摘要:基于H形感性窗结构设计了一款低插入损耗的8阶波导腔太赫兹滤波器。经Ansoft HFSS对滤波器进行仿真优化后，滤波器采用传统的数控铣进行实物加工。测试结果表明：滤波器的中心频率位于179.1 GHz，1 dB相对带宽为8.7%。滤波器中心频率处的插入损耗为0.34 dB，回波损耗优于18.9 dB。所设计的太赫兹腔体滤波器具有低插入损耗、高选择性、高带外抑制等优点，可以满足太赫兹通信系统的要求。

摘要:鉴于太赫兹辐射的特殊性，其难以与自然界中多数材料发生电磁相互作用，导致太赫兹功能器件匮乏。人工超材料通过人工设计结构单元的周期排列组合，可实现太赫兹波段电磁响应的调控。本文设计一种由二氧化硅衬底上的单层金属方形谐振环结构构成的太赫兹带阻人工超材料，具有窄带宽、深带阻特性、偏振不敏感特性，通过近场电场和表面电流分析，带阻共振特性源于谐振环结构的电偶极共振。该设计结构简单，易于制备，在太赫兹调制器件、太赫兹通信、光电探测等领域具有应用价值。

摘要:介绍了一款基于InP材料的肖特基二极管的单片集成混频器，其工作频率为560 GHz。该混频器采用了一种新型薄膜混合传输结构，基于某聚合物材料的无源结构的传输损耗降至14.4-15.5 Np/m。相比于基于传统石英介质基片和半导体介质基片的传输线，传输损耗降低了一半以上。同时为了降低高频损耗，提高电路效率，二极管需采用亚微米结构，结半径为0.5 μm，结电容为1.5 fF。无源结构和有源结构的同时优化使得该倍频器在540~580 GHz的工作频带内，变频损耗优于-8 dB，回波损耗优于10 dB。并且由于无源部分均采用创新的混合传输结构，在保证单模传输的条件下增大了混频器电路整体的物理尺寸，降低了腔体加工的工艺难度，使得今后大于1 THz信号低损耗平面传输成为可能。

摘要:作为目前最重要的中远红外光源，量子级联激光器(QCL)因独特的性能和频率可拓展至太赫兹(THz)的特点，成为研究的热点。对于QCL，影响其输出功率和工作温度的因素较多，其中高效散热是重要的因素。首先对中红外和太赫兹两种QCL的热管理研究进行了归纳和总结；讨论和分析了两者之间的相似和不同点，主要讨论两种激光器固体侧散热的方法，包括有源区设计、改进工艺、优化器件材料体系等方面；最后，对QCL热管理的未来研究趋势进行了分析和预测。该结果对于QCL的性能提升，特别是输出功率和工作温度的提高，具有一定的参考意义。

摘要:随着太赫兹(0.1~10 THz)光谱技术的快速发展，太赫兹成像开始应用于生物医学等领域，尤其是应用于皮肤烧伤检测中，但如何将这一技术从实验室研究转向实际临床检测还面临着巨大挑战。太赫兹技术在皮肤烧伤程度评估领域已经得到了较为深入的研究，包括成像系统、离体实验和活体实验研究等，得到了较为清晰的太赫兹图像。首先概述了皮肤烧伤程度分类方法和现有诊断方法，然后介绍太赫兹成像应用于皮肤烧伤评估的研究进展，本文重点从成像系统、检测结果和烧伤程度评估方法三个方面进一步说明了其研究进展和不足，最后提出了面向皮肤烧伤临床检测的太赫兹成像发展趋势和需要解决的问题。

摘要:高速运动目标下，雷达回波的尺度调制效应不可忽略，线性调频(LFM)波形的常规脉压性能恶化，造成成像散焦。双曲线调频(HFM)波形作为一种多普勒不变性波形，在高速目标成像中具有重要应用价值。本文建立高速运动目标回波模型，基于瞬时频率分析比较线性调频波形与双曲线调频波形面对高速运动目标的成像效果，重点分析双曲线调频波形的系统实现、成像特点和应用优势，并与线性调频波形成像进行比较，数值仿真实验结果验证了该方法的有效性。

