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结合电子束辐照与压电压力波法空间电荷分布实时测量的空间电荷包迁移行为的研究

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物理学报 2024年第2期73卷 278-286页

作者：潘佳萍张冶文李俊吕天华郑飞虎同济大学电子与信息工程学院上海201804

空间电荷包现象是一种特殊的空间电荷现象,具体表现为空间电荷以包的形态沿着极化电场的方向进行迁移.目前针对空间电荷包现象的研究还存在一些不足,研究的对象通常集中在聚乙烯及其交联产物中的正极性空间电荷包.本文提出了一套用于负... 详细信息

空间电荷包现象是一种特殊的空间电荷现象,具体表现为空间电荷以包的形态沿着极化电场的方向进行迁移.目前针对空间电荷包现象的研究还存在一些不足,研究的对象通常集中在聚乙烯及其交联产物中的正极性空间电荷包.本文提出了一套用于负极性空间电荷包特性研究的一体化实验系统,可进行电子束辐照与压电压力波法空间电荷分布实时测量相结合的实验研究,并简要介绍了该系统的结构与功能.该系统适用于不同厚度范围的各类绝缘电介质样品在不同电场下的实验研究.本文使用该实验系统初步研究了在不同外加电场(15,20,2.5,30 kV/mm)下聚丙烯与聚甲基丙烯酸甲酯样品内负极性空间电荷包的迁移行为,并从实验结果中提取了负极性载流子;(电子)的迁移特性.聚丙烯与聚甲基丙烯酸甲酯样品中电子的迁移速率均存在随着电场的增加而减小的负微分迁移率现象,聚丙烯中该现象出现的阈值电场约为26.0 kV/mm,聚甲基丙烯酸甲酯中该现象出现的阈值电场约为19.5 kV/mm,消失的截止电场约为27.5 kV/mm.

关键词：绝缘聚合物空间电荷包电子束辐照载流子迁移率

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锂离子电池高镍三元正极材料改性研究进展

功能材料 2024年第9期55卷 9064-9070页

作者：赵亮王甲泰张一博唐浩徐源胡雷雷吴熹康宇龙青海师范大学物理与电子信息工程学院西宁810000

高镍三元正极材料具有能量密度大,电压平台高,无记忆效应等优势,受到研究者们的广泛关注。但受限于其循环稳定性差,阳离子混排,热稳定性差等缺陷,高镍三元正极仍需进行广泛深入的研究。围绕高镍三元正极材料的不足,概括了近年来离子掺... 详细信息

高镍三元正极材料具有能量密度大,电压平台高,无记忆效应等优势,受到研究者们的广泛关注。但受限于其循环稳定性差,阳离子混排,热稳定性差等缺陷,高镍三元正极仍需进行广泛深入的研究。围绕高镍三元正极材料的不足,概括了近年来离子掺杂、表面包覆、共改性、浓度梯度、电解质改性和结构调控等改性策略的最新进展,并对未来的研究方向进行了探讨与展望。

关键词：高镍三元正极材料离子掺杂表面包覆共改性

RIS辅助MIMO NOMA系统中利用统计CSI的下行传输方法

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1257-1265页

作者：陆佳程王斌张军倪艺洋南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 江苏第二师范学院物理与信息工程学院南京210013

针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RI... 详细信息

针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RIS辅助MIMO NOMA系统遍历和速率的确定性表达式;然后,在弱用户速率约束与发送功率受限的条件下,通过最大化确定性大系统近似和速率,利用统计CSI,分别设计了强、弱用户的次优发送协方差矩阵和RIS的相移矩阵。仿真结果表明,所推导的近似表达式具有很好的近似效果,所设计的发送协方差矩阵和相移矩阵能显著提升系统的和速率。

关键词：统计信道状态信息非正交多址接入可重构智能反射表面发送协方差大维随机矩阵理论

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基于跨粒度特征渐进融合的细粒度锁芯孔识别

激光与光电子学进展 2024年第18期 165-176页

作者：朱坤华孙磊廖一鹏严欣程飞飞福州大学物理与信息工程学院福州大学至诚学院

针对细粒度图像类间差异小、鉴别性特征难以捕捉、识别精度低等问题，提出一种基于跨粒度特征渐进融合的细粒度图像识别方法。首先，使用随机区域混淆模块（RRCM）生成不同粒度级别的图像，用于训练骨干网络ConvNeXt的不同阶段；其次，... 详细信息

