一、高性能模拟开关改进蜂窝电话设计（论文文献综述）
曾德泽,李跃鹏,赵宇阳,顾琳[1]（2021）在《基于强化学习的高能效基站动态调度方法》文中研究说明随着移动通信技术的升级与移动通信产业的兴起,移动互联网正蓬勃发展。然而,由于移动设备爆发式增长,网络规模不断扩大和用户对服务质量的要求的不断提高,移动互联网络正面临着下一场技术革命。虽然5G技术可以通过密集的网络部署来实现千百倍的网络性能提升,但同信道干扰和高突发性的用户请求等问题使得该方案下需要消耗巨大的能量。为了在5G网络中提供高性能服务,升级改进现有网络管理方案势在必行。针对这些问题,使用带缓存队列的短周期管理框架实现对请求突发场景的敏捷平滑管理,避免由突发性请求导致的服务质量剧烈波动。此外,采用深度强化学习方法对用户分布、通信需求等进行自我学习,从而推测出基站的负载变化规律,进而实现对能量的预调度和预分配,在保证服务质量的同时提高能量的利用率。文中提出的双缓冲DQN算法在收敛速度上比传统DQN算法提高了近20%,且与当前广泛使用的基站常开策略相比,该算法能够节约4.8%的能量消耗。
张斌[2]（2021）在《基于SPPs的光片上网络微纳器件研究》文中提出随着下一代多处理器系统芯片的设计趋势,片上网络需要数千种处理器件的集成,这就需要高性能器件来为高吞吐量和低延迟通信提供保障。传统的片上网络采用电信号来传输信息,电信号之间接口性能对片上网络的信息传输速率有着很强的限制,并可能影响网络级联后的功耗等。光片上网络（Optical Network on Chip,ONoC）具有大信道容量、高数据传输率、低能耗,与传统的电互连相比是一种很有前途的解决方案。在高度集成的光片上网络中,光子器件是光片上网络设计中不可缺少的一部分,如微环谐振器、电光调制器、滤波器、光开关等。但是它们在片上网络应用时,具有尺寸大、插入损耗大和调制速率低等问题。针对上述的问题,本文设计了两个微纳器件:光开关和电光调制器。研究将这两个基于表面等离子激元的器件集成应用到光片上网络中,以实现具有更高集成度的片上路由器中。主要研究了表面等离子激元（SPPs）的特性,通过时域有限差分算法对其进行仿真,对ITO的带电载流子层进行了电压调谐,使该层的介电常数的实部为零,从而在ITO材料与电介质界面上激发了表面等离子激元极化子模式。然后对器件结构模型的参数进行优化,以获得最佳的结构模型参数,然后对设计的光开关和电光调制器的性能参数进行分析。具体内容包括:（1）提出了一种基于表面等离子激元的光开关结构,研究了光开关的器件结构参数和机理理论分析;（2）使用直波导和90度的微环来构建定向耦合片上电光调制器,并且该器件实现了ON和OFF状态之间的高速切换。通过改进电压施加方法,研究了光片上网络电光调制器的特性;（3）将设计的两个微纳器件创新性地集成到片上光学互连网络中,并分别设计了基于表面等离子体的光学开关“蜂窝状”路由器架构和基于片上电光调制器的ORNoC系统。比较最近学者设计的器件参数,本文设计的光开关在电压2.35V和入射波长在1550nm时候,插入损耗2.1d B高于其他光开关器件,光开关功耗5.7f J低于其他光开关器件,光开关调制速率2Tbits/S大于其他光开关器件;设计的调制器在电压2.35V和入射波长在1550nm时候,调制器耦合传输距离3890nm尺寸最小,消光比15.2d B高于其他调制器器件,插入损耗1.2d B高于其他调制器,调制器功耗5.7fJ低于其他调制器器件,调制器调制速率0.75Tbits/S小于其他调制器器件。本文在光开关的基础上改进了耦合的距离,并且在调制器中将插入损耗降低了、调制速率提高了。利用设计的片上网络微纳器件,并进一步实现光器件在片上网络的集成,开展新型的光电子器件对片上路由器的探索性研究。为设计尺寸小、运算速度快、超紧凑的集成片上网络光互连系统提供技术参考。
