有机半导体ADN的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论( DFT)方法对9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光谱、分子前线轨道、Mulliken电荷等理论计算.研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现ADN在0.1～10 THz波谱范围内有5个明显的吸收峰,分别位于1.08、2.52、4.44、5.64及6.60 THz,其中5.64 THz的吸收是最强的,它是由萘环面外弯曲及蒽环面内摇摆振动产生的.ADN在紫外光波段有三个吸收峰,分别对应于386.34、352.98及352.50 nm,其中386.34 nm的紫外吸收峰最强.ADN理论计算能隙值为3.516 eV,比实验值3.2 eV略高.ADN的Mulliken电荷计算表明,所有H原子的Mulliken电荷皆为正电荷,C原子Mulliken电荷与其具体的化学环境相关.     

一种基于伪循环MDS码的准循环LDPC码构造方法

该文提出了一种利用两个信息符号的伪循环最大距离可分(MDS)码,构造围长为6的准循环低密度奇偶校验(LDPC)码的方法。在GF(q)中,它通过直接计算长为q+1的伪循环MDS码生成多项式,构造准循环LDPC码的校验矩阵。其主要利用了含两个信息符号的伪循环MDS码字特殊的循环性,及任意两个码字间距离不小于q的特点,使所构造的准循环LDPC码保证无4环。仿真结果表明,基于伪循环MDS码的准循环LDPC码在高斯信道下,能获得较好的误码性能。     

多编队目标先后出现时的无先验信息跟踪方法

针对多编队机动目标先后出现时的跟踪问题,该文提出了一种基于交互式多模型高斯混合概率假设密度滤波(IMM-GM-PHD)算法的无先验信息跟踪方法。首先,在IMM-GM-PHD算法预测过程完成的基础上,引入密度检测机制,利用相关域为所有预测高斯分量挑选有效量测,结合密度聚类(DBSCAN)算法检测是否出现新编队目标。其次,在IMM-GM-PHD算法状态更新完成的基础上,利用更新高斯分量的组成情况完成模型概率的更新。最后,在状态估计优化过程中,结合编队目标的特点,加入相似度判别技术,利用杰森-香农(JS)散度度量高斯分量间的相似度,剔除没有相似分量的高斯分量,进一步优化估计结果。仿真结果表明,该文方法能够快速有效地跟踪非同时出现的多编队机动目标,具有较好的跟踪性能。

     

Alkyl Substituent Effects on the Conductivity of Polyaniline

The oxidative polymerization of aniline hydrochloride derivatives in water at low temperature is studied without lithium chloride. The resulting polymers have high molecular weight but the conductivity of the acid‐doped films is strongly dependent on the alkyl‐substituted chain at the 2‐positions. The root cause of the alkyl‐substitution effects is thoroughly investigated using density functional theory (DFT) methods (B3LYP using 6–1G(d,p) and 6‐311++G(2d,2p) basis sets). Internal structural changes observed on substitution appear to be more significant than a variety of electronic parameters measured using the natural bond orbital (NBO) method. Interplanar angles steadily increase on substitution, whereas ring orbital properties and the amount of ring delocalization remain fairly constant. An investigation into the extent to which lone pair–σ‐orbital overlap is affected by substitution indicates that increasing the steric bulk of the substituent reduces the ability of the lone pair to delocalize into the ring orbitals. However, the amount of overlap between the two is not adversely affected until the dihedral between them is > 30°, a situation that only occurs in i‐propyl and s‐butyl substitution. This finding is completely reflected in the experimental conductivity measurements.     

基于功率谱分段对消频谱感知算法研究及性能分析

在实用的认知无线电系统中,频谱感知技术必须具备在噪声电平高动态变化和无线信道严重衰落电磁背景下,进行实时盲频谱感知的能力,这为经典的频谱感知算法带来巨大的挑战。该文提出的功率谱分段对消频谱感知算法,依据傅里叶变换的渐进正态性和相互独立性,计算出功率谱的统计特性,利用监测频带内部分谱线强度和与全部谱线强度和的比值作为检验统计量进行信号存在性的判断。该文推导了算法的虚警概率和不同信道模型下正确检测概率的数学表达式,并依据Neyman-Pearson准则得到判决门限的闭式表达式。理论分析和仿真结果均表明：功率谱分段对消频谱感知算法对噪声不确定度具有鲁棒性;固定信噪比,算法的频谱感知性能不受噪声电平改变的影响;应用于高斯白噪声和平坦慢衰落信道中,可在较宽的信噪比范围内获得较优越的频谱感知性能;算法计算复杂度低,可在微秒级时长内完成频谱感知。     

