ISSN 
2016年 第45卷 第4期
2016, 45(4): 482-501.
摘要:
双基地合成孔径雷达（SAR）系统的发射和接收装置承载于不同的平台，系统配置灵活多样，接收装置适装性强，电磁隐蔽性好，不仅能实现对地侧视成像，还能够实现前视成像，是SAR技术新的发展方向之一。由于双基SAR在几何构型、工作模式、分辨特性和应用领域等方面与传统单基SAR存在明显差异，在成像理论、系统组成、收发同步、参数估计、运动补偿、成像处理和试验验证等方面，双基地SAR也存在一系列新的理论、方法和技术问题。近年来，国际雷达界对这些问题开展了广泛深入的研究工作，获得了一些新的认识。该文拟从空间关系和物理概念角度，论述双基SAR成像原理、构型分类、应用特点、系统组成、性能参数、研究现状和发展趋势，简要分析双基SAR与单基SAR的异同，并对双基SAR未来的发展趋势做简要的展望。
双基地合成孔径雷达（SAR）系统的发射和接收装置承载于不同的平台，系统配置灵活多样，接收装置适装性强，电磁隐蔽性好，不仅能实现对地侧视成像，还能够实现前视成像，是SAR技术新的发展方向之一。由于双基SAR在几何构型、工作模式、分辨特性和应用领域等方面与传统单基SAR存在明显差异，在成像理论、系统组成、收发同步、参数估计、运动补偿、成像处理和试验验证等方面，双基地SAR也存在一系列新的理论、方法和技术问题。近年来，国际雷达界对这些问题开展了广泛深入的研究工作，获得了一些新的认识。该文拟从空间关系和物理概念角度，论述双基SAR成像原理、构型分类、应用特点、系统组成、性能参数、研究现状和发展趋势，简要分析双基SAR与单基SAR的异同，并对双基SAR未来的发展趋势做简要的展望。
2016, 45(4): 502-510.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.002
摘要:
针对互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺在毫米波集成电路设计中存在的诸多挑战，分别从毫米波器件建模和天线设计，毫米波电路模块设计和多通道收发系统设计方面进行介绍，以克服相应挑战。该文研究和建立了毫米波频段片上互连线，耦合电感和六端口M:N变压器的等效模型和太赫兹有源器件模型，并对毫米波片上天线进行设计；介绍了基于噪声抵消的低噪声放大器电路和基于全对称平衡分布式有源变压器的功率放大器电路、毫米波移相器电路以及集成片上天线的CMOS 60 GHz接收机和多通道相控阵收发系统。
针对互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺在毫米波集成电路设计中存在的诸多挑战，分别从毫米波器件建模和天线设计，毫米波电路模块设计和多通道收发系统设计方面进行介绍，以克服相应挑战。该文研究和建立了毫米波频段片上互连线，耦合电感和六端口M:N变压器的等效模型和太赫兹有源器件模型，并对毫米波片上天线进行设计；介绍了基于噪声抵消的低噪声放大器电路和基于全对称平衡分布式有源变压器的功率放大器电路、毫米波移相器电路以及集成片上天线的CMOS 60 GHz接收机和多通道相控阵收发系统。
2016, 45(4): 511-519.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.003
摘要:
针对机载认知雷达信号处理的特点，设计了一种基于数字高程模型数据的地杂波建模方法。该方法首先从数字高程模型数据中提取对杂波功率谱有影响的地形因子，然后结合地理地貌学理论和地形因子对数字高程模型提供的真实地貌类型进行量化分类；设计动态数据库来存储量化后的地貌信息，以提高杂波建模过程的实时性；最后基于地貌信息和后向散射系数模型构建地杂波。仿真结果表明，采用该方法构建的地杂波模型符合机载雷达所处的地貌实际情形，用作机载认知雷达的先验信息时具有真实、稳定和可靠的优势，可有效地辅助机载认知雷达提高工作性能和生存力。
针对机载认知雷达信号处理的特点，设计了一种基于数字高程模型数据的地杂波建模方法。该方法首先从数字高程模型数据中提取对杂波功率谱有影响的地形因子，然后结合地理地貌学理论和地形因子对数字高程模型提供的真实地貌类型进行量化分类；设计动态数据库来存储量化后的地貌信息，以提高杂波建模过程的实时性；最后基于地貌信息和后向散射系数模型构建地杂波。仿真结果表明，采用该方法构建的地杂波模型符合机载雷达所处的地貌实际情形，用作机载认知雷达的先验信息时具有真实、稳定和可靠的优势，可有效地辅助机载认知雷达提高工作性能和生存力。
2016, 45(4): 520-527.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.004
摘要:
