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基于柔性应变传感器的数据手套手势识别研究

农业机械学报 2024年第6期55卷 451-458页

作者：朱银龙沈宏骏吴杰王旭刘英南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对传统手势识别系统识别率不高、响应不稳定等问题,设计了一个包括柔性传感器、信号采集系统、手势识别算法的柔性应变传感器数据手套手势识别系统。该系统可准确捕捉每根手指关节运动信息,具有高自由度、低成本、高识别率等特点。在... 详细信息

针对传统手势识别系统识别率不高、响应不稳定等问题,设计了一个包括柔性传感器、信号采集系统、手势识别算法的柔性应变传感器数据手套手势识别系统。该系统可准确捕捉每根手指关节运动信息,具有高自由度、低成本、高识别率等特点。在软硅胶材料中掺杂特定配比的碳黑(CB)和碳纳米管(CNTs),通过转印技术设计出线性度好、灵敏度高的电阻式传感器。实验结果表明,传感器具有较好的静态、动态响应特性,并完成传感器标定;利用多个柔性传感器制备数据手套并搭建信号采集系统,进一步提出融合BP神经网络和模板匹配技术的手势识别方法,以提升相近手势字母识别率,算法识别率为98.5%;针对不同人群开展手势识别实验,结果表明,该手势识别系统准确率达到92.8%,响应时间约40ms,该数据手套具有较好的应用潜力。

关键词：柔性传感器模板匹配法 BP神经网络手势识别数据手套

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面向6G无线网络的全息多输入多输出技术综述

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1703-1715页

作者：陈晓明魏建川黄崇文西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027

未来的第6代(6G)无线通信系统需要支持超大规模的用户需求,且对频谱效率和能源效率的要求越来越高。在此背景下,全息多输入多输出(MIMO)技术由于其具有智能可重构、电磁可调控、高方向性增益、成本低廉和部署灵活等潜力而愈发受到关注... 详细信息

未来的第6代(6G)无线通信系统需要支持超大规模的用户需求,且对频谱效率和能源效率的要求越来越高。在此背景下,全息多输入多输出(MIMO)技术由于其具有智能可重构、电磁可调控、高方向性增益、成本低廉和部署灵活等潜力而愈发受到关注。在全息MIMO系统中,大量微小而廉价的天线单元被紧密集成,使其在低硬件成本的情况下能够实现高方向性增益,同时其可以对电磁波进行灵活的调控,从而有效提升了无线通信性能。该文从全息MIMO技术出发,首先简要介绍了全息MIMO的发展过程、技术现状、分类和特点,然后对全息MIMO在视距场景和空间平稳散射的非视距场景的信道模型进行了介绍,最后阐述了全息MIMO面对的挑战和未来趋势,并进行了总结。

关键词：第6代通信全息多输入多输出可重构智能表面信道模型

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硅基电光调制器研究进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：陈必更李科赵奕儒虞绍良之江实验室鹏城实验室巢湖学院电子工程学院

电光调制器作为光互连、光通信、光传感等系统中的核心器件，负责电-光信号转换的关键功能。基于绝缘体上硅（SOI）的硅基电光调制器，具有尺寸紧凑、调制效率高、兼容CMOS工艺等优势，不仅一直是学术研究的热点，并且已经实现了大规模... 详细信息

电光调制器作为光互连、光通信、光传感等系统中的核心器件，负责电-光信号转换的关键功能。基于绝缘体上硅（SOI）的硅基电光调制器，具有尺寸紧凑、调制效率高、兼容CMOS工艺等优势，不仅一直是学术研究的热点，并且已经实现了大规模的商用部署。人工智能技术的普及和大型数据中心的兴起，则进一步推动电光调制技术的发展和创新。本文将从自由载流子等离子色散效应和直流克尔效应两种硅基电光调制的基本原理出发，介绍目前广泛采用的调制机制和经典的器件形式，然后着重介绍近年面向高速光互连、微波光子和光传感等应用的典型创新性研究成果。最后，总结硅基电光调制器发展现状和机遇，并对存在的挑战进行讨论，指出在调制原理方面原始创新的重要性。

