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热效应在电流驱动反铁磁/铁磁交换偏置场翻转中的显著作用

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物理学报 2024年第2期73卷 269-277页

作者：何宇陈伟斌洪宾黄文涛张昆陈磊冯学强李博刘菓孙笑寒赵萌张悦北京航空航天大学集成电路科学与工程学院费尔北京研究院空天信自旋电子技术工业和信息化部重点实验室北京100191 山东大学物理学院晶体材料国家重点实验室济南250100 北京航空航天大学合肥创新研究院合肥230012

电流驱动的面内交换偏置场翻转具有无需外磁场辅助、抗磁场干扰以及强磁各向异性等优势,受到广泛关注.然而,在纳米级厚度薄膜系统中,反铁磁/铁磁异质结的阻塞温度较低,同时电流脉冲会产生大量的焦耳热,理论上电流热效应对于交换偏置场... 详细信息

电流驱动的面内交换偏置场翻转具有无需外磁场辅助、抗磁场干扰以及强磁各向异性等优势,受到广泛关注.然而,在纳米级厚度薄膜系统中,反铁磁/铁磁异质结的阻塞温度较低,同时电流脉冲会产生大量的焦耳热,理论上电流热效应对于交换偏置场翻转有着显著作用,但是其作用机制缺乏相关研究和验证.我们制备了一系列反铁磁IrMn厚度不同的Pt/IrMn/Py异质结,系统性地研究了热效应在电流翻转交换偏置场中的作用机制.结果表明,在毫秒级电流脉冲下,焦耳热能够使得器件升温至阻塞温度以上,解除反铁磁/铁磁界面的交换耦合,同时电流产生的奥斯特场和自旋轨道矩能够翻转铁磁磁矩,在降温过程中完成交换偏置场的翻转.并且,在翻转过程中,反铁磁/铁磁异质结的各向异性磁阻曲线呈现与温度相关的两步磁化翻转现象,分析表明该现象起源于交换偏置耦合与铁磁直接交换作用之间的竞争关系.本文的研究结果厘清了热效应在电流驱动交换偏置场翻转过程中的重要作用,有助于推动基于电控交换偏置场的自旋电子器件发展.

关键词：交换偏置场反铁磁/铁磁热效应自旋轨道矩

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窃听重构共驱混沌同步的理论与实验研究

中国激光 2024年

作者：杜鑫源刘琦王龙生郭园园王安帮王云才太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原理工大学电子信息与光学工程学院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室广东工业大学信息工程学院/先进光子技术研究院

本文开展了窃听重构共驱半导体激光器混沌同步的验证性研究。窃听者通过公共信道截获少量不易察觉的驱动光信号，对其进行高增益放大后注入参数匹配的响应激光器构建混沌同步。理论与实验结果表明，窃听重构的混沌同步质量劣于合法通信... 详细信息

本文开展了窃听重构共驱半导体激光器混沌同步的验证性研究。窃听者通过公共信道截获少量不易察觉的驱动光信号，对其进行高增益放大后注入参数匹配的响应激光器构建混沌同步。理论与实验结果表明，窃听重构的混沌同步质量劣于合法通信双方的混沌同步质量。主要原因是，高增益光放大引入大量的自发辐射噪声并降低驱动信号的信噪比，恶化窃听重构的混沌同步质量。分析了光放大增益、激光器内部参数失配以及光纤传输距离对窃听重构混沌同步质量的影响。上述结果为基于混沌同步的保密光通信安全性分析与增强提供了基础。

关键词：半导体激光器混沌激光混沌同步混沌保密通信窃听重构

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基于混沌密钥扩速的图像与视频加解密

激光与光电子学进展 2024年

作者：黄易河王俊丽王龙生常朋发王安帮太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原理工大学电子信息与光学工程学院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室广东工业大学信息工程学院/先进光子技术研究院

提出了一种混沌密钥扩速方案并将其应用于图像与视频加解密。首先，通过共驱半导体激光器构建光纤距离130km、同步系数0.945的混沌同步。然后，对同步混沌信号进行双阈值量化并通过下三角协商去除误码，得到速率为1Gbps的一致密钥。进... 详细信息

提出了一种混沌密钥扩速方案并将其应用于图像与视频加解密。首先，通过共驱半导体激光器构建光纤距离130km、同步系数0.945的混沌同步。然后，对同步混沌信号进行双阈值量化并通过下三角协商去除误码，得到速率为1Gbps的一致密钥。进一步，通过梅森旋转算法将该密钥扩速至80Gbps，分析表明其可通过NIST测试，具有良好的随机性和安全性。最终，利用扩速密钥进行了图像与视频加解密的实验验证。

