基于回转器变换与非等模分解的光学加密算法

为解决当前基于干涉的多图像密码系统中易出现轮廓和串扰噪声问题，设计了基于回转器(Gyrator)变换与非等模矢量分解的多彩色图像非对称光学加密算法。将所有彩色图像分解成红、绿、蓝三基色分量，再对每种颜色分类叠加，融合成三通道形式；利用Logistic映射生成随机相位掩码，对叠加后的颜色分量进行调制处理。将调制后的图像分量分别在Gyrator变换域下进行旋转变换，形成3个复杂分布函数。利用非等模矢量分解方法，将其分解成振幅和相位均不相同的2个矢量，并将其中一个视为固定的共享矢量，另一个作为解密矢量。对共享矢量实施Gyrator逆变换，输出最终的密码图像。实验数据显示，较已有的多目标加密技术而言，该算法具备更强的抗破译能力，可以更好地解决串扰噪声问题。     

基于多模态遥感影像的边缘感知引导显著性检测

针对多模态遥感影像显著性检测鲁棒性差和检测精确度不佳等问题,提出一种基于多模态边缘感知引导的显著性检测方法,该方法主要由多模态遥感影像显著检测主干网络、跨模态特征共享模块和边缘感知引导网络构成。通过在特征提取主干网络中加入跨模态特征共享模块,使得不同模态间特征通过共享交互实现协同增强,并且抑制具有缺陷的特征信息。基于边缘感知引导网络,通过边缘图监督模块来检测边缘特征的有效性,从而生成准确边界。在3种显著目标检测遥感图像数据集上进行实验,平均的Fβ、平均绝对误差(MAE)、Sm分数分别为0.917 6,0.009 5和0.919 9。实验结果表明,提出的多模态边缘感知引导网络(MEGNet)适用于在多模态场景中进行显著性检测。     

基于模糊逻辑的降水粒子相态识别技术

为提高双偏振雷达在水凝物相态识别方面的能力,利用双偏振气象雷达目标回波中的反射率因子ZH、差分反射率因子ZDR、差分相位常数KDP、共偏相关系数ρHV,构造反射率标准差SDZH和差分相位标准差SD?DP。将这6个极化参数作为输入量,通过统计美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的大量水凝物样本数据,根据样本数随雷达回波参量分布,提出了以β型函数为隶属函数的模糊逻辑分类算法。该算法能够有效识别小到中雨(RA)、大雨(HR)、大滴(BD)、干雪(DS)、湿雪(WS)、冰晶(IC)、霰(GR)、雨雹(RH)、大雹(LH)9类气象回波和1类地物回波(GC)。选取美国S波段的科罗拉多州丹佛地区的气象雷达KFTG在不同时间点的观测资料进行测试,识别结果与NOAA提供的Level Ⅲ数据中的水凝物分类结果基本一致,验证了本文提出的模糊逻辑算法具有良好的分类效果。     

基于TDC的二级频率标准驯服算法

利用全球定位系统(GPS)接收到的秒脉冲(1PPS),对常见的二级频率源温补晶振(TCXO)和相干布局囚禁(CPT)原子钟驯服开展研究。设计了硬件锁相环的驯服方案,利用时间数字转换器(TDC)测量本地分频1PPS与GPS接收机收到的1PPS时间差,实现本地信号相对GPS时间信号的锁定。锁定之后,TCXO实现了万秒稳定度为 8.5 × 10 - 12 ,驯服后3.5×10 ⁴ s的平均频率准确度提升至5倍以上。此外,深入研究了CPT原子钟的噪声模型,在Matlab上对其进行仿真,建立起频率白噪声和频率随机游走噪声在阿伦方差曲线上的对应关系,对比了平均滤波和平均滤波+卡尔曼滤波2种滤波测频方案对CPT原子钟的驯服效果,频率稳定度在5×10 ⁴ s时有一个数量级的提升。     

稀疏L型阵中基于压缩感知的角度估计方法

利用二级Nested阵来构建稀疏L型阵列,针对此阵列,提出了基于压缩感知的角度估计方法。该方法通过计算接收数据的自相关协方差矩阵并向量化,然后进行重排序和去冗余,得到虚拟阵列的入射角信息。该虚拟阵列的长度远远大于实际物理阵列的长度,因而相比同物理阵元的均匀L型阵,阵列孔径和自由度明显增大。最后利用正交匹配追踪技术对虚拟阵列的l1范数约束问题进行求解,并完成二维角度的配对。计算机仿真表明,所提算法具有更高的信源分辨力,并且在高信噪比、高快拍数、大角度间隔条件下,具有更好的估计性能。     