信息论是通信系统研究的基本数学方法，现有研究多是从信息论的角度对称等效电路模型进行能耗下界方面的分析，鲜有文献面向非对称电路模型开展信息传递对其容错性和供电电压关系进行研究。该文用信息论对非对称数字电路的可靠性和供电电压分析方法进行研究，并以新型超低功耗高容错马尔可夫（MRF）电路为切入点，通过4个关于熵、条件熵、和互信息的定理证明，得出了MRF电路的供电电压下界并且证明出其结构拥有较传统数字电路更低的电压下界。这些分析工作为非对称MRF电路的设计和研究提供了理论基础。
信息论是通信系统研究的基本数学方法，现有研究多是从信息论的角度对称等效电路模型进行能耗下界方面的分析，鲜有文献面向非对称电路模型开展信息传递对其容错性和供电电压关系进行研究。该文用信息论对非对称数字电路的可靠性和供电电压分析方法进行研究，并以新型超低功耗高容错马尔可夫（MRF）电路为切入点，通过4个关于熵、条件熵、和互信息的定理证明，得出了MRF电路的供电电压下界并且证明出其结构拥有较传统数字电路更低的电压下界。这些分析工作为非对称MRF电路的设计和研究提供了理论基础。
2016, 45(4): 528-532.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.005
摘要:
水下甚低频（VLF）最小频移键控（MSK）信号受脉冲噪声、海水衰减和海面起伏的共同影响。为了降低对相位同步的要求，提高解调算法的适应性，该文研究了水下甚低频MSK信号的差分解调算法，建立了甚低频MSK调制信号在海水中的传播模型。考虑脉冲噪声处理算法的影响，基于最大似然（ML）原理推导了水下甚低频MSK信号多符号差分解调算法。仿真结果表明：水下甚低频MSK信号最大似然多符号差分解调算法在相位同步下可获得逼近相干解调的性能，在相位不同步下可获得优于相干解调的性能，具有显著的优势。
水下甚低频（VLF）最小频移键控（MSK）信号受脉冲噪声、海水衰减和海面起伏的共同影响。为了降低对相位同步的要求，提高解调算法的适应性，该文研究了水下甚低频MSK信号的差分解调算法，建立了甚低频MSK调制信号在海水中的传播模型。考虑脉冲噪声处理算法的影响，基于最大似然（ML）原理推导了水下甚低频MSK信号多符号差分解调算法。仿真结果表明：水下甚低频MSK信号最大似然多符号差分解调算法在相位同步下可获得逼近相干解调的性能，在相位不同步下可获得优于相干解调的性能，具有显著的优势。
2016, 45(4): 533-550.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.001
摘要:
在分析光学与微波遥感各自的应用现状及面临的挑战的基础上，从数据层、数据预处理和定量化理论与方法3个层面详细分析和总结了适用于多云雾山丘地区复杂环境的遥感定量化应用理论与方法，包括面向对象的反演策略、主被动遥感协同、时间序列建模、前向模型地形效应修正、弱敏感参数反演等。同时，结合研究团队近年在多云雾山丘地区遥感定量应用的研究实践，给出西南地区的土地连续变化监测、森林火灾风险评估、干旱监测、植被覆盖条件下的土壤水分主被动遥感反演等方面的应用实例。
在分析光学与微波遥感各自的应用现状及面临的挑战的基础上，从数据层、数据预处理和定量化理论与方法3个层面详细分析和总结了适用于多云雾山丘地区复杂环境的遥感定量化应用理论与方法，包括面向对象的反演策略、主被动遥感协同、时间序列建模、前向模型地形效应修正、弱敏感参数反演等。同时，结合研究团队近年在多云雾山丘地区遥感定量应用的研究实践，给出西南地区的土地连续变化监测、森林火灾风险评估、干旱监测、植被覆盖条件下的土壤水分主被动遥感反演等方面的应用实例。
2016, 45(4): 551-556.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.007
摘要:
提出了一种基于多时相SAR图像的道路损毁信息提取方法。该方法首先采用粒子滤波进行道路中心线提取，针对山区的复杂环境对图像预处理和粒子滤波过程进行了调整，能正确识别山区道路中心线；然后，根据道路损毁在SAR图像中的特征，建立了道路损毁模型，实现了道路损毁信息提取。实验结果表明，该方法提取的道路损毁信息准确度大于80%。
提出了一种基于多时相SAR图像的道路损毁信息提取方法。该方法首先采用粒子滤波进行道路中心线提取，针对山区的复杂环境对图像预处理和粒子滤波过程进行了调整，能正确识别山区道路中心线；然后，根据道路损毁在SAR图像中的特征，建立了道路损毁模型，实现了道路损毁信息提取。实验结果表明，该方法提取的道路损毁信息准确度大于80%。
2016, 45(4): 557-563.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.008
摘要:
基于GALS结构的NoC节点间通常拥有较长的互连线，并且采用异步方式进行通信，对延迟匹配的要求较高。该文提出了一种内建自测试方法，完成跨时钟域互连链路的延迟测试问题。针对该方法完成了相应的测试电路以及测试矢量生成模块的设计与仿真，并在FPGA中实现该电路以验证测试电路的功能和性能。仿真与硬件验证结果都表明，所设计的测试电路以及ATPG模块能够实现NoC互连线延迟故障诊断的功能；该文的延迟故障诊断方法能够快速准确地发现互连线上存在的延迟故障。
