Ultrasoft Liquid Metal Elastomer Foams with Positive and Negative Piezopermittivity for Tactile Sensing

Soft, capacitive tactile (pressure) sensors are important for applications including human–machine interfaces, soft robots, and electronic skins. Such capacitors consist of two electrodes separated by a soft dielectric. Pressing the capacitor brings the electrodes closer together and thereby increases capacitance. Thus, sensitivity to a given force is maximized by using dielectric materials that are soft and have a high dielectric constant, yet such properties are often in conflict with each other. Here, a liquid metal elastomer foam (LMEF) is introduced that is extremely soft (elastic modulus 7.8 kPa), highly compressible (70% strain), and has a high permittivity. Compressing the LMEF displaces the air in the foam structure, increasing the permittivity over a large range (5.6–11.7). This is called “positive piezopermittivity.” Interestingly, it is discovered that the permittivity of such materials decreases (“negative piezopermittivity”) when compressed to large strain due to the geometric deformation of the liquid metal droplets. This mechanism is theoretically confirmed via electromagnetic theory, and finite element simulation. Using these materials, a soft tactile sensor with high sensitivity, high initial capacitance, and large capacitance change is demonstrated. In addition, a tactile sensor powered wirelessly (from 3 m away) with high power conversion efficiency (84%) is demonstrated.     

文献计量视角下半导体材料SiC和GaN研究态势

Based on bibliometric, national and international research output within 2000~2018 of the third generation of semiconductor material SiC and GaN was collected. Analysis and studies were made in the region of time distribution, research forces and research hotspots. The general international development tendency and scientific research level in China were also discussed. Meanwhile, study directions clustering and burst key words detecting were used to discover and explain the inner law of evolutionary in this field, especially in the different research focus of various development stages. This paper could also provide a reference on research and arrangement in further studies.     

基于超材料的多频带可调谐太赫兹吸收器

设计了一种多频带可调谐的太赫兹超材料吸收器。在超材料吸收器的结构中,引入光敏半导体硅材料,设计特殊的顶层金属谐振器,分析开口长度、线宽、介质层厚度等参数尺寸对太赫兹超材料吸收器的吸收光谱特性影响。根据光照与光敏半导体硅电导率之间的关系,研究太赫兹超材料吸收器的频率调谐特性。仿真结果得到太赫兹波段的12个吸收频率调制,其中有10处吸收峰的吸收率超过90%近完美吸收,且有6处吸收率达到99%的完美吸收,而且吸收率调制深度和相对带宽分别达到85.9 %和85.5%,具有很强的可调谐特性。设计的光激励太赫兹超材料吸收器结构简单,具有多频带可调谐和完美吸收特性,扩大了吸收器的应用范围。     

基于火箭遥测的地面站接收信号情况预估方法

火箭尾焰造成的信号衰减是地面测量点位选择重点考虑的问题,通常采用传统β角确定火箭尾焰对遥测地面站接收信号的影响程度。针对新型固体火箭发射中β角分析法对遥测地面站接收信号情况预测不准确的问题,文中在分析影响遥测地面站信号接收因素的基础上,提出了一种采用信号衰减方向性预估遥测地面站接收信号情况的模型。通过分析火箭遥测实测飞行姿态、位置以及地面遥测设备实际跟踪信号情况确定了模型参数,并通过实例计算证明了该方法优的优越性。     

LSCN:一种用于动作识别的长短时序关注网络

相较于图像分析,如何分析时序信息是动作识别中的一个主要问题.大多数先前的方法,如3D卷积网络、双流卷积网络,仅使用包含全局时域信息的特征作为视频的表征,忽略了局部时序特征的重要性.考虑到这样的问题,本文提出一种基于时序交互感知模块的长短时序关注网络——Long and Short Sequence Concerned Networks（LSCN）,融合不同的时序信息,利用不同卷积层时序特征的交互加强对不同时序长度的动作实例的表示,兼顾长短动作实例对时序信息的需求.实验结果表明,基于3D ResNext101的LSCN在两个公共数据集（UCF101和HMDB51）上,相较于基础的网络分别有0.4%和2.9%的准确率提升.     

