检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：信息科学 2022年第3期52卷 553-566页

作者：王振宇管轶华尹加文车啸婷郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院宁波315211 中国科学院上海微系统与信息技术研究所微系统技术国防重点实验室上海200050

海洋传感器技术在海洋军事作战领域发挥着重要的作用,随着人类探索海洋的未知领域,海洋传感器技术逐渐发展,但现阶段发展不完全,主要依赖进口,国产化率低.海水的温度、盐度、深度(温盐深)是海洋环境测量的基本参数,目前国内温盐深三参... 详细信息

海洋传感器技术在海洋军事作战领域发挥着重要的作用,随着人类探索海洋的未知领域,海洋传感器技术逐渐发展,但现阶段发展不完全,主要依赖进口,国产化率低.海水的温度、盐度、深度(温盐深)是海洋环境测量的基本参数,目前国内温盐深三参数传感器体积大、设备复杂、集成度低,难以满足实时在线检测的需求.本文基于微机电系统(MEMS)技术,制备了一批用于海洋温度、电导率和压力检测的温盐深集成微纳传感器,其中温度测量采用PT8000铂电阻传感器,盐度测量采用四电极法电导率传感器,深度测量采用压阻式压力传感器,通过离子注入工艺控制掺杂浓度形成压力敏感电阻,硅片下表面经过湿法腐蚀工艺形成压力形变所需的空间,最后键合硅片和玻璃制备出压力传感器,三参数传感器的制备工艺全兼容,具有较高的批量一致性.对于压力传感器,利用COMSOL仿真软件确定合适的传感器参数,得到0∼10 MPa下的宽范围量程,以满足1000 m水深检测的需求.利用嵌入式系统原理开发了针对制备的温盐深传感器的采样和读出电路,其中温度传感器的电阻为8231±100Ω,灵敏度为32.101Ω/℃,测量准确度达到±0.01℃;电导率传感器的电导池参数为2.594 cm^(−1),测量准确度为±0.05 mS/cm,与温度传感器联合测量消除了温度对电导率的影响;压力传感器的压敏区域构成了惠斯通(Wheatstone)电桥模型,消除了温度对压敏电阻的影响,采用矩形形变膜片,提高了压力线性度,传感器的测量准确度达到0.01 MPa,非线性误差为0.366%,重复性误差为0.376%,迟滞性误差为0.188%.结果表明,本文制备的温盐深传感器精度高、尺寸小、集成度高、可批量制造,适用于海洋温盐深参数精确定点测量的需求.

关键词：海洋传感器温盐深微纳集成制造高精度测量

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一种自适应的麦克风阵列通道不一致校正方法

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激光与光电子学进展 2022年第17期59卷 124-131页

作者：宋嘉宇王超懿刘华巍李宝清袁晓兵中国科学院上海微系统与信息技术研究所微系统技术重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 上海科技大学信息学院上海201210

基于麦克风阵列的波达方向估计在野外传感网络的理论研究和工程实践领域有着重要的战略意义,多通道麦克风阵列在进行声源定向时往往因为各个通道存在幅度和相位的不一致而产生定向误差。针对这一问题,提出了一种自适应的麦克风阵列通道... 详细信息

基于麦克风阵列的波达方向估计在野外传感网络的理论研究和工程实践领域有着重要的战略意义,多通道麦克风阵列在进行声源定向时往往因为各个通道存在幅度和相位的不一致而产生定向误差。针对这一问题,提出了一种自适应的麦克风阵列通道不一致校正方法。该方法基于子空间分解原理构造了信号谱空间的目标代价函数,结合模拟退火算法模型,通过对代价函数最小化的方法,求得阵列的校正矩阵。通过计算机使用上述方法对8元麦克风阵列进行仿真模拟,并采用4元麦克风阵列进行实际测试,仿真及实际测试结果验证了该校正方法的可行性。

关键词：光信号处理麦克风阵列波达方向估计频谱分析模拟退火自适应校正

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基于偏振调节的太赫兹量子级联激光器双光梳研究

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红外与毫米波学报 2022年第5期41卷 825-830页

作者：杨思嘉李子平廖小瑜王晨捷黎华曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术实验室上海200050 中国科学院大学光电子学材料研究中心北京100083

太赫兹量子级联激光器(THzQCL)双光梳在光谱检测、测距、成像等领域具有重要应用。双光梳信号严重依赖THz耦合光功率。利用THzQCL激射光为线偏振光的特性,在双光梳光路上插入线偏振片,通过旋转偏振片以达到对THz光强进行调节的作用。系... 详细信息

太赫兹量子级联激光器(THzQCL)双光梳在光谱检测、测距、成像等领域具有重要应用。双光梳信号严重依赖THz耦合光功率。利用THzQCL激射光为线偏振光的特性,在双光梳光路上插入线偏振片,通过旋转偏振片以达到对THz光强进行调节的作用。系统研究了THzQCL双光梳谱和功率与偏振角度的依赖关系,为实现高稳定THz双光梳光源与应用奠定基础。

