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虚拟化C-RAN中的计算资源及其负载分配

计算机工程 2024年

作者：任晓龙方金云中国科学院计算技术研究所

本文针对基于云的无线接入网中的虚拟化资源计算和负载分配进行了研究；首先，在基于云的无线接入网架构基础上，提出了作为其虚拟化演进的系统模型，以捕捉关于计算资源使用的所有影响因素。这种系统模型包括用户和流量模型、无线网络... 详细信息

本文针对基于云的无线接入网中的虚拟化资源计算和负载分配进行了研究；首先，在基于云的无线接入网架构基础上，提出了作为其虚拟化演进的系统模型，以捕捉关于计算资源使用的所有影响因素。这种系统模型包括用户和流量模型、无线网络模型和计算资源使用模型，以及过载预防机制；其次，提出了2种先进的启发式分配方法来分配用户处理作业(UP)给计算单元-基带单元(BBU)，即只在各个用户终端到达系统时才将UP分配给BBU。并研究了空间用户分布对所利用的虚拟计算资源的影响；最后，通过池化处理资源，不仅可以实现长期的负载均衡，还可以适应由于流量变化和调度效应造成的短期负载波动；基于系统级的仿真结果表明，在考虑平均处理负载的情况下，本文提出的先进启发式分配方法的过载性能和用户体验明显优于经典的启发式静态分配和启发式随机分配方法，即使在对用户体验有一定影响的情况下，提出的先进启发式方法也可节省57%的计算资源。

关键词：云无线接入网虚拟化计算资源流量模型基带单元启发式分配过载预防机制准入控制丢弃率

基于标尺竞争的激励性输配电成本规制方法研究

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系统科学与数学 2024年

作者：雷西洋邱炜艳程媛媛李琳合肥工业大学管理学院中国铁路成都局集团有限公司中国科学院数学与系统科学研究院

新一轮电力体制改革确立了以“准许成本+合理收益”为核定准则的输配电定价机制.这种基于成本的监管机制逐渐难以适应新时期电力行业的高质量发展要求,亟需将有效的激励机制和不同区域的电网企业面临的异质性经营环境纳入输配电定价机... 详细信息

新一轮电力体制改革确立了以“准许成本+合理收益”为核定准则的输配电定价机制.这种基于成本的监管机制逐渐难以适应新时期电力行业的高质量发展要求,亟需将有效的激励机制和不同区域的电网企业面临的异质性经营环境纳入输配电定价机制的设计.为此,本文提出了一种将标尺竞争规制模型与meta-frontier超效率DEA模型相结合的激励性输配电成本规制方法.首先,将25家省级电网企业根据外部环境的相似性分为六个群组,并计算其共同前沿下和群组前沿下的经营效率.其次,根据各电网企业的效率表现将其分为三种情形针对性地设计成本补偿方案,激励群组内部和全国范围内均效率表现优异的电网企业进一步改进绩效,保护由于受到外部环境影响导致全国范围内绩效表现一般的电网企业的生产积极性.研究发现:1)各省级电网企业基于本文方法得到的准许成本有所提高,准许成本调整之和明显下降;2)少数电网企业基于本文方法获得正向的激励,大多数电网企业获得负向激励.最后,结合研究结果提出了一些输配电价改革的政策建议.

关键词：效率测算 meta-frontier超效率DEA 标尺竞争输配电成本规制

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基于压缩感知的低复杂度超分辨角度估计方法

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1831-1837页

作者：吴敏黎子皓郝程鹏胡桥中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

在空域目标角度估计中,分辨率受阵列孔径的限制,依靠增加阵元数量提高分辨率会增加系统成本。为了在受限阵列尺寸中减少阵元数量,基于压缩感知(compressive sensing,CS)理论,提出了一种超分辨角度估计算法。首先建立阵列接收信号模型并... 详细信息

在空域目标角度估计中,分辨率受阵列孔径的限制,依靠增加阵元数量提高分辨率会增加系统成本。为了在受限阵列尺寸中减少阵元数量,基于压缩感知(compressive sensing,CS)理论,提出了一种超分辨角度估计算法。首先建立阵列接收信号模型并构造冗余字典,然后利用目标空间域稀疏先验信息将目标角度估计问题建模为优化问题,最后设计低复杂度算法对优化问题求解。所提算法通过贝叶斯CS理论推导了正则化系数,保证了算法的噪声抑制性能,通过共轭梯度运算及Hadamard乘积提高了算法效率。所提算法可利用较少快拍在信号数目未知的条件下,实现高精度角度估计。仿真结果和实测数据验证了所提算法的有效性。

关键词：阵列信号处理压缩感知波达方向估计波束形成

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阿秒瞬态吸收光谱中的延迟零点标定(特邀)

光子学报 2024年第6期53卷 61-69页

作者：岳影董福龙叶地发刘杰中国工程物理研究院研究生院北京100193 河北大学物理科学与技术学院保定071002 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