关键词：混沌激光混沌同步混沌密钥密钥扩速混沌保密通信

基于改进SA-NSGA2的多波束卫星动态资源分配方法

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系统工程与电子技术 2024年

作者：饶悦杨健孙国敏张伟邵怀宗林静然电子科技大学信息与通信工程学院电子信息控制重点实验室电磁空间认知与智能控制技术实验室北京理工大学

多波束卫星作为GEO移动通信的重要手段，能够实现远距离的数据传输与通信交流。为了满足多样化的用户需求，需要考虑不同用户间的通信速率、频谱利用效率以及信道缓存等问题，这给卫星通信的动态资源分配带来巨大的挑战。本文就多波束... 详细信息

多波束卫星作为GEO移动通信的重要手段，能够实现远距离的数据传输与通信交流。为了满足多样化的用户需求，需要考虑不同用户间的通信速率、频谱利用效率以及信道缓存等问题，这给卫星通信的动态资源分配带来巨大的挑战。本文就多波束卫星缓存限制下，用户满意度和频谱效率优化问题提出了一种基于可行域边界投影的SA-NSGA2算法，该算法采用投影法将可行域外的迭代点投影到可行边界，实现历史优化信息的有效保留，进而提高NSGA2算法的优化效率。仿真结果表明，该算法不仅能够将用户缓存控制在规定门限内，还能有效提高用户满意度和优化频谱效率。

关键词：多波束卫星通信用户满意度频谱效率信道缓存 SA-NSGA2算法

基于惠更斯等效原理的高速高密度PCB分级建模方法

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电子学报 2024年第4期52卷 1118-1131页

作者：刘元安高兆栋孙胜苏明郑少勇吴帆郭星月穆冬梅北京邮电大学电子工程学院安全生产智能监控北京市重点实验室北京100876 电子科技大学电子科学与工程学院四川成都611731 中山大学电子与信息工程学院(微电子学院) 广东广州510006

当带宽达到20 GHz以上时(波长从15 mm到无穷小),高速高密度电子系统的内部电路电磁环境变得十分复杂,越来越难以建模和分析预测,进一步当带宽达到40 GHz以上时,电路电磁环境问题将变得更加尖锐.为在设计阶段能够对电磁作用过程、作用效... 详细信息

当带宽达到20 GHz以上时(波长从15 mm到无穷小),高速高密度电子系统的内部电路电磁环境变得十分复杂,越来越难以建模和分析预测,进一步当带宽达到40 GHz以上时,电路电磁环境问题将变得更加尖锐.为在设计阶段能够对电磁作用过程、作用效应进行预测评估及控制,需要精确的建模方法和针对大尺度问题的快速计算技术,尤其是超大带宽超高速混合电路和集成电路.本文提出了基于混合电路环境电磁计算基础理论的跨尺度处理技术,通过惠更斯等效原理和电磁奇异性几何结构的电磁收敛降速机理的利用,解决了多维交叉多尺度电路电磁环境场路融合的高效率高精度建模技术挑战;利用惠更斯等效原理和基尔霍夫积分方程,在区域边界面上定义了惠更斯端口,提出了对于任意复杂印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)同时垂直方向和水平方向区域分解的一般方法,实现了任意PCB结构的分级分类处理和模块化封装,提高了高速高密度电子系统分析的灵活度;提出了基于几何结构电磁学多重本地本征展开的技术途径,发展了基于模式和区域分解分割的快速并行处理技术,通过电磁锐变区域本征描述及场分布的本征基函数表征,实现了高精度和高计算速度兼得,减少了复杂电子系统的计算时间和设计时间.统计数据表明,本文提出的方法在0~40 GHz大带宽频率范围内频偏误差为3.7%、幅度偏差为±3 dB.本文提出的PCB分级建模分析方法可以应用于高端电子通信系统设计,提升我国宽带高速数模系统的高效电路设计和环境电磁调控能力,缩短产品研发周期.

关键词：等效原理本征模式展开电路建模区域分解信号完整性集成电路芯片封装

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对调制识别网络隐身的雷达发射信号生成方法

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2256-2268页

作者：张瑞斌朱梦韬李云杰北京理工大学信息与电子学院北京100081 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室河南洛阳471003 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

雷达对抗场景中,电子侦察系统通过引入基于深度学习方法的智能脉冲调制识别网络,极大提升了对雷达信号的识别准确率。为了提高雷达信号的调制隐身抗识别能力,提出一种可以令深度识别网络错误预测的雷达发射信号生成方法。该方法首先通... 详细信息

雷达对抗场景中,电子侦察系统通过引入基于深度学习方法的智能脉冲调制识别网络,极大提升了对雷达信号的识别准确率。为了提高雷达信号的调制隐身抗识别能力,提出一种可以令深度识别网络错误预测的雷达发射信号生成方法。该方法首先通过短时傅里叶变换得到信号的时频谱;然后迭代生成携带调制隐身信息的时频谱;最后利用改进逆短时傅里叶变换得到时域调制隐身发射信号。该方法生成的雷达信号对以时频图为输入的调制识别网络隐身,并可实现回波信号的脉冲压缩处理。仿真结果验证了所生成信号的抗识别有效性、噪声鲁棒性和脉压可行性。

