一种新的脉冲联合调制水声通信方法

在隐蔽通信领域中,混沌脉位调制(Chaotic Pulse-Position Modulation,CPPM)与混沌脉宽调制(Chaotic Pulse-Width Modulation, CPWM)已迅速发展起来,相比于Pattern时延差编码(Pattern Time Delay Shift Coding, PDS)与传统的脉宽调制(Pulse-Width Modulation, PWM),混沌调制后的编码通信隐蔽性更好,但通信速率没有得到显著改善。在CPPM技术基础上,联合CPWM技术提出一种应用于水声通信的新型混沌脉位-脉宽联合调制通信系统。混沌脉位-脉宽联合调制通信具有双重隐蔽的特点,相较于CPPM与CPWM通信系统,联合调制的隐蔽性更好;相较于PDS与PWM通信系统,联合调制通信速率更高、有效带宽更大。对混沌脉位-脉宽联合调制(Chaotic Pulse-Position and Pulse-Width Joint Modulation, CPPPWM)水声通信系统进行了研究,并在帐篷(Tent)映射下加以实现。对系统特性及误码率特性方面进行了分析,并从理论与仿真数据结果对联合调制系统的误码率进行分析,并验证CPPPWM通信系统的有效性。     

基于软件无线电的跳频水声调制解调系统

研究了软件无线电思想在水声通信中的应用,介绍了浅海水声信道条件下跳频水声通信系统的软件调制解调技术方案及其实现,在厦门港海域进行的海上图像通信实验证明了系统的有效性.     

水下航行器远程水声通讯技术研究

在传统的MFSK、MPSK通信技术基础上,提出了基于MFSK-MPSK交互调制的远程水声通信新方法,建立了远程水声通信的信道模型,研究了MFSK-MPSK交互调制解调的原理,采用基于RLS算法的自适应信道均衡技术对80km不同SNR下的误比特率进行了仿真实验,并与2FSK下的80km海上通信试验结果进行对比分析,取得了远程水声通信有参考价值的结论.     

一种抗信道多径的扫频-扩频调制技术

水声信道是复杂的多径快衰落信道,其信道特性严重影响了水声通信的数据率和性能,抗多径干扰是提高水声通信系统性能的重要技术之一。对一种新的调制方法——扫频-扩频载波（Sweep-Spread Carrier,SSC）调制技术进行了深入研究,通过系统在水声信道实际数据的仿真,探究SSC的抗多径性能,简化了抗信道多径算法。SSC的基本思路是采用连续变化的载波频率,通过相关接收,将接收的多径信号在频域上分离,从而克服了码间干扰的影响。分析了在给定系统时不同信道多径时延对SSC性能的影响,以及给定信道时不同SSC参数对SSC性能的影响。仿真结果表明,选择合适的参数,SSC调制具有良好的抗多径性能。     

一种个人语音水声通信系统的方案研究

提出了一种基于DSP实时处理的水下个人语音水声通信系统的设计方案,构建了通信系统的结构模型,方案中采用CELP码激励线性预测编码,差分MPSK调制,卷积信道编码,以及判决反馈均衡技术,并对其关键技术进行了性能仿真和分析比较.结果表明,该系统可满足语音信息在水下信道的传输,有良好的原始语音恢复性能,误码率在10-3以下,具有较好的开发潜力.     

矢量传感器在频率调制通信系统中的应用

本文将矢量传感器应用于频率调制的水声通信系统中,利用声强解码代替传统的声压解码.借鉴QPSK信号星座图,发明了一种BFSK信号解调后的显示方法,该方法可直观的显示出信噪比系统带宽和误码情况.仿真研究结果表明,基于矢量传感器的通信系统利用声强解码可以扩大通信距离,降低误码率.     

水声通信与水声网络的发展与应用

水声信道是迄今为止最为复杂的无线通信信道之一,其固有的时-空-频变以及窄带、高噪、强多途、长时延传输等特征,使水声通信和水声网络在性能上还难以满足人们在实际应用中的迫切需求,面临极大的技术挑战。介绍了水声通信与水声网络的特点和发展现状,分析了复杂多变的水声信道特点及水声通信所要解决的关键技术,包括调制、解调技术和信号检测技术;介绍了水声网络中的拓扑结构、多路访问、MAC协议和路由选择等方法。最后简要介绍美国Teledyne Benthos公司的水声Modem和美国海军的海网Seaweb网络及国内在此方面所取得的一些进展及应用前景。     

一种稳健的水声MIMO通信系统调制技术

作为一种极具潜力的高速水下通信技术,基于VBLAST（贝尔实验室垂直分层空时）编码调制的水声MIMO通信技术,借助于空间复用,可在不增加系统带宽的条件下成倍提高数据传输速率。但由于同时受到同频干扰及多径干扰的影响,当信道多径扩展严重时,基于VBLAST调制的水声MIMO通信系统性能下降严重。为此,提出一种新的调制技术,该技术通过将各层信号调制到彼此正交的子载波上,可完全消除同频干扰,从而有效改善系统误码性能,显著提高系统的稳健性。仿真结果证明了所提调制技术的良好性能。     

