超奈奎斯特传输技术:面向6G的应用价值与挑战

超奈奎斯特（FTN）传输技术通过压缩发送符号时域/频域间隔,在一个符号周期内重叠发送多流数据,从而打破了奈奎斯特脉冲波形的正交性,实现了在有限带宽内传输更多数据的目的。首先,阐述了FTN的技术原理,梳理了其发展现状;其次,分析相关的关键性问题——明确了FTN容量与香农容量的关系,以及相关技术的内在联系;最后,讨论了 FTN在 6G通信中的应用可能性,提出了其应用价值和挑战：FTN 是一种可逼近香农容量的高谱效传输方案,但接收机复杂度过高可能成为其在 6G 应用中的关键阻碍。     

宽频多模态涡旋电磁波超表面设计

针对超表面产生OAM(轨道角动量)涡旋电磁波模态单一的问题,提出了一种宽频带多波束多模态OAM波束超表面的设计方法。采用方形开口环结构,优化几何参数,通过开口尺寸的变化构建8个3-bit 数字编码单元。利用矢量叠加原理,由产生单一模态OAM波束所需的相移得到多模态涡旋波束的超表面相位分布。采用天线阵列理论可直接求得超表面的远场方向图,并与全波仿真结果进行对比。研究结果表明,利用该方法设计的超表面,能够同时生成多个OAM波束,并且每个波束的辐射方向和OAM 模态可根据实际需求进行设定。设计的超表面还具有电尺寸小、剖面低和工作频带宽等优点,在无线通信领域具有广泛的应用前景。     

基于Leader-Follower的分群移动控制算法

分布式智能体群体移动控制中,简洁高效的多任 务分群和群体移动是实现复杂群体运动控制的基础。群体运 动会受到各节点运动不统一的影响而产生震荡和波动,使群体的移动距离增加,降低了群体 移动效率。受“阻尼减 震”的启发,本文对领导者最大速度进行限制,同时调节合力组成比例,对节点间无序力进 行弱化,减小无序力对群 体移动的负面影响,突出移动方向的合力并保持适当的拓扑调节能力,使群体稳定向目标移 动;对于多任务群体,提 出一种基于Leader-Follower多任务分群方法,根据跟随者到不同领导者的层级大小,通过 简单广播应答机制实现任 务群体分割。仿真结果表明:本文分群移动控制方法通过简单应答通信,能够根据不同任务 实现快速分群,并能够更 有效的控制群体移动,降低节点的平均移动距离,有效减弱了群体波动影响。     

多视角红外图像目标识别方法

随着红外传感器的性能提升和应用普及,获取同一场景下同一目标的多视角图像成为可能。为此,提出联合多视角红外图像的目标识别方法。首先对多视角红外图像进行聚类分析,获取多个视角子集。在每个视角子集中,红外图像具有较强的相关性。对于不同的视角子集,它们相对独立。为充分利用这种相关性和独立性,采用联合稀疏表示（JSR）对单个视角子集进行决策。特别地,对于只包含一个视角的子集,则直接采用经典的稀疏表示分类（SRC）进行处理。对于不同视角子集获取的决策结果,基于线性加权的思想进行融合处理,并根据融合后的决策变量判决多视角红外图像所属的目标类别。因此,所提方法在分析多视角红外图像内在关联性的基础上,分别对局部相关性和整体的独立性进行考察,并通过决策层的融合将两者融为一体,提高了最终决策的可靠性。实验中,在采集的多类交通车辆红外图像上进行识别,分别在原始图像、加噪声图像以及部分遮挡图像上对方法进行测试和验证,经过对比分析验证了提出方法的有效性。     

Low-thermal-budget Au-free ohmic contact to an ultrathin barrier AlGaN/GaN heterostructure utilizing a micro-patterned ohmic recess