辛立建[3]（2021）在《空时信道的重构理论及高精度重构方法研究》文中认为大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）作为第五代（5th-Generation,5G）移动通信系统的关键技术,可以为用户提供可靠、快速的数据传输。而如何准确高效地评估大规模MIMO设备的性能,以加速5G系统的研发和部署,是当前的迫切挑战。考虑到外场评估方法的不稳定性以及传导测试方法在评估大规模MIMO设备时存在的问题,论文以面向大规模多天线设备的空口辐射（Over-The-Air,OTA）测试为选题背景,重点对其中的OTA信道重构理论及相关系统架构开展研究。论文的主要研究内容和创新点如下:1、面向非全向天线响应的高精度信道重构方法在大规模MIMO基站的OTA信道重构过程中,基站通常配备大量的定向天线单元,而定向天线将对不同方向的接收/发送信号产生不同天线增益,这将影响探头的权重,进而影响暗室中信道重构的精度。所以,在对大规模MIMO基站进行OTA信道重构时,需要考虑天线阵子方向图对目标信道的影响,以及对重构信道空间特征的影响。其次,在重构目标信道的每一个簇时,预衰落信号合成（Prefaded Signal Synthesize,PFS）方法要求映射到各探头天线的衰落序列相互独立且服从相同分布。该方法用于评估非全向天线设备时忽略了重构信道多普勒谱对电磁信号入射角度的依赖,导致目标信道的多普勒信息无法准确复现。所以,本文将提出一个新的信道重构方法以解决PFS方法在重构目标信道时存在的多普勒问题,且在不影响重构信道其他特征的同时,高精度模拟目标信道的多普勒谱。该研究为准确地模拟目标信道以评估非全向天线设备的性能提供了一个更有效的理论方法,是对现有OTA信道重构理论的填补。2、服从非Kronecker特征的端到端信道重构方法目标信道通常可表征为基于随机几何信道模型（Geometry-Based Stochastic Channel Model,GBSC）,该模型具有非克罗奈克（Kronecker）结构。而在OTA测试中,现有PFS方法重构的信道属于典型的Kronecker结构。具体来说,链路一端的周围环境只对本侧天线间的相关性造成影响,对链路另一端的天线相关性没有任何影响,造成收发两端天线之间统计独立。考虑到基于现有空间相关性的信道重构准则,即便可以准确模拟信道的空间特征,也无法高精度复现端到端信道的联合空时特征。为解决该问题,论文首先提出了一个非Kronecker空间结构的信道重构方法;其次,构建了带有约束条件的联合空时相关性优化方程以确定待定参量,在提高重构信道联合空时相关性的同时,进而确保模拟信道的边际特征不受影响。上述理论有利于提高信道重构的精度,可以填补现有信道重构理论的缺陷。3、基于空间谱准则的高维信道重构评估方法波束赋形作为大规模MIMO基站的重要性能,现有基于空间相关性的重构信道评估方法无法对基站的波束赋形进行评估。因此,OTA信道重构系统需要具备评估基站波束的能力。论文首先分析了选取空间相关性作为准则评估大规模MIMOOTA系统重构的信道所存在的缺陷;其次,鉴于需要对大规模MIMO基站的波束赋形进行评估,提出空间谱作为确定探头天线权重的准则,在评估重构信道空间特征的同时进而表征大规模MIMO基站天线的阵列特征。该研究有助于提高对大规模MIMO基站性能评估的精度,是对OTA信道重构理论的补充和发展。4、基于新型调幅调相单元的动态信道重构方法考虑到毫米波信道具有动态特性,在大规模MIMOOTA系统中,构建动态信道环境对评估毫米波设备真实的端到端性能具有重要意义。鉴于基于开关电路的多探头暗室（Multi-Probe Anechoic Chamber,MPAC）设备在重构动态信道过程中所存在的问题,论文采用新型调幅调相（Amplitude-and-Phase Modulation,APM）单元代替现有机械开关,提出一种级联结构的MPAC测试系统。