检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：徐侃迪南京邮电大学

学位级别：硕士

随着光纤技术的日益成熟,光纤在光通信、光器件、非线性光学等领域都已经有了广泛的应用。光纤传感器作为现代光纤技术重要分支之一,由于其体小质轻、响应速度快、抗电磁干扰等优势,受到了广泛的关注。但是其也面临交叉传感、传感灵敏... 详细信息

随着光纤技术的日益成熟,光纤在光通信、光器件、非线性光学等领域都已经有了广泛的应用。光纤传感器作为现代光纤技术重要分支之一,由于其体小质轻、响应速度快、抗电磁干扰等优势,受到了广泛的关注。但是其也面临交叉传感、传感灵敏度、结构脆弱等问题的影响。本文提出一种基于微流控的光子晶体光纤传感系统,也可成为光流控系统。该系统利用光子晶体光纤本身的微流通道和光纤的快速响应,在连续流通微量体积样品的情况下完成结构的制备或样品的检测。本文的主要研究内容如下:(1)研究了一种充液光子晶体光纤温度传感器。通过注射泵将光子晶体光纤完全填充折射率为1.45的折射率匹配液,然后将充液完成的光纤熔接在两段单模光纤之间,测量该结构在不同温度下的透射光谱。实验结果表面,该充液光子晶体光纤随温度改变可以形成全反射引导型光纤和带隙型光纤的转换。在30℃到60℃温度变化线性良好,且灵敏度高达7.88nm/℃,说明光子晶体光纤传感性能良好。(2)提出了一个自由空间光耦合在线光流控系统,利用空间光耦合将微量液体循环和光谱采集在一段光子晶体光纤结构内同时实现,从而完成一种新的综合分析光化学反应的技术。通过对光纤参数的计算、透镜组合的选择和微流控器件的调研与设计,搭建这一系统。其以一种直接的方式进行样品制备、分离和分析或用于微结构系统中敏感流量的测量。光化学反应物可以通过高分辨率光谱在线监测,实现基于试管无法实现的实验,可以提高光纤传感器的响应速度、进出样品灵活性及实验可重复性等能力。光子晶体光纤中的低体积连续待检测液体流动使得该方法比基于试管的分析方法少采样大幅降低,且耗时更短。(3)设计出熔接型在线光流控系统,该系统易于耦合不需要透镜和位移台进行空间光操作,结构紧凑且独立。通过光纤侧抛机或飞秒激光微加工技术,在石英毛细管上制作开口作为液体进出光流控系统的通道。利用银镜反应,通过微流控通道在毛细管内进行镀银膜试验。通过测试对比不同长度和内径的镀膜前后样品,发现镀银膜后会对石英毛细管的折射率灵敏度和温度灵敏度都有不同程度的提高。

关键词：微流控光子晶体光纤光纤传感

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功率分配比大范围可调的光功率分配器集成芯片

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光学学报 2021年第6期41卷 198-205页

作者：廖莎莎廖柯包航张甜甜刘继伟廖希重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京211189 重庆声光电有限公司重庆400060

光功率分配器(OPS)是光子集成电路的基本元件之一,广泛应用于多种领域。功率分配比(PSR)可调的OPS可提高光子集成电路的灵活性,简化光子集成电路系统。提出了一种硅基PSR大范围可调的OPS集成芯片方案,通过将对称2×2多模干涉仪、波... 详细信息

光功率分配器(OPS)是光子集成电路的基本元件之一,广泛应用于多种领域。功率分配比(PSR)可调的OPS可提高光子集成电路的灵活性,简化光子集成电路系统。提出了一种硅基PSR大范围可调的OPS集成芯片方案,通过将对称2×2多模干涉仪、波导光栅和狭缝结构等硅基器件结合在一起,并改变输入光信号的波长和微型热光调制器两端加载的电压,实现了大范围可调的PSR。实验结果表明,本方案得到的两种OPS结构可分别在6.72 nm和5.56 nm波长范围内实现0.51~36.91和0.88~230.46的PSR变化;在50℃的温度变化下,可实现8.58~29.75和5.01~425.43的PSR变化。且该OPS具有尺寸小、质量轻、灵活性高等优势,可广泛应用于光开关、信道划分、功率分配等通信和信号处理领域。

关键词：集成光学分光器全光器件硅光子学光子集成电路

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基于信息后处理的OAM态成分检测方法及应用

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北京邮电大学学报 2019年第1期42卷 133-138页

作者：赵生妹张文浩姚浩顾晓帆李威南京邮电大学信号处理与传输研究院南京210003 教育部宽带无线通信与传感网技术重点实验室南京210003

为了有效提升轨道角动量(OAM)态的检测效率,提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)的OAM态成分检测方法.在马赫曾德尔干涉仪2臂上加入道威棱镜,其中一个道威棱镜设置为0,另一个道威棱镜设置为0～180°旋转,以接收干涉总光强,并对总光强进... 详细信息

