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硅基热电子短波红外探测技术(封面文章·特邀)

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 1-22页

作者：文鑫皓贾瑀于乐泳邵丽陈惠霞朝杰汤林龙史浩飞重庆邮电大学光电工程学院重庆400065 中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心重庆400714

短波红外具有穿透烟雾的特性,可在低光照环境或恶劣天气条件下成像,在军事、安防、环境监测等多个领域展现出重要应用价值。硅基热电子短波红外探测技术因具备与CMOS半导体工艺兼容、响应波段灵活可调等独特优势,已成为当前研究的热点... 详细信息

短波红外具有穿透烟雾的特性,可在低光照环境或恶劣天气条件下成像,在军事、安防、环境监测等多个领域展现出重要应用价值。硅基热电子短波红外探测技术因具备与CMOS半导体工艺兼容、响应波段灵活可调等独特优势,已成为当前研究的热点。文中系统地回顾了该领域的国内外研究进展,剖析了与光电转换效率密切相关的热电子产生、传输与注入等物理过程中的能量损耗机制。在此基础上,总结了针对性的改进策略,包括通过光学吸收增强和热损耗抑制来增加热电子的产生效率;通过精确调控热电子的初始位置、能量、动量分布及自由程来优化其传输过程;以及利用肖特基结和界面调控等技术来提高热电子的注入概率。此外,文中还讨论了暗电流的抑制方法,以期提升探测器的整体性能。最后,展望了硅基热电子红外光电探测器未来的发展方向。

关键词：短波红外热电子探测器肖特基结

三步无混叠采样菲涅耳衍射实现大视场全息显示

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光学学报 2024年第16期44卷 68-75页

作者：张可孙秀辉蔡子涵吕咏墨陈建军尹韶云重庆邮电大学光电工程学院重庆400065 中国科学院重庆绿色智能技术研究院智能制造技术研究所重庆400714

提出一种大视场全息显示方法,在空间光调制器前方引入一个短焦凸透镜,并根据光经过凸透镜时先聚焦再发散的性质执行三步菲涅耳衍射,通过调控凸透镜所在平面、凸透镜焦平面、观察平面3个平面的位置,扩大观察平面的显示范围。同时针对此结... 详细信息

提出一种大视场全息显示方法,在空间光调制器前方引入一个短焦凸透镜,并根据光经过凸透镜时先聚焦再发散的性质执行三步菲涅耳衍射,通过调控凸透镜所在平面、凸透镜焦平面、观察平面3个平面的位置,扩大观察平面的显示范围。同时针对此结构,提出相匹配的三步无混叠采样菲涅耳衍射算法,避免了传统菲涅耳衍射算法中由欠采样造成的混叠误差,最终实现高质量的大视场全息显示。通过仿真和光学实验验证了所提方法的可行性和有效性,其可用于大视场全息投影、大衍射图案的光束整形等领域。

关键词：全息大尺寸菲涅耳衍射采样定理纯相位全息图

基于用户窃听的MU-MISO反向散射通信系统鲁棒资源分配算法

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 204-212页

作者：徐勇军徐然周继华陈量黄东重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆金美通信有限责任公司重庆400030 贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵阳550025

针对反向散射通信系统信道估计不准、信息容易被窃听等问题,该文提出一种基于用户窃听的多用户-多输入单输出(MU-MISO)反向散射通信系统鲁棒资源分配算法,以提高系统传输鲁棒性与信息安全性。首先,考虑基站最大功率、时间分配、信道不... 详细信息

针对反向散射通信系统信道估计不准、信息容易被窃听等问题,该文提出一种基于用户窃听的多用户-多输入单输出(MU-MISO)反向散射通信系统鲁棒资源分配算法,以提高系统传输鲁棒性与信息安全性。首先,考虑基站最大功率、时间分配、信道不确定性、能量收集和保密率等约束,建立一个MU-MISO的反向散射通信系统鲁棒资源分配问题。其次,基于非线性能量收集模型和有界球形信道不确定性模型,利用变量松弛法和S过程将原NP-hard问题转化为确定性问题,随后利用连续凸近似、半正定松弛与块坐标下降法将其转化为凸优化问题求解。仿真结果表明,与传统非鲁棒算法对比,所提算法具有较高的系统容量和较低的中断概率。