基于GALS结构的NoC节点间通常拥有较长的互连线，并且采用异步方式进行通信，对延迟匹配的要求较高。该文提出了一种内建自测试方法，完成跨时钟域互连链路的延迟测试问题。针对该方法完成了相应的测试电路以及测试矢量生成模块的设计与仿真，并在FPGA中实现该电路以验证测试电路的功能和性能。仿真与硬件验证结果都表明，所设计的测试电路以及ATPG模块能够实现NoC互连线延迟故障诊断的功能；该文的延迟故障诊断方法能够快速准确地发现互连线上存在的延迟故障。
2016, 45(4): 564-572.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.009
摘要:
随着智能电网、大数据、云控制系统和遥操作系统等复杂网络控制系统的兴起，网络控制系统具有了广域、宽范围、大数据等新特点。因此，解决网络诱导的时延和数据丢包问题在复杂网络控制系统中更显重要。该文对网络诱导的时延和数据丢包进行了分析，对网络预测控制算法研究现状进行了分析和总结，并展望了网络控制系统未来的发展方向。该文旨在为复杂网络控制系统的预测控制提供理论基础和研究思路。
随着智能电网、大数据、云控制系统和遥操作系统等复杂网络控制系统的兴起，网络控制系统具有了广域、宽范围、大数据等新特点。因此，解决网络诱导的时延和数据丢包问题在复杂网络控制系统中更显重要。该文对网络诱导的时延和数据丢包进行了分析，对网络预测控制算法研究现状进行了分析和总结，并展望了网络控制系统未来的发展方向。该文旨在为复杂网络控制系统的预测控制提供理论基础和研究思路。
2016, 45(4): 573-581.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.010
摘要:
提出了一种基于多模态的卷积神经网络对脑部CT血管造影图像（CTA）进行分割，从而实现脑血管的单独提取。该方法首先对原始CTA图像进行高斯和拉普拉斯处理， 并将处理后的图像与原始图像共同构成多模态图像作为输入，然后通过多个并行的卷积神经网络对多模态图像进行分割，最终将所有的分割结果通过线性回归进行融合从而提取出脑血管。该文通过一系列的实验不仅证明了卷积神经网络在脑血管分割上的有效性，而且证明了本文所提出方法的分割效果比现有的脑血管分割算法更加出色。
提出了一种基于多模态的卷积神经网络对脑部CT血管造影图像（CTA）进行分割，从而实现脑血管的单独提取。该方法首先对原始CTA图像进行高斯和拉普拉斯处理， 并将处理后的图像与原始图像共同构成多模态图像作为输入，然后通过多个并行的卷积神经网络对多模态图像进行分割，最终将所有的分割结果通过线性回归进行融合从而提取出脑血管。该文通过一系列的实验不仅证明了卷积神经网络在脑血管分割上的有效性，而且证明了本文所提出方法的分割效果比现有的脑血管分割算法更加出色。
2016, 45(4): 582-588.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.011
摘要:
近年来，高级持续性威胁已成为威胁网络安全的重要因素之一。然而APT攻击手段复杂多变，且具有极强的隐蔽能力，使得目前常用的基于特征匹配的边界防护技术显得力不从心。面对APT攻击检测防御难题，提出了一种基于树型结构的APT攻击预测方法。首先结合杀伤链模型构建原理，分析APT攻击阶段性特征，针对攻击目标构建窃密型APT攻击模型；然后，对海量日志记录进行关联分析形成攻击上下文，通过引入可信度和DS证据组合规则确定攻击事件，计算所有可能的攻击路径。实验结果表明，利用该方法设计的预测模型能够有效地对攻击目标进行预警，具有较好的扩展性和实用性。
近年来，高级持续性威胁已成为威胁网络安全的重要因素之一。然而APT攻击手段复杂多变，且具有极强的隐蔽能力，使得目前常用的基于特征匹配的边界防护技术显得力不从心。面对APT攻击检测防御难题，提出了一种基于树型结构的APT攻击预测方法。首先结合杀伤链模型构建原理，分析APT攻击阶段性特征，针对攻击目标构建窃密型APT攻击模型；然后，对海量日志记录进行关联分析形成攻击上下文，通过引入可信度和DS证据组合规则确定攻击事件，计算所有可能的攻击路径。实验结果表明，利用该方法设计的预测模型能够有效地对攻击目标进行预警，具有较好的扩展性和实用性。
2016, 45(4): 589-606.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.012
摘要:
知识图谱技术是人工智能技术的重要组成部分，其建立的具有语义处理能力与开放互联能力的知识库，可在智能搜索、智能问答、个性化推荐等智能信息服务中产生应用价值。该文在全面阐述知识图谱定义、架构的基础上，综述知识图谱中的知识抽取、知识表示、知识融合、知识推理四大核心技术的研究进展以及一些典型应用。该文还将评论当前研究存在的挑战。
