高斯型调制相干态的零差测量原理

对高斯型调制相干态的零差测量技术进行分析,认为用平衡零差探测效果最佳。在量子力学的框架下,研究零差探测技术测量高斯型调制相干态的原理,确定光子数与相位的关系,阐述相干态的测量技术,分析了测量信号及其方差。     

福克态视角下的弱测量放大

利用弱测量方法研究任意量子态指针的放大效应.当指针态是偶宇称态时,在动量空间或者位置空间中,不仅可以给出指针的微弱平均平移的放大解析式,也可以给出其最大放大值.表明这类偶宇称态使得弱测量放大有了精确解,从而更容易找到放大极限.这些结果不仅丰富了弱测量理论,也加深了人们对弱测量的理解.     

量子弱测量中的放大效应研究

目的研究量子弱测量过程中的信号放大极限,利用弱测量方案提高量子测量的精确度。方法采用理论推导获得仪器读数的上限,结合数值计算的方法对弱测量的放大效应进行验证。结果在弱耦合强度的条件下,通过选取合适的先选择态和后选择态,弱测量方案能大大提高仪器指针的读数。结论量子弱测量方案的放大效应能压制测量过程中的系统误差,从而大大提高测量精确度。     

制备腔场纠缠压缩相干态的新方案

提出了一种利用V型三能级原子与大振幅相干态腔场的Raman相互作用来制备相干压缩纠缠态的方案．在这个方案中,一个V型三能级原子连续通过多个处于压缩相干态的腔,通过Raman相互作用,整个系统处于纠缠态．而后,对原子进行探测,则腔场组成的系统坍缩到多模压缩相干纠缠态．     

多体纠缠相干态的量子隐形传输

提出了一种适用于多体纠缠相干态的量子隐形传态方案，利用分光仪等光学器件，通过简单的么正交换和两体态上的光子数的测量，实现了多体纠缠态的量子隐形传输。     

基于相干态指针实现光机械系统中的弱测量放大

为理解相干态指针在光机械系统中进行正交后选择弱测量导致镜子位移的放大效果,本文引入了一种新的有关放大的物理机制,同时提出了满足这种放大机制的光机械系统方案,对光机械系统在量子通讯、量子传感、量子计算的应用具有一定的指导作用。     

原子腔场系统中弱相干态的几率传送

提出了一个用原子与腔场纠缠态作为量子信道,非贝尔态测量和腔量子电动力学技术实现弱相干态的隐形传送的方案,分析了平均光子数对传送相干态的影响,发现平均光子数在0.25附近时效果最佳.该方案的最大优点是在某种程度上可以避免退相干现象.     

制备纠缠相干态的准贝尔基

通过分析光学分束器对相干态光场的作用特点,设计了一套制备纠缠相干态光场的装置. 提出了一个制备纠缠相干态的准贝尔基的方案. 在这个方案中,通过利用分束器变换和光子探测,可以从已有的一个纠缠相干态出发,制备出一组四个纠缠相干态的准贝尔基.     

连续变量系统中准对称多模高斯态的纠缠

基于现今连续变量系统中高斯态纠缠的一些研究成果,利用负性对数为纠缠度量来讨论一个准对称的N模高斯态的纠缠问题.以一个准对称八模高斯态为例,寻找八模高斯态和与其对应的两模高斯态共变矩阵参数之间的解析关系.研究发现在多模高斯态对应两模高斯态的方案中由于省略了多模高斯态辛本征值的部分信息,导致这种方案虽然可以使多模高斯态对应为一个两模高斯态,但是这种对应关系不是唯一的,一个两模高斯态可以对应很多不同的多模高斯态,而且这些高斯态拥有着相同的纠缠信息.通过寻找八模高斯态与两模高斯态参数间的解析关系,研究发现只要确定辛本征值就能得到八模高斯态和两模高斯态参数之间的解析关系,按照这个思路可以得到N模高斯态与两模高斯态参数间的解析关系.     