关键词：反向散射通信物理层安全非线性能量收集鲁棒资源分配

智能反射面辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 165-174页

作者：徐勇军符加劲黄琼黄东重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆金美通信有限责任公司重庆400030 贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵阳550025

为了解决蜂窝通信系统中因窃听者、障碍物阻挡和信道不确定性导致安全性低和传输质量差的问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑合法用户的安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约... 详细信息

为了解决蜂窝通信系统中因窃听者、障碍物阻挡和信道不确定性导致安全性低和传输质量差的问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑合法用户的安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约束,基于有界信道不确定性,建立了一个联合优化基站主动波束、IRS被动波束的鲁棒资源分配问题。然后,利用S-程序、连续凸近似、交替优化和罚函数等方法对含参数摄动的原非凸问题进行转换,得到可直接求解的确定性凸优化问题。最后,提出一种基于迭代的鲁棒能效最大化算法。仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性。

关键词：智能反射面多天线通信系统鲁棒性安全通信

一种用于中国空间站增强现实维护应用的自动跟踪框架

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2024年第3期41卷 387-402页

作者：赵鑫王月伏洪勇中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

跟踪注册是增强现实(Augmented reality,AR)中一项至关重要的技术。基于人工标识和基于图像的注册方法已广泛应用于增强装配系统中。然而,由于空间产品的弱纹理、结构对称、数据有限以及难以张贴标识等特点,空间站的跟踪注册仍面临挑战... 详细信息

跟踪注册是增强现实(Augmented reality,AR)中一项至关重要的技术。基于人工标识和基于图像的注册方法已广泛应用于增强装配系统中。然而,由于空间产品的弱纹理、结构对称、数据有限以及难以张贴标识等特点,空间站的跟踪注册仍面临挑战。本文提出了一种专门为中国空间站诱导维修应用设计的三维物体跟踪方法,旨在用AR技术取代传统的纸质手册,为宇航员提供更直观的操作指导。本文提出了一种无标记的中国空间站智能维护方法。采用点对特征方法来估计初始帧姿态,不需要手动调整来获得相应的姿态,这对宇航员来说至关重要,因为在微重力环境中精确运动是一项重大挑战,而且结合曲率信息可以提高采用点对特征方法估计初始帧姿态的效率。通过结合纹理和区域信息,消除了对宇航员位置的精确限制,进一步增强了空间对称产品的跟踪鲁棒性。该方法利用点云匹配来估计第一帧的初始姿态,并在失去跟踪后重新计算姿态。一旦获得了前一帧的姿态,则仅根据二维图像的区域和纹理信息来计算跟踪,以获得实时跟踪。实验结果表明:本文方法与基于标识的方法具有相同的姿态趋势;基于电子游标卡尺测量之间的误差在毫米级;使用专门为航天产品设计的专用工具成功更换过滤器,证明了在空间站上实施诱导维修程序的实用性和潜力。

关键词：增强现实位姿跟踪 CAD模型中国空间站

AGV调度优化的应用场景、关键因素和研究方法综述

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2024年第2期36卷 337-350页

作者：田帅辉皇甫城阳邓学平重庆邮电大学现代邮政学院重庆400065

针对自动引导小车(automated guided vehicle,AGV)调度问题,梳理了制造、仓储、港口以及快递分拨中心中的AGV使用和调度研究现状,发现以快递分拨中心为代表的服务业是新兴且研究较为薄弱的领域;分析了AGV调度优化需考虑的因素,发现数量... 详细信息

针对自动引导小车(automated guided vehicle,AGV)调度问题,梳理了制造、仓储、港口以及快递分拨中心中的AGV使用和调度研究现状,发现以快递分拨中心为代表的服务业是新兴且研究较为薄弱的领域;分析了AGV调度优化需考虑的因素,发现数量配置与充电管理两个关键因素联合考虑的不足,建议未来在大规模动态调度研究中将二者统筹考虑;从精确方法、近似方法和基于人工智能的新方法3个方面总结AGV调度研究方法,建议未来可在启发式算法的基础上融入基于人工智能的新技术和新方法以获得创新。

关键词：自动引导小车(AGV) AGV调度 AGV应用场景数量配置充电管理研究方法

环境温度-湿度对NiCuZn软磁铁氧体型高频电流传感器性能的影响研究

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中国测试 2024年第4期50卷 180-186,200页