针对细粒度图像类间差异小、鉴别性特征难以捕捉、识别精度低等问题，提出一种基于跨粒度特征渐进融合的细粒度图像识别方法。首先，使用随机区域混淆模块（RRCM）生成不同粒度级别的图像，用于训练骨干网络ConvNeXt的不同阶段；其次，使用随机样本交换模块（RRSM）增强不同粒度图像在模型中层的表征；然后，使用渐进式多粒度训练策略、互信道损失函数进行模型训练，协同融合跨粒度信息；最后，拼接融合多粒度特征并组合分类器，获得最终识别结果。实验结果表明，所提方法在CUB-200-2011、Stanford Cars和FGVC-Aircraft等3个公开数据集上的识别精度分别为92.8%、95.5%和94.0%，优于当前主流的细粒度图像识别方法。在自行构建的Lock-Hole锁芯孔数据集上的识别精度达到97.3%，单张图像平均识别时间为0.016 s，能够实现锁芯孔图像的精准识别，满足应急开锁场景下的快速锁芯孔识别要求。

关键词：细粒度图像渐进多粒度训练跨粒度信息融合 ConvNeXt 锁芯孔识别

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基于矢量光束偏振特性的薄膜参数表征

光学学报 2024年第14期44卷 112-118页

作者：李金花曹兆楼郑改革南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044

传统椭偏仪表征薄膜参数时存在光斑尺寸较大、空间分辨率较低且基底透明时易受背面反射光干扰等问题。针对这些问题,提出采用高数值孔径显微物镜聚焦线偏振光的方法,以形成矢量光束照明薄膜。紧聚焦光束由不同角度入射光线组成,受到薄... 详细信息

传统椭偏仪表征薄膜参数时存在光斑尺寸较大、空间分辨率较低且基底透明时易受背面反射光干扰等问题。针对这些问题,提出采用高数值孔径显微物镜聚焦线偏振光的方法,以形成矢量光束照明薄膜。紧聚焦光束由不同角度入射光线组成,受到薄膜反射系数的影响,光束反射时形成结构化图案,且图案细节与薄膜参数密切相关,通过对反射光束进行成像即可反演薄膜参数。基于电磁理论数值模拟了薄膜不同参数对反射光场的影响,并进行了实验验证。结果表明,反射光场对薄膜参数的变化较为敏感,硅表面二氧化硅薄膜厚度的反演误差低于2 nm,重复测量误差低于0.3 nm。该方法得到的光斑尺寸接近衍射极限,显著提高了空间分辨率,在纳米结构表征领域的应用前景广阔。

关键词：偏振矢量光束薄膜参数反射逆问题

辅助放电下刷状空气等离子体羽的放电特性和参数诊断

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物理学报 2024年第8期73卷 209-217页

作者：张雪雪贾鹏英冉俊霞李金懋孙换霞李雪辰河北大学物理科学与技术学院保定071002 黑龙江工业学院电气与信息工程学院鸡西158100

大气压等离子体射流(APPJ)能产生富含活性粒子的等离子体羽,在众多领域具有广泛的应用前景.从应用角度考虑,如何产生大尺度弥散等离子体羽是APPJ研究的热点之一.目前,利用惰性气体APPJ已经能产生令人满意的大尺度等离子体羽,但从经济性... 详细信息

大气压等离子体射流(APPJ)能产生富含活性粒子的等离子体羽,在众多领域具有广泛的应用前景.从应用角度考虑,如何产生大尺度弥散等离子体羽是APPJ研究的热点之一.目前,利用惰性气体APPJ已经能产生令人满意的大尺度等离子体羽,但从经济性上考虑,如何产生大尺度空气等离子体羽更具有应用价值.针对于此,本工作设计了一个具有辅助放电的APPJ,产生了大尺度刷形空气等离子体羽.结果表明,刷状空气等离子体羽可以在一定电压峰值(Vp)内产生,并且随着Vp增大等离子体羽的长度和发光强度都增大.电压和发光信号波形表明,每半个电压周期最多会有一次放电.每半个电压周期的放电概率和光脉冲的强度都随着Vp增大而增大,但放电起始时刻的电压值会随着Vp增大而降低.高速影像研究表明弥散刷形空气等离子体羽和小尺度空气等离子体羽的产生机制类似,均源于分叉正流光的时间叠加.此外,采集了刷形空气等离子体羽的发射光谱,并利用其对放电的电子温度、电子密度、分子振动温度和气体温度进行了研究.结果表明,等离子体羽的气体温度较低,且基本不随Vp变化.然而电子密度、电子温度和分子振动温度均随着Vp增大而升高.利用激光诱导荧光光谱技术研究了等离子体羽的OH浓度,发现OH分布较为均匀,且其浓度随着Vp增大而增大.最后,对这些变化规律进行定性分析.