关键词：硅基光电子电光调制器光互连微波光子光传感

基于空间耦合传输方法的FBG传感器转子涡动测温误差及其影响因素研究

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光子学报 2024年第4期53卷 104-119页

作者：陈思彤黄俊斌顾宏灿姚高飞徐丹李哲宇海军工程大学兵器工程学院武汉430033 海军工程大学电子工程学院武汉430033 海军工程大学电磁能技术全国重点实验室武汉430033

针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:... 详细信息

针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:涡动导致扫描光谱反射峰发生偏移、3 dB带宽减小,通过协调涡动频率和解调仪扫描频率,使准直器间耦合损耗周期达到FBG光谱扫描时间的10倍以上(q>10)是保证较低测温误差的关键;同时,质心法对剧烈涡动条件下扫描光谱的寻峰效果明显优于高斯曲线拟合法。随着转子端面处的径向位移幅值或轴线偏角幅值的增大,系统的测温误差先缓慢地增大、后剧烈地增大;随着椭圆形轴心运动轨迹轴比的增大,测温误差先剧烈地增大、后缓慢地增大至稳定。当转子径向位移幅值小于200μm、轴线偏角幅值小于0.167°时,在轴比等于3、q值等于10条件下,15次采样试验反映出质心法和高斯曲线拟合法分别令系统的测温误差从2.9℃降低至0.6℃和1.1℃,为监测系统的应用与测温精度的预估提供了依据。

关键词：光纤光栅温度传感器转子温度监测系统转子涡动畸变光谱测温误差

基于信息矩阵迹的分布式容积信息一致性滤波算法

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控制理论与应用 2024年

作者：王迪郝钢黑龙江大学电子工程学院

针对非线性分布式无线传感器网络系统,本文提出了一种基于信息矩阵迹的分布式容积信息一致性滤波算法(TDCIF).本文首先分析了经典分布式容积信息一致性滤波算法(DCIF)的收敛性,并证明了所提出的TDCIF算法随着迭代次数的增加,收敛到次优... 详细信息

针对非线性分布式无线传感器网络系统,本文提出了一种基于信息矩阵迹的分布式容积信息一致性滤波算法(TDCIF).本文首先分析了经典分布式容积信息一致性滤波算法(DCIF)的收敛性,并证明了所提出的TDCIF算法随着迭代次数的增加,收敛到次优标量线性最小方差融合估计. TDCIF算法虽然在精度上低于DCIF算法,但TDCIF在迭代过程中传输的数据量更少,这使得网络通信负担大幅度减少,系统的实时性和鲁棒性得到了明显改善.最后仿真实例验证了所提出算法的有效性.

关键词：分布式容积信息滤波线性最小方差融合估计一致性

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我国物理课程与教学论话语体系的演进与审思

课程.教材.教法 2024年第9期 127-133页

作者：张恩德韩山师范学院物理与电子工程学院

物理课程与教学论话语体系的演进映射着其学科进化图景。我国物理课程与教学论话语体系的演进历程分为三个阶段:本土话语体系重建与转向,本土话语体系持守与蝶变,话语体系百家争鸣美美与共。研究发现,良好的师承关系促进了话语演进的可... 详细信息

物理课程与教学论话语体系的演进映射着其学科进化图景。我国物理课程与教学论话语体系的演进历程分为三个阶段:本土话语体系重建与转向,本土话语体系持守与蝶变,话语体系百家争鸣美美与共。研究发现,良好的师承关系促进了话语演进的可持续性与迭代升级,理论与实践的双向自觉拓展了话语的深广度,新课改的稳步推进促进了话语繁荣。为进一步推动话语体系演进,应通过思想碰撞促进话语主体间的理解与融通,构建各美其美的中国物理课程与教学论话语谱系,坚守问题导向与学科立场,兼融中国气派与世界眼光。

