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基于HFSS的微波技术与天线课程教学探索——以桂林理工大学信息科学与工程学院为例

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科技视界 2022年第19期12卷 63-65页

作者：赵加宁李芳桂林理工大学信息科学与工程学院广西桂林541006

微波技术与天线是电子信息类专业的一门专业基础课,理论性强、抽象概念多,按照传统教学方式直接讲授,会使初学者难以掌握和理解其本质含义,导致教学效果欠佳。因此,如何形象且准确地将微波与天线的知识讲授给学生是这门课程教学的重要... 详细信息

微波技术与天线是电子信息类专业的一门专业基础课,理论性强、抽象概念多,按照传统教学方式直接讲授,会使初学者难以掌握和理解其本质含义,导致教学效果欠佳。因此,如何形象且准确地将微波与天线的知识讲授给学生是这门课程教学的重要探索方向。为此,文章将电磁仿真软件HFSS引入微波技术与天线课程教学中,借助HFSS直观界面以及强大功能,将抽象的理论概念以实际模型与形象的图形进行模拟与演示,不仅使学生可以深刻理解相关概念,还使学生明白了理论学习的重要性,提高了学生主动学习的积极性,从而提升教学效果。

关键词：电磁仿真软件微波技术与天线教学效果

电子在自旋-轨道耦合调制下磁受限半导体纳米结构中的传输时间及其自旋极化

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物理学报 2024年第11期73卷 377-384页

作者：温丽卢卯旺陈嘉丽陈赛艳曹雪丽张安琪桂林理工大学物理与电子信息工程学院桂林541004

通过考虑构筑在半导体GaAs/Al_(x)Ga_(1–x)As异质结上的磁受限半导体纳米结构中的塞曼效应和自旋-轨道耦合,本文采用理论分析和数值计算相结合的方法研究了电子的传输时间与自旋极化.利用矩阵对角化和改进的转移矩阵方法,数值求解电子... 详细信息

通过考虑构筑在半导体GaAs/Al_(x)Ga_(1–x)As异质结上的磁受限半导体纳米结构中的塞曼效应和自旋-轨道耦合,本文采用理论分析和数值计算相结合的方法研究了电子的传输时间与自旋极化.利用矩阵对角化和改进的转移矩阵方法,数值求解电子的薛定谔方程;采用***理论求电子的居留时间,并计算自旋极化率.由于塞曼效应与自旋-轨道耦合,电子的居留时间明显地与其自旋有关,因此可在时间维度上分离自旋、实现半导体中电子的自旋极化.因为半导体GaAs的有效g-因子很小,电子自旋极化主要源于自旋-轨道耦合,大约为塞曼效应引起的自旋极化的4倍.由于电子的有效势与自旋-轨道耦合的强度有关,电子的居留时间及其自旋极化可通过界面限制电场或应力工程进行有效调控.这些有趣的结果不仅对半导体自旋注入具有参考价值,而且还可为半导体自旋电子学器件应用提供时间电子自旋分裂器.

关键词：半导体自旋电子学磁调制半导体纳米结构自旋-轨道耦合居留时间

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基于声子晶体的声发射波源检测概率研究

振动与冲击 2024年第7期43卷 75-83页

作者：李红豫曾祥兴张璐桂林理工大学土木与建筑工程学院桂林541004

声发射(acoustic emission,AE)检测就是利用采集和分析声发射现象所产生的信号从而实现对材料进行无损评价的技术,该技术具有实时监测并定位破坏源的能力但是由于检测过程中声发射源信号未知,因此评价检测可靠性的检测概率(probability ... 详细信息

声发射(acoustic emission,AE)检测就是利用采集和分析声发射现象所产生的信号从而实现对材料进行无损评价的技术,该技术具有实时监测并定位破坏源的能力但是由于检测过程中声发射源信号未知,因此评价检测可靠性的检测概率(probability of detection,POD)研究仍然是空白。进一步来说,在利用声发射监测损伤过程时,声发射波源直接决定其检测结果的可靠性,因此波源的检测概率可以成为量化声发射检测有效性的一个重要指标。为了确定声发射波源的检测概率,利用声子晶体(phononic crystals,PCs)的特性,通过部署声子晶体形成物理带隙,滤除噪声信号,从而获得铝合金试件在紧凑拉伸试验下由于疲劳裂缝活动而引起的声发射信号,最终确定声发射源的检测概率及其影响因素。结果表明,检测概率会随着疲劳裂缝扩展而提高,但裂缝长度达到一定值后开始下降,最终趋于一个平稳值,另外通过设置阈值和选择适当的滤波器,能有效提高检测概率,保证声发射评价结构损伤的有效性。该研究对声发射源识别和检测可靠性评价具有重要意义。