相比于基于开关的动态信道重构方案,首先,论文提出的动态信道重构方案可以在测试域中更高精度地复现动态信道环境,并且无需增加信道模拟器的数量,进而控制系统的成本;其次,克服机械开关性能上存在的弊端,提出的新型APM单元不仅可以极大地提高测试域动态信道模拟的精度,并且更易实现;另外,该方案不仅适用于对动态信道的模拟,同样可用于重构静态信道。由此可得到,该方法对于毫米波OTA测试系统的设计具有一定的指导意义。综上所述,论文结合大规模MIMO设备的技术特点,分别提出了适用于非全向天线响应的高精度信道重构方法、服从非Kronecker特征的端到端信道重构方法、基于空间谱准则的高维信道重构评估方法、以及基于新型调幅调相单元的动态信道重构方法。上述理论和方法有利于提高信道重构的精度,为大规模MIMO设备的OTA测试提供了理论支撑和算法保障。
赵盛烨[4]（2021）在《基于云计算技术的区域安全通信技术研究》文中提出基于云计算技术的区域安全通信技术是计算机与通信的超融合技术,解决了无线通信技术中按身份分配不同通信权限的问题。其中,“云计算技术”是基于实时数据通信的控制方法,“区域”描述了精准限定的物理覆盖范围,“安全通信技术”是特定区域的受控通信控制技术。前人在通信速率和便捷程度的需求下,研发出的通信系统往往只是解决了通信的效率、可靠性、便捷性问题,较少考虑通信技术的发展对保密机构的破坏和这些机构的特殊需要,在各类通信协议的标准当中也不存在这样的信令集供特殊功能的通信设备研发。同时,当前在网的2G-3G通信系统出于通信效率考虑较少地使用了计算机辅助单元,因此作者在研究提升云计算算法效率的基础上,将2G-3G通信系统进行上云改良,再结合4G和5G通信协议,研究通信系统对移动台终端鉴权和定位的原理,并通过科研成果转化实验,在一定区域范围内对特定终端用户群体实现了这一目标,同时该固定区域之外的移动台用户不受该技术体系的影响。文章以区域安全通信为研究对象,结合当前云计算、人工智能的新兴技术展开研究,具体工作如下:1.提出一种云环境下异构数据跨源调度算法。针对云计算中异构数据跨源调度传输耗时问题,现有的调度方法很多都是通过启发式算法实现的,通常会引起负载不均衡、吞吐量和加速比较低的问题。因此,本文提出了一种云环境下异构数据跨源调度方法,在真正进行调度之前进行了数据预取,大大减小了调度时的计算量,从而减小了调度资源开销。然后,更新全部变量,对将要调度的异构数据跨源子数据流质量进行排列,并将其看做子流数据的权重,每次在调度窗口中选择异构多源子流数据中最佳质量的子流数据进行调度传输,直到全部数据子流处理完毕。实验结果表明,本文所提的方法能够在云环境下对异构数据进行跨源调度,同时具有较高的负载均衡性、吞吐量和加速比。2.提出一种云环境下改进粒子群资源分配算法。云计算中,云平台的资源分配,不仅面对单节点的资源请求,还有面对更复杂的多节点的资源请求,尤其对于需要并行运行或分布式任务的用户,对云集群中节点间的通信都有非常严格的时延和带宽要求。现有的云平台往往是逐个虚拟机进行资源分配,忽略或者难以保障节点间的链路资源,也就是存在云集群多资源分配问题。因此,本文提出了一种新的云资源描述方法,并且对粒子群云资源分配方法进行改进。仿真实验结果表明,本文方法能够有效地对云资源进行分配,提高了云资源的平均收益和资源利用率,在资源开销方面相比于传统方法减少了至少10%,而且有更短的任务执行时间（30ms以内）。3.提出一种智能化区域无线网络的移动台动态定位算法。无线网络影响因素较多,总是无法避免地产生定位误差,为取得更好的可靠性与精准度,针对智能化区域无线网络,提出一种移动台动态定位算法。构建基于到达时延差的约束加权最小二乘算法,获取到达时延差信息,根据移动台对应服务基站获取的移动台到达时延差与到达角度数据,利用约束加权最小二乘算法多次更新定位估计,结合小波变换,架构到达时延差/到达角度混合定位算法,依据智能化区域无线网络环境的到达时延差数据采集情况,将估算出的移动台大致位置设定为不同种类定位结果,通过多次估算实现移动台动态定位。