频率捷变雷达跟踪海面低空目标的频点自适应优化技术

针对雷达跟踪海面低仰角目标产生多径效应引起的仰角测量误差问题,本文建立了海面多径反射和频率捷变下低角误差测量模型,提出了一种基于频率捷变自适应优化的改善低角测量误差方法。该方法通过宽带频率捷变去除目标信号与多径反射信号的相关性,利用网格自适应直接搜索算法（Mesh Adaptive Direct Search Algorithms,MADS）优化频点技术,根据不同距离、不同高度和不同海情产生多径效应的大小自动选择频点改善误差,形成了雷达自适应频率捷变对抗海面低空目标多径的方法。仿真结果表明,该方法能根据不同情况自动选择低误差频点,控制每一个距离的低角测量误差在±2?mrad内,基于网格自适应直接搜索的频点优化算法也大大提高了频点选择速度,减少了迭代次数,表明了该优化算法的有效性。      

基于信息截断的低复杂度多进制LDPC码译码器

针对多进制低密度奇偶校验（LDPC）码译码算法实现复杂度较高的问题，基于简化增强串行广义比特翻转译码算法（SES-GBFDA），提出将每个符号的对数似然值截断为有限值进而有效减少存储需求和计算复杂度的译码算法，即截断SES-GBFDA。对于定义在伽罗华域GF(32)上的多进制LDPC码译码器，将基本更新单元的数量由32个减少为10个来完成变量节点消息的处理，显著降低了计算复杂度。在现场可编程门阵列（FPGA）上实现了定义在GF(32)上，码长为837个符号，码率为0.85的多进制LDPC码译码器。结果表明，译码器的吞吐量可以达到90 Mbps，与未进行对数似然值截断的译码器相比，所实现译码器在译码性能损失0.25 dB的情况下，将查找表和寄存器资源消耗分别减少了64.5%和76.3%。      

基于横纵多尺度灰度差异加权双边滤波的弱小目标检测

为了有效地检测复杂背景下的红外弱小目标,提出了一种基于横纵多尺度灰度差（HV-MSGD）的方法来增强弱目标,并通过距离和像素差异来实现对背景强边的抑制。目标区域与周围区域之间存在不连续性,为了加强它们的差异,HV-MSGD与双边滤波（BF）相结合,可以在抑制背景的同时提高目标强度。进一步通过自适应局部阈值分割和全局阈值分割来提取候选目标。为了进一步验证对单帧检测的影响,将上述单帧检测算法与改进的无迹卡尔曼粒子滤波器（UPF）相结合,实现轨迹检测。实验结果表明,该方法在弱信噪比（SNR）下优于其他方法,在抑制背景的同时可以增强目标,增强效果是其他方法的6-30倍。在实验中,输入信噪比分别为2.78,1.77,1.79,1.13和1.16。图像处理后,背景抑制因子（BSF）分别为13.48,21.33,11.73,20.63和121.92,信噪比增益（GSNRs）分别为40.09,71.37,27.53,12.65和131。该方法的检测概率（Pd）也优于其他算法。当误报率（FAR）为, , , 和,计算五组真实序列图像的Pd为94.4％,92.2％,91.3％,95.6％和96.7％。     

CaBi2Ta2O9基压电陶瓷改性研究

该文采用传统固态反应法制备了Ca_1-x(Li_0.5Ce_0.4Pr_0.1)_xBi₂Ta₂O₉(x为摩尔分数)陶瓷,研究了(Li_0.5Ce_0.4Pr_0.1)²⁺复合离子不同掺杂浓度对陶瓷结构和电学性质的影响。结果表明,在选定浓度范围内,(Li_0.5Ce_0.4Pr_0.1)²⁺复合离子改善了CaBi₂Ta₂O₉基陶瓷的压电活性与高温下的直流电阻等特性。当x=0.08时,陶瓷具有最佳综合性能,即压电常数d₃₃=10.3 pC/N,居里温度TC=928 ℃,直流电阻率ρ=1.12×10⁶ Ω·cm(650 ℃),介电损耗tan δ=0.026(1 MHz,650 ℃)。     

用于中波红外探测的InAsP/InAsSb超晶格的MOCVD生长和表征

提出了采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长无Ga且应力平衡的InAsP/InAsSb超晶格，并探索了其作为红外吸收材料的可行性。首先采用k·p理论计算了InAsP/InAsSb超晶格的带隙，发现其波长调节范围可以从中波红外到长波红外。然后通过MOCVD技术在InAs衬底上生长了InAs_0.8P_0.2/InAs_0.7Sb_0.3超晶格。XRD测试结果表明，InAs衬底峰与超晶格零级卫星峰的失配仅61"，即基本实现应力平衡；AFM测试材料表面形貌显示5 μm×5 μm范围内均方根粗糙度为0.4 nm；低温PL光谱显示较强的发光，峰位于3.3 μm的中波红外波段，接近设计值。这些结果表明采用MOCVD生长应力平衡的InAsP/InAsSb超晶格作为红外探测材料具有较好的可行性和实用性。     

