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深度学习赋能波束管理:现状、挑战与机遇

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 40-50页

作者：王昭诚马可清华大学电子工程系北京100084

随着载波频率的不断提高和大规模天线阵列的广泛部署,基于模拟移相器的波束赋形成为下一代无线通信的标志性技术之一。此时,波束管理被用于获取和维护基站和用户端具有最大接收功率的最优波束对,以保障可靠的无线通信服务。传统波束管... 详细信息

随着载波频率的不断提高和大规模天线阵列的广泛部署,基于模拟移相器的波束赋形成为下一代无线通信的标志性技术之一。此时,波束管理被用于获取和维护基站和用户端具有最大接收功率的最优波束对,以保障可靠的无线通信服务。传统波束管理方法往往依赖于海量搜索。同时,传统数学模型无法全面的、准确刻画非线性的波束的内在关联和高维无线环境特征,因而难以取得令人满意的波束增益性能。近年来,得益于深度学习强大的自适应拟合能力,深度学习赋能波束管理得到了国内外广泛关注。本文总结了深度学习赋能波束管理的研究进展,并展望了未来的研究方向。首先,阐述了深度学习应用于波束管理的典型场景和潜在优势;随后,从空/时/频域切入,讨论当前深度学习赋能波束管理的主要研究路线和代表性工作;最后,面向更大规模的无线网络、更多元的波束管理功能和更鲁棒的深度学习模型,阐述未来的研究挑战与机遇。

关键词：深度学习波束管理空域时域频域

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中国区域电离层实时建模与分析

测绘工程 2025年第1期34卷 22-29,38页

作者：段博文白征东陈巧云清华大学土木工程系北京100084

电离层延迟是全球卫星导航系统(GNSS)中的一个主要误差来源。为了改正电离层误差,一些GNSS应用如单频精密单点定位(PPP)和非差非组合PPP依赖于全球电离层模型(GIM)产品。然而,目前可用GIM产品的发布时间存在延迟,不适用于实时GNSS应用... 详细信息

电离层延迟是全球卫星导航系统(GNSS)中的一个主要误差来源。为了改正电离层误差,一些GNSS应用如单频精密单点定位(PPP)和非差非组合PPP依赖于全球电离层模型(GIM)产品。然而,目前可用GIM产品的发布时间存在延迟,不适用于实时GNSS应用。为了解决这个问题,文中提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的实时电离层建模方法,并基于中国区域116个连续运行参考站(CORS)的观测数据,生成中国区域的实时区域电离层模型(RT-RIM)。此外,由于伪距差分码偏差(DCB)与电离层延迟存在强耦合关系,还对BDS-2/3、GPS和Galileo系统的DCB进行估计。结果统计分析表明,模型输出的垂直总电子含量(VTEC)与中国科学院(CAS)的最终GIM产品一致性较好,二者差异的RMS小于2 TECU;将VTEC投影为斜向总电子含量(STEC)后,与PPP估计结果偏差的RMS在0.2~0.8 m;模型输出的卫星DCB与CAS快速产品的偏差RMS小于0.8 ns,以上结果表明本文模型具有较好的精度,能够精细描述中国区域电离层VTEC的时空变化。

关键词：电离层延迟全球卫星导航系统全球电离层模型区域电离层模型差分码偏差

低温下玄武岩纤维混凝土劈拉强度尺寸效应试验

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 101-109页

作者：余文轩范美妤金浏杜修力清华大学土木水利学院北京100084 城市减灾与防灾防护教育部重点实验室(北京工业大学) 北京100124

为研究极端低温作用下结构尺寸和纤维体积分数对玄武岩纤维混凝土劈拉强度的定量影响规律和作用机制,设计了4种尺寸(边长分别为70、100、150和200 mm)、4种纤维体积分数(分数范围0%~0.5%)的玄武岩纤维混凝土立方体试块在常温和低温下(... 详细信息

为研究极端低温作用下结构尺寸和纤维体积分数对玄武岩纤维混凝土劈拉强度的定量影响规律和作用机制,设计了4种尺寸(边长分别为70、100、150和200 mm)、4种纤维体积分数(分数范围0%~0.5%)的玄武岩纤维混凝土立方体试块在常温和低温下(温度范围20~-90℃)进行了静态劈拉破坏试验。试验结果表明:不同类型混凝土的劈拉强度均随温度降低而线性增大(最大增幅接近130%),呈现出显著的低温增强效应;玄武岩纤维的掺入能略微强化混凝土劈拉强度的低温增强效应。不同纤维体积分数玄武岩纤维混凝土的劈拉强度均呈现出一定的纤维增强效应,并且随体积分数增加而增强;极端低温作用下玄武岩纤维的主导破坏模式由拔出破坏转变为拉断破坏,导致纤维增强效应随温度下降而变强。劈拉强度的尺寸效应随温度下降而更明显,但玄武岩纤维的掺入能减弱尺寸效应(最大削弱程度达25.8%)。本文研究能为玄武岩纤维混凝土材料在极端低温环境下的大规模工程结构应用提供有效参考。