为了有效提升轨道角动量(OAM)态的检测效率,提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)的OAM态成分检测方法.在马赫曾德尔干涉仪2臂上加入道威棱镜,其中一个道威棱镜设置为0,另一个道威棱镜设置为0～180°旋转,以接收干涉总光强,并对总光强进行FFT,从而在FFT域中提取OAM态的成分信息.数值仿真结果表明,该方法可有效地实施单个OAM态和复用OAM态的成分检测.不同于传统OAM态的检测方法,本方法可同时获取对FFT域设定子区间内总能量的判决.当该方法被应用于OAM通信系统时,能直接判决各OAM态信息,显著减小系统噪声对OAM复用通信性能的影响.

关键词：功率受限轨道角动量态轨道角动量检测轨道角动量谱快速傅里叶变换

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水声传感器网络节点间安全通信机制研究

水声传感器网络节点间安全通信机制研究

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作者：李文静南京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,随着世界各国对海洋经济的日益重视,以及水下设备和通信技术的飞速发展,水声传感器网络(Underwater Acoustic Sensor Networks,UASN)已经成为新的研究热点。UASN因其通信容量大、覆盖范围广、建设成本低、定位能力强等优点,广泛... 详细信息

近年来,随着世界各国对海洋经济的日益重视,以及水下设备和通信技术的飞速发展,水声传感器网络(Underwater Acoustic Sensor Networks,UASN)已经成为新的研究热点。UASN因其通信容量大、覆盖范围广、建设成本低、定位能力强等优点,广泛应用于海洋监视和灾难预防等领域。由于UASN节点长期部署在无人看守,存在很大危险隐患的环境之中,容易遭受恶意节点的攻击。并且,UASN节点间通信具有不可靠的声学通道,较长的数据包传输时延,有限的信道带宽和较差的链路质量等特性。针对上述特性,如何确保UASN节点间安全通信是UASN面临的主要挑战。论文主要从身份认证协议和信任评估模型两个方面出发,研究UASN节点间安全通信机制,具体内容如下:(1)针对复杂环境下UASN节点因恶意节点导致节点身份不合法问题,论文提出了一种基于椭圆曲线加密的UASN节点间身份认证协议,以确认节点身份的合法性。首先,卫星节点在初始化阶段负责参数的选择以及初始化。接着,所有部署在工作区域内的汇聚节点在注册阶段进行安全性注册。然后,锚定节点和汇聚节点在双向认证阶段完成认证过程中,通过会话密钥进行通信。最后,经过协议分析表明,该协议能够抵抗被动攻击、抵抗主动攻击,同时可以保证UASN节点身份匿名性以及前向安全性,在安全和开销两个方面能够实现较好的平衡。(2)针对复杂环境下UASN节点因通信特性导致节点间信任关系的不确定性,论文提出了一种基于云理论的UASN节点间信任评估模型,引入云理论描述信任关系的不确定性,以检测恶意节点。首先,根据UASN节点间通信特性收集信任证据,以提高信任评估的准确性。其次,根据云理论构建信任云,以描述信任关系的不确定性。再次,根据UASN节点间不同的通信方式设计直接传递信任云、推荐传递信任云、间接传递信任云,并将这三种传递信任云合并,以检测恶意节点。最后,仿真实验表明,该信任评估模型在恶意节点检测率、恶意节点误报率和网络生命周期方面优于其它相关模型。

关键词：水声传感器网络安全通信身份认证椭圆曲线加密信任评估模型云理论

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基于立体热成像的电磁驱动灭火弹设计

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大学物理实验 2024年第1期37卷 69-74页

作者：庹忠曜江珊黄洵桢许增博孙科学吴润强南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏南京210023 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210023 南京邮电大学经济学院江苏南京210023

针对现有灭火弹灭火技术仍需人工操作,且具有延迟久、准度低、仅适用于明火环境等缺点,设计出一款基于立体热成像的电磁驱动灭火弹技术。该设计可通过数据插值以及三维成像原理确定当前区域内的最佳灭火点,并通过电磁炮驱动的形式使灭... 详细信息

针对现有灭火弹灭火技术仍需人工操作,且具有延迟久、准度低、仅适用于明火环境等缺点,设计出一款基于立体热成像的电磁驱动灭火弹技术。该设计可通过数据插值以及三维成像原理确定当前区域内的最佳灭火点,并通过电磁炮驱动的形式使灭火弹垂直命中最佳灭火点,实现了在时间占用与灭火功能上的双重高效性,对于目前的灭火弹智能化领域以及潜在火灾的防范具有一定应用价值。