基于深度学习的OFDM半相干水声通信方法

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)水声通信中常用的相干和非相干通信分别面临的对多普勒敏感和频谱效率低的问题,提出一种高阶幅度键控调制的半相干通信技术,将OFDM符号时频帧结构中全部频点采用高阶幅度键控调制方式,并利用信号幅度信息完成半相干信道估计。通过两种基于深度学习的算法优化半相干信道估计这一非线性过程,较非相干通信有效提高了频谱效率,较一定信噪比下的相干通信提高了鲁棒性,降低了误比特率和系统复杂度,并利用元学习算法降低深度学习算法对训练数据的依赖。最后,提取海试信道数据,完成OFDM半相干水声通信系统仿真,验证了所提方法在频谱效率和系统误比特率性能方面较非相干和相干通信的优势,当信道长度改变时,基于元学习的算法依然可以获得较好的性能。     

水声通信系统性能评估方法研究

水声通信系统性能主要受水声信道和通信体制影响,通常采取海洋水声试验的手段进行性能测试,但这需要进行多次不同信道条件下的试验才能得出正确的评估结论,难度较大且成本较高。因此,建立准确的水声通信系统性能评估模型和评估方法,对于通信系统设计及性能预测显得尤为重要。从水声信道模型开始分析,结合水声通信特点,讨论了典型水声通信接收机结构,提出了一种通用水声通信系统性能评估模型和方法,并针对采用QPSK调制的通信系统性能进行了评估,结果与海试数据较为接近。     

数字图像相关方法辅助的IM7/8552碳纤维/环氧树脂复合材料单向带层合板沿厚度方向非线性本构参数识别

提出了采用数字图像相关(DIC)方法和有限元模型修正(FEMU)技术相结合,通过短梁剪切(SBS)试验获得碳纤维增强环氧树脂(IM7/8552)正交各向异性复合材料单向带层合板沿厚度方向压缩本构关系参数的试验方法。该方法根据假设材料初始本构,采用3D有限元模型(FEM)计算获得主平面压头下方沿厚度方向的应力和应变分布,以DIC实测应变和有限元计算应变之间的方差建立目标函数,并在FEM中进行迭代更新,收敛后获得材料本构参数。由于选择的试样加载形式近似静定结构,试样表面的应力分布对材料本构关系及参数弱相关,上述迭代过程进一步转化为通过全场有限元计算应力和DIC实测应变之间的最小二乘回归识别假设本构关系及参数。因此,该方法具有以下优点:迭代过程中不需要建立针对识别参数的显式敏感度矩阵,识别效率高;识别过程对初始材料本构参数不敏感。     

一个MTCM-OFDM系统模型及其性能的分析

提出了一种将多网格编码调制(MTCM)与正交频分复用(OFDM)系统相结合的方法,建立了一个MTCM-OFDM系统模型,并对其进行了性能分析和仿真.分析表明,MTCM可提高系统的误码率性能,将MTCM应用于OFDM系统,能增大OFDM符号内一组子载波上符号序列之间的欧氏距离,从而降低误码率,但不会造成信息速率和带宽效率的损失.根据MTCM网格图中不同状态下输出符号序列可以有较大欧氏距离的特点,给出了一种符号序列的两步检测算法:首先利用最大似然序列检测以较大概率检测出网格图的状态序列,然后在两个连续的状态之间检测判决符号序列.该算法利用了MTCM编码调制的特点,因而时延小、复杂度低,性能逼近直接的一步最大似然检测.理论分析和仿真结果均证明了MTCM-OFDM系统和这种检测算法的上述性能特点.     

叠加编码技术在水声OFDM通信系统中的应用研究

<正>交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信技术由于具有频谱利用率高、抗多径能力强等优点,成为当前水声通信的研究重点和热点。在保证鲁棒性能的前提下,为了能够进一步提高其吞吐量,将叠加编码(Superposition Coding,SC)技术应用于水声OFDM通信系统中,在保证基本信号的同时获得额外的信息。仿真结果和水池实验结果表明:通过选择合适的功率分配因子,叠加编码在保证两路信号误比特率性能的前提下,可以提高系统的吞吐量,具有很好的应用前景。     

Hot wire chemical vapor processing (HWCVP) — A prospective tool for VLSI

Today the Very Large Scale Industry (VLSI) is looking towards process solutions, which will avoid the problems associated with the conventional or presently employed technologies. This demand has become more intense with the VLSI industry extending their horizons towards Micro electro-mechanical systems (MEMS) based devices and Application-Specific Integrated Circuits ASICs). The areas of concern are development of high-k dielectric thin films, highly conducting polysilicon thin films, ultra thin diffusion barriers on low dielectric constant layers with electromigration resistant metal interconnects. Over the last few years, work carried out on the hot wire chemical vapor process (HWCVP) has shown that, this technique has great potential to yield the desired materials at low processing temperatures. This paper discusses the results we have obtained in the above areas and also the extension of application of this technique to areas like MEMS and ASICs.     