选取不同无线网络环境展开移动台动态定位仿真,分别从到达时延测量偏差、区域半径以及移动台与其服务基站间距等角度验证算法定位效果,由实验结果可知,所提算法具有理想的干扰因素抑制能力,且定位精准度较高。4.构建了基于云计算技术的区域安全通信系统。系统包括软件系统和硬件系统,整个系统是完整的,并且已经得到了实践的验证。通过SDR软件定义的射频通信架构,实现系统间的通信超融合。对于非授权手机与非授权的SIM卡要进行通信阻塞,同时要对手机与SIM卡分别进行授权,当有非授权手机或者授权手机插入非授权SIM卡进入监管区域中后,要可实现对其通讯的完全屏蔽和定位,软件系统应对非法用户进行控制,所有非法用户的电话、短信、上网都应被记录和拦截。硬件系统主要对顶层模块、时钟模块、CPU接口模块、ALC模块、DAC控制模块进行了设计。同时,本文使用改进的卷积定理算法提高了信号的保真度。5.智能化区域安全体系研究。未来的区域安全管理员还需要对多个进入的移动台终端进行鉴别,解决谁是终端机主、是否有安全威胁、真实身份是什么等问题,针对这些问题建立智能化区域安全通信体系,并将其保存在存储设备中,该体系可以实现自我学习。最后,通过实际应用对上述研究工作进行了验证,取得了较好的应用效果,满足了特定领域特定场景下的区域安全通信需求。
刘力行[5]（2021）在《互联网技术在水文测流平台自动控制系统中的应用》文中研究表明水资源的监测是认识和揭示水文现象的主要手段,水文测流数据是水利调度的根本依据。我国主要河流的水文测流平台普遍采用缆道吊箱系统,目前的水文测流平台大多通过本地PC软件控制,测流数据保存在本地PC端,由工作人员在测流完成后进入水文系统进行上报。这种模式下,虽然每个水文站数据不多,但是也要建立完整的数据库系统,对本地资源有极大浪费,提高了系统的操作安装难度。本课题在已有的自动化水文测验平台基础上设计了基于互联网技术的水文远程测流系统。该系统改变了以往本地控制系统的模式,将所有水文数据与用户数据集中存储在云服务器上,有效降低了本地资源占用。系统将将所有接入用户分为设备端、客户端与服务器,基于各自的运行平台开发了相对应的软件。设备端使用STM32L作为下位机主控芯片,通过Modbus协议与PLC通讯,实现对水文测流平台的硬件控制;通过BC28模块的网络功能与客户端和服务器进行远程通讯。客户端在已有的本地PC控制软件上添加网络功能,实现远程实时控制。服务器使用阿里云平台的ECS云服务器,并编写了专用软件,用于操作数据库并向客户端和设备端提供数据。使用前后端分离的方式开发了基于Web服务的后台管理系统,后端程序使用Spring框架,集成了Spring Security权限认证框架,能够实现登陆认证以及对不同角色的用户进行认证与授权;管理系统前端页面为单页面应用,请求一次页面后,后续的HTTP请求不再刷新页面,而是得到请求数据后,由浏览器进行渲染,降低了加载时间,提高了用户使用的流畅度。
李儒颂[6]（2021）在《1.3μm高速光子晶体面发射激光器与拓扑面发射激光器研究》文中提出随着智慧城市、5G网络、人工智能、云计算和大数据中心等新一代信息技术的快速发展,网络数据流量在近年来呈现出指数增长趋势,促使光互连技术向更高速率、更大容量和更低功耗的方向发展。高速面发射激光器作为该领域关键核心器件,具有重要的研究价值和广阔的应用前景。垂直腔面发射激光器（VCSELs）由于长波长DBR难以外延生长且具有较大的损耗和串联电阻,因而还难以满足应用需求。而光子晶体面发射激光器（PCSELs）具有大面积单模激射、任意光束整形与偏振调控、片上二维光束控制及波长易于拓展等多种突出功能,因此在实现光纤的两个低损耗传输窗口（1.31μm,1.55μm）更具优势。近年来,受凝聚态中拓扑相和拓扑相变概念的启发,基于拓扑能带论的拓扑光子学正在兴起,其中具有鲁棒性的拓扑腔面发射激光器（TCSELs）不仅拥有高光束质量的优点,而且可以产生携带轨道角动量（OAM）的涡旋光束。