关键词：声发射(AE) 检测概率(POD) 声子晶体疲劳裂缝

硒化温度对MoSe2薄膜结构和光学带隙的影响

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物理学报 2024年第19期73卷 257-265页

作者：吴诗漫陶思敏吉爱闯管绍杭肖剑荣桂林理工大学物理与电子信息工程学院

使用射频磁控溅射技术制备了钼（Mo）膜,再利用硒化退火方式生成二硒化钼（MoSe2）薄膜.对MoSe2薄膜的表面形貌、晶体结构和光学带隙进行了表征和分析.结果显示,MoSe2薄膜的晶体结构与硒化温度（Ts）密切相关,随着硒化温度的升高,薄膜... 详细信息

使用射频磁控溅射技术制备了钼（Mo）膜,再利用硒化退火方式生成二硒化钼（MoSe2）薄膜.对MoSe2薄膜的表面形貌、晶体结构和光学带隙进行了表征和分析.结果显示,MoSe2薄膜的晶体结构与硒化温度（Ts）密切相关,随着硒化温度的升高,薄膜的平均晶粒尺寸先略减小后增大,且（002）晶面取向优先生长.MoSe2薄膜对短波长光（600 nm左右）具有较低的吸收率.随着硒化温度升高,MoSe2的直接带隙波发生蓝移,光学带隙随之减小.研究表明,通过改变硒化温度可以有效调控MoSe2结构和光学带隙,为MoSe2薄膜在光学器件应用方面提供更多可能.

关键词： MoSe2薄膜硒化温度磁控溅射薄膜结构光学带隙

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基于多级表征线索注意模型的轻量化抠图方法

控制与决策 2024年第1期39卷 87-94页

作者：刘相良张林丛朱宏博张文波沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权... 详细信息

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权重.通过与特征分类任务共享高级特征网络的权值获得精准的前景特征,再与低级别卷积特征相融合.所提出的模型能够生成精准的抠图掩膜,同时优化卷积神经网络来实现模型轻量化.在Composition 1K数据集上对比不同方法的实验结果:在分辨率为640×640的输入条件下,所提方法比DIM (deep image matting)和AdaMatting (adaptation and matting)方法分别减少19%和81%的空间消耗;对于同样的数据输入,所提方法需要的处理时间只有DIM消耗时间的五分之一.

关键词：数字抠图技术轻量化三分图多任务框架多级表征线索

基于低共熔策略合成碳纳米聚合物用于多种生物小分子的同时电化学检测

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高等学校化学学报 2024年第7期45卷 37-46页

作者：韦朝鲜李南盛庞元昊张云金文英袁亚利桂林理工大学广西电磁化学功能物质重点实验室桂林541004 桂林理工大学化学与生物工程学院桂林541004

将基于低共熔策略合成的导电聚合材料聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)与金纳米颗粒(AuNPs)结合,构建了一种新型的电化学传感平台,用于生物小分子抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的同时测定.对PEDOT和AuNPs复合修饰的玻碳电极(PEDOT-Au/G... 详细信息

将基于低共熔策略合成的导电聚合材料聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)与金纳米颗粒(AuNPs)结合,构建了一种新型的电化学传感平台,用于生物小分子抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的同时测定.对PEDOT和AuNPs复合修饰的玻碳电极(PEDOT-Au/GCE)进行了形貌、性能和有效面积表征.结果表明,该电极可实现对AA,DA和UA高灵敏、高稳定性的同时检测,证明PEDOT-AuNPs具有良好的电催化活性.在最优实验条件下,混合溶液中AA,DA和UA的浓度分别在100~1000,50~500和22.5~225μmol/L范围内与峰电流呈现良好的线性关系,检出限分别为21,0.38和0.016μmol/L.在血清中存在其它活性小分子时,该电化学传感平台对AA,DA和UA具有较高的特异性,且对血清样本中AA,DA和UA的加标回收测定具有较好的回收率.