水声通信多通道最大似然联合均衡译码方法

水平阵是水声通信中常见的阵列接收形式,但垂直阵也有重要的应用场合。文章提出了一种适用于垂直阵的水声通信多通道最大似然联合均衡译码方法,相比现有仅在信道均衡中叠加各通道信号的多通道判决反馈均衡方法(Multichannel Decision Feedback Equalizer, M-DFE),该方法利用最大似然准则,在一体化联合均衡译码过程中融合空间多通道接收信息,将空间增益直接用于抵抗水声信道多途衰落和译码纠错,有效提升了水声通信的性能。仿真结果表明,在误码率同样达到 10^-3的条件下,该方法所需信噪比相比 M-DFE方法可下降 2 dB。海上实验结果显示,在多种信道条件下,该方法实现正确译码的通信速率是 M-DFE方法的 1.25倍以上。     

Space vector pulsewidth modulation — A status review

The technique of space vector pulsewidth modulation (SVM) is reviewed. The basic principle of SVM is derived and is compared with sinetriangle PWM. Operation in the overmodulation range is explained. Extension of SVM to other inverter-motor combinations such as three level inverters and split phase motors are discussed.     

钢铝结构连接耦合损耗因子计算方法研究

统计能量法已广泛用于解决高频振动与噪声问题,耦合损耗因子是其关键参数之一。研究基于统计能量法、有限元法和功率输入法,提出一种钢铝连接耦合损耗因子数值计算方法,并运用MATLAB编写了计算软件。通过对含过渡接头的T型连接结构进行数值和实验研究,验证了该法的可靠性。这对提高钢铝混合结构的噪声预报精度及指导其结构声学设计具有重要意义。     

口服水飞蓟素固体脂质纳米粒(SM-SLN)肝靶向性的动物实验研究

采用冷却-匀质法制备了平均粒径为170nm的水飞蓟素固体脂质纳米粒（SM-SLN）。用其给小鼠灌胃后,采用高效液相法（HPLC）测定小鼠血浆和各脏器中的药物浓度,以相对摄取率（re）、靶向效率（te）和峰浓度比（Ce）三个指标定量地评价了SM-SLN的肝靶向性。结果表明,SM-SLN组中的肝脏相对于血浆和其它脏器的te值均大于1,且肝脏中的re值（7．50）、Ce,值（8．12）均为最大值,说明SM-SLN具有良好的肝靶向性。SLN可以作为治疗肝脏疾病药物的良好肝靶向载体。     

Dissolving microneedle-based intradermal delivery of interferon-α-2b

Abstract

The dermal and transdermal delivery of protein pharmaceuticals faces enormous challenges, and at the same time, has very significant potential for the non-invasive treatment of both localized and systemic diseases. To demonstrate the pharmaceutical usefulness of dissolving microneedles (MNs) containing interferon-α-2b (IFN), IFN MNs were prepared using a new method. IFN were encapsulated in MNs with dose from 4.94?±?0.64 to 23.79?±?2.48?μg, and in vitro release test showed the efficiency reached 49.2%. After percutaneous administration of IFN MNs to rats, serum IFN levels were measured for 12?h. The peak serum IFN level, maximum drug concentration (C_max), and the time to reach maximum concentration (T_max), were 11.58?±?ng/ml and 40 min, respectively, for high-dose MNs group. The area under the curve (AUC) of MNs group was 28.85?ng·h/ml, while intramuscular injection (IM) group with equal dose was 31.17?ng·h/ml. Immunogenicity analysis showed the anti-IFN antibody got back to normal level at ninth week, and there was no difference between male and female rats. IFN MNs showed good stability for 2 months and no damage to the administered rats’ skin. The results demonstrated the IFN MNs have a great potential to provide an alternative to IM.     

Experimental Evaluation of Trilateration-Based Outdoor Localization with LoRaWAN

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) in the Internet of Things (IoT) domain has been the subject of interest for researchers. There is an increasing demand to localize these IoT devices using LoRaWAN due to the quickly growing number of IoT devices. LoRaWAN is well suited to support localization applications in IoTs due to its low power consumption and long range. Multiple approaches have been proposed to solve the localization problem using LoRaWAN. The Expected Signal Power (ESP) based trilateration algorithm has the significant potential for localization because ESP can identify the signal’s energy below the noise floor with no additional hardware requirements and ease of implementation. This research article offers the technical evaluation of the trilateration technique, its efficiency, and its limitations for the localization using LoRa ESP in a large outdoor populated campus environment. Additionally, experimental evaluations are conducted to determine the effects of frequency hopping, outlier removal, and increasing the number of gateways on localization accuracy. Results obtained from the experiment show the importance of calculating the path loss exponent for every frequency to circumvent the high localization error because of the frequency hopping, thus improving the localization performance without the need of using only a single frequency.