基于光学参量放大的量子干涉仪

文章综述了基于光学参量放大的量子干涉仪。高灵敏度干涉仪是实现精密测量的一种重要仪器，它的灵敏度受限于探测光场的真空起伏所决定的标准量子极限。构建新型结构的量子干涉仪可以实现突破标准量子极限的微弱信号测量。一方面，利用光学参量放大器作为非线性分束合束器，可以构建非线性迈克尔逊干涉仪，在保持噪声水平不变时将相位信号放大，使其灵敏度超越标准量子极限。另一方面，在基于光学参量放大器的量子马赫-曾德尔干涉仪中，干涉仪两臂中光学参量放大器产生的相位压缩态直接用作相敏量子态，通过同时压缩散粒噪声和放大相敏场强，能够实现突破标准量子极限的微弱信号测量。基于光学参量放大器的量子干涉仪为量子精密测量的实用化发展提供了参考。     

基于高斯学习多峰延迟粒子群优化算法

为克服粒子群在解决多峰函数复杂问题时存在收敛速度慢和极易陷入局部最优值的缺点,提出了一种基于高斯学习多峰延迟粒子群混合算法。首先引入改进的高斯学习提高算法的收敛速度,然后在此基础上,针对4 种进化状态在算法中引入延迟因子避免局部最优问题。通过对6 个单峰多峰测试函数进行仿真实验,验证了GLPSO( Gaussian Learning PSO) 算法具有更好的收敛速度,同时验证了GLMDPSO( Gaussian Learning Multimodal Delayed PSO) 算法在处理多峰函数复杂问题时具备更好的全局搜寻能力。因此,改进算法在解决多峰函数寻优问题时可有效跳出停滞状态,提高收敛速度并具有较好的寻优能力。     

光强自助校准的太阳能电池 J-V 自动测试系统

为解决现有太阳能电池测试系统结构复杂、价格昂贵和使用不便等问题,研制了一种具有光强自动校准功能的太阳能电池 J-V( Current Density-Voltage) 特性测试系统,能实现多个太阳能电池器件的自动测 量。系统由计算机及测试软件、数字源表 Keithley2400、输出功率为 500 W 的氙灯光源及其驱动电源、多器件自动 切换及其测量电路、标准光电二极管组成的光电流测量电路及光强校准电路、氙灯工作时长测量电路等模块构成,上位机测试软件采用 Visual Basic 语言编写。测试软件依据在标准光电二极管测到的光电流,并通过单片机控制的调光电路输出相应的直流电压到氙灯驱动电源,实现了氙灯光强的自动校准和标准100 mW /cm2 AM1． 5太阳光谱的输出,同时测试软件通过数字源表和多器件自动测量电路分别测得各器件的 J-V 特性,并计算出器件的效率等参数。测试结果表明,该系统达到了既定的设计目标,具有成本低、自动化程度高且使用方便等特点。     

基于光子技术的实时频率测量方法

研究了一种基于光子技术的实时频率测量方法,该方法利用两个级联强度调制器构成光子混频结构.通过理论分析与模拟仿真,设计了光通道与射频通道延时差,以优化测量带宽,同时保证测量精度.由于测量系统对微波信号实现混频后,输出的直流光功率与频率存在对应关系,利用光功率计对直流光功率进行监测,便可实现实时频率测量.该系统未采用光电探测器,极大地降低了系统成本.实验结果表明,在1~6GHz频率下,测量误差低于±0.12GHz.     

变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制器设计

提出了一种变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法,用以提高分数阶系统的性能;在变论域自适应模糊控制的设计中,引入分数阶扩张状态观测器和分数阶跟踪微分器;在变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制中,利用分数阶跟踪微分器将输入信号转化为平滑跟踪和高质量差分信号,用扩张状态观测器获取每个状态变量的估计值、不确定性的实时动态模型以及外部扰动．为了消除稳态误差,提高控制精度,提出了可变值域的扩张状态误差积分;将变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法和分数阶自抗扰控制 (FADRC)算法对典型的分数阶系统进行仿真,验证了所提方案的优越性和有效性．      

