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面向无人平台的新型人工噪声生成与抑制

西安电子科技大学学报 2024年

作者：林朗赵宏志邵士海唐友喜电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室电磁空间认知与智能控制技术实验室

无线通信因其广播信道的天然特性，面临被窃听的风险。针对无人机组网通信系统的物理层安全问题，考虑无人机平台因体积和功耗等因素信号处理能力受限，提出了一种适应无人机平台的新型人工噪声生成与抑制方法。发射端以期望信号作为参... 详细信息

无线通信因其广播信道的天然特性，面临被窃听的风险。针对无人机组网通信系统的物理层安全问题，考虑无人机平台因体积和功耗等因素信号处理能力受限，提出了一种适应无人机平台的新型人工噪声生成与抑制方法。发射端以期望信号作为参考，利用过去信号分段中符号的相位信息构建当前信号分段的乘性人工噪声；将过去的信号分段以不同权重叠加，构成当前信号分段的加性人工噪声。授权接收端通过相位补偿和差分操作分别抑制乘性和加性人工噪声。两种人工噪声既可以联合设计也可以独立设计，根据不同的信道环境选择合适的人工噪声波形。理论分析和仿真表明该方法生成和抑制人工噪声的算法复杂度低，能有效恶化窃听信道的信噪比，提升系统安全容量，实现物理层安全通信。本方法同样能应用于其他节点处理能力受限的大规模组网系统，为其提供物理层安全传输手段。

关键词：物理层安全人工噪声无人机组网

面向太赫兹通信覆盖增强的确定性信道建模分析

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无线电通信技术 2024年第1期50卷 89-95页

作者：谢昀航胡田钰李玲香陈智电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室四川成都611731

作为6G网络关键候选技术之一的太赫兹通信,其严重的路径损耗和阻塞敏感性对太赫兹信号覆盖范围造成了极大限制。一系列的太赫兹通信覆盖增强技术被提出。为了更好地在实际环境中对覆盖增强技术进行个性化的设计与部署,针对相应太赫兹无... 详细信息

作为6G网络关键候选技术之一的太赫兹通信,其严重的路径损耗和阻塞敏感性对太赫兹信号覆盖范围造成了极大限制。一系列的太赫兹通信覆盖增强技术被提出。为了更好地在实际环境中对覆盖增强技术进行个性化的设计与部署,针对相应太赫兹无线信道展开建模分析。介绍了太赫兹通信的确定性信道建模方法,针对射线追踪(Ray Tracing, RT)方法进行了探讨,阐述了辅助太赫兹通信覆盖增强的相关技术。基于RT方法构建了面向太赫兹通信覆盖增强的确定性信道模型实例,验证了相关技术对太赫兹通信覆盖具有增强的效果,并对建模的相应挑战展开了讨论。对RT方法在未来太赫兹通信技术的应用进行了展望。

关键词：太赫兹通信确定性信道建模太赫兹通信覆盖增强射线追踪 6G

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随机噪声平板下光学复眼内外参联合标定

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2898-2907页

作者：李东升王国嫣刘锦新范红旗李飚国防科技大学ATR全国重点实验室桂林电子科技大学信息与通信学院

光学复眼在无人系统的精确定位制导、避障导航等任务中得到了越来越广泛的应用，其中光学复眼的高精度标定是保障上述任务质量的前提。通常经典的张氏棋盘格标定法要求光学复眼的每个子眼都必须观测到完整的棋盘格，然而，由于光学复眼... 详细信息