知识图谱技术是人工智能技术的重要组成部分，其建立的具有语义处理能力与开放互联能力的知识库，可在智能搜索、智能问答、个性化推荐等智能信息服务中产生应用价值。该文在全面阐述知识图谱定义、架构的基础上，综述知识图谱中的知识抽取、知识表示、知识融合、知识推理四大核心技术的研究进展以及一些典型应用。该文还将评论当前研究存在的挑战。
2016, 45(4): 607-615.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.013
摘要:
封装式特征选择算法可以准确地选择出有价值的特征，但是其评价过程伴随着极大的时间复杂度。为此，该文针对封装式特征选择算法中时间复杂度最高的交叉验证评价环节，提出了可以替代交叉验证的特征集直接评价方法——LW测量。进一步，将该方法与封装式特征选择算法中常用的序列搜索策略相结合，提出了改进的序列前（后）向搜索特征选择算法SFS-LW（SBS-LW）。通过在2个UCI数据集上与传统的基于交叉验证的封装式特征选择算法进行3组对比实验，结果表明该改进特征选择方法具有与传统方法近似的分类精度，但在时间复杂度上则有数倍的改善。
封装式特征选择算法可以准确地选择出有价值的特征，但是其评价过程伴随着极大的时间复杂度。为此，该文针对封装式特征选择算法中时间复杂度最高的交叉验证评价环节，提出了可以替代交叉验证的特征集直接评价方法——LW测量。进一步，将该方法与封装式特征选择算法中常用的序列搜索策略相结合，提出了改进的序列前（后）向搜索特征选择算法SFS-LW（SBS-LW）。通过在2个UCI数据集上与传统的基于交叉验证的封装式特征选择算法进行3组对比实验，结果表明该改进特征选择方法具有与传统方法近似的分类精度，但在时间复杂度上则有数倍的改善。
2016, 45(4): 616-624.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.014
摘要:
从互联网加的角度回顾网络科学的某些进展。众所周知网络科学的第一波浪潮，互联网加大数据，是由外国学者在千禧年前夕掀起的。紧接着网络科学的第二波浪潮，互联网加动力学，则是由中国学者发动的。该文预测，网络科学的第三波浪潮，互联网加博弈论和纯数学研究或许即将来临。衷心希望中国年轻学者对网络科学做出更大的贡献。
从互联网加的角度回顾网络科学的某些进展。众所周知网络科学的第一波浪潮，互联网加大数据，是由外国学者在千禧年前夕掀起的。紧接着网络科学的第二波浪潮，互联网加动力学，则是由中国学者发动的。该文预测，网络科学的第三波浪潮，互联网加博弈论和纯数学研究或许即将来临。衷心希望中国年轻学者对网络科学做出更大的贡献。
2016, 45(4): 625-633.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.015
摘要:
随着大数据时代的到来，与经济活动有关的数据数量和质量都得到了极大的丰富和提高。通过分析这些来源于社会经济系统中的大规模数据，人们有机会在几乎不花费调查成本的情况下对经济发展状况进行精准和实时的测量。该文关注大数据对于经济发展状况的刻画，简述了不同类型的数据在揭示宏观经济结构和微观社会状况方面的具体应用，并进一步分析了大数据助力解决区域经济发展战略和宏观产业结构升级问题的可能途径。
随着大数据时代的到来，与经济活动有关的数据数量和质量都得到了极大的丰富和提高。通过分析这些来源于社会经济系统中的大规模数据，人们有机会在几乎不花费调查成本的情况下对经济发展状况进行精准和实时的测量。该文关注大数据对于经济发展状况的刻画，简述了不同类型的数据在揭示宏观经济结构和微观社会状况方面的具体应用，并进一步分析了大数据助力解决区域经济发展战略和宏观产业结构升级问题的可能途径。
2016, 45(4): 634-649.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.016
摘要:
材料基因组技术是近年来兴起的材料研究新理念和新方法，是当今世界材料科学与工程领域的最前沿。材料基因组技术的实质是通过融合高通量材料计算设计、高通量材料实验和材料数据库三大组成要素，构建材料设计研发的协同创新网络，加速新材料从发现到应用的全过程。其中，高通量材料实验经过20多年的发展，目前已面向多种形态材料和多种服役性能形成了一系列成功案例，高通量材料计算模拟和材料数据库近几年也取得了较大进展。该文简要回顾了材料基因组技术的主要内容和发展历程，总结了具有代表性的高通量实验技术，以及高通量材料计算和材料数据库的应用案例，并介绍了电子科技大学在材料基因组技术方向取得的成果和工作基础，希望可以为我校在该领域的进一步发展规划和"一校一带"战略提供一定的参考。
