北斗导航系统 B1频点弱信号捕获技术研究

针对BDS（北斗卫星导航系统） B1频点的D1导航电文因存在NH码二次调制,导致相干累积时间不能超过1ms,从而影响了增益累积效果,降低了弱信号捕获性能的问题,基于NH码与CB1I码叠加码的自相关性,提出了一种改进的基于全比特累积的差分相干算法来实现BDS弱信号捕获。该算法通过将非相干算法和传统差分相干算法有效结合来解决传统差分相干算法不适用于长时间相干累积的问题。为了验证算法的捕获性能,将改进的算法与基于全比特累积的非相干算法对BDS－B1频点弱信号的捕获性能进行了比较。仿真结果表明,改进算法能够实现信号功率低至－178 dBW的BDS－B1频点弱信号的捕获。     

SQUARE WAVE COHERENT METHOD FOR EXTRACTING IP EFFECT

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Ti(CN)基金属陶瓷微观组织的研究

用X－射线，电子探针及磁性测量等手段对Ti（CN）基金属陶瓷切削刀具的显微组织进行了系统分析，以瑞典山特维克同类刀具与国产刀具进行对比，发现国产刀具中Co-Ni粘结相中出现了无磁性的Ni3TiC相，从而降低了材料的磁饱和、矫顽磁力及抗弯强度。Ni3TiC的出现与烧结气氛有关，是烧结时材料脱碳的结果。文章对材料中的硬质相、粘结相等进行了微区成份定量分析，确认了各元素的分配状况。对于轻元素氮的分市则采用了X－射线波谱仪对刀具断面进行扫描，发现与国外名牌产品相比，国产刀具中氮的分布欠均匀。     

基于QS-ML-PMHT的多目标无源协同定位方法

针对目标个数未知时无源协同定位系统低可观测目标的航迹起始及维持问题,提出一种基于拟蒙特卡罗模拟退火极大似然概率多假设的双基站多目标无源协同定位方法。首先,建立双基站无源协同定位系统数学模型。其次,提出基于极大似然概率多假设的多目标无源协同定位航迹起始算法,通过假设法确定目标个数,并首次利用拟蒙特卡罗模拟退火算法解决极大似然概率多假设中多目标的优化求解问题,以提高多目标检测跟踪性能。最后,通过滑窗法实现航迹维持。仿真结果表明,所提方法能够有效解决目标个数未知时双基站无源协同定位系统低可观测目标的航迹起始及维持问题。     

利用相位的自旋1/2量子系统的相干控制

针对两个自旋1/2粒子组成的封闭量子系统, 建立了具有Ising相互作用的量子系统模型. 在此基础上通过具有特定幅值及相对相位的半反直觉脉冲, 制备了相应的量子相干态. 并通过系统数值仿真实验, 归纳出系统终态与相对相位之间的近似关系式, 分析了控制脉冲的幅值和时间延迟对制备过程的影响. 利用部分绝热通道技术实现了相位相干控制.     

3维地质体模型中闭合结构的提取

在地质体建模中,曲面问的拓扑结构分析是一个非常重要的步骤.为了得到块体结构的模型,需要对层面模型内所有的曲面进行全局性的拓扑分析.当层面模型的数据规模极其庞大的时候,这种全局性的分析势必要受到内存容量的限制.为了提高运算速度,提出了一种基于简化面片的闭合块体构造算法,该算法可将模型内所有的曲面数据尽可能地简化,仅仅保留交线附近的关键数据.这种简化后的层面模型既包含了全局的拓扑信息,又可以完全载入内存.实验结果表明,该算法不仅具有较快的拓扑分析速度,并能适用于大规模的地质体模型的构建.     

Coherent structure formation,phase correlations,and finite-size effects in 2D turbulence

General conditions for the formation of long-lived coherent vortices in decaying and force-driven 2-D turbulence are investigated. It is shown by a series of numerical simulations that the emergence of closed streamlines leading to the trapped trajectories of vorticity is a necessary, but not sufficient condition for this phenomenon, so that these trapped trajectories may be considered only as seed vortices. Numerical experiments which demonstrate the relations between phase correlations, finite-size effects, and the formation of coherent vortices in 2-D decaying turbulence are presented. It is shown that there is a universal dimensionless time for the onset of intermittency in the flow which corresponds to the time of establishment of phase correlations. The stricter conditions for appearance of coherent vortices in forced turbulence in comparison with decaying turbulence are associated with phase mixing introduced by random forcing. The universal features of decaying turbulence are discussed in terms of phase portraits based on inviscid constants of motion and their decay rates.     

带有前置EDFA卫星相干激光通信终端的信噪比分析

卫星激光通信链路是一项实现卫星大规模星座组网的关键技术。相干激光链路灵敏度高、抗背景干扰、速率升级空间大,在星间激光链路中应用广泛。文章建立了带有前置掺铒光纤放大器(EDFA)的卫星相干激光通信终端的信噪比分析模型,仿真分析了EDFA功率增益、EDFA噪声系数、本振光功率、信号光功率、光放后端光带宽、基带前端电带宽对终端输出信噪比的影响以及各种输出噪声功率占比的情况,得到了带有前置EDFA卫星相干激光通信终端的信噪比参数特性。     

多高斯关联扭曲光束在GRIN光纤中的轨道角动量演化

轨道角动量(orbital angular momentum, OAM)的引入丰富了光通信领域内的调制维度,为寻找更高效快捷的通信方式提供了新思路,相较于传统携带涡旋相位的涡旋光束,部分相干扭曲光束携带的OAM性质更为复杂。本文针对椭圆多高斯关联扭曲光束在梯度折射率(gradient-index, GRIN)光纤中的OAM传输,基于GRIN光纤的ABCD光学传输矩阵,着重分析了多高斯关联扭曲光束在GRIN光纤传输的OAM的传输演化特性。研究结果表明,光束的光强、OAM通量密度以及归一化OAM通量密度在光纤传输过程中均呈现周期性变化,通过对关联结构以及扭曲因子的调控不仅可以改变光束OAM通量密度的分布,还可以调控单光子携带OAM的大小。本文的研究有助于丰富扭曲部分相干光束在GRIN光纤中传输的理论结果,在光纤通信中具有潜在的应用前景。     

聚焦部分相干平顶涡旋光束对瑞利粒子的捕获

基于广义惠更斯-菲涅尔原理和瑞利散射理论,推导了聚焦部分相干平顶涡旋(partially coherent flat-topped vortex, PCFTV)光束作用在瑞利微粒上辐射力的表达式,主要研究聚焦PCFTV光束对不同折射率的两种粒子的捕获情况。研究结果表明,聚焦PCFTV光束可以在焦点处捕获高折射率和低折射率的粒子。随着光束阶数的增大以及相关长度的减小,光束对微粒的捕获能力增强。所得结果对PCFTV光束应用于光学操控具有一定的意义。