关键词：等离子体射流空气等离子体羽发射光谱等离子体参数

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基于多智能体近端策略优化的多信道动态频谱接入

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电子学报 2024年第6期52卷 1824-1831页

作者：陈平平张旭谢肇鹏丘毓萍方毅福州大学先进制造学院福建晋江362251 福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 广东工业大学信息工程学院广东广州510006

为了在多用户多信道通信场景中应用动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access,DSA)技术提高通信效率,保证用户公平,本文基于多智能体近端策略优化(Multi-Agent Proximal Policy Optimization,MAPPO)提出了MAPPO-DSA算法.该算法首先针对单... 详细信息

为了在多用户多信道通信场景中应用动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access,DSA)技术提高通信效率,保证用户公平,本文基于多智能体近端策略优化(Multi-Agent Proximal Policy Optimization,MAPPO)提出了MAPPO-DSA算法.该算法首先针对单信道接入在多个信道同时空闲时存在的频谱浪费问题,使用多信道接入作为解决方案.同时,多信道接入导致状态空间与动作空间指数增长,计算成本高,学习难度大.为此本文引入MAPPO深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)算法,在复杂环境中高效学习和优化接入策略.通过设计优化MAPPO中观测及奖励等强化学习要素和共享网络参数来保证用户公平.最后,在不同场景下的实验结果表明,所提出的MAPPO-DSA能够学习到近似最优的接入策略,部分场景中的网络吞吐量逼近理论上限,显著优于现有算法,且有效保证用户公平.

关键词：动态频谱接入深度强化学习多智能体近端优化多信道接入

基于不同泵浦方案的全光纤少模放大器放大特性对比研究

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电子学报 2024年第6期52卷 2074-2082页

作者：张心怡方翼鸿黄锡恒曾研秦玉文许鸥李建平广东工业大学物理与光电工程学院先进光子技术研究院广东工业大学信息工程学院

设计并构建全光纤型少模掺铒放大器，实验对比研究不同泵浦模式及方向对LP01、LP11a、LP11b这3个信号模式的增益特性影响.实验对泵浦功率、输入信号功率以及多波长情况下的放大器特性进行分析.结果表明，4种泵浦方案中，前向LP11泵浦情... 详细信息

设计并构建全光纤型少模掺铒放大器，实验对比研究不同泵浦模式及方向对LP01、LP11a、LP11b这3个信号模式的增益特性影响.实验对泵浦功率、输入信号功率以及多波长情况下的放大器特性进行分析.结果表明，4种泵浦方案中，前向LP11泵浦情况下放大器有最佳性能，在整个C波段上信号增益超过20 dB、模式增益差低于0.9 dB，噪声系数小于9.6 dB；信号输入功率为-10 dBm/模式时，在1 550 nm处，3个信号模式的增益均超过20.8 dB、DMG低至0.3 dB、LP01信号光的噪声系数低于6.2 dB以及LP11信号光的噪声系数低于9.6 dB. 4种泵浦方案下对比不同泵浦方向可得：前向泵浦放大器的噪声系数最小，但3种信号模式的增益也较小，而采用后向泵浦时，高阶信号模式增益增加，但噪声系数也会变大.对比泵浦模式可发现，相比于LP01泵浦，LP11泵浦能大幅提高LP11信号光的增益，对LP01信号光增益影响较小，从而可降低DMG值.

关键词：模分复用掺铒光纤全光纤放大器增益均衡噪声系数

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混合目标与搜索区域令牌的视觉目标跟踪

计算机研究与发展 2024年第2期61卷 460-469页

作者：薛万利张智彬裴生雷张开华陈胜勇天津理工大学计算机科学与工程学院天津300384 青海民族大学物理与电子信息工程学院西宁810007 南京信息工程大学计算机学院南京130012

当前基于Transformer的主流跟踪框架在特征提取及融合方面存在3个问题:1)分开进行特征提O(N^(2))取与融合,易产生次优模型训练结果;2)使用计算复杂度为的自注意力机制会降低跟踪算法效率;3)简单的目标模板选取策略难以自适应跟踪过程中... 详细信息

当前基于Transformer的主流跟踪框架在特征提取及融合方面存在3个问题:1)分开进行特征提O(N^(2))取与融合,易产生次优模型训练结果;2)使用计算复杂度为的自注意力机制会降低跟踪算法效率;3)简单的目标模板选取策略难以自适应跟踪过程中目标表观的剧烈变化.为此,利用快速傅里叶变换对目标与搜索区域的令牌进行有效混合,提出一种新颖的基于Transformer的视觉目标跟踪方案.针对问题1提出一种高效端到端方式将特征提取与融合进行统一学习以获得最优模型.针对问题2采用快速傅里叶变换实现目标与搜索区域令牌之间的完全信息交互,该操作计算复杂度为O(Nlog (N)),有助于提升跟踪效率.针对问题3提出一种基于跟踪质量评估的目标模板记忆存储机制以快速自适应目标表观的剧烈变化.在3个标准数据集LaSOT,OTB100,UAV123上,所提方法与当前最优方法相比在效率和精度上均取得更好表现.

关键词： Transformer 快速傅里叶变换特征提取特征融合目标跟踪