新型任意阶分抗逼近电路及新型标度方程

介绍并研究一类具有物理可实现性的描述分数算子有理迭代过程的非正则标度方程,提出几种新型分抗逼近电路,并用广义非正则标度方程描述。推广出基于未知参量m,n的一类非正则标度方程,并研究其描述的分数算子有理迭代过程的特性。置换已知分抗逼近电路中元件位置获得4种新的分抗逼近电路,并用相应的广义非正则标度方程描述。研究表明,广义非正则标度方程具有不同的近似解。最后,介绍广义非正则标度方程描述的阻抗函数代数迭代过程的优化方法,基于新型分抗逼近电路,提出几种具有高运算恒定性的任意阶标度分形分抗逼近电路设计方案。设计分数阶微电路仿真实验,验证新型分抗逼近电路的运算性能。     

Multipoint Defect Synergy Realizing the Excellent Thermoelectric Performance of n‐Type Polycrystalline SnSe via Re Doping

SnSe has attracted much attention due to the excellent thermoelectric (TE) properties of both p‐ and n‐type single crystals. However, the TE performance of polycrystalline SnSe is still low, especially in n‐type materials, because SnSe is an intrinsic p‐type semiconductor. In this work, a three‐step doping process is employed on polycrystalline SnSe to make it n‐type and enhance its TE properties. It is found that the Sn_0.97Re_0.03Se_0.93Cl_0.02 sample achieves a peak ZT value of ≈1.5 at 798 K, which is the highest ZT reported, to date, in n‐type polycrystalline SnSe. This is attributed to the synergistic effects of a series of point defects: $V_{\mathrm{Se}}^{\mathrm{..}},{\mathrm{Cl}}_{\mathrm{Se}}^{.},V_{\mathrm{Sn}}^{,,},{\mathrm{Re}}_{\mathrm{Sn}}^{\times },{\mathrm{Re}}_{}^0$. In those defects, the $V_{\mathrm{Se}}^{\mathrm{..}}$ compensates for the intrinsic Sn vacancies in SnSe, the ${\mathrm{Cl}}_{\mathrm{Se}}^{.}$ acts as a donor, the $V_{\mathrm{Sn}}^{,,}$acts as an acceptor, all of which contribute to optimizing the carrier concentration. Rhenium (Re) doping surprisingly plays dual‐roles, in that it both significantly enhances the electrical transport properties and largely reduces the thermal conductivity by introducing the point defects, ${\mathrm{Re}}_{\mathrm{Sn}}^{\times },{\mathrm{Re}}_{}^0$. The method paves the way for obtaining high‐performance TE properties in SnSe crystals using multipoint‐defect synergy via a step‐by‐step multielement doping methodology.     

Strain Anisotropy Driven Spontaneous Formation of Nanoscrolls from 2D Janus Layers

2D Janus transition metal dichalcogenides (TMDs) have attracted attention due to their emergent properties arising from broken mirror symmetry and self-driven polarization fields. While it has been proposed that their vdW superlattices hold the key to achieving superior properties in piezoelectricity and photovoltaic, available synthesis has ultimately limited their realization. Here, the first packed vdW nanoscrolls made from Janus TMDs through a simple one-drop solution technique are reported. The results, including ab initio simulations, show that the Bohr radius difference between the top sulfur and the bottom selenium atoms within Janus ${\mathrm{M}}_{\mathrm{Se}}^{\mathrm{S}}$ (M = Mo, W) results in a permanent compressive surface strain that acts as a nanoscroll formation catalyst after small liquid interaction. Unlike classical 2D layers, the surface strain in Janus TMDs can be engineered from compressive to tensile by placing larger Bohr radius atoms on top (${\mathrm{M}}_{\mathrm{S}}^{\mathrm{Se}})$to yield inverted C scrolls. Detailed microscopy studies offer the first insights into their morphology and readily formed Moiré lattices. In contrast, spectroscopy and FETs studies establish their excitonic and device properties and highlight significant differences compared to 2D flat Janus TMDs. These results introduce the first polar Janus TMD nanoscrolls and introduce inherent strain-driven scrolling dynamics as a catalyst to create superlattices.