材料基因组技术是近年来兴起的材料研究新理念和新方法，是当今世界材料科学与工程领域的最前沿。材料基因组技术的实质是通过融合高通量材料计算设计、高通量材料实验和材料数据库三大组成要素，构建材料设计研发的协同创新网络，加速新材料从发现到应用的全过程。其中，高通量材料实验经过20多年的发展，目前已面向多种形态材料和多种服役性能形成了一系列成功案例，高通量材料计算模拟和材料数据库近几年也取得了较大进展。该文简要回顾了材料基因组技术的主要内容和发展历程，总结了具有代表性的高通量实验技术，以及高通量材料计算和材料数据库的应用案例，并介绍了电子科技大学在材料基因组技术方向取得的成果和工作基础，希望可以为我校在该领域的进一步发展规划和"一校一带"战略提供一定的参考。
2016, 45(4): 664-673.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.019
摘要:
重点介绍了电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室在国家自然科学基金资助下开展的有机薄膜晶体管（OTFT）气体传感器方面的研究进展。制备了酞菁铜（CuPc）薄膜为有源层的底栅底接触式结构的有机薄膜晶体管，对器件的制备工艺和结构参数进行了优化，研究了其对H2S气体的敏感特性。同时制备了P3HT-ZnO纳米棒的复合薄膜、 P3HT单层薄膜、P3HT-MoS2分层膜和复合膜的有机薄膜晶体管气体传感器，系统地分析了OTFT器件的电学性能和气敏特性。
重点介绍了电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室在国家自然科学基金资助下开展的有机薄膜晶体管（OTFT）气体传感器方面的研究进展。制备了酞菁铜（CuPc）薄膜为有源层的底栅底接触式结构的有机薄膜晶体管，对器件的制备工艺和结构参数进行了优化，研究了其对H2S气体的敏感特性。同时制备了P3HT-ZnO纳米棒的复合薄膜、 P3HT单层薄膜、P3HT-MoS2分层膜和复合膜的有机薄膜晶体管气体传感器，系统地分析了OTFT器件的电学性能和气敏特性。
2016, 45(4): 674-683.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.020
摘要:
Establishing system equivalences for event structures such as trace and testing equivalences, require the observed actions to be exactly identical. However, an accurate measurement is impossible when interacting with the physical world, hence exact equivalence is restrictive and not robust. Using Baire metric, this paper proposes a generalized framework of event structures approximation by developing the notions of approximate interleaving (trace and singleton failures) equivalence and approximate step (trace and singleton failures) equivalence. The proposed framework captures the traditional exact equivalence as a special case. These approximate equivalences satisfy the transitive property, consequently, they can be successively used in event structures approximations.
Establishing system equivalences for event structures such as trace and testing equivalences, require the observed actions to be exactly identical. However, an accurate measurement is impossible when interacting with the physical world, hence exact equivalence is restrictive and not robust. Using Baire metric, this paper proposes a generalized