一种改进的高斯逆威沙特概率假设密度扩展目标跟踪算法

假设扩展目标(ET)的扩展和量测数目分别为椭圆和泊松模型,高斯逆威沙特概率假设密度(GIW-PHD)能够估计扩展目标的运动和扩展状态。然而,该滤波器对空间邻近目标的数目、非椭圆目标和受到遮挡目标的扩展估计不够准确。针对这些问题,该文提出一种改进的GIW-PHD。首先,假设目标扩展为一个相同尺寸的参考椭圆,通过设计新的散射矩阵得到改进的随机矩阵(RM)方法。然后,将改进的RM方法与假设量测数目服从多伯努利分布的ET-PHD结合,得到改进的GIW-PHD滤波器。仿真和实验结果表明,与传统GIW-PHD相比,改进的GIW- PHD估计的目标数目和量测数目较多,扩展较大的椭圆和非椭圆目标的扩展更准确。     

Approximate Graphic Method for Solving Fermi Level and Majority Carrier Density of Semiconductors with Multiple Donors and Multiple Acceptors

In this work we present a generic approximate graphic method for determining the equilibrium Fermi level and majority carrier density of a semiconductor with multiple donors and multiple acceptors compensating each other. Simple and easy-to-follow procedures of the graphic method are described. By graphically plotting two wrapping step functions facing each other, one for the positive hole-acceptor and one for the negative electron-acceptor, we have the crossing point that renders the Fermi level and majority carrier density. Using the graphic method, new equations are derived, such as the carrier compensation proportional to NA/ND, not the widely quoted NA – ND. Visual insight is offered to view not only the result of graphic determination of Fermi level and majority carrier density, but also the dominant and critical pair of donors and acceptors in compensation. The graphic method presented in the work will help guide the design, adjustment, and improvement of the multiply doped semiconductors. Comparison of this approximate graphic method with previous work on compensation, and with some experimental results is made. Future work in the field is proposed.     

采用基于密度加权和偏好信息的K均值聚类的胸阻抗信号自动检测算法

为了自动识别胸阻抗(TransThoracic Impedance, TTI)信号中的按压和通气波形,完成相关重要参数的计算,从而实现对心肺复苏质量的监测评估,该文提出一种基于密度加权与偏好信息的胸阻抗信号自动检测算法。该方法针对实验采集的猪的电诱导心脏骤停模型TTI信号,通过预处理和多分辨率窗口搜索法完成潜在按压和通气波形的标记;接着,提取每个标记波形的宽度、幅值以及相邻波形特征差作为特征,并按标记波形宽度对信号进行分段;之后,再对信号进行小波分解,提取其小波系数每段的能量与原始波形幅值之比作为特征;最后采用基于密度加权与偏好信息的K均值聚类分析法对标记的波形进行分类识别。实验结果表明,该算法对TTI信号中按压波形和波形分析识别的正确率和敏感度均较高,鲁棒性好,且运行时间(0.43 s0.07 s)满足实时性要求。     

有强内电场的GaN-基阶梯量子阱中的线性与非线性光吸收

采用密度矩阵方法,考察了带强内建电场GaN-基阶梯量子阱中的线性与非线性光吸收系数.基于能量依赖的有效质量方法,在考虑了带的非抛物性情况下,推导了结构中的精确解析的电子本征态,给出了系统中简单解析的线性与非线性光吸收系数表达式.以AlN/GaN/AlxGa1-xN/AlN阶梯量子阱为例进行了数值计算.结果发现阶梯量子阱的阱宽Lw、阶梯垒宽Lb、阶梯垒的掺杂浓度x的减小将提高体系的吸收系数.而且,随着Lw,Lb和x减小,吸收光子的能量有明显的蓝移,总吸收系数的半宽度及饱和吸收强度均减小.计算获得的部分结果与最近的实验观察完全一致.     

基于知识的红移测量和谱线证认方法

该文给出了一种基于知识的天体光谱的红移测量和谱线证认方法。首先,利用特征谱线的相关知识对红移候选和特征谱线候选进行了定义,并根据定义交叉确认红移候选和特征谱线候选;然后,利用Parzen窗法对所得到的红移候选集进行密度估计;最后,确定密度最大的红移候选,将落入其Parzen窗内的所有红移候选值进行平均得到红移,与这些红移候选值相对应的特征谱线候选即为特征谱线。与现有的基于谱线匹配的方法相比,该方法对谱线提取效果的依赖程度较低。实验结果表明：该方法的鲁棒性较好,正确率较其它基于谱线匹配的方法有较大提高。