光学复眼在无人系统的精确定位制导、避障导航等任务中得到了越来越广泛的应用，其中光学复眼的高精度标定是保障上述任务质量的前提。通常经典的张氏棋盘格标定法要求光学复眼的每个子眼都必须观测到完整的棋盘格，然而，由于光学复眼结构的复杂性，在实际标定过程中难以满足这一要求。为解决张氏标定法的局限性，该文提出一种基于随机噪声平板的光学复眼内外参联合标定算法，该算法通过子眼拍摄随机噪声平板的局部信息，可简单快速地实现任意构型和子眼数量的光学复眼内外参联合标定。为了提高光学复眼标定的稳定性，设置多阈值匹配机制解决子眼视场特征点数量稀疏导致图像匹配失效的问题。同时，给出了光学复眼内外参联合标定的误差模型，用来衡量所提出算法的精确度。在与张氏棋盘格标定法进行实验对比中，验证所提算法的稳定性和鲁棒性，并在光学复眼实物系统中，验证了所提联合标定算法具有较高的精度。

关键词：光学复眼随机噪声平板内外参联合标定平均重投影误差广义相机模型

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磁子霍尔效应

物理学报 2024年第1期73卷 31-45页

作者：金哲珺雨曾钊卓曹云姗严鹏电子科技大学物理学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都611731

霍尔效应是凝聚态领域中古老却又极具潜力的研究领域,其起源可以追溯到数百年前.1879年,霍尔发现将载流导体置于磁场中时,磁场带来的洛伦兹力将使得电子在导体的一侧积累,这一新奇的物理现象被命名为霍尔效应.之后,一系列新的霍尔效应... 详细信息

霍尔效应是凝聚态领域中古老却又极具潜力的研究领域,其起源可以追溯到数百年前.1879年,霍尔发现将载流导体置于磁场中时,磁场带来的洛伦兹力将使得电子在导体的一侧积累,这一新奇的物理现象被命名为霍尔效应.之后,一系列新的霍尔效应被发现,包括反常霍尔效应、量子霍尔效应、自旋霍尔效应、拓扑霍尔效应和平面霍尔效应等.值得注意的是,霍尔效应能够实现不同方向的粒子流之间的相互转化,因此在信息传输过程中扮演着重要的角色.在玻色子体系(如磁子)中,相应的一系列磁子霍尔效应也被发现,他们共同推动了以磁子为基础的自旋电子学的发展.本文回顾了近年来在磁子体系中的霍尔效应,简述其现代半经典的处理方法,包括虚拟电磁场理论和散射理论等.并进一步介绍了磁子霍尔效应的物理起源,概述了不同类型磁子的霍尔效应.最后,对磁子霍尔效应的发展趋势进行了展望.

关键词：磁子霍尔效应非线性霍尔效应自旋电子学

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MXenes及其复合物的太赫兹电磁屏蔽与吸收

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无机材料学报 2024年第2期39卷 129-144页

作者：万胡杰肖旭电子科技大学物理学院电子薄膜与集成器件全国重点实验室成都611731 电子科技大学电子科学与工程学院成都611731

开发新型低维材料在太赫兹电磁屏蔽与吸收领域的应用是一个极为重要的研究方向,低维材料以其独特的电学、力学与电磁响应而有望创造出更加高效的电磁屏蔽与吸收方案。二维过渡金属碳化物、氮化物与碳氮化合物MXenes在低频波段已经展示... 详细信息

开发新型低维材料在太赫兹电磁屏蔽与吸收领域的应用是一个极为重要的研究方向,低维材料以其独特的电学、力学与电磁响应而有望创造出更加高效的电磁屏蔽与吸收方案。二维过渡金属碳化物、氮化物与碳氮化合物MXenes在低频波段已经展示出优异的电磁屏蔽与吸收性能,尤其是MXenes兼具高电导率、低密度、高柔性等特点,有利于未来太赫兹器件便携化与系统集成化。然而,将MXenes太赫兹电磁屏蔽与吸收材料推向实际应用过程中,面临着附着稳定性、环境稳定性、不耐高温等问题,无法满足航空航天和第六代通信场景需求。此外,目前缺乏更加全面的太赫兹散射与吸收验证手段。针对上述问题,研究人员开展了广泛且深入的工作。本文回顾了近年来主流电磁屏蔽与吸收材料的主体构型与基础理论原理,并重点介绍了多种MXenes及其复合物在薄膜与多孔结构下的太赫兹电磁屏蔽与吸收特性,包括Ti3C2Tx、Mo2Ti2C3Tx、Mo2TiC2Tx、Nb4C3Tx、Nb2CTx,并展望了MXenes作为太赫兹频段中电磁屏蔽与吸收材料所面临的挑战和机遇。