OAM复用技术可极大提高光通信系统的信道容量,是未来通信技术的重要发展方向。本论文基于光子晶体对光子态的调控,结合光子晶体微腔与光子晶体带边激射原理设计出了具有异质光子晶体腔结构,为实现高速PCSELs提供了可行性方案,同时将具有拓扑性质的光子晶体引入面发射激光器中并通过合理的优化设计,以达到高速、大功率、低阈值、窄线宽和提高边模抑制比的目的,具有潜在替代现有VCSELs的优势。主要研究内容和创新成果如下:1.对PCSELs的带边激射原理和阈值增益进行了理论分析,并结合半导体激光器速率方程推导出了PCSELs的光功率公式,同时分析了二维光子拓扑绝缘体的边界态与拓扑相变机理,为研制高速PCSELs与TCSELs提供了理论基础。2.开展了高速双晶格PCSELs的理论研究。设计了增强面内光反馈的PCSELs,其谐振腔是由两种具有不同光子带隙的光子晶体组成的面内异质结构,除了利用光子晶体带边的光反馈外,还利用了两种光子晶体边界的反射,并通过调控其中双晶格光子晶体的两个空气孔间距来提高反向传播光之间的一维耦合系数,从而实现对激射模式的强面内限制。通过三维时域有限差分法（3D-FDTD）证实了我们所提出的异质PCSELs可以在较小的正方形区域内实现1.3μm单模激射,并可能实现大于30 GHz的3d B调制带宽。3.开展了基于Dirac点高速PCSELs的理论研究。通过调控光子晶体参数得到双Dirac锥形色散,设计了增强Dirac点面内反馈的PCSELs,并且由于在Dirac点态密度可以降为零,而自发辐射耦合系数?与态密度成反比,因此利用Dirac点作为带边激射,可有效提高PCSELs调制速率,通过3D-FDTD证实其是以四极模激射,在基于少模的空分复用系统中可能具有潜在的应用。4.开展了基于能带反转光场限制效应的高速拓扑体态面发射激光器的理论研究。拓扑谐振腔是由拓扑态光子晶体（R2=1.05R0）外围完整拼接与其带隙相当的拓扑平庸态光子晶体（R1=0.94R0）构成,在拼接的边界处会产生光场的反射和限制效应,通过3D-FDTD证实其可在较小的正六边形区域内实现1.3μm低发散角单模激射。此外,该拓扑体态面发射激光器由于能带反转引起的反射只发生在靠近布里渊区中心附近的一个很小的波矢范围,因此限制了能够获得有效反馈的模式数目,这种模式选择机制与带边模式PCSELs完全不同,更有利于实现单模面发射,在高速光通信领域中的应用将更具有优势。5.开展了高速Dirac涡旋腔面发射激光器的理论研究。通过对正常蜂窝光子晶体超胞应用广义的Kekulé调制和收缩操作,然后将它们完整拼接得到异质Dirac涡旋腔（具有鲁棒的中间带隙模）,同时适当调控腔中子晶格的尺寸,使得带间模收敛于Dirac点频率并处于外围光子晶体的禁带中,以达到增强带间模面内光反馈的目的,从而有利于实现高速调制。研究结果表明,以该异质Dirac涡旋腔的带间模作为带边激射,可在较小的区域内实现1.3μm单模矢量光束输出,这为发展具有优异性能的新型高速拓扑PCSELs提供了可能。
石绍迁[7]（2021）在《结构仿生玄武岩纤维增强复合材料抗冲击性能研究》文中研究指明目前,汽车、航空等领域对于轻质高强材料的需求日益增加,仿生学为我们提供了设计轻质高强材料的思路。自然界中有许多具有优秀力学性能的生物组织结构,例如腔棘鱼鳞片的双螺旋布里刚结构、螳螂虾鳌棒的正弦-螺旋多区结构和红耳龟背甲的异质表皮三明治夹层结构,这些耦合结构让生物器官具备了抗冲击的特性,也为制造出优秀抗冲击性能的表皮和夹芯材料提供了新的思路。本文以玄武岩纤维这种天然无污染的高性能纤维作为增强材料,通过模拟以上生物耦合结构的铺层方式和空间结构,设计并成形了多种结构仿生夹芯材料表皮及蜂窝夹芯材料,以求提高夹芯材料的抗冲击性能,并且探究了材料的损伤模式。本文的具体研究内容如下:1.通过将腔棘鱼鳞片的双螺旋布里刚结构应用于玄武岩纤维表皮的成形制造中,以求提高夹芯材料表皮的抗冲击性能。