关键词：低共熔策略聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT) 电化学传感器生物小分子

Uni-LSDPM:基于预训练的统一在线学习会话退出预测模型

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计算机研究与发展 2024年第2期61卷 441-459页

作者：陈芮王占全华东理工大学信息科学与工程学院上海200237

为了辅助学习者维持在线学习的连贯性以引导最优学习路径的执行,智能辅导系统(intelligent tutoring system,ITS)需要及时发现学习者退出学习的倾向,在合适的时间采取相应的干预措施,因此,在线学习会话退出预测研究十分必要.然而,与传... 详细信息

为了辅助学习者维持在线学习的连贯性以引导最优学习路径的执行,智能辅导系统(intelligent tutoring system,ITS)需要及时发现学习者退出学习的倾向,在合适的时间采取相应的干预措施,因此,在线学习会话退出预测研究十分必要.然而,与传统的课程辍学相比,会话退出发生的频率更高,单次学习时长更短,故需要在有限的行为数据中对学习会话退出状态进行准确预测.因此,学习行为的碎片性和预测结果的即时性、准确性是学习会话退出预测任务的挑战和难点.针对会话退出预测任务,提出了一种基于预训练-微调的统一在线学习会话退出预测模型(unified online learning session dropout prediction model,Uni-LSDPM).该模型采用多层Transformer结构,分为预训练阶段和微调阶段.在预训练阶段,使用双向注意机制对学习者连续行为交互特征序列的特征表示进行学习.在微调阶段,应用序列到序列(sequenceto-sequence,Seq2Seq)的注意力机制对学习者连续行为交互特征序列与退出状态联合序列进行学习.基于EdNet公共数据集对模型进行预训练和微调,通过消融实验以获得最佳预测效果,并基于多个数据集进行了对比测试实验.实验结果表明,Uni-LSDPM在AUC和ACC方面优于现有的模型,并证明该模型具有一定的鲁棒性和扩展性.

关键词：注意力机制学习会话退出预测智能辅导系统预训练

基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量误差补偿

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光学精密工程 2024年第3期32卷 357-365页

作者：周志鹏楼盈天王升帆陈宇陈本永浙江理工大学信息科学与工程学院浙江杭州310018

针对激光外差干涉仪测量过程中测量镜随被测对象旋转而导致的位移测量误差,提出了一种基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量补偿方法。根据测量镜转角和测量光束光斑位置变化对应关系,利用位置敏感探测器(PSD)和位置电压信号卡尔曼滤... 详细信息

针对激光外差干涉仪测量过程中测量镜随被测对象旋转而导致的位移测量误差,提出了一种基于卡尔曼滤波的激光外差干涉位移测量补偿方法。根据测量镜转角和测量光束光斑位置变化对应关系,利用位置敏感探测器(PSD)和位置电压信号卡尔曼滤波方法测得降噪后的光斑位置变化,从而获得更为准确的转角测量结果,最后根据转角与位移的解耦数学模型利用测得的转角进行位移补偿。为验证滤波算法和位移补偿方法的可行性和有效性,搭建激光外差干涉测量实验装置,分别进行光斑位置稳定性测量实验、角度测量验证实验和激光外差干涉位移测量补偿实验。实验结果表明:经卡尔曼滤波降噪后系统装置测得的光斑位置抖动标准差从0.52μm降至0.18μm,测量的转角与索雷博六自由度转台的转角偏差在±1.38×10^(-4°)内,对***线性导轨200 mm量程内的位移和转角进行测量,将测得的转角进行位移补偿后,系统的位移测量结果与***线性导轨位移的标准差从1.55μm减小到0.29μm。

关键词：激光外差干涉位移测量误差补偿卡尔曼滤波

基于频率前馈补偿的储能VSG并网有功响应优化策略

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太阳能学报 2024年第2期45卷 236-243页

作者：兰才华石荣亮王国斌周其锋刘维莎桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006

分析现有基于电磁功率前馈补偿的暂态阻尼方案,该方案可有效抑制储能虚拟同步机(VSG)并网有功的动态振荡,但会因降低其惯量支撑能力而存在频率过冲风险。为此,提出一种基于频率前馈补偿的暂态阻尼优化策略。该策略在不影响储能VSG惯量... 详细信息

分析现有基于电磁功率前馈补偿的暂态阻尼方案,该方案可有效抑制储能虚拟同步机(VSG)并网有功的动态振荡,但会因降低其惯量支撑能力而存在频率过冲风险。为此,提出一种基于频率前馈补偿的暂态阻尼优化策略。该策略在不影响储能VSG惯量响应性能的前提下,可有效抑制其并网有功的动态振荡,既能大大减小有功超调,又不会引起频率过冲。最后,建立储能VSG并网系统的Matlab仿真模型与实验平台,仿真与实验测试对比结果验证了所提策略的有效性与优越性。

关键词：虚拟同步机虚拟惯量储能下垂特性暂态阻尼动态振荡

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