基于创新能力培养的射频技术与天线课程教学改革

为了提高电子与通信工程领域硕士研究生的创新实践能力,以射频技术与天线课程为例,提出将电磁仿真技术CST引入到教学过程中,利用可视化的方式将复杂的物理参数与不易理解的物理意义有效地结合,提高学生的学习兴趣和创新实践能力.引进一个综合的教学案例,通过将非线性超表面和微带天线有效地结合,设计一款基于非线性超表面的天线功率防护罩.该综合教学案例的引入以及可视化的教学方式,有助于激发学生的研究兴趣,提高学生的创新意识和综合实践能力.     

物理量教学论析

物理量是物理学的重要内容，定量的物理定律和物理定理描述的就是物理量间实际存在的变化依赖关系．只有把物理量搞清楚了，才能理解、掌握物理定律和物理定理．1一般性问题何谓物理量？有的辞典列入了这一条目，但在诠释方面值得商榷．例如，“在物理学上，可用数学式予表示且能实际测量的最，称为物现负”，这种诠释的不足，一是未提及物理量的本质，二是有些物理量也不能用数学式予表示，象长度、时间、力等，都没有定义公式．又如，物理量是“量度物质的属性和描述其运动状态时所用的谷种最值”，这种诠释虽揭示了物理量的本质，但也值…     

采用两级检测的MIMO OFDM空频变换方案

提出一种能够较好抑制无线通信中多天线间干扰的空频变换方案,将方案应用于MIMO OFDM Turbo收发机中．在发射端,对每个发射天线使用预先设计好的模式进行符号映射．在接收端,利用该预先设计的发射映射模式,通过两级检测接收机的迭代过程进行检测和译码判决．其中第1级检测包括MMSE检测及干扰抑制,第2级检测包括BCJR（Bahl Cocke Jelinek Raviv）或SOMA（soft output M-algorithm）（M-算法）检测．在每次迭代中,软信息在检测器和译码器之间交换,多个数据流间的干扰被抑制．仿真结果显示,对于4发4收的多天线系统,该方案性能优于D-STTD CC．经过2次及3次迭代时,其性能优于D-STFD Turbo方案．     

谐振式无线输电的可行性研究

从原理上和技术上对谐振式无线输电的可行性进行研究，并对其电磁辐射进行了分析，认为谐振式无线输电只能作为输电的一种补充的手段，适用于小功率、短距离或者是一些特殊的场合．     

极性介质热刺激电流与偶极子分立激活能分布

该文从单一激活能电偶极子去极化对热刺激电流贡献的物理过程出发，用数值计算方法计算了多激活能级电偶极子去极化对电流的贡献。结果表明当电偶极子间激活能之差小于２ｋＴ时，电偶极子可以看作以能级连续分布的形式存在；如果大于２ｋＴ，则可按分立存在形式处理。对热刺激电流方程中的超越函数进行分析后，导出了直接从电偶极子热刺激电流上获得其激活能的方法，其与数值计算结果符合得相当好。     

Gnuplot在大学物理实验演示中的应用

介绍了开源软件Gnuplot在大学物理实验演示中的应用,利用该软件对杨氏双缝干涉、牛顿环和李萨如图形进行演示,将计算机模拟仿真与物理建模相结合,使大学物理教学可视化.结果表明,相比于传统的Matlab、Mathematica和C语言等仿真程序,Gnuplot程序具有免费、简单高效、跨平台和仿真实验结果更直观生动等特点,很适合在演示教学及学生自主学习探索中推广,为物理演示教学提供了一种新的思路.     

一类弦振动问题的计算机辅助分析

利用MATLAB软件及有限差分方法求解一类有界弦振动问题，并将数值解可视化，使对该类问题的解的物理意义有了直观的认识，将数值解与解析解比较，说明所选择数值方法的可靠性和计算机辅助分析的重要性．     

基于HFSS的不同形状微带贴片天线的仿真设计

微带贴片天线的贴片形状是影响天线性能的重要因素．通过HFSS软件对矩形微带贴片天线和圆形微带贴片天线进行设计与仿真,比较了两种不同形状贴片天线的尺寸以及各自的S参数图、方向图和输入阻抗图．仿真结果表明两种微带贴片天线都存在带宽过窄的问题．综合考虑天线的各项性能指标,矩形微带贴片天线要优于圆形微带贴片天线．     

改进的聚类算法在现代教育技术混合式教学中的应用

混合式教学打破了教学中空间上的限制，在教学中发挥着重大作用．将成熟的线下教学流程通过网络资源建设形成同等教学效果的线上课程．资源的可拓展、易获取、复观摩等特性将使课程资源更适合学生进行自驱式研究学习，强化学生知识获取能力．以研究线上线下混合式教改效果为目的，在深入研究聚类算法的基础上，提出一种改进的k-means算法，并将其运用到现代教育技术课程的教学方法改进中．在大数据的环境下，通过实验对学生学习行为模式进行挖掘，从而及时详细地理解学生的学习状态，准确判断学生的学习行为，从而优化教学，以此对改进后的教学做出评价及建议．数据分析结果可根据学习行为习惯划分出不同类型的学生，从而指导教师进行更有针对性地改进教学方案，提高教学质量，有利于混合式教学的长远发展．     

数字图像隐藏处理设计

本设计采用Matlab程序，根据信息混合算法，设计信息隐藏于数字图像中，用户可任意改变混合参数，即可观察信息隐藏效果及计算出混合图像与载体图像均方根误差和，并可根据需要存储结果，分析特征．这种图形化、可视化，形象直观便于理解图像隐藏处理过程和算法模型的物理特征．本设计开发目的是给数字图像处理的学习与分析研究提供一个软件平台．     