关键词：玄武岩纤维混凝土极端低温纤维含量劈裂拉伸尺寸效应

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聚甲氧基二甲醚研究及应用进展

化工学报 2021年第1期72卷 425-439页

作者：魏然郑妍妍刘昉王铁峰清华大学化学工程系北京100084

聚甲氧基二甲醚(PODEn)具有十六烷值高、含氧量高、挥发性好、无硫及芳香烃等特点,被认为是最具应用前景的柴油调和组分。在柴油或宽馏分油中以合适比例掺混PODEn,能够提高内燃机热效率,降低发动机污染物排放,对改善环境污染及节约能源... 详细信息

聚甲氧基二甲醚(PODEn)具有十六烷值高、含氧量高、挥发性好、无硫及芳香烃等特点,被认为是最具应用前景的柴油调和组分。在柴油或宽馏分油中以合适比例掺混PODEn,能够提高内燃机热效率,降低发动机污染物排放,对改善环境污染及节约能源具有重要意义。PODEn以甲醇及其衍生物为原料,契合我国资源特点且利于优化能源结构调整,是我国新型煤化工发展的重要方向。近几年,PODEn合成及应用得到广泛研究,本文详细介绍了PODEn的特性及应用情况,总结了国内外合成PODEn的常见反应体系及特点,详细分析了PODEn合成反应动力学、机理及聚合产物分布等研究情况,同时介绍了现阶段我国PODEn的产业化情况,为PODEn的进一步研究发展提供指导。

关键词：聚甲氧基二甲醚含氧燃料合成反应催化反应动力学产物分布

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北宋定窑茶叶末釉的微观结构与矿物形态学研究

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岩矿测试 2025年第1期44卷 115-126页

作者：徐建业王富芳梁汉东李展平煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 清华大学分析中心北京100084 清华大学化学系有机光电子与分子工程教育部重点实验室北京100084

茶叶末釉古瓷作为最早出现的结晶釉之一,开展深入研究可明确其矿物晶体特征、呈色机理以及古代烧制工艺,丰富古陶瓷数据库。目前相关研究多来源于二十世纪末,样本稀少且囊括的年代和窑口严重不足,所用科学仪器多已淘汰,亟需更多实验分... 详细信息

茶叶末釉古瓷作为最早出现的结晶釉之一,开展深入研究可明确其矿物晶体特征、呈色机理以及古代烧制工艺,丰富古陶瓷数据库。目前相关研究多来源于二十世纪末,样本稀少且囊括的年代和窑口严重不足,所用科学仪器多已淘汰,亟需更多实验分析与数据支撑。本文采用光学显微镜(OM)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、激光共聚焦拉曼光谱(LRS)、飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)等现代科学仪器对北宋定窑茶叶末釉样本中矿物晶体开展了分析和表征。结果表明,釉中主晶相与辽金龙泉务窑一致,为钙长石和辉石;釉面整体表现为酱-黑色釉基质富铁(Fe2O3含量均值9.73%)和矿物结晶富铁(Fe2O3含量均值11.33%),除α-Fe2O3和Fe3O4晶体等熔后重结晶矿物,还有铁镁尖晶石、残余高岭石等未融熔矿物,反演出制釉原料中有镁的加入以及烧成温度可能低于1200℃,异于前人高温烧制的观点。SIMS离子成像揭示了胎釉交界处为厚约20~80μm的钙长石晶体层,而非化妆土或玻璃态的致密反应层。研究揭示了茶叶末古瓷中Fe元素不均匀富集,部分区域过饱和而析出含铁矿物晶体,釉面颜色则主要由黄褐色的矿物晶体斑点和酱-黑色玻璃基质共同组成,同时ToF-SIMS在古瓷微区原位的形貌结构和元素分析上效果显著,能够辨别钙长石、碱性长石等微米级矿物。

关键词：茶叶末瓷矿物元素成像 ToF-SIMS LA-ICP-MS

微扰理论非原始模型用于1:1价单一电解质水溶液

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化学学报 1996年第10期54卷 966-971页

作者：丛威陆九芳李以圭清华大学化学工程系北京100084

本文采用微扰理论非原始模型,以带电硬球混合物为参考体系,考虑粒子间各种作用能(色散、静电、偶极、四极、诱导),首次取相对介电常数为1,拟合了12种1:1价电解质水溶液的渗透系数,获得了成功,得到了7种1价离子Na^-,K^+,Rb^+,Cs^+,Cl^-,B... 详细信息

本文采用微扰理论非原始模型,以带电硬球混合物为参考体系,考虑粒子间各种作用能(色散、静电、偶极、四极、诱导),首次取相对介电常数为1,拟合了12种1:1价电解质水溶液的渗透系数,获得了成功,得到了7种1价离子Na^-,K^+,Rb^+,Cs^+,Cl^-,Br^-,I^-的微观参数(软球直径σ和色散能常数ε/k).计算得到的电解质水溶液渗透系数的总平均绝对偏差是0.041.这些离子的微观参数在不同体系中维持不变.计算中未引入混合参数.

