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低信噪比下基于多元变分模态分解的水下蛙人特征提取

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声学学报 2024年第2期49卷 318-326页

作者：王仪许枫杨娟中国科学院声学研究所海洋声学技术实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

为提高低信噪比下对蛙人辐射噪声的提取能力,提出了一种矢量多通道信号的水下蛙人辐射噪声特征提取方法。首先针对矢量多通道信号使用多元变分模态分解,得到固有模态函数。然后选取能量最高的模态函数组作为研究对象,计算该模态函数组... 详细信息

为提高低信噪比下对蛙人辐射噪声的提取能力,提出了一种矢量多通道信号的水下蛙人辐射噪声特征提取方法。首先针对矢量多通道信号使用多元变分模态分解,得到固有模态函数。然后选取能量最高的模态函数组作为研究对象,计算该模态函数组互谱后的加权排列熵。最后提取加权排列熵频谱的蛙人特征量。海试结果表明,本方法可在无需先验信息情况下,提取由矢量水听器采集的蛙人信号特征,在检测率为80%的情况下抗噪能力较传统算法提升了10 dB。

关键词：蛙人特征提取多元变分模态分解加权排列熵低信噪比

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基于频率滤波张量鲁棒主成分分析的混响抑制

声学学报 2024年第4期49卷 743-752页

作者：肖雄蔚许枫杨娟中国科学院声学研究所海洋声学技术实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

提出了一种混响抑制方法用于提高有源声呐对水下运动小目标的探测能力。根据固定部署的有源声呐多帧波束形成数据之间相关性强的特点,使用频率滤波张量核范数对混响的低秩性进行建模,并使用交替方向乘子法将声呐数据分解为包含稳态混响... 详细信息

提出了一种混响抑制方法用于提高有源声呐对水下运动小目标的探测能力。根据固定部署的有源声呐多帧波束形成数据之间相关性强的特点,使用频率滤波张量核范数对混响的低秩性进行建模,并使用交替方向乘子法将声呐数据分解为包含稳态混响的低秩张量和包含动目标的稀疏张量。对于稀疏张量中存在的混响起伏干扰,进一步提出利用动目标回波与混响起伏在加权时空密度上的差异抑制混响。通过实测浅海混响数据验证了所提方法的有效性,结果表明该方法能够有效抑制稳态混响和混响起伏,提高有源声呐的小目标探测能力。

关键词：混响抑制张量分解低秩稀疏分解目标探测频率滤波

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压电圆环径向弯曲振动与激励研究

物理学报 2024年第19期73卷 235-249页

作者：潘瑞莫喜平柴勇张秀侦田芝凤中国科学院声学研究所海洋声学技术实验室中国科学院大学物理科学学院

针对压电圆环换能器的径向弯曲振动问题,从薄壳理论出发进行相关数理推导,讨论了压电效应的影响及电学短路与开路下的弯曲振动方程.进行相关解析求解,给出了两种条件下的多阶谐振频率预测公式,并利用有限元法分析了两式的适用范围.使用... 详细信息

针对压电圆环换能器的径向弯曲振动问题,从薄壳理论出发进行相关数理推导,讨论了压电效应的影响及电学短路与开路下的弯曲振动方程.进行相关解析求解,给出了两种条件下的多阶谐振频率预测公式,并利用有限元法分析了两式的适用范围.使用模态理论,定义模态权值函数,研究了电学激励条件对多阶弯曲振动模态的具体影响,得到了单模态激励、局部等幅激励和单端激励等作用于多个目标模态的有效方法.经有限元仿真(FEM)、实验与理论对比验证,三者吻合较好,相关结论可以为压电圆环弯曲振动模态识别、模态激励的精细化调控提供理论基础.

关键词：压电圆环换能器弯曲振动薄壳理论模态激励

一种提高光纤水听器解调系统噪声传递系数稳定性的多相相位生成载波解调算法

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光学学报 2024年第2期44卷 135-143页

作者：侯庆凯姚琼陈虎熊水东国防科技大学气象海洋学院深海科学技术研究所湖南长沙410073

相位生成载波(PGC)调制解调是干涉型光纤水听器常用的解调方法。首先,分析并建立了PGC解调系统的噪声传递模型,研究了光源强度噪声对PGC解调输出噪声的影响机理,分析了调制深度和工作点两个参数对PGC解调噪声稳定性的影响。然后,提出了... 详细信息