摘要:对公共空间中的多目标行人轨迹跟踪问题，提出一种基于强化学习的多目标行人轨迹跟踪算法。首先采用高精确度的目标检测器检测公共空间视频中的行人目标，并为每个目标分配一个独立的单目标跟踪器进行轨迹跟踪；将每个目标作为独立智能体，通过深度强化学习方式进行训练；接下来结合跟踪轨迹与检测目标之间的表观和位置特征构建相似度代价矩阵；最终通过匈牙利算法实现数据关联。实验表明，在常用公开数据集上本文算法跟踪精确度达76.1%，表明算法对多目标轨迹跟踪的可行性与有效性。

摘要:收集数据是部署无线传感网络(WSNs)的根本目的。采用移动信宿策略可有效缓解WSNs的能耗问题，信宿的移动路径是该策略的关键。为此，提出基于伪驻留点的数据收集(VRDC)算法。VRDC算法先依据驻留点规划信宿路径，再依据路径选择伪驻留点(VRPs)。VRPs可通过一跳直接向移动信宿传输数据，而其他的节点则将数据传输至最近的VRPs，进而减少传输跳数，降低能耗。仿真结果表明，提出的VRDC算法能有效降低能耗，并平衡节点间的能耗。

摘要:针对全波形激光雷达中高速率数据采集系统的需求，研制了一种基于时钟网络的高速数据采集与处理系统，对其中的关键技术进行了研究。在对FPGA片同步技术及时钟抖动机理进行分析的基础上，提出一种以锁相环和时钟缓冲器为主要构建单元的高质量时钟网络管理方法。该时钟网络管理方法通过对高速ADC输出随路时钟的主动干预，解决了多路高速数据锁存困难的问题。实验结果显示：该高速数据采集与处理系统已实现高达1.2 GSPS的采样率以及与之匹配的数据处理速率，有效位数大于8 bit，在实现高速数据采集的同时满足较高分辨力的要求。

摘要:自动调制分类在无线频谱异常检测和无线电环境感知中将发挥重要作用。随着深度学习算法的突破，调制分类任务可利用神经网络达到前所未有的高分类精确度。文中提出了一种新颖的神经网络，称为长短期卷积深度神经网络(LCDNN)。该网络创造性地结合了长短期记忆网络(LSTM)、卷积神经网络(CNN)和深度网络体系结构的优点。该模型无需人工提取特征，并可直接从训练数据集中的原始时域幅度和相位样本中学习。仿真结果表明，该模型在高信噪比下的分类精确度达到93.5%。此外，对模型的噪声敏感性进行了研究，并证明在一定信噪比范围内，LCDNN模型较现有的基础模型在噪声破坏方面更具弹性。最后，为降低模型计算的复杂度，提出了一种结构更为简洁的LCDNN模型，该模型仅使用原始LCDNN模型的0.6%的参数即可实现高精确度的分类准确率。

摘要:针对高可靠性、高稳定性时钟源的需求，设计了基于树莓派的嵌入式时钟发生器。选用3B+型树莓派嵌入式控制平台和Qt开发工具，通过RS485通信总线控制ADF4356频率合成器合成目标频率。测试表明：该时钟发生器的控制平台稳定可靠，可控制ADF4356频率合成器合成53.125~6 800 MHz范围内的频率，过渡时间<100 ps，均方根抖动<5 ps，可为更多功能时钟发生仪器的设计实现提供必要支持。

摘要:在毫米波多发多收阵列成像中，由于收发天线排布不规则，图像重建依赖于逐点计算的反向传播算法，重建速度难以满足快速成像需求。为了解决上述问题，本文提出了一种“粗到精”的分级重建策略，通过基于相位补偿的快速粗重建和基于反向传播的子区域细重建来对多发多收全息数据进行快速处理。通过任意复杂电磁场计算(FEKO)电磁仿真实验对正交阵列和紧凑方框型阵列的毫米波成像进行了模拟，验证了分级重建方法的有效性。

摘要:为提高部分森林覆盖山区电波传播特性预测的时效性，提出了一种基于宽角抛物方程(PE)的快速预测算法。采用PE通过分步傅里叶变换(SSFT)求解；在SSFT步进迭代过程中，根据传播路径上森林的等效介电常数、地形的起伏情况，动态选择PE的水平步长。通过对部分森林覆盖的不规则地形条件下的电波传播特性进行仿真，探讨了该方法的可行性和有效性。结果表明：相比于均匀大步长算法，该方法更准确；而相比于均匀小步长算法，该方法能够保证抛物方程的计算精确度，同时极大地提高计算效率。