关键词：二维材料 MXenes 太赫兹电磁屏蔽与吸收材料专题评述

基于TiO_(2)纳米柱的多波段响应Cs_(2)AgBiBr_(6)双钙钛矿光电探测器

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物理学报 2024年第7期73卷 333-343页

作者：孙堂友余燕丽覃祖彬陈赞辉陈均丽江玥张法碧桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004

全无机无铅双钙钛矿材料(Cs_(2)AgBiBr_(6))具有载流子寿命长、稳定性高和禁带宽度适中等优点,近年来在光电探测器的应用研究上受到广泛关注.本文通过将水热法生长的TiO_(2)纳米柱阵列嵌入到Cs_(2)AgBiBr_(6)层中形成紧密的核壳结构,增... 详细信息

全无机无铅双钙钛矿材料(Cs_(2)AgBiBr_(6))具有载流子寿命长、稳定性高和禁带宽度适中等优点,近年来在光电探测器的应用研究上受到广泛关注.本文通过将水热法生长的TiO_(2)纳米柱阵列嵌入到Cs_(2)AgBiBr_(6)层中形成紧密的核壳结构,增大两者的物理接触面积,提高光电探测器电子注入与电荷分离的效率.此外,TiO_(2)纳米柱阵列还可以有效减小光在器件表面的反射损耗,增强Cs_(2)AgBiBr_(6)薄膜的光捕获能力.实验结果表明,基于TiO_(2)纳米柱的多波段响应Cs_(2)AgBiBr_(6)双钙钛矿光电探测器在365 nm及405 nm多个波长均能激发高光响应且有良好稳定性和重复性,所得平均开关比分别为522和2090,以0.056 W/cm^(2)固定光强激发,响应度分别为0.019 A/W和0.057 A/W,比探测率分别为1.9×10^(10)Jones和5.6×10^(10)Jones.相比于传统TiO_(2)薄膜型Cs_(2)AgBiBr_(6)光电探测器,平均开关比分别提升65倍和110倍,响应度分别提升35%和256%,比探测率分别提升6.9倍和25倍.上述结果表明,基于TiO_(2)纳米柱的多波段响应Cs_(2)AgBiBr_(6)双钙钛矿光电探测器可为提高光电器件的效率提供参考方案.

关键词： Cs_(2)AgBiBr_(6) 光电探测器 TiO_(2)纳米柱多波段响应

基于无监督图互信息最大化的海面小目标异常检测

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2712-2720页

作者：许述文何绮茹宏涛西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

受到复杂海洋环境的影响,雷达对海面慢速小目标难以实现高性能检测。对于这类目标,传统的基于能量的统计检测方法存在着严重的性能损失。针对这一问题,该文提出了基于互信息最大化框架下的海面小目标检测方法,实现海杂波背景下的无监督... 详细信息

受到复杂海洋环境的影响,雷达对海面慢速小目标难以实现高性能检测。对于这类目标,传统的基于能量的统计检测方法存在着严重的性能损失。针对这一问题,该文提出了基于互信息最大化框架下的海面小目标检测方法,实现海杂波背景下的无监督目标异常检测任务。首先,考虑到高分辨雷达回波不满足传统神经网络对样本独立同分布的假设,该文从图的角度重新建模数据,利用回波的空时相关特性来构建图拓扑结构。该文提出相对最大节点度并联合7个已有特征作为节点的初始表示向量。接下来,采用图注意力网络作为互信息最大化框架中的编码器学习节点表示向量。最后,使用异常检测算法进行目标检测,并实现虚警可控。经实测数据验证,使用快速凸包学习算法时,相比三特征检测器,所提检测器性能提升了9.2%;相比时频三特征检测器,性能提升了7.9%。当网络输出更高维的表示向量时,使用孤立森林算法的检测器的性能提升了27.4%。

