提高了78%。在温度为600~700℃、载荷为150~200 MPa的条件下,未添加Ce元素和添加0.032%Ce元素的316LN钢对应的蠕变应力指数分别为7.64和9.07,蠕变激活能分别为415.3 kJ/mol和454.8 kJ/mol,蠕变门槛应力分别为61.7 MPa和76.6 MPa。蠕变断裂后的微观组织表明,添加0.032%的Ce元素显著促进了蠕变过程中316LN钢晶内Laves相的析出。晶内细小弥散分布的Laves相,在蠕变过程中能够阻碍位错移动,提高基体的蠕变抗力,从而有效改善蠕变性能。

关键词：金属材料 316LN奥氏体不锈钢高温蠕变稀土Ce 析出强化