相位生成载波(PGC)调制解调是干涉型光纤水听器常用的解调方法。首先,分析并建立了PGC解调系统的噪声传递模型,研究了光源强度噪声对PGC解调输出噪声的影响机理,分析了调制深度和工作点两个参数对PGC解调噪声稳定性的影响。然后,提出了一种基于3×3耦合器的多相PGC解调方案,即在传统PGC解调架构中引入3×3耦合器进行多相检测,利用3×3耦合器的相移特性对三路干涉信号进行融合处理。在不同的调制深度条件下,该方案可以降低水听器工作点变化所引起的光源强度噪声传递系数波动范围。实验结果显示,在常用的调制深度范围(1.7~3.4)内,工作点变化导致的噪声传递系数波动峰谷值小于0.5 dB,噪声稳定性相比传统PGC解调系统显著提升。

关键词：干涉型光纤水听器相位生成载波解调噪声稳定性 3×3解调

直流复合高功率脉冲磁控溅射VAlN-Ag涂层的宽温域摩擦特性研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第3期44卷 368-378页

作者：张玉鹏王振玉汪爱英柯培玲中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江宁波315201 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋材料与防护技术重点实验室浙江宁波315201

通过直流磁控溅射(DCMS)复合高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术制备了VAlN/VAlN-Ag复合涂层,调控HiPIMS靶功率控制Ag质量分数变化范围(11.4%、19.8%、24.5%),探究了涂层在25、300和650℃温度下的摩擦学性能.在室温摩擦条件下,3种涂层的摩... 详细信息

通过直流磁控溅射(DCMS)复合高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术制备了VAlN/VAlN-Ag复合涂层,调控HiPIMS靶功率控制Ag质量分数变化范围(11.4%、19.8%、24.5%),探究了涂层在25、300和650℃温度下的摩擦学性能.在室温摩擦条件下,3种涂层的摩擦系数均较高,当温度升高至300和650℃时,摩擦系数随Ag含量增加而降低,高Ag含量(质量分数24.5%)涂层摩擦系数最低,分别为0.45和0.23.磨损率随温度升高而增加,宽温域环境中,低Ag含量的S1(Ag质量分数为11.4%)涂层具有最优的力学性能和最低的磨损率,使复合涂层在宽温域内表现出良好的摩擦学性能.复合涂层的物相结构、元素价态和化学键在中低温摩擦环境中无明显变化;经650℃摩擦试验后,涂层表面发生摩擦化学反应,V和Ag元素的价态升高,生成层状结构的AgVO_(3)和Ag_(3)VO_(4)高温润滑相,有效降低涂层的摩擦系数.高温摩擦过程中伴随着元素扩散,涂层内部微结构演变成致密的Al_(2)O_(3)层包裹钒酸银润滑相的表层结构,V_(2)O_(5)和NiO这2种物相为主的中间层,以及Ti主导的过渡层结构.高温磨损机制表现为黏着磨损和氧化磨损.

关键词： HiPIMS技术 VAlN-Ag复合涂层宽温域摩擦润滑元素扩散

二维sp^(2)-碳共轭聚合物的结构设计、可控制备与应用研究

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高分子学报 2024年第5期55卷 532-552页

作者：赵文凯李升旭付广恩张涛中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室宁波315201 中国科学院大学北京100049

二维sp^(2)-碳共轭聚合物是指通过碳碳双键将构筑单元连接起来的层状聚合物材料.因其具有可设计的周期性多孔结构、高比表面积、优异的结构稳定性和高载流子迁移速率等优点,被认为是最具前景的聚合物新材料之一.本文以作者课题组的研究... 详细信息

二维sp^(2)-碳共轭聚合物是指通过碳碳双键将构筑单元连接起来的层状聚合物材料.因其具有可设计的周期性多孔结构、高比表面积、优异的结构稳定性和高载流子迁移速率等优点,被认为是最具前景的聚合物新材料之一.本文以作者课题组的研究工作为主,对二维sp^(2)-碳共轭聚合物的结构设计和合成方法、薄膜可控制备策略及其在盐差发电、海水提铀、光催化、荧光传感和质子传导等领域应用进行了总结,并从晶体结构的调控、新型合成方法的探索、通用性薄膜合成策略的设计以及相关应用的拓展等方面对二维sp^(2)-碳共轭聚合物的研究进行了展望.