摘要:基于对宽带宽覆盖角天线的需求，设计了一种工作于9~11 GHz的小型化对跖Vivaldi天线。在天线开口末端加入矩形引向器，以获得良好宽带匹配效果。利用HFSS软件进行结构优化，得到天线的具体参数，由此加工和测试带引向器的对跖Vivaldi天线。通过仿真和实测得到，在9~12 GHz频带内回波损耗小于-15 dB，在-10 dB以下的带宽为6.9~14 GHz。同时，通带内3 dB波束宽度实现±30°的扫描范围。此时天线的尺寸仅为15 mm?16 mm?0.762 mm，是一种宽带宽覆盖角的小型化天线。

摘要:设计一种新型紧耦合天线阵列(TCA)。该阵列单元采用平面蝶形偶极子，利用单元之间的耦合效应以达到展宽天线频带的效果。通过在天线阵列与导体接地板之间加载阻性频率选择表面(RFSS)来抑制导体接地板对天线造成的短路点，进一步增加阻抗匹配带宽。本文设计寄生层以代替传统的介质板宽角匹配层，大大降低天线的剖面高度及质量，改善阵列的扫描特性。仿真实验结果表明：设计的紧耦合阵列在1.5~14 GHz频带内有良好的阻抗匹配(电压驻波比(VSWR)<2)，可实现E面、H面45°宽角扫描。

摘要:为提高水平全向天线的带宽，设计了一种宽带水平全向平面天线。该天线由4只弧形偶极子天线组阵构成一个圆环,每只偶极子天线振子交错印刷在印制板的上下表面。将4只弧形偶极子远场方向图叠加组合为水平全向辐射方向图；在每只偶极子振子上开缝并在印制板边缘加载寄生贴片，增加天线的带宽。设计和加工制作一只天线样品，测试结果表明，该天线能够在2~3.71 GHz实现|S11|<10 dB，相对带宽达到60%，水平全向平均增益约为1.36 dBi，不圆度小于±1.5 dB，测试与仿真结果吻合良好。

摘要:基于3D打印技术设计、制造了一种具有波瓣等化特性的工作在X波段的多波束龙伯透镜天线。透镜所需梯度变化的相对介电常数通过改变透镜每个单元的介质填充率得到。运用一组双模圆锥喇叭天线作为馈源，从而产生具有波瓣等化特性的多个波束。实验证明，该天线能够在三维空间产生多个波束，在水平和俯仰方向覆盖±20o的范围，各波束辐射特性几乎相同。天线的最高增益为22 dBi，3 dB波束宽度为8o，具有高增益和良好的聚焦特性。由于该天线制造简单、快速且成本低，凭借其良好的工作特性，在雷达、探测、传感等领域有着良好的应用前景。

摘要:设计了一种应用于Ka频段的新型去耦结构，分析该结构去耦效果。通过建立“d”形共面紧凑型电磁带隙(UC-EBG)结构的等效电路模型，化简分析得到其带阻滤波特性。基于保角变换和椭圆积分计算去耦结构的分布参数，等效电路仿真结果与去耦结构仿真相一致。将该去耦结构用于阵列天线，提高了阵元间的隔离度，降低了阵元互耦效应。

摘要:磁耦合谐振式无线输能系统理论设计上可在临界耦合的一段区间内达到高效率能量传输，但还存在远距离弱耦合区效率急剧衰减，近距离强耦合区出现谐振频率分裂现象的问题。为此，仿真并设计制作附有铁氧体磁芯的平面螺旋耦合线圈，在传输系统中做频率跟踪调谐，使传输距离在强耦合区变化时，依旧保持系统高效率传输。测试表明，整个系统可实现传输距离在5~20 cm变化时，都能保证无线输能效率高于80%。

摘要:粉末材料的微波耗散机理不同于块状材料，非磁性的金属与氧化物混合粉末展现出对微波磁场较强的吸收特性。本文针对金属与氧化物混合粉末的电导率和微波磁吸收特性开展研究，并利用特定比例的混合粉末加载基于静磁表面波的隔离滤波器，研究其对非互易滤波器的隔离度和插入损耗的影响。实验结果表明：30%Cu+70%CuO的混合粉末电导率为217.435 mS/m，对微波磁场具有较好的吸收特性；利用此混合粉末加载非互易滤波器后，插入损耗减小，隔离度获得了明显提升，达到了21.56 dB。