聚合物成型工艺学信息化教学

聚合成型工艺学是高分子材料与工程专业的一门重要专业课，具有很强的理论性和实践性．探讨了该门课程在传统教学过程中存在的问题，并从教学体系构建，课前——课中——课后全过程信息化建设以及虚拟仿真实验的引入等多方面对其进行信息化教学探索，显著提升了教学效果．对信息化教学过程中，教师的主导性地位，学生抽象思维能力的培养以及考核方式等方面的问题进行了思考，并提出了改进方案．     

网络教育教学的本质及基本特征研究

基于网络教育教学是一种全新的教育理念，本文对网络教育教学的概念、本质及其基本特征做了详细的论述，并与传统教育进行了比较，最后提出了网络教育是新世纪教育发展的一个必然趋势．     

一种新的天线空域极化特性远场测量法

提出一种天线空域极化特性的外场测量方法. 该方法引入金属球和二面角两种定标体作为雷达目标进行观测, 建立雷达天线波束扫掠目标的回波信号模型. 推导了天线空域极化特性的测量方程,通过对回波电压样本的处理和求解 获得天线的极化特性,并给出了完整的解析表达式和可用于工程实际的测量步骤. 实测数据和仿真实验表明,该方法能 有效降低设备量和测量成本,提高雷达远场预报的逼真度.     

天线物理特性对MIMO信道空域相关性的影响

针对天线物理特性会对MIMO信道空域相关性产生影响的问题,分析耦合和极化效应的产生及影响机理,构建非均匀散射环境下综合天线物理特性的单极化MIMO信道模型,据此导出MIMO信号的空域相关性理论表达式,并针对3GPP SCM标准信道场景参数进行仿真.仿真结果表明,耦合效应随天线间距变小而更显著,极化因子则与不同极化天线组合有关,两者在一定程度上可降低MIMO信道的空域相关性,但均不能有效提高系统容量性能.     

试探Reactor动力学系统在物理演示实验中的应用

在物理课堂中利用计算机仿真演示实验进行辅助教学一直受到许多关注与研究．已有各种技术被应用到进行物理仿真演示的多媒体教学软件的开发中．本文论述了如何利用3dsMax中的Reactor动力学系统这一新技术进行物理力学现象的仿真演示，这种技术具有不需编程、创作快捷、形象直观且容易学习、实现交互性好等特点．     

光纤通信技术课程中光传输理论教学改革

光纤中的光传输是光纤通信技术课程中的理论教学难点,从麦克斯韦方程组出发,对现行的2种分析方法进行统一,采用NLSE软件包对光纤中的光传输特性进行数值仿真与可视化.这些教学改革与探索有利于培养学生对光纤中的光传输理论分析的全局意识,有利于提高学生对光纤中的光传输特性的感性认识与理解.     

双向跳空通信系统的物理层安全方案

为了保证双向无线通信物理层传输的安全,提出一种基于双向权值训练的多天线跳空方案.合法通信双方利用双向训练得到彼此之间互易且唯一的信道特性,根据跳空图案生成算法由信道特性生成一致的跳空图案,双方按此跳空图案切换天线来收发信息.传统的"反向训练"的是通过隐藏发送方跟窃听方的信道特性,使窃听方无法正确地加权接收信息,从而达到信息保密的目的;其默认的是接收方单纯接收,如果接收方发送信息则安全得不到保障,而该方案是利用合法双方共有的天线切换方式来保证通信的安全.引出一种空频复用的训练方式,能够在保证准确性的同时大大提高权值训练效率.仿真结果表明,所提出的安全方案可以在双向通信中使得窃听方保持较高的误比特率,具有较好的防侦听能力.     

确定二向应力状态下主应力与主平面对应关系的几种方法

在二向应力状态下，已知单元体上正应力和剪应力（如图一所示）用解析式可求出主应力和根据主应力符号规定，从而确定出两个主应力的大小；其主位即相对应的主平面由解析式定出和其关系为即有两个主平面，它们互相垂直。但要明确在哪一个主平面上，有的教材比较模糊，有时学生很难马上理解，在求解这类问题中，易出错。因此，笔者在多年教学的基础上，总结出几种不同的明确它们对应关系的方法，以供参考。一、观察判定法的方向必定在剪应力和共同指向的象限内。由公式求出和则和与和的对应关系就完全确定了。二、直接判别法由主应力公式求出…     

一种RFID读写器天线的设计与分析

本文设计了一款中心频率工作于2.45GHz的RFID(Radio Frequency Identification,RFID)读写器天线。该天线是对矩形微带天线的改进,通过对矩形贴片进行镂空,以原点处为中心,分别镂空六个尺寸相等的小矩形,以改变矩形贴片表面电流分布,使其具有更强的电磁辐射特性。此外,本文还使用HFSS软件进行仿真验证。结果表明,该天线回波损耗在2.43～2.50GHz频段内低于-10dB,在中心频率2.45GHz处回波损耗约为-21dB,改进后的矩形微带贴片中心面磁感应强度平均高于原矩形微带天线约10A/m。     

Turbo码和空时块码接连调制系统的研究

采用空时分组编码与Turbo码级联技术，提高了经过衰落信道的无线通信系统可靠性．利用双天线发送分集和单天线接收系统，其中将1/2Turbo码作为外码、简单的空时分组码作为内码,叠代解码方案基于MAP算法．解码的复杂程度取决于外码格栅复杂程度．仿真结果表明，利用空时分组编码的发送分集，可在几乎不增加额外处理量的情况下显著提高系统的接收性能．