关键词：二维sp^(2)-碳共轭共价有机框架拓扑结构设计薄膜合成光催化能源转化

黄河流域跨区域科技创新合作现状与优化策略研究

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中国科学院院刊 2024年第6期39卷 985-999页

作者：张古鹏郭文波梁会玲张晶晶路东柱侯保荣梁艳段炜钰中国科学院大学公共政策与管理学院北京1000049 山东省海洋科学研究院(青岛国家海洋科学研究中心) 青岛266104 山东省科学技术厅济南250101 中国科学院海洋研究所青岛266000 中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室青岛266071

实现有效的跨区域创新合作,不仅有助于提升黄河流域整体的科技创新能力,而且对推进西部大开发战略,实现西部地区产业升级与跃迁至关重要。黄河流域各类企业、高校和科研院所构成的横跨各区域的创新合作网络有助于打破“信息孤岛”,帮助... 详细信息

实现有效的跨区域创新合作,不仅有助于提升黄河流域整体的科技创新能力,而且对推进西部大开发战略,实现西部地区产业升级与跃迁至关重要。黄河流域各类企业、高校和科研院所构成的横跨各区域的创新合作网络有助于打破“信息孤岛”,帮助各省级行政区及其所属城市在开放的科技创新合作平台中充分实现信息共享。文章构建了黄河流域跨区域创新合作网络中各省级行政区间的内部创新合作关系,以及流域内与流域外省级行政区间的外部创新合作关系,研究了内、外部创新合作关系网络反映出来的黄河流域科技创新合作的现状。结果显示,内部创新合作网络在空间上呈现东部密集、西部稀疏的不均衡分布格局,但密度近年有所增加;外部创新合作网络起初在空间分布上也不均衡,但近期合作的广度和深度大幅提升。研究表明,黄河流域科技创新合作仍存在诸多障碍:(1)黄河流域内部创新合作不足,大规模、整体性的创新合作网络尚不健全;(2)黄河流域跨区域创新合作网络作用难以充分发挥,缺乏全方位、多层次的跨区域制度协同运作机制。鉴于此,文章提出应从中央到地方,自上而下地完善创新协同合作体系,遵循“加强顶层设计—完善合作网络—增强合作意识—协调地区法规—组建跨区域联盟—营造协同创新生态—挖掘创新合作机会”的优化思路建设黄河流域科创走廊。

关键词：跨区域科技创新合作创新合作网络黄河流域科创走廊

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陈皮产地溯源及鉴伪技术研究进展

食品科学 2024年第8期45卷 19-28页

作者：刘雯雯韦婉陈岩赵洁傅曼琴王旭广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所广东广州510640 广东海洋大学食品科技学院广东湛江524088 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所广东广州510610

陈皮是药食同源佳品,药用价值和经济价值高。然而,市场上陈皮产地虚标、品种假冒和陈化时间造假等现象时有发生,损害了消费者权益,亟需建立有效的陈皮产地溯源及鉴伪技术以保障陈皮质量安全和品质。本文综述了代谢组学、光谱、DNA分析... 详细信息

陈皮是药食同源佳品,药用价值和经济价值高。然而,市场上陈皮产地虚标、品种假冒和陈化时间造假等现象时有发生,损害了消费者权益,亟需建立有效的陈皮产地溯源及鉴伪技术以保障陈皮质量安全和品质。本文综述了代谢组学、光谱、DNA分析、元素分析、智能感官等技术在陈皮产地溯源和品种、采收期及陈化时间鉴别方面的研究进展,对比分析了各种技术的优缺点,并提出陈皮产地溯源及鉴伪研究当前存在的问题以及未来研究重点。

关键词：陈皮产地溯源鉴伪技术研究进展

Desulfovibrio Bizertensis SY-1在阴极极化条件下对X70管线钢的腐蚀行为研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 345-354页

作者：裴莹莹管方董续成张瑞永段继周侯保荣中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室青岛266071 中国科学院大学北京100049 南通中科海洋科学与技术研究发展中心南通226333

研究了从浸泡在中国南海的钢铁锈层中分离的腐蚀性硫酸盐还原菌Desulfovibrio bizertensis SY-1在-0.85和-1.05 V ***阴极极化电位下对X70管线钢腐蚀行为的影响。结果表明,-0.85 V ***电位尚不能有效抑制Desulfovibrio bizertensis SY-... 详细信息

研究了从浸泡在中国南海的钢铁锈层中分离的腐蚀性硫酸盐还原菌Desulfovibrio bizertensis SY-1在-0.85和-1.05 V ***阴极极化电位下对X70管线钢腐蚀行为的影响。结果表明,-0.85 V ***电位尚不能有效抑制Desulfovibrio bizertensis SY-1细胞的生长与附着,同时试片表面也检测到了特征的四方硫铁矿和针铁矿的Raman峰。-1.05 V ***阴极极化电位能够有效抑制浮游Desulfovibrio bizertensis SY-1细胞的生长和代谢过程,腐蚀产物以磁铁矿为主。失重数据也表明,在-1.05 V ***电位下试片失重与无菌条件基本一致,且在该电位下最大点蚀坑深度与无极化条件相比减少了75%。该研究为含有Desulfovibrio bizertensis SY-1环境的阴极保护电位选择和微生物与极化电位的相互作用研究提供了参考。

关键词：硫酸盐还原菌阴极极化 X70 管线钢微生物腐蚀