基于模拟目标的光测装备实战化训练方法研究

为解决当前光测装备因缺乏接近武器装备试验实际情况的合作目标而不能进行实战化训练的难题,提出了基于模拟目标的光测装备实战化训练方法。根据光测装备及目标的实际情况,构建目标三维模型,对其分别进行可见光、红外成像特性处理,生成目标的光学特性模型。采用3 次B 样条曲线拟合目标弹道曲线,进行运动姿态处理后获得姿态控制信息,与特征事件等信息一起封装生成目标运动特性模型。利用计算机仿真技术构建虚拟三维空间,在其中仿真光测装备跟踪测量目标的场景,在光测装备上无缝生成模拟目标,对光测装备进行实战化训练。在现役光测装备上进行了应用验证,实现了光测装备基于模拟目标的实战化训练,结果表明该方法切实可行。     

基于Cortex-M3和多传感器数据融合的咪表系统设计

针对目前咪表停车收费系统管理难和收费乱的问题,基于ARM Cortex-M3处理器提出一种运用多传感器融合技术检测车位状态的智能咪表管理系统的设计方案.阐述了系统的组成、工作原理和软硬件设计,并对设计方案进行实验验证.实验结果表明:系统的车辆检测精度较高,运行稳定,基本满足路边停车收费的要求.     

基于FFT的互感式电流信号检测装置的设计

为解决对电路中电流信号的实时监测及谐波分析问题,利用传感器技术设计出一套高精度基于FFT( Fast Fourier Transform) 的互感式电流信号检测装置。该装置可对环路电流信号进行非接触式测量,硬件电路包括互感式电流传感器和检波电路,软件部分以STM32 为主控制器,对信号进行傅立叶变换得到频率和幅度信息。这种以微处理器为核心的测量装置可以实现测量自动化和功能多样化,在工业领域具有一定的应用价值。经实验检测,该系统的频率分辨率可达到1 Hz,幅度分辨率可达到0． 5 mA,测量电流信号频率误差小于2% ,幅度误差小于5%。     

边缘检测方法在线阵CCD大坝位移计中的应用

根据大坝变形监测的实际需求,采用先进的CCD以及FPGA技术,设计了用于大坝水平位移监测的高精度位移计．根据线阵CCD的特性,论述了利用平行光源进行测量的结构及原理．通过对CCD图像进行数字化,采用数字的高斯滤波及边缘检测算法对CCD图像进行像元级的边缘定位．在实验中运行了FPGA作为处理部件,采用VerilogHDL对处理算法进行逻辑设计,通过论证,系统具有很高的测量精度以及集成度．     

基于模式分集的大气湍流补偿技术研究

针对空间光通信系统中大气湍流对系统性能影响较大的问题,提出了基于模式分集结合最大比合并 ( MRC: Maximum Ratio Combining) 算法的大气湍流补偿方案,采用不同模式作为独立信道进行空间分集接收, 利用最大比合并算法实现多模式信道的分集合并。其中在最大比合并算法实现方面,把不同支路的信噪比测 量问题转化为数字域的信噪比权重系数计算问题,简化了硬件实现难度。应用VPItransmissionMaker 仿真平台 并结合Matlab 编程,搭建仿真系统,验证了该方法的有效性。仿真结果表明,该方法能很好地补偿大气湍流对 空间光通信系统性能的影响,而且对强湍流的补偿效果略好于弱湍流,模式分集数量越多,补偿效果越好。     

基于2台双声道录音设备的声源定位精度分析

利用声音定位野生动物,是一种低干扰、非损伤的监测方式,在动物研究中有广泛的应用．已有的动物声音定位装置需要对录音设备进行较大的改造,这提高了声音定位系统使用的成本．本文介绍的声音定位系统,基于2台户外常用的双声道录音设备,通过延长话筒到录音机的数据传输线,以实现对声源的定位,该定位系统在硬件改造上的花费极少．文中探讨了定位系统布设的方式:以同一台录音机的2个话筒的连线作为基线,当2条基线中点重合时有效监测范围达到最大．并基于定位误差的分析,提出了在实际应用中降低定位误差的建议:精确定位话筒位置、减小时间测量的误差、在能够获取录音的前提下尽可能延长基线长度、基线延长线避开监测动物频繁活动的区域、考虑环境温度对声速的影响等．采用该设备对播放的山麻雀（Passer cinnamomeus）和黄腹山雀（Pardaliparus venustulus）各50句鸣声进行定位,误差分别为（0.806±0.259）（均值±标准差）m和（0.781±0.293）m,满足实际应用的需求．