摘要:大姿态人脸对齐是人脸识别和三维人脸重构等很多重要视觉任务的先决条件。现有的对齐方法大多使用二维界标位置来进行对齐，且使用的界标数量有限，影响大姿态人脸对齐的准确性。提出一种采用三维形变模型(3DMM)来表示二维人脸图像，将具有任意姿态的人脸对齐问题建模为基于3DMM的拟合问题。采用基于卷积神经网络(CNN)的级联回归方法学习二维人脸图像及其表示之间的映射关系。提出2种新的姿态不变局部特征作为卷积神经网络学习的输入层，通过训练得到CNN用于大姿态人脸对齐。在2个经典的人脸图像数据集上的仿真实验结果表明，与目前最新的人脸对齐方法相比，该方法的效果较优。

摘要:目前，研究资源节约型的低复杂度混合基快速傅里叶变换(FFT)设计技术具有重要的应用价值。本文基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)平台提出并实现了一种新型混合基FFT分解算法。该算法基于原位存储结构设计，采用素数因子分解与库利-图基分解相结合的混合分解模式，在省去了一步旋转因子乘法运算的同时也有效减小了存储空间和运算量，并采用通用蝶形单元模块设计使得算法能够同时适应基2、基3、基4的FFT运算。仿真结果表明，该算法可以极大提高FFT处理点数的灵活性，有效节省运算资源。

摘要:针对雷达数据集中目标和杂波点迹的聚类不平衡问题，提出一种基于改进AdaBoost的密度峰值聚类法。介绍密度峰值聚类法的思想，基于不对称误分代价改进AdaBoost的误差函数，提高正类错分代价权重，将改进AdaBoost和密度峰值聚类结合，对由目标和杂波点迹组成的不平衡雷达数据集聚类。仿真实验结果表明，该算法在保证总体聚类性能的同时提高对正类的识别。

摘要:大规模人脸数据集上的快速检索是人脸识别应用的关键问题。较短长度人脸哈希方法可降低人脸特征比对的计算量，有助于大规模人脸识别的应用。为此提出了一种基于三元组损失函数的深度人脸哈希方法，通过优化三元组损失函数训练深度卷积神经网络以提取图像深层特征，使得由该特征表征的同类图像在欧式空间中的距离尽可能小，不同类图像在欧式空间中的距离尽可能大；通过在深度网络后添加随机映射层，进一步将高维特征映射到低维空间，并通过阈值化将低维空间映射到汉明空间。在多个标准的数据集上的实验结果表明本文方法相比于现有其他方法的优越性。

摘要:推荐信息泛滥严重影响了移动智能终端的用户体验，而有限计算环境制约了移动推荐信息过滤模型与算法的研究。针对上述问题，结合用户画像技术与信息过滤方法，提出了一种基于有限计算环境的移动推荐信息过滤算法。该算法通过用户轨迹信息构建用户画像，根据用户画像与需求特征，对外界推荐的各类信息进行过滤，并最终进行二次推荐。仿真实验证明：该算法过滤精确度高，个性化服务能力较强，其无需额外占用过多的系统计算与存储资源，性价比较高，因而适用于移动智能终端的有限计算环境，具有一定的实用性。

摘要:时变扰动环境下，永磁同步电机(PMSM)采用鲁棒性较好的滑模控制。根据滑模控制中传统指数趋近律，提出一种改进型的趋近律，并基于改进型趋近律设计了一种PMSM调速系统的滑模速度控制器，提高电机的运行性能。通过仿真结果对比分析，设计的基于改进型趋近律的滑模速度控制器不仅可以提高系统的动态性能，而且削弱了系统的抖振现象，使电机在时变扰动下仍具有较高的运行性能。

摘要:为保障传感器安全接入信息内网，保障数据在传输、存储和使用过程中的机密性、完整性和可用性，本文在考虑设备性能和数字签名情况下提出了基于多因素的身份认证方案。随后利用椭圆曲线密码系统，提出了一种基于身份的新密钥建立协议。通过安全性能分析，与已有经典方案相比，本文所提方案在面对重播、模仿、中间人攻击(MITM)和去同步化攻击时更加安全，且计算时间开销更小。

摘要:真空弧离子源以其结构简单、空间紧凑、氘离子流强大等优点，非常适合在小型脉冲中子发生器中使用。本文介绍了一款小型真空弧离子源，它利用氘化钛阴极同时作为氘气源和电极，避免了复杂的气路管道。该离子源外径约20 mm，长25 mm。采用电荷耦合器件(CCD)相机拍摄了该离子源放电光斑，发现弧流越大，光斑越大。采用偏压平板测量了该离子源的饱和离子流，当弧流大于100 A时，饱和离子流可达1 A以上。采用磁分析测量了等离子体中氘离子比例，结果表明氘离子比例随弧流增加而增加，最大约为27%。最后测量了该离子源在120 kV高压下打氘靶的中子产额，当弧流为100 A，脉宽为5 μs时，中子产额约1×105 n。该源可应用在小型脉冲中子发生器中。