关键词：物理课程与教学论话语体系中学物理

基于MK的实数公理系统相容性和范畴性的Coq形式化

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控制理论与应用 2024年第7期41卷 1274-1285页

作者：郭达凯冷姝锟窦国威陈思郁文生北京邮电大学电子工程学院天地互联与融合北京市重点实验室北京100876

数学定理机器证明是人工智能基础理论的深刻体现.实数理论是数学分析的基础,实数公理系统是建立实数理论的重要方法.Morse-Kelley公理化集合论(MK)作为现代数学的基础,也为实数构建提供了严谨的数学框架和工具.本文使用定理证明器Coq,基... 详细信息

数学定理机器证明是人工智能基础理论的深刻体现.实数理论是数学分析的基础,实数公理系统是建立实数理论的重要方法.Morse-Kelley公理化集合论(MK)作为现代数学的基础,也为实数构建提供了严谨的数学框架和工具.本文使用定理证明器Coq,基于MK对实数公理系统进行了深入探索.在优化了MK形式化代码的基础上,形式化构建了完整的实数公理系统,并通过形式化Landau《分析基础》中的实数模型,证明其相对于MK相容,此外,还形式化证明了实数公理系统所有模型在同构意义下是唯一的,验证了实数公理系统的范畴性.本文全部定理无例外地给出Coq的机器证明代码,所有形式化过程已被Coq验证,并在计算机上运行通过,充分体现了基于Coq的数学定理机器证明具有可读性、交互性和智能性的特点,其证明过程规范、严谨、可靠.该系统可方便地应用于拓扑学和代数学理论的形式化构建.谨以此文庆祝我国著名控制系统专家秦化淑研究员九十华诞!

关键词： Morse-Kelley公理化集合论实数公理系统相容性范畴性 Coq 形式化机器证明人工智能

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硅基光交换器件研究进展(特邀)

光学学报 2024年第15期44卷 245-272页

作者：唐伟杰储涛浙江大学信息与电子工程学院浙江杭州310027 之江实验室前沿基础研究中心浙江杭州311121

大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长,推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来... 详细信息

大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长,推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来实现大规模、低功耗数据中心的关键途径。硅基光电子芯片集成技术以与CMOS工艺兼容、高集成度、高性价比、大带宽以及成熟的器件生态等优势,被认为是最可行的技术途径。回顾了片上集成光交换器件的技术发展,重点展示了硅基光交换器件的研究进展。从网络选择、单元器件优化、损耗补偿、单元校准以及光电混合封装等多个方面,探讨了构建大规模光开关器件的技术方案以及存在的挑战。

关键词：光交换集成光子器件硅光子数据中心

饱和吸收体恢复时间对正交偏振耗散孤子的影响

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中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 714-723页

作者：何晓颖张川张银东饶岚北京邮电大学电子工程学院天地互联与融合北京市重点实验室北京100876

偏振在脉冲锁模时,对其塑形和稳定起着至关重要的作用。本研究开发了一种用于产生正交偏振耗散孤子的被动锁模石墨烯光纤激光器的正交偏振数值模拟。重点是分析由偏振依赖的石墨烯微光纤饱和吸收体引起的净正常色散双折射腔对正交偏振... 详细信息

偏振在脉冲锁模时,对其塑形和稳定起着至关重要的作用。本研究开发了一种用于产生正交偏振耗散孤子的被动锁模石墨烯光纤激光器的正交偏振数值模拟。重点是分析由偏振依赖的石墨烯微光纤饱和吸收体引起的净正常色散双折射腔对正交偏振孤子的影响。研究结果表明,这种饱和吸收体的恢复时间显著影响正交偏振耗散脉冲的特性,如能量、脉宽、时间带宽乘积和啁啾。结果显示,其恢复时间为120飞秒时最佳,产生两个具有大啁啾的正交偏振的窄耗散孤子脉冲,分别约为7.47 ps和8.06 ps。这对于开发紧凑、高功率、偏振耗散孤子光纤激光系统具有重要意义。

关键词：正交偏振光被动锁模净正常色散腔恢复时间

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