framework of event structures approximation by developing the notions of approximate interleaving (trace and singleton failures) equivalence and approximate step (trace and singleton failures) equivalence. The proposed framework captures the traditional exact equivalence as a special case. These approximate equivalences satisfy the transitive property, consequently, they can be successively used in event structures approximations.
2016, 45(4): 684-688.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.021
摘要:
Thallium doped cesium iodide (CsI(Tl)) scintillator films are widely used for their dense micro-columnar structure. In this work, CsI(Tl) films with different thickness were fabricated on monocrystalline silicon substrate and polycrystalline Pt/Si substrate by the thermal deposition method. These scintillator films with different thickness were manufactured under the same process conditions and prepared for experiments. The microcrystalline column structures were different during the thickness of films. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the crystal quality and microcrystalline column morphology. The microstructure model of the CsI(Tl) film was built to illustrate the influence of the interplanar spacing on microcrystalline column structures of the monocrystalline film.
Thallium doped cesium iodide (CsI(Tl)) scintillator films are widely used for their dense micro-columnar structure. In this work, CsI(Tl) films with different thickness were fabricated on monocrystalline silicon substrate and polycrystalline Pt/Si substrate by the thermal deposition method. These scintillator films with different thickness were manufactured under the same process conditions and prepared for experiments. The microcrystalline column structures were different during the thickness of films. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the crystal quality and microcrystalline column morphology. The microstructure model of the CsI(Tl) film was built to illustrate the influence of the interplanar spacing on microcrystalline column structures of the monocrystalline film.