关键词：海杂波目标检测图神经网络无监督学习

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相控阵组网测控同频中继射频自干扰抑制技术

系统工程与电子技术 2024年

作者：刘柳刘田李洋潘文生张琰西安电子科技大学通信工程学院中国电子科技集团公司第十研究所电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室

针对相控阵同频中继节点在测控网络系统中自干扰问题，分析了收发天线阵列分离情况下的自干扰信号特性，针对接收阵列天线合成后自干扰的特性，提出了一种阵射频自干扰抑制方法，该方法根据阵面的布局以及不同规模子阵内自干扰信号的时... 详细信息

针对相控阵同频中继节点在测控网络系统中自干扰问题，分析了收发天线阵列分离情况下的自干扰信号特性，针对接收阵列天线合成后自干扰的特性，提出了一种阵射频自干扰抑制方法，该方法根据阵面的布局以及不同规模子阵内自干扰信号的时延扩展，将一定时延扩展范围内的所有阵元等效为一个阵元，从而降低了射频干扰抑制的分析复杂度。理论分析和仿真实验结果表明射频干扰抑制技术在阵列天线中仍然能够实现自干扰抑制，性能与抽头个数强相关，且每个抽头的时延，相位以及幅度的范围选取与子阵划分相关。针对256阵元发射阵面和256阵元接收阵面的场景，仿真对比了不同抽头数下的自干扰抑制性能，仿真结果表明采用16个抽头对载波频率为26.8GHz，带宽为200MHz的自干扰信号抑制能力大于47dB；实际测试结果表明采用16个抽头进行自干扰射频重建，自干扰抑制能力大于32dB。

关键词：相控阵组网测控中继节点同频中继射频自干扰抑制

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Mn_(3)Sn薄膜磁相变的输运表征

物理学报 2024年第6期73卷 331-338页

作者：谭碧高栋邓登福陈姝瑶毕磊刘冬华刘涛电子科技大学国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心成都611731 电子科技大学多频谱吸波材料与结构教育部重点实验室(B类)成都611731 电子科技大学材料与能源学院成都611731

六角笼目(Kagome)相拓扑反铁磁材料近年来引起了人们极大的研究兴趣,这主要是因为它们拥有众多独特的性能,例如虽然净磁矩跟反铁磁材料一样接近零,但确有与铁磁性材料强度相当的磁电、磁光和磁热效应,极具应用价值.以上的这些特性绝大... 详细信息

六角笼目(Kagome)相拓扑反铁磁材料近年来引起了人们极大的研究兴趣,这主要是因为它们拥有众多独特的性能,例如虽然净磁矩跟反铁磁材料一样接近零,但确有与铁磁性材料强度相当的磁电、磁光和磁热效应,极具应用价值.以上的这些特性绝大多数都与其磁结构紧密相关,然而人们却发现其磁结构对于生长条件和材料成分非常敏感.因此,开发一种简单、普适的Kagome相拓扑反铁磁材料磁结构相变测量方法,对于大多数难以获得高能中子衍射等先进实验手段的实验室来说,无论是材料的生长优化还是物理现象机理的理解都具有重要的意义.本文采用脉冲激光沉积方法在(1102)取向的Al_(2)O_(3)单晶衬底上成功外延制备了高质量(1120)取向的六角Kagome相Mn_(3)Sn薄膜,并系统地测量了不同温度下该Mn_(3)Sn薄膜的磁性和磁输运特性.结果发现,该Mn_(3)Sn薄膜的磁化曲线、霍尔电阻率曲线和磁电阻曲线在其三类磁相变温度中的某些或全部均表现出一定的异常特征.这些特征可以作为该六角Kagome相Mn_(3)Sn薄膜中磁相变的证据,甚至用于测量这些磁相变的温度.本工作有助于进一步推动六角Kagome相拓扑反铁磁材料在自旋电子器件中的应用.

关键词：拓扑反铁磁磁相变反常霍尔电阻各向异性磁电阻