作者：陈川张强曹正锋国家电网公司电力智能传感技术实验室北京102209 国网智能电网研究院有限公司电力传感技术研究所北京102209 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065

高频电流法是检测电力电缆局部放电的重要手段,依据高频电流传感器磁芯的传输阻抗值可以判断局部放电是否发生以及局部放电的位置。电力电缆的服役环境较为复杂,环境温度和湿度变化较大,对磁芯的传输阻抗有很大的影响。目前,关于温度-... 详细信息

高频电流法是检测电力电缆局部放电的重要手段,依据高频电流传感器磁芯的传输阻抗值可以判断局部放电是否发生以及局部放电的位置。电力电缆的服役环境较为复杂,环境温度和湿度变化较大,对磁芯的传输阻抗有很大的影响。目前,关于温度-湿度对磁芯性能的影响研究还未见报道。有鉴于此,基于固相反应法制备NiCuZn软磁铁氧体型高频电流传感器磁芯,测试起始磁导率、饱和磁感应强度和电阻率,重点研究不同温度和湿度下,NiCuZn软磁铁氧体传输阻抗的变化规律,测试温度循环变化下磁芯的传输阻抗值变化,并利用能谱仪(EDS)对实验后的磁芯主要化学成分进行表征,分析相关机理。实验结果表明:环境温度和湿度对铁氧体材料的性能影响非常显著,尤其当频率在60~100 MHz之间时,传输阻抗值最多降低约92%。

关键词：软磁铁氧体局部放电传输阻抗 NiCuZn

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动力电池液冷板分区拓扑优化均温设计和数值研究

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动力电池液冷板分区拓扑优化均温设计和数值研究

MFE-YOLOX:无人机航拍下密集小目标检测算法

2024中国汽车工程学会汽车空气动力学分会学术年会

作者：何林骏郑太雄李维平赵曦陈苏红范菁重庆邮电大学先进制造工程学院重庆超力高科技股份有限公司

电池包液冷板冷却液沿程温升会导致动力电池散热及均温性能下降,采用多目标优化设计方法可改进液冷板流道结构,使液冷板在低功耗下高效运行,但难以解决热量积累所造成的均温性问题。本文提出一种基于"平均温度-功耗"多目标函数的分区加... 详细信息

电池包液冷板冷却液沿程温升会导致动力电池散热及均温性能下降,采用多目标优化设计方法可改进液冷板流道结构,使液冷板在低功耗下高效运行,但难以解决热量积累所造成的均温性问题。本文提出一种基于"平均温度-功耗"多目标函数的分区加权拓扑优化方法,在优化液冷板温度与功耗的同时,增强局部区域的散热性能,改善液冷板整体均温性能。拓扑优化液冷板与直流道相比,均温性提升50.9%,最大温差降低2.21℃,与蛇形流道相比,进出口压降降低9.2%。

关键词：拓扑优化动力电池液冷板

来源： cnki会议评论

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2024年第1期36卷 128-135页

作者：马俊燕常亚楠广西大学机械工程学院南宁530004 广西大学广西制造系统与先进制造重点实验室南宁530004

针对无人机航拍时物体尺度变化大,检测目标大多较小且物体较密集的问题,提出一种混合特征增强结构(mix feature enhancement, MFE)方法。通过在超分辨率方法中加入注意力机制以增强小目标信息提取,利用一种新的特征层融合计算方法,加强... 详细信息

针对无人机航拍时物体尺度变化大,检测目标大多较小且物体较密集的问题,提出一种混合特征增强结构(mix feature enhancement, MFE)方法。通过在超分辨率方法中加入注意力机制以增强小目标信息提取,利用一种新的特征层融合计算方法,加强不同特征层间的融合效率,提高了中小型目标的检测精度;设计了尾端感受野扩大层以扩大尾端特征层感受野,使检测头可接收丰富的物体信息来定位并区分密集物体。实验在数据集VisDrone2021的测试集上进行测试,MFE-YOLOX网络的AP50结果为47.78%,在参数量、计算量与原网络相近的情况下精度提高了9.43个百分点。

关键词：小目标检测无人机注意力机制特征融合 YOLOX

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