A pre-ohmic micro-patterned recess process,is utilized to fabricate Ti/Al/Ti/TiN ohmic contact to an ultrathin-barrier(UTB) AlGaN/GaN heterostructure,featuring a significantly reduced ohmic contact resistivity of 0.56 Ω.mm at an alloy temperat-ure of 550 ℃.The sheet resistances increase with the temperature following a power law with the index of +2.58,while the spe-cific contact resistivity decreases with the temperature.The contact mechanism can be well described by thermionic field emis-sion (TFE).The extracted Schottky barrier height and electron concentration are 0.31 eV and 5.52 × 1018 cm-3,which suggests an intimate contact between ohmic metal and the UTB-AlGaN as well as GaN buffer.A good correlation between ohmic trans-fer length and the micro-pattern size is revealed,though in-depth investigation is needed.A preliminary CMOS-process-compat-ible metal-insulator-semiconductor high-mobility transistor (MIS-HEMT) was fabricated with the proposed Au-free ohmic con-tact technique.     

高炉料面特征提取与聚类分析

布料是高炉上部调节的主要方式,料面形状特征是指导高炉工长做出下一次布料决策的重要依据.本文通过分析高炉雷达实测料面数据,结合专家经验,提出了一种料面特征定义和提取的方法,提取出了能够表征料面形状的6个特征;然后将谱聚类算法引入到料面特征数据的聚类中,建立了料面特征模型库;最后将新的料面特征与模型库数据匹配,为后续高炉布料控制奠定研究基础.在仿真结果中采用真实高炉生产数据,验证了料面特征提取方法的有效性.仿真结果表明谱聚类算法相比传统的K-mean和模糊C均值聚类算法,具有收敛速度快,聚类性能高等特点,能够准确有效地建立料面特征模型库.     

基于多频扫描的硅微谐振压力传感器测试方法

为了对硅微谐振压力传感器进行快速、高精度的开环特性测试,提出了一种基于多频扫描的频率特性测试方法.通过数字电路将多个不同频率的扫频信号叠加作为驱动信号,以实现在整个测试频带范围内高效且高精度的频率特性测试.搭建了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的多频扫描测试系统,采用4个正弦扫频信号叠加进行测试,结果表明:多频扫描测试与稳态扫描测试精度基本一致,但测试效率提高了4倍.多频扫描测试方法在保证测试精度的前提下,显著提高了测试效率,能够更好地满足高Q值传感器及其在批量生产过程中的测试需求.     

基于引力场的粒子滤波算法

为了避免传统粒子滤波算法中粒子贫化与退化现象,提出一种基于引力场的粒子滤波算法,利用引力场算法改进粒子滤波的重采样过程,该算法中提出的移动因子能使粒子集朝着高似然区域分布移动,从而使粒子快速集中地分布在真实状态附近,同时提出的自转因子使分布在真实状态周围的粒子随机保持一定距离,避免过度集中,从而增加粒子的多样性.仿真结果表明,所提出算法不仅具有有效性,而且估计精度高,收敛速度快, 鲁棒性较好.     

基于Markov Game模型的装备保障信息网络安全态势感知方法研究

为了提升装备保障信息网络的安全态势感知能力,根据装备保障信息网络的特点,提出了基于Markov决策过程和博弈论思想的网络安全态势评估方法。该方法以Markov Game模型为核心,通过求解纳什均衡点确定攻守双方的博弈对网络安全造成的影响,并利用4级数据融合实现对装备保障信息网络安全态势的评估。实验证明,该方法能够综合各类基础信息,准确给出装备保障信息网络的安全态势值。     

DOA Estimation Based on Sparse Representation of the Fractional Lower Order Statistics in Impulsive Noise

This paper is mainly to deal with the problem of direction of arrival (DOA) estimations of multiple narrow-band sources impinging on a uniform linear array under impulsive noise environments. By modeling the impulsive noise as fistable distribution, new methods which combine the sparse signal representation technique and fractional lower order statistics theory are proposed. In the new algorithms, the fractional lower order statistics vectors of the array output signal are sparsely represented on an overcomplete basis and the DOAs can be effectively estimated by searching the sparsest coefficients. To enhance the robustness performance of the proposed algorithms, the improved algorithms are advanced by eliminating the fractional lower order statistics of the noise from the fractional lower order statistics vector of the array output through a linear transformation. Simulation results have shown the effectiveness of the proposed methods for a wide range of highly impulsive environments.