关键词：太赫兹量子级联激光器双光梳偏振

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迭代法重建平板光波导折射率分布

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光学学报 2005年第6期25卷 726-730页

作者：郝寅雷吴亚明中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术联合国家重点实验室上海200050

提出了一种用于重建渐变折射率平板光波导折射率分布的方法,这种方法通过数值法求解亥姆霍兹方程,从光波导的低阶模开始采用迭代法顺次对各个模式对应的“转折点”位置进行校正,并多次重复迭代以消除“转折点”外折射率分布的变化对相... 详细信息

提出了一种用于重建渐变折射率平板光波导折射率分布的方法,这种方法通过数值法求解亥姆霍兹方程,从光波导的低阶模开始采用迭代法顺次对各个模式对应的“转折点”位置进行校正,并多次重复迭代以消除“转折点”外折射率分布的变化对相应模式“转折点”位置的影响。借助WKB近似原理说明了这种方法迭代过程中“转折点”坐标的收敛性。对折射率按照指数规律变化的平板光波导的折射率分布重建结果证明这种方法具有较高的精度。分析表明这种方法克服了WKB法固有的缺陷,即忽略模式“转折点”外折射率分布对相应模式传输常量的影响和“转折点”处相移的不确定性,因而比逆WKB法具有更好的自洽性和精确性。

关键词：导波光学光波导折射率分布重建迭代

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基于惯性传感器和视觉里程计的机器人定位

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仪器仪表学报 2013年第1期34卷 166-172页

作者：夏凌楠张波王营冠魏建明中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感网与通信重点实验室上海200050 中国科学院上海高等研究院上海201210

针对机器人快速运动下,由运动模糊而导致视觉里程计定位估计精度下降的问题,结合惯性传感器和视觉里程计提出一种定位算法。该方法以扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)为框架,利用惯性传感器的航位推算构建EKF的过程模型,视... 详细信息

针对机器人快速运动下,由运动模糊而导致视觉里程计定位估计精度下降的问题,结合惯性传感器和视觉里程计提出一种定位算法。该方法以扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)为框架,利用惯性传感器的航位推算构建EKF的过程模型,视觉里程计作为相对线速度和相对角速度传感器用来建模观测方程,同时考虑到机器人运动在平面上,在垂直方向和侧向方向不会产生跳动和滑动,利用这两个方向上瞬时速度为零的约束构建另外一个观测方程。提出的定位方法能够克服视觉定位和惯性定位的缺点,提高了定位精度。基于机器人实测数据进行实验,结果表明提出的算法优于单独采用惯性传感器和视觉里程计。

关键词：机器人定位惯性传感器视觉里程计扩展卡尔曼滤波

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利用卷积神经网络进行毫米波图像违禁物体定位

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红外与毫米波学报 2017年第3期36卷 354-360页

作者：姚家雄杨明辉朱玉琨吴亮孙晓玮上海微系统与信息技术研究所中科院太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海科技大学上海201210

随着毫米波器件的成熟,毫米波成像雷达已经应用于人体安检.但毫米波图像中违禁物体的定位仍然是一个艰巨的任务,这极大地限制了毫米波成像雷达的应用.文章将卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)应用于毫米波图像,自动定位... 详细信息

随着毫米波器件的成熟,毫米波成像雷达已经应用于人体安检.但毫米波图像中违禁物体的定位仍然是一个艰巨的任务,这极大地限制了毫米波成像雷达的应用.文章将卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)应用于毫米波图像,自动定位毫米波图像中的违禁物体,如枪、刀等.利用滑动窗口在输入图像上滑动,并通过CNN得到各个子图块存在违禁物体的概率.图像块是相互交叠的,将各子图块的概率值累积起来,得到概率累积图.概率累计图反映了违禁物体的位置.由于CNN和概率累积图的应用,在实验中,该方法获得了很高的定位准确率,验证了该方法的有效性.

关键词：毫米波图像卷积神经网络物体定位概率累积图

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一种应用于心磁噪声抑制的选择性平均方法研究*

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物理学报 2013年第9期62卷 464-468页

作者：刘明张树林李华邱阳曾佳张国峰王永良孔祥燕* 谢晓明中国科学技术大学信息学院电子科学技术系合肥 230027 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海 200050

在心磁信号探测中,抑制环境噪声是提取心磁信号的关键.为了提高心磁信号的信噪比,信号平均得到了广泛地使用.然而,由于局部干扰噪声的存在,对整段数据进行平均的传统方法不可避免地会带来心磁信号的失真.本文通过采取模版匹配的方式,提... 详细信息

在心磁信号探测中,抑制环境噪声是提取心磁信号的关键.为了提高心磁信号的信噪比,信号平均得到了广泛地使用.然而,由于局部干扰噪声的存在,对整段数据进行平均的传统方法不可避免地会带来心磁信号的失真.本文通过采取模版匹配的方式,提出了一种选择性平均方法.结果显示,本方法能有效剔除带有低频波动、脉冲毛刺等干扰的数据段,获取高质量的平均心磁信号.