关键词：微扰理论非原始模型渗透系数电解质水溶液

混合气体中SAPO-34上单个物种的表面浓度(英文)

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催化学报 2014年第3期35卷 430-436页

作者： Yasukazu Kobayashi 李玉新王垚王德峥清华大学化学工程系北京100084

运用Langmuir等温线方程和理想吸附溶液理论(IAST)两种方法计算了SAPO-34在混合气体中的单个物种表面浓度,并对比了计算值与实验值的吻合程度.考察了两个二元混合体系,分别为80 oC的甲醇和二甲醚以及25 oC的二甲醚和乙烯混合气,发现IAS... 详细信息

运用Langmuir等温线方程和理想吸附溶液理论(IAST)两种方法计算了SAPO-34在混合气体中的单个物种表面浓度,并对比了计算值与实验值的吻合程度.考察了两个二元混合体系,分别为80 oC的甲醇和二甲醚以及25 oC的二甲醚和乙烯混合气,发现IAST计算值在实验压力范围内均与实验结果吻合;但是Langmuir理论计算值仅在酸性位覆盖率低于1/3时与实验值吻合较好,随着压力增加严重偏离实验值,而且Langmuir理论不能描述随压力增加低饱和吸附量物种覆盖率降低的现象.因此,针对包含不同饱和吸附量组分的混合气,Langmuir理论仅适用于描述表面浓度低时的反应动力学,当表面浓度高时应该采用IAST方法.

关键词：理想吸附溶液理论吸附等温线混合气体吸附 SAPO-34

Lipozyme TL IM催化油酸酯化反应制备1,3-甘油二酯

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高等学校化学学报 2015年第8期36卷 1535-1541页

作者：王子田苏剑晓杜伟戴玲妹刘德华清华大学化学工程系北京100084

探究了固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化单甘酯与油酸进行酯化反应制备1,3-甘油二酯的可能性,考察了溶剂、水活度、反应温度、底物摩尔比以及溶剂用量对甘油二酯产率及脂肪酶1,3-位置选择性的影响.在优化的实验条件(45℃,1.5 g Lipozyme ... 详细信息

探究了固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化单甘酯与油酸进行酯化反应制备1,3-甘油二酯的可能性,考察了溶剂、水活度、反应温度、底物摩尔比以及溶剂用量对甘油二酯产率及脂肪酶1,3-位置选择性的影响.在优化的实验条件(45℃,1.5 g Lipozyme TL IM,油酸与单甘酯摩尔比1.5∶1,6.0 g三氯甲烷,水活度为0.33)下,反应6 h时,甘油二酯产率可达80%,其中1,3-甘油二酯产率高达92%以上.Lipozyme TL IM循环使用5次后,甘油二酯产率及脂肪酶选择性无明显下降.

关键词： Lipozyme TL IM 油酸单甘酯 1,3-甘油二酯位置选择性

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高镍三元正极材料的表面包覆策略

高等学校化学学报 2021年第5期42卷 1514-1529,I0004页

作者：王弈艨刘凯王保国清华大学化学工程系北京100084

锂离子电池(LIBs)因具有更高的重量/体积能量密度、更长的使用寿命、更低的自放电率等优点而逐渐被广泛应用.相比于已经广泛使用的钴酸锂和磷酸铁锂等正极材料,高镍三元正极材料Li[Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y)]O_(2)(NCM)以其高电压和高容... 详细信息

锂离子电池(LIBs)因具有更高的重量/体积能量密度、更长的使用寿命、更低的自放电率等优点而逐渐被广泛应用.相比于已经广泛使用的钴酸锂和磷酸铁锂等正极材料,高镍三元正极材料Li[Ni_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y)]O_(2)(NCM)以其高电压和高容量等优点,逐渐成为下一代高能锂离子电池的首选正极材料之一.尽管高镍NCM正极材料具有上述优点,但在进一步的实际应用前还需解决其循环稳定性、倍率性能和安全性等问题,这些问题主要源于NCM材料本身的晶体结构不稳定、正极-电解液间界面副反应及高界面电阻等.针对这些问题,目前对高镍NCM正极电化学性能优化的大量研究都与电极-电解液界面有关,如何通过改善界面稳定性、增加离子在固液界面的迁移率、抑制界面副反应、提高正极材料的稳定性进而改善电池性能成为了关注焦点.本文总结了目前对于其电化学性能衰减的机理解释,分类概括了包括电化学惰性包覆锂、残积物清除剂包覆和锂离子良导体包覆等对于高镍NCM正极材料的颗粒表面包覆策略,简述了一些新兴的包覆策略,并对高镍NCM正极材料的发展方向和前景提出了展望.

关键词：锂离子电池高镍三元正极材料表面包覆固液界面