关键词：灭火弹热成像电磁炮火灾防范

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大数据时代高校空间信息类专业中的点云智能处理教育与探索

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艺术科技 2024年第9期37卷 93-95,111页

作者：郭献涛苗立志杨柳杨立君南京邮电大学物联网学院江苏南京210023

目的:当前,随着大数据、云计算、物联网与人工智能等新技术的迅速发展以及在各学科的渗透,以海量激光点云为数据基础的数字现实时代已经来临,要求点云数据处理课程面向大数据智能化推进理论和实践教学改革。方法:文章以南京邮电大学物... 详细信息

目的:当前,随着大数据、云计算、物联网与人工智能等新技术的迅速发展以及在各学科的渗透,以海量激光点云为数据基础的数字现实时代已经来临,要求点云数据处理课程面向大数据智能化推进理论和实践教学改革。方法:文章以南京邮电大学物联网学院的本科课程——点云智能处理与应用为例,阐述该课程的教学体系及课程教学内容、实践教学内容的设计,并结合当前新型激光传感器与车载、机载等移动平台以及人工智能数据处理算法发展成果,将相关大数据智能化领域的新技术、新理论以及新案例融入传统课程教学中,摒弃以往僵化的教学模式,采用整体性思维重新组织与设计教学内容,完善学生的知识体系;强化实践教学设计与提高科研竞赛参与度,在实践与科研竞赛活动中实现与理论知识的融会贯通;综合应用问题驱动法与案例教学法等多种教学方法,增强学生的学习积极性,实现此课程的初步改革设计。结果:实践表明,通过以上教学与实践改革,学生的课程参与度明显提高,学生的独立思考能力得到锻炼,实践操作水平进一步提高。结论:文章的研究为大数据智能化时代空间信息类专业相关课程改革与实践以及培养具有人工智能背景的专业人才提供了参考,具有一定的借鉴价值。

关键词：大数据空间信息智能处理教学改革点云数据

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结合特权信息与注意力机制的场景识别

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郑州大学学报（工学版） 2021年第1期42卷 42-49页

作者：孙宁王龙玉刘佶鑫韩光南京邮电大学宽带无线通信技术教育部工程研究中心江苏南京210003 南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

在场景识别中,为了在只有RGB图像的测试阶段也能利用深度图像与RGB图像所包含的互补信息,以深度图像为特权信息,提出了一种端到端可训练的深度神经网络模型,用以结合特权信息和注意力机制。在该模型中,以图像编码到特征解码再到图像编... 详细信息

在场景识别中,为了在只有RGB图像的测试阶段也能利用深度图像与RGB图像所包含的互补信息,以深度图像为特权信息,提出了一种端到端可训练的深度神经网络模型,用以结合特权信息和注意力机制。在该模型中,以图像编码到特征解码再到图像编码为架构,建立了由RGB图像到深度图像再到深度图像高层语义特征的映射关系。通过注意力机制,将RGB图像高层语义特征与对应的深度图像高层语义特征进行融合,输入分类网络,最终得到预测结果。在测试时,只需要输入RGB图像,便可在该模型获取的深度图像特权信息的帮助下,提升场景识别的性能。大量实验结果表明:本文方法在SUN RGB-D和NYUD2两个场景识别数据库中分别取得了51.5%和65.4%的识别正确率,验证了所提方法的有效性。

关键词：场景识别特权信息注意力卷积神经网络

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高反射率、低温度敏感性的片上光反射镜

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光学学报 2021年第4期41卷 189-196页

作者：廖莎莎张甜甜包航刘继伟廖希重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京211189

反射镜作为光子集成电路的基本元件,被应用于量子通信、智能电网、航空航天等多种领域。高反射率、低温度敏感性的片上光反射镜可以大大简化光子集成电路系统,提高光子集成电路的可靠性和稳定性。因此,提出了一种基于绝缘体上硅的高反... 详细信息

反射镜作为光子集成电路的基本元件,被应用于量子通信、智能电网、航空航天等多种领域。高反射率、低温度敏感性的片上光反射镜可以大大简化光子集成电路系统,提高光子集成电路的可靠性和稳定性。因此,提出了一种基于绝缘体上硅的高反射率、低温度敏感性片上光反射镜方案。该方案采用Sagnac环结构,可在3.41 nm波长范围内实现超高反射率(反射率大于90%),在32.85 nm波长范围内实现高反射率(反射率大于80%)。通过片上微型热电极对该反射镜进行加热,结果表明,当微型热电极的功率从0 mW逐渐升高至6 mW时,在1566.5~1568.58 nm波长范围内反射镜的波长漂移量小于0.045 nm,反射率变化小于0.19 dB。该反射镜具有尺寸小、质量轻、制造简单、反射率高、损耗小、温度不敏感等优势,可广泛应用于激光器、微波光子滤波器、光传输网等通信和信号处理领域。