模拟了由氦原子能量最低的三个态(1s^(2),1s2s,1s2p)所构成的三能级系统的阿秒瞬态吸收光谱。该系统采用孤立的阿秒极紫外光脉冲作为探测光,能够捕捉红外泵浦光缀饰下的阿秒时间分辨的电子动力学过程。研究发现阿秒瞬态吸收光谱中存在... 详细信息

模拟了由氦原子能量最低的三个态(1s^(2),1s2s,1s2p)所构成的三能级系统的阿秒瞬态吸收光谱。该系统采用孤立的阿秒极紫外光脉冲作为探测光,能够捕捉红外泵浦光缀饰下的阿秒时间分辨的电子动力学过程。研究发现阿秒瞬态吸收光谱中存在随两束脉冲之间延迟时间变化的高频振荡信号。小波分析显示,其振荡周期分别为红外激光脉冲周期的二分之一、四分之一和六分之一,并且从高频信号中可以提取出延迟零点的位置。本文研究可为实验中延迟零点的标定提供参考。

关键词：阿秒瞬态吸收光谱孤立阿秒脉冲泵浦探测小波分析延迟零点

水热合成SrTi_(x)Zr_(1–x)O_(3)的微观形貌及第一性原理计算

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2003-2015页

作者：李啸虎张笑妍王楚瑜李卓然郭晶晶干科北京科技大学新材料技术研究院北京100083 中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

采用水热合成钙钛矿Sr Ti_(x)Zr_(1–x)O_(3)纳米单晶颗粒,系统研究不同钛/锆比(Ti/Zr,摩尔比)对晶体颗粒物相组成、微观形貌和光响应特征的影响规律。当Ti:Zr摩尔比为1:3和3:1时,颗粒均为六面体形貌;但在Ti/Zr摩尔比为1时,部分颗粒呈... 详细信息

采用水热合成钙钛矿Sr Ti_(x)Zr_(1–x)O_(3)纳米单晶颗粒,系统研究不同钛/锆比(Ti/Zr,摩尔比)对晶体颗粒物相组成、微观形貌和光响应特征的影响规律。当Ti:Zr摩尔比为1:3和3:1时,颗粒均为六面体形貌;但在Ti/Zr摩尔比为1时,部分颗粒呈星状形貌。采用第一性原理计算,获得不同超晶胞构型的能带结构和晶格参数,从理论上阐明了钛/锆比对颗粒形貌变化规律的影响机制,不同晶体构型诱导的异相成核机制,以及原子随机排列产生的晶格畸变,共同导致星状颗粒形貌的形成。随着Ti的摩尔比降低,禁带宽度逐渐增大,这与实验结果相符。

关键词：锆钛酸锶水热法颗粒形貌第一性原理

面向卫星遥感图像场景重建的神经辐射场方法综述

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1582-1590页

作者：周鑫王洋孙显林道玉刘俊义付琨中国科学院空天信息创新研究院北京100190 中国科学院网络信息体系技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100190

随着高分辨率卫星遥感图像成为认知地理空间不可或缺的重要手段,卫星遥感图像在城市建图、生态监测和导航等领域发挥着日益重要的作用,利用卫星遥感图像进行地球表面大规模3维重建成为了计算机视觉和摄影测量领域的研究热点。神经辐射场... 详细信息

随着高分辨率卫星遥感图像成为认知地理空间不可或缺的重要手段,卫星遥感图像在城市建图、生态监测和导航等领域发挥着日益重要的作用,利用卫星遥感图像进行地球表面大规模3维重建成为了计算机视觉和摄影测量领域的研究热点。神经辐射场(NeRF)利用可微渲染学习场景的隐式表示,在复杂场景新视图合成任务中实现了逼真的视觉效果,并在3维场景重建和渲染领域获得了极大的关注。近期的研究主要集中在利用神经辐射场技术,从卫星遥感图像中提取场景表示及其重建。面向卫星遥感图像的神经辐射场方法主要集中在光线空间优化、场景表示优化以及模型高效训练3方面。该文全面归纳了神经辐射场技术在卫星遥感应用中的最新进展。首先介绍神经辐射场技术的基本概念及相关数据集。然后提出一个面向卫星遥感图像的神经辐射场方法分类框架,用于系统性地回顾和整理该技术在卫星遥感领域的研究进展。接着详述了神经辐射场技术在实际卫星遥感场景应用中的相关成果。最后,基于当前研究所面临的问题和挑战进行分析和讨论,同时对未来的发展趋势和研究方向进行了展望。

关键词：神经辐射场卫星遥感图像神经渲染隐式表示

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臭氧激光雷达四通道光纤光谱仪设计

激光与光电子学进展 2024年第4期61卷 199-205页

作者：张建文李博林冠宇顾国超李寒霜王晓旭胡登辉中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院微小卫星创新研究院上海201200

为了实现差分吸收激光雷达对臭氧浓度和气溶胶的同时探测,对常见的三通道分光光谱仪进行改进优化。确定光谱仪初始结构后,使用光栅方程对四通道的摆放位置进行计算分析。使用球面镜和全息光栅,通过添加距离约束,将四个光谱通道控制在合... 详细信息

