下一代光接入网中物理层关键技术研究进展

5G和数据密集型应用的兴起对下一代光接入网的容量提出了新的挑战.作为最成熟的宽带光纤接入技术,无源光网络（passive optical network,PON）受到了广泛关注.为了在满足功率预算的前提下实现更高的传输速率,提升物理层性能的关键技术一直是该领域的研究热点,同时尽可能地降低系统成本对PON的大规模部署有着重大意义.该文梳理并总结了光接入网中物理层关键技术的研究进展.介绍了PON标准的演进和现状,分析了下一代PON面临的挑战和成因,重点阐述了数字均衡技术、高阶调制格式、光放大、前向纠错、非线性串扰实验分析以及低成本相干检测等关键技术及其研究进展,并综述了当前相关工作的研究成果.     

人工创制植物无融合生殖的研究进展

无融合生殖(apomixis)是指植物绕过正常减数分裂与受精过程形成克隆种子的一种无性生殖方式.无融合生殖具有固定杂种优势的潜力,长期以来一直是研究的热点.但是,由于其形成机制复杂一直未能取得突破.在深入研究植物有性生殖机制的基础上,通过人工设计创制无融合生殖有望成为实现杂种优势固定的一个可能途径.研究发现,同步突变多个减数分裂关键基因可以将减数分裂过程转换为类似有丝分裂过程,产生与母本遗传背景完全一致的克隆配子(mitosis instead of meiosis, Mi Me);在Mi Me背景下引入特殊的基因组消除系或编辑诱导孤雌生殖的关键基因能够成功实现无融合生殖.本文对无融合生殖技术的研究进展进行了总结,并对今后无融合生殖技术的改良以及将其在作物育种中的应用进行了讨论.     

基于协方差矩阵重构的单基地MIMO阵列无网格DOA估计方法

提出了一种单基地多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)阵列中的协方差矩阵重构的无网格波达方向(direction-of-arrival, DOA)估计方法。该方法通过降维处理将MIMO阵列等效为信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)提升的均匀线列阵,将目标方位估计问题转化为混合范数最小化(mixed norm minimization, MixNM)稀疏信号重构问题。进一步给出了与该稀疏重构问题等价的基于网格的凸优化问题,并模型化为半定规划来求解。为了解决网格大小影响估计性能的问题,利用了等价均匀线列阵的托普利兹结构,模型化为半定规划问题来重构无噪声协方差矩阵,最后通过范德蒙分解来估计目标方位。与传统的基于MixNM方位估计方法相比,该方法减少了优化变量个数。与其他离网格方法相比,该方法估计精度不受网格大小的影响,且能够估计相干源目标。实验仿真验证了该方法的有效性。     

基于SWIPT的无小区大规模MIMO-NOMA系统能量效率研究

无小区大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)与非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)都是未来6G的使能技术。无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer, SWIPT)技术在进行信息解码的同时收集能量,与无小区大规模MIMO-NOMA优势互补。文中基于SWIPT研究无小区大规模MIMO-NOMA系统中的能量效率问题,通过联合优化功率分配系数和SWIPT的时隙切换(Time Switching, TS)系数,提高系统的能量效率。为了最大化能量效率,采用布谷鸟算法设计功率分配系数。考虑一种特殊情况,将所有终端的TS系数设置相同,进而推导了最佳TS系数的封闭表达式。仿真结果表明,相较于几种已有方案,文中提出的优化方案可以显著提升系统的能量效率。     

无人机编队时差定位时的空间布局分析

为解决多站站址布局问题,提出一种基于改进樽海鞘群算法(SSA)的无人机编队站址布局优化算法.通过将樽海鞘群算法与反向学习策略(OBL)结合,以提高樽海鞘种群的多样性,可扩大搜索范围,提升全局勘探能力,从而提升算法寻优能力.以最小化目标所在区域内平均定位误差作为目标函数,对无人机编队进行被动时差定位的站址布局进行优化.在...     

基于气动弹性共振的无叶发电风机发电原理研究

目前,能源问题日益紧张,尤其是电力资源短缺直接影响着经济发展的命脉,采用清洁能源成为必由之路,而广泛使用的水平式风力发电机存在诸多缺陷。文章提出了一种基于气动弹性共振的具有良好使用性能的无叶发电风机,就该无叶发电风机的理论基础及可行性展开研究,运用理论方法求解这一流固耦合过程存在计算上的局限性,而应用有限元分析则可以压缩工作量。研究成果可为后期制造相关产品提供理论支撑。     

无碱脱臭Ⅱ型工艺在重油催化裂化装置的应用

兰州石化公司炼油厂重催车间采用石油大学的无碱脱臭II型工艺对原先的液-液法工艺进行改造,用于处理催化汽油。该工艺采用下流式固定反应床,使用预制型AFS-12催化剂和ZH-22助剂。两年多的工业运行情况良好,催化剂、助剂活性高,稳定性好,能够满足催化裂化改造后的汽油精制的要求,取得了良好的经济效益和社会效益。     

电动汽车永磁同步电机无传感器FOC DTC混合控制系统

针对电动汽车中永磁同步电机(PMSM)的高效控制问题,提出一种基于磁场定向控制-直接转矩控制(FOC-DTC)混合系统的无位置传感器控制系统.首先,在考虑FOC和DTC的各自优势下,构建FOCDTC混合控制系统,提高系统的稳定性和鲁棒性.然后,融入弱磁控制技术,提高电机高速运行时的控制性能.最后,利用滑模观测器,根据电机αβ轴的电流信息来估计电机转速,实现无位置传感器的PMSM控制系统.仿真结果表明,提出的系统能够准确且稳定地控制电机转速,具有可行性和有效性.     

基于改进型BP神经网络的无刷直流电机调速系统的应用研究

针对无刷直流电动机的速度问题,提出了一种基于改进型BP神经网络的无刷直流电机调速系统,即利用改进型BP神经网络来优化PID控制器的比例,积分,微分系数。所采用的BP神经网络的学习算法为粒子群算法,可以有效克服标准BP算法一般所存在收敛速度慢、存在局部极小值等问题,从而可以实现对无刷直流电动机的高精度的速度控制。最后,建立了仿真系统,其结果表明该算法效果良好。     

忆阻器阻变随机存取存储器及其在信息存储中的应用

忆阻器具有依赖于激励历史的动态电阻,可以用来构造少晶体管的非易失性半导体存储器(NVSM),也称为阻变随机存取存储器(RRAM).本文提出了一种基于忆阻器的阻变随机存取存储器(MRRAM)——可与现代计算系统相兼容的纳米级二值存储器实现方案,其结构与静态随机存取存储器(SRAM)类似,但用忆阻器替代基本RS触发器存储信息.在此基础上,通过改进该MRRAM,可以实现在一个存储单元中存储多比特信息(以灰度级形式)的多值存储器,大大提高了存储密度.给出的计算机仿真和数值分析验证了本方案在存储ASCII字符和图像中的有效性,探讨了灰度图像存储的新方法.