一种支持解密外包的KP-ABE方案

针对现有密钥策略基于属性加密KP-ABE（Key-Policy Attribute-Based Encryption）方案在解密时存在用户端计算开销大、解密时间长等问题,一些方案提出将解密外包给云服务器,但这些方案并未给出外包解密的并行化方法,存在解密效率低的问题.本文提出一种支持解密外包的KP-ABE方案.在该方案中,把大部分解密计算外包给Spark平台;并根据KP-ABE的解密特点设计并行化解密算法,完成对叶子节点和根节点的并行化解密.性能分析表明,用户端仅需进行一次指数运算即可解密出共享数据,同时并行化设计能有效提高云端解密速率.     

基于超声扫描的塑封器件缺陷判定方法研究

超声扫描检测因为其灵敏度高、对样品没有损伤的特点,被广泛地应用到塑封器件的筛选和检测中,但是目前不存在一个完整的超声扫描检测方法。对塑封器件缺陷进行分析,提出一种塑封器件缺陷的超声扫描检测方法。该方法采用A扫描与C扫描检测塑封器件内部的缺陷,其过程为塑封体缺陷检测与重要界面缺陷检测。与现有GJB 4027A要求的聚焦6个重要界面的检测方法相比,本方法只需要聚焦两个界面即可观察到6个界面的情况,可以提升检测效率。     

基于相关比幅测向的圆阵干涉仪解模糊算法

针对比幅测向精度较低而干涉仪测向相位易模糊这一问题,提出了一种基于多波束比幅测向的圆阵相关干涉仪解模糊改进算法,实现对小型无人机方位的快速估计。首先,根据目标无人机的图传信号特征值建立离线数据库,利用改进的多波束相关比幅法对无人机来波方向进行粗略测量,通过二次插值法对“栅栏效应”造成的估计偏差进行一定修正;然后,将修正后的角度测量值对干涉仪实测相位差进行解模糊;最后,利用无模糊的相位差通过相关运算实现来波方向的精确估计。该算法将相关运算运用在比幅测向中,有效提高了干涉仪解模糊概率。与传统的比幅测向法和干涉仪测向法相比,该算法只需3组天线就能完成测向功能,其测向精度提高至2°以内,并且该算法对天线一致性要求低,实时性高,可实际应用于圆形阵列测向体制,实现对无人机的快速测向。     

基于Radon-CPF-Fourier变换的机动目标ISAR成像

由于机动目标的逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR）成像中存在多普勒扩散现象，易导致成像分辨率降低。针对此问题，在多分量三次相位信号（Cubic Phase Signal,CPS）模型基础上，提出一种基于Radon-CPF-Fourier变换（Radon-Cubic Phase Function-Fourier Transform,RCFT）的机动目标ISAR成像方法。RCFT可实现CPF中自项能量的相干积累，减轻多普勒扩散带来的影响。与现有的基于时频分析和参数估计的ISAR成像算法相比，RCFT的主副比性能提升了至少2 dB，在时频分辨率无损失时具备更好的自项能量积累能力，可获得更高质量的成像结果。仿真验证了所提方法的有效性。     

基于虚拟仪器的数据链测试模拟器研制

针对传统数据链测试设备功能单一且不易重构的问题,借鉴虚拟仪器模块化的设计思想,设计实现了一种基于美国国家仪器公司（National Instruments,NI）通用软件无线电平台的数据链测试模拟器。该模拟器采用线性调频信号叠加（Sum of Linear Frequency Modulation,SoLFM）的方法高效产生具备连续相位的时变信道衰落,包括瑞利衰落、莱斯衰落和对数正态衰落等,并结合多相滤波思想能够精确模拟数据链长时延的多径传播场景。利用矢量网络分析仪对硬件模拟器输出的信道传递函数和信道冲激响应进行实测验证,并对各支路的随机信道衰落包络分布进行统计验证。实测结果表明,该数据链测试模拟器输出的信道函数和统计分布均与理论值吻合,因而可用于数据链装备的系统优化、验证和性能评估。