为了实现差分吸收激光雷达对臭氧浓度和气溶胶的同时探测,对常见的三通道分光光谱仪进行改进优化。确定光谱仪初始结构后,使用光栅方程对四通道的摆放位置进行计算分析。使用球面镜和全息光栅,通过添加距离约束,将四个光谱通道控制在合理的机械结构范围内,最终设计了一款四通道分光、低F数的光谱仪系统。该系统使用圆阵列转线列光纤,提高了接收系统对大气回波信号的接收强度,实现了对266,289,316,532 nm回波信号强度的精确探测。设计结果表明,光谱仪系统可连接0.12数值孔径的线列光纤,在266,289,316 nm光谱分辨力优于0.5 nm,在532 nm处光谱分辨力优于1 nm,满足激光雷达探测光谱分辨率的要求。分析了光谱仪出射狭缝的曲率半径和圆心位置。该设计可实现激光雷达对气溶胶和臭氧的同时探测,简化了系统结构。

关键词：激光雷达臭氧紫外光栅光谱仪和光谱仪器

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极端质量比旋近数据分析方法研究综述

北京大学学报(自然科学版) 2024年

作者：邹晓博 Soumya Mohanty 谢群英陈弦罗洪刚刘玉孝韩文标矫佳庚张学昊赵少东郭意扬王瀚之金书竹北京大学物理学院兰州大学理论物理中心甘肃省理论物理重点实验室中国科学院大学国际理论物理中心(亚太地区) 中国科学院上海天文台中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室兰州大学物理与科学技术学院中国科学院晨兴数学中心 University of Texas Rio Grande Valley

极端质量比旋近(Extrem Mass-Ratio Inspiral， EMRI)是指质量比在104～107之间的双星系统，其中小质量天体被捕获后绕大质量黑洞旋近，期间损失的能量以引力波的形式向外辐射。旋近结束前的最后一年估计能产生105个旋近周期，因此可提... 详细信息

极端质量比旋近(Extrem Mass-Ratio Inspiral， EMRI)是指质量比在104～107之间的双星系统，其中小质量天体被捕获后绕大质量黑洞旋近，期间损失的能量以引力波的形式向外辐射。旋近结束前的最后一年估计能产生105个旋近周期，因此可提供丰富的引力波相位演化信息。小质量天体处在大质量黑洞的强引力环境中，运动轨迹能反映大质量黑洞周围的时空结构，其波形可用来限制引力理论、无毛定理等；大质量黑洞一般处在星系中心，星系所处的天文学环境会在波形中留下痕迹；多个波源能给出大黑洞的质量、自旋分布，可用于限制宇宙演化和星系演化等。基于上述科学意义，EMRI成为空间引力波计划LISA、太极和天琴的重要观测目标，EMRI的数据分析就成为一个重要任务。EMRI波形的高维度和复杂性对数据分析方法较要求高，目前还没有公认的满意答案。首先回顾了LISA模拟数据挑战赛中提出的方法和最近的讨论，然后基于自身研究总结了难点、提出了改进方法，最后讨论了之后的发展可能用到的几个线索。

关键词：极端质量比旋近信号探测参数估计频谱法匹配滤波

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3.9 GHz超导高频腔调谐器的结构设计

机械工程学报 2024年第13期60卷 366-374页

作者：甄亭亭相升旺张乐孙森邓荣兵陈锦芳吴晓伟中国科学院上海高等研究院张江实验室

硬X射线自由电子激光装置3.9 GHz超导高频腔调谐器运行在真空、低温以及辐射等严苛环境下，通过精密调节机构对腔体施加纵向拉力，改变腔体尺寸，实现频率的精确控制。针对调谐器在严苛环境中如何实现高精度调节提出了整机设计思路，采... 详细信息

硬X射线自由电子激光装置3.9 GHz超导高频腔调谐器运行在真空、低温以及辐射等严苛环境下，通过精密调节机构对腔体施加纵向拉力，改变腔体尺寸，实现频率的精确控制。针对调谐器在严苛环境中如何实现高精度调节提出了整机设计思路，采用同轴叶片式结构，结合理论计算和仿真分析，确定叶片的尺寸及数量，保证设计上满足强度、刚度、稳定性及调节范围等性能参数要求。严格控制加工制造工艺及尺寸精度，避免结构因刚度的非对称性造成扭转。对简化的叶片组件进行疲劳测试，确认焊接结构满足运行寿命需求。对关键元件进行辐射测试，保证结构能在辐射环境中正常运行。进行整机仿真分析和样机常、低温下的运动测试，进一步验证结构在模拟运行环境下的精密调节性能。全文通过理论计算、仿真分析及样机制造与测试三方面的工作，确保该同轴叶片式调谐器结构设计满足3.9 GHz超导高频腔在严苛环境下的精密调谐要求，为后续超导腔系统水平测试、工程设计定型打下了基础。

关键词：调谐器同轴叶片结构真空低温高精度调节