关键词：雷达发射信号时频分析自动调制分类射频隐身深度神经网络

QoS-QoE驱动的VLC/RF异构网络资源分配算法

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光通信技术 2024年

作者：孙洪亮陈同飞钱磊天津工业大学电子与信息工程学院吉林化工学院信息与控制工程学院

可见光通信(Visible Light Communication， VLC)与射频(Radio Frequency， RF)通信技术结合可以提供一种优势互补的通信方案。为高效保障VLC/RF异构网络的服务质量(Quality of Service， QoS)，同时保障用户体验质量(Quality of Experi... 详细信息

可见光通信(Visible Light Communication， VLC)与射频(Radio Frequency， RF)通信技术结合可以提供一种优势互补的通信方案。为高效保障VLC/RF异构网络的服务质量(Quality of Service， QoS)，同时保障用户体验质量(Quality of Experience，QoE)，本文提出了一种QoS-QoE驱动的资源分配算法。首先，根据用户位置和VLC链路遮挡情况分析用户成功接入概率，建立了切换服务模型并求解了服务过程的有效容量。采用中断均匀过程(Interrupted Uniform Process， IUP)来描述业务到达，并计算了IUP到达过程的有效带宽。然后，推导了满足时延QoS要求的RF服务速率，基于QoS与QoE的映射关系，建立QoE评估体系，并设计了资源分配算法。最后，仿真分析了不同参数对资源分配算法的影响，结果证明算法能够在保障QoS的同时保障QoE。

关键词：异构网络有效带宽有效容量 QoS QoE 资源分配

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基于多传感器融合的协同感知方法

雷达学报（中英文） 2024年第1期13卷 87-96页

作者：王秉路靳杨张磊郑乐周天飞西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710399 北京理工大学信息与电子学院北京100081 西北工业大学自动化学院西安710129 北京理工大学计算机学院北京100081

该文提出了一种新的多模态协同感知框架,通过融合激光雷达和相机传感器的输入来增强自动驾驶感知系统的性能。首先,构建了一个多模态融合的基线系统,能有效地整合来自激光雷达和相机传感器的数据,为后续研究提供了可比较的基准。其次,... 详细信息

该文提出了一种新的多模态协同感知框架,通过融合激光雷达和相机传感器的输入来增强自动驾驶感知系统的性能。首先,构建了一个多模态融合的基线系统,能有效地整合来自激光雷达和相机传感器的数据,为后续研究提供了可比较的基准。其次,在多车协同环境下,探索了多种流行的特征融合策略,包括通道级拼接、元素级求和,以及基于Transformer的融合方法,以此来融合来自不同类型传感器的特征并评估它们对模型性能的影响。最后,使用大规模公开仿真数据集OPV2V进行了一系列实验和评估。实验结果表明,基于注意力机制的多模态融合方法在协同感知任务中展现出更优越的性能和更强的鲁棒性,能够提供更精确的目标检测结果,从而增加了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

关键词：自动驾驶协同感知 3D目标检测多模态融合智能交通系统

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基于HMM的逆雷达辐射源状态识别推理方法

北京理工大学学报 2024年第2期44卷 200-209页

作者：朱梦韬张露瑶李瑞杨静北京理工大学信息与电子学院北京100081 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室河南洛阳471003 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100191

雷达对抗场景中雷达方和干扰方相互感知、识别以及博弈对抗.针对雷达方对干扰方系统内部状态的非合作识别推理的问题,提出了一种对干扰系统中雷达辐射源状态识别模块处理结果进行逆向估计的方法.建立了逆状态识别任务模型,任务中的干扰... 详细信息

雷达对抗场景中雷达方和干扰方相互感知、识别以及博弈对抗.针对雷达方对干扰方系统内部状态的非合作识别推理的问题,提出了一种对干扰系统中雷达辐射源状态识别模块处理结果进行逆向估计的方法.建立了逆状态识别任务模型,任务中的干扰系统根据雷达工作状态识别结果对其干扰动作进行优化,雷达方则基于对干扰方干扰样式序列的观测,估计干扰方对雷达工作状态的识别结果;设计了基于隐马尔可夫模型(HMM)的逆状态识别任务求解方法,具体包括通过自适应粒子群算法进行模型参数初始化,采取多观测序列的鲍姆-韦尔奇算法进行模型参数估计,采用对数维特比算法估计干扰方的雷达状态识别结果;通过典型雷达对抗场景设定下的数字仿真验证了所给逆状态识别方法的可行性和有效性.

关键词：雷达对抗逆信号处理雷达工作状态隐马尔可夫模型逆状态识别