2016, 45(4): 689-695.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.022
摘要:
当前用于人体运动增强的下肢助力外骨骼系统获得越来越多的关注。获取高精度跟随控制是下肢助力外骨骼机器人研制的主要挑战。针对当前基于位置的控制算法需要复杂的外骨骼动力学模型的问题，该文提出了基于增强学习的变参数阻抗控制算法。首先介绍了HUALEX助力外骨骼系统并对HUALEX建立简单动力学模型。基于此，提出一种基于增强学习的自适应阻抗控制算法，验证了阻抗参数对控制效果的影响，并通过仿真实验验证了该算法的有效性。
当前用于人体运动增强的下肢助力外骨骼系统获得越来越多的关注。获取高精度跟随控制是下肢助力外骨骼机器人研制的主要挑战。针对当前基于位置的控制算法需要复杂的外骨骼动力学模型的问题，该文提出了基于增强学习的变参数阻抗控制算法。首先介绍了HUALEX助力外骨骼系统并对HUALEX建立简单动力学模型。基于此，提出一种基于增强学习的自适应阻抗控制算法，验证了阻抗参数对控制效果的影响，并通过仿真实验验证了该算法的有效性。
2016, 45(4): 701-706.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.024
摘要:
The dual-frequency operation coaxial gyrotron with two electron beams is investigated in this paper. The results of the numerical calculation and particle in cell (PIC) simulation show that the coaxial gyrotron with two electron beams (CGTB) can operate at two different frequencies simultaneously. In addition, the power of the high harmonic can be enhanced due to the nonlinear coupling between two electron beams. The prototype of CGTB was fabricated and the verification experiment was conducted. The operation frequencies are at 0.11 THz and 0.22 THz, and the output power is about 20 kW. A method to separate the radiations from a dual-frequency operation gyrotron is also proposed.
The dual-frequency operation coaxial gyrotron with two electron beams is investigated in this paper. The results of the numerical calculation and particle in cell (PIC) simulation show that the coaxial gyrotron with two electron beams (CGTB) can operate at two different frequencies simultaneously. In addition, the power of the high harmonic can be enhanced due to the nonlinear coupling between two electron beams. The prototype of CGTB was fabricated and the verification experiment was conducted. The operation frequencies are at 0.11 THz and 0.22 THz, and the output power is about 20 kW. A method to separate the radiations from a dual-frequency operation gyrotron is also proposed.
2016, 45(4): 707-711.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.025
摘要:
A novel mechanism of surface plasmon polaritons (SPPs) electron beam excitation is presented in this paper. The mimicking surface plasmon polaritons (MSPPs) on the nano-slits array excited by parallel moving electron beam are used to couple coherent and tunable SPPs on the metal surface. The results of numerical calculations and particle-in-cell simulations show that it brings many significant advantages to SPPs excitation. Based on this mechanism, SPPs can be coupled efficiently, regardless of the distance between the metal surface and the electron beam. The decay time of the coupled SPPs is as long as that of the excited MSPPs, and the amplitudes of the coupled SPPs are two orders of magnitude larger than that of SPPs excited by electron beam directly. Accordingly, this mechanism may bring great significances for the applications of SPPs.
A novel mechanism of surface plasmon polaritons (SPPs) electron beam excitation is presented in this paper. The mimicking surface plasmon polaritons (MSPPs) on the nano-slits array excited by parallel moving electron beam are used to couple coherent and tunable SPPs on the metal surface. The results of numerical calculations and particle-in-cell simulations show that it brings many significant advantages to SPPs excitation. Based on this mechanism, SPPs can be coupled efficiently, regardless of the distance between the metal surface and the electron beam. The decay time of the coupled SPPs is as long as that of the excited MSPPs, and the amplitudes of the coupled SPPs are two orders of magnitude larger than that of SPPs excited by electron beam directly. Accordingly, this mechanism may bring great significances for the applications of SPPs.