关键词：集成光学光反射镜 Sagnac环硅光子学光子集成电路

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面向无人机认知网络的分布式波束成形算法

面向无人机认知网络的分布式波束成形算法

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作者：朱圣祥南京邮电大学

学位级别：硕士

无人驾驶飞行器,通常被称为无人机,由于其出色的自主性,灵活性和悬停能力,在军事行动,物流运输,灾难救援,公共通信等各个领域都得到了广泛应用。然而,单无人机系统抗毁性弱,覆盖范围有限,难以提供稳定可靠的通信链路,为了解决这个问题,... 详细信息

无人驾驶飞行器,通常被称为无人机,由于其出色的自主性,灵活性和悬停能力,在军事行动,物流运输,灾难救援,公共通信等各个领域都得到了广泛应用。然而,单无人机系统抗毁性弱,覆盖范围有限,难以提供稳定可靠的通信链路,为了解决这个问题,可以采用多无人机协作通信的方式。分布式波束成形技术,作为协作通信领域的重要组成部分,由于能够获得满分集增益和高能量效率而获得了广泛关注。多无人机网络搭载分布式波束成形技术,可以有效对抗多径衰落并提高系统传输容量。为了进一步提高频谱利用率,抑制用户间干扰,可以采用认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)。CR能动态地感知频谱环境并适应统计变化,配备了CR的无人机可以依据实际通信需求,调整通信方案,在未授权的频段完成通信任务,从而极大地提升无人机网络的可靠性和安全性。因此,本文主要研究多无人机认知中继网络中的分布式波束成形问题,并探索不同通信场景下的波束成形算法,为实际的系统设计提供参考和依据。论文的主要工作如下:1.在已知部分信道信息的情况下,针对认知无人机中继网络,提出了一种发射功率最小化准则下的分布式波束成形算法。该算法在保证次级用户接收信噪比高于阈值,以及主用户所受功率干扰低于阈值的条件下,通过施密特正交化和迭代的方法得到分布式波束成形权矢量,实现中继发射总功率最小化。计算机仿真不仅验证了所提算法的可行性,而且分析了信道不确定程度,无人机中继数量以及主用户干扰门限对系统性能的影响。2.针认知无人机中继网络,利用已知的部分信道信息,以次级用户接收信噪比最大化为准则,在保证每个主用户所受功率干扰低于阈值的情况下,采用迫零波束成形结合最大瑞利熵的方法得到中继总发射功率受限约束条件下的分布式波束成形算法,进一步采用半定松弛的方法得到单中继发射功率受限的条件下的分布式波束成形算法。计算机仿真验证了所提算法的可行性。3.针对与卫星、无人机和地面无线网络频谱共享的情况,提出了一种接收信干噪比最大化准则下的分布式波束成形算法。该算法在保证单中继发射功率受到限制以及每个卫星用户接收信干噪比高于阈值的条件下,采用惩罚函数、Charnes-Cooper转化和凸优化的方法求解出最优波束成形权值。计算机仿真不仅验证了所提算法的可行性,而且分析了中继数量,卫星用户数量,中继发射功率门限以及卫星用户接收信干噪比门限对系统性能的影响。

关键词：无人机通信分布式波束成形认知无线电网络凸优化

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利用FBG传感信号诊断滚动轴承故障的检测方法

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中国激光 2020年第11期47卷 129-138页

作者：陈勇安汪悦刘焕淋陈亚武重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室重庆400065

针对传统轴承故障诊断算法精度低、易受噪声干扰等问题,提出一种经验模态分解与卷积神经网络相结合的诊断方法。利用光纤布拉格光栅(FBG)获取轴承的振动信号,再由经验模态分解将信号分解为多个本征模态函数(IMF)分量,并提取有效信号,利... 详细信息

针对传统轴承故障诊断算法精度低、易受噪声干扰等问题,提出一种经验模态分解与卷积神经网络相结合的诊断方法。利用光纤布拉格光栅(FBG)获取轴承的振动信号,再由经验模态分解将信号分解为多个本征模态函数(IMF)分量,并提取有效信号,利用IMF分量的结构特性将IMF分量组合成矩阵,输入至改进的卷积神经网络中进行故障分类识别。实验结果表明,所提方法能有效识别正常轴承、故障轴承及复合故障轴承,其识别准确率大于91%。

关键词：光纤光学轴承故障诊断经验模态分解卷积神经网络解耦分类

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