关键词：心磁信号平均噪声抑制信噪比

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双模冗余汉明码的设计与验证

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哈尔滨工业大学学报 2020年第10期52卷 161-166页

作者：乔冰涛吴旭凡刘海静王正董业民信息功能材料国家重点实验室(中国科学院上海微系统与信息技术研究所) 上海200050 材料与光电研究中心(中国科学院大学) 北京100049

集成电路芯片工作在电磁环境复杂的空间环境中,容易受到高能粒子的影响发生软错误.在芯片内,存储单元所占面积超过一半以上,对存储器单元进行加固是提升芯片可靠性的重要途径之一.因此,本文对汉明码做出改进,提出了一种双模冗余汉明码,... 详细信息

集成电路芯片工作在电磁环境复杂的空间环境中,容易受到高能粒子的影响发生软错误.在芯片内,存储单元所占面积超过一半以上,对存储器单元进行加固是提升芯片可靠性的重要途径之一.因此,本文对汉明码做出改进,提出了一种双模冗余汉明码,该方法能够修正存储单元中出现的一位翻转和两位翻转.首先,对汉明码编码模块进行逻辑优化,有效减少了编码电路的延迟,再把该模块生成的校验码进行双模冗余处理,作为双模冗余汉明码编码模块的输出.之后依据汉明码解码规则分别对每份校验码与原码的组合进行处理,得到修正后的数据位与两位翻转标志位.通过分析发现当两位翻转未同时发生在原码内时,可以依据两位错误标志位的值得到正确的输出.最后,采用版图分割技术消除了两位原码同时翻转的情况,进一步提高了存储器的可靠性.在本文中,分别实现了字长为4、8和11的双模冗余汉明码,并与其它修正码的性能进行比较,结果表明:它们的电路延迟分别为8位字长汉明码的85%、89%和96%,低于两位修正能力的BCH码.

关键词：双模冗余纠错码高可靠存储器两位翻转

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基于终端流量预测的低地球轨道卫星互联网资源分配策略

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通信学报 2024年第7期45卷 21-36页

作者：沈斐吕承丞张嘉璇阮小婷中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感网与通信重点实验室上海200050 中国科学院大学北京101408

针对地面网络存在覆盖盲区和卫星网络通信资源利用率低等问题,提出了基于终端流量预测的低地球轨道(LEO)卫星互联网资源分配策略。该策略利用真实数据集提出改进LSTM-ARIMA算法,准确预测地面区域未来一定时间内产生的数据流量,通过Stack... 详细信息

针对地面网络存在覆盖盲区和卫星网络通信资源利用率低等问题,提出了基于终端流量预测的低地球轨道(LEO)卫星互联网资源分配策略。该策略利用真实数据集提出改进LSTM-ARIMA算法,准确预测地面区域未来一定时间内产生的数据流量,通过Stackelberg博弈构建差分化数据传输和任务卸载2种通信模型。综合考虑数据处理时延和能耗,通过求解纳什均衡,得到用户通过LEO卫星互联网传输数据或卸载任务的最优比率,以及卫星提供网络服务的最优定价。仿真结果表明,所提策略在数据传输服务中收益能提高约40%,在任务卸载服务中收益能提高约50%。

关键词：低地球轨道卫星互联网数据流量预测资源分配数据传输任务卸载

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有机半导体荧光传感材料及危险化学品检测应用

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中国科学：化学 2020年第1期50卷 92-107页

作者：徐炜贺庆国程建功中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

荧光传感材料作为有机半导体光电功能材料的重要组成之一,以其灵敏度高、选择性强、响应速度快等优势,成为当前化学传感领域的一个研究热点,近年来在反恐、禁毒等领域有着广泛的应用.然而目前,对荧光敏感材料各项性能参数的设计与优化,... 详细信息

荧光传感材料作为有机半导体光电功能材料的重要组成之一,以其灵敏度高、选择性强、响应速度快等优势,成为当前化学传感领域的一个研究热点,近年来在反恐、禁毒等领域有着广泛的应用.然而目前,对荧光敏感材料各项性能参数的设计与优化,依然存在着经验性问题,需要基于构效结合思维,从待测物质的分子层次的物性认知出发,更有针对性地设计相应的传感材料.本文基于国内外前沿工作,结合本课题组多年在危险化学品荧光传感方向的经验,以爆炸物、神经毒剂和合成毒品的检测为例,对荧光敏感材料的设计原则和传感的分子级微观作用机制进行了系统论述.

关键词：有机光电材料荧光传感设计策略痕量检测分子级机制

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