摘要:提出一种新颖的单粒子效应加固输入接口电路，采用组合逻辑延迟后运算处理的方案。该电路基于华润上华600 V BCD 0.8 μm工艺进行电路设计和流片，并在中科院国家空间科学中心完成单粒子辐照测试。仿真测试结果表明，提出的输入接口电路可以有效免疫线性能量传递值(LET)在80 MeV·cm2/mg以下单粒子翻转(SEU)事件，特别是对多个节点同时发生单粒子翻转事件的情况，提出的电路抗单粒子翻转可靠性较高。

摘要:脉冲氙灯瞬态放电电流诊断单元是惯性约束聚变(ICF)激光装置中能源系统的重要组成部分，基于对其面临的强电磁干扰、噪声耦合、多路并行采集电路拓扑约束等问题的分析，提出了一种多级隔离和基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路并行架构的诊断单元设计方法，并依据该方法完成了样机研制。实验表明，诊断单元的电流测量范围为0~25 kA，采样率为200 kHz，测量准确度优于±0.5%，满足31 kV工作点电压下20路脉冲氙灯放电电流的同步诊断需求。相比传统设计，该方法具备更强的电磁兼容性和更高的并行采集设计集成度。

摘要:为满足种类繁多、功能复杂集成电路的单粒子效应评估需求，克服目前国内地面单粒子辐照实验环境机时紧张、物理空间有限等方面的限制，设计实现了一款高效通用的集成电路单粒子效应测试系统。创新性地采用旋转立体垂直结构，包含一个多现场可编程门阵列(FPGA)电测试平台、运动控制分系统和被测器件装载板。便携式箱体结构仅需3个DB9接口即可完成所有与外界连线；基于LabVIEW实现上位机交互界面，界面友好；基于多FPGA平台实现下位机测试程序，灵活可扩展，通用性强。可实现8种300及以下管脚集成电路的一次安装、自动切换和10°~90°的角度辐射。实时监控并后台记录翻转数据、翻转时间、电路状态等细节信息，测试频率可达100 MHz。已通过专用集成电路(ASIC)、静态随机存取存储器(SRAM)、控制器局域网络(CAN)接口电路等集成电路的多次实测，验证了该系统的可靠性及其高效稳定、集成度高、安装调试方便等特点。

摘要:为获得N型金属氧化物半导体(NMOS)器件在γ射线辐照条件下的光电流特性，采用激光模拟技术，利用部分耗尽型绝缘体上硅(PDSOI)工艺NMOS器件进行激光照射试验，获得不同尺寸和拓扑结构器件在激光照射条件下光电流和激光入射能量之间的关系。利用TCAD仿真工具进行器件的光电流仿真，对比TCAD仿真与激光模拟试验数据，两组数据结果基本一致，验证了激光模拟技术的可行性和准确性。通过与理论计算得到的光电流进行对比，获得了理论计算与试验光电流之间的关系，并由此得到器件寄生双极晶体管在激光照射条件下的放大倍数。

摘要:为提高聚合物绝缘子的真空沿面绝缘性能与耐压稳定性，利用有机溶剂-水混合体系与聚合物材料的相互作用，对聚合物表面造孔的方法及其对聚合物绝缘子真空沿面闪络性能的影响进行探究。选用聚醚酰亚胺为研究对象，利用有机溶剂-水混合溶剂对绝缘子表面进行处理：有机溶剂将水分子带入聚合物表层，而后除去溶剂，在此过程中，侵蚀聚合物表面的混合溶剂中有机溶剂首先挥发，残留的水分子由于与聚合物不相容，团聚成小液珠，占据一定的空间，最后随着水珠被真空热处理去除，在聚合物绝缘子表面形成了微孔结构。通过该处理的聚合物绝缘子的表面化学成分基本不发生变化。对混合溶剂造孔的聚酰亚胺绝缘子进行短脉冲闪络电压测试，结果表明，通过合适配比的混合溶剂造孔能使绝缘子闪络电压得到有效提升。该方法简单易行，适用于各种几何结构与尺寸的聚合物绝缘子。