通过对单向玄武岩纤维预浸料热压成形了仿生结构和传统结构的表皮,并建立了对应的有限元分析模型,在梯度冲击能量下进行低速冲击测试和有限元模拟计算,得到材料抗冲击性能的相关数据并进行了损伤结果分析。不同能量下,组内正交、组间螺旋的耦合双螺旋布里刚结构表皮的最大接触力相比于三螺旋结构、单螺旋结构、传统单向结构材料分别高出2.42%-9.97%、11.53%-23.74%、48.56%-68.94%,其组内正交、组间螺旋耦合的仿生结构结合了这两种结构的优点,使损伤的发生和裂纹的扩展更加困难,也因此具有了更好的抗冲击性能。2.通过将螳螂虾鳌棒的冲击区正弦结构和周期区的螺旋结构耦合应用于玄武岩纤维表皮的成形制造中,突破传统的平面层压材料设计形式,以求提高夹芯材料表皮的抗冲击性能。使用单向玄武岩纤维预浸料热压成形了仿生结构和传统结构的表皮,并建立了对应的有限元分析模型,在固定冲击能量下进行低速冲击测试和有限元模拟计算,得到材料抗冲击性能的相关数据并进行了损伤结果分析。正弦-螺旋耦合结构表皮的最大接触力相比于螺旋结构、正弦结构、传统单向结构材料分别高出13.00%、108.05%、65.29%,其正弦结构拥有良好的缓冲性能,并通过螺旋铺排的纤维增加了损伤发生的难度,因此损伤程度最低,抗冲击性能最好。3.通过将红耳龟背甲的异质表皮三明治结构应用于玄武岩纤维夹芯材料的成形制造中,分析不同表皮结构的夹芯材料的冲击行为响应,以求提高夹芯材料整体的抗冲击性能。使用单向玄武岩纤维预浸料和铝蜂窝热压成形和分步成形了仿生结构和传统结构的夹芯材料,并且建立了对应的有限元分析模型,在固定冲击能量下进行低速冲击测试和有限元模拟计算,得到材料抗冲击性能的相关数据和损伤结果分析。上表皮双螺旋、下表皮正交、芯层铝蜂窝的耦合结构夹芯材料的最大接触力相比于上表皮仿螳螂虾鳌棒结构、上表皮单向螺旋结构、上表皮正交结构材料分别高出9.44%、24.75%、16.19%。其蜂窝结构未压溃,仿生结构表皮能够将应力集中在冲击区域,结构完整性最好,抗冲击性能最好。
王文帝[8]（2021）在《低复杂度的毫米波通信波束成形方法及应用》文中进行了进一步梳理第五代（5G）移动通信系统要求具备更高的数据速率、更大的传输带宽和更高的频谱效率。毫米波通信具有巨大的频谱资源,被认为是解决当前频谱资源紧张的有效方案。然而,毫米波高频段的高路径损耗限制了通信覆盖范围。幸运的是,由于毫米波波长比传统低于6 GHz频段更短,单位体积可以布设更多天线,使得利用大规模天线阵列实现波束成形对抗路径损耗、实现空间复用、提高频谱效率成为可能。如何利用大规模天线技术提升毫米波通信系统的性能成为近年来业界关注的核心问题。当前毫米波大规模天线阵列的实现面临两方面的挑战:1)采用大规模天线阵列,传统的全数字波束成形技术需要大量射频通道,这将引入巨大的功耗和成本压力,在实际系统中面临严峻挑战。模拟波束成形技术的引入使得大规模天线阵列可以由远少于天线数目的射频通道驱动。在多用户毫米波通信系统中,利用模拟波束成形和数字波束成形相结合的混合波束成形技术消除用户间干扰的方法得到了研究者的广泛关注。即便如此,相移器和合路器、分路器等模拟器件的大量使用使得大规模天线阵列系统的实现成本依然是制约毫米波通信系统走向广泛应用的关键。2)工作于毫米波频段的元件受到制造工艺、成本和体积的约束,器件弥散性误差相比低频段更为严重。混合波束成形技术性能严重依赖于完美的等效信道信息,而包含弥散性误差在内的器件特性将大大增加等效信道信息精确获取的难度,从而对系统性能产生根本性的影响。基于上述两个挑战,本论文针对以下问题进行了研究:1)相移器不理想性对混合波束成形性能影响分析及改进方法。论文建立了相移器的弥散性误差模型,分析了弥散性误差的随机特性和非互易特性对系统性能的影响。理论和数值结果都显示存在相移器弥散性误差的混合波束成形技术抑制用户间干扰的能力将大大减弱。进一步,论文提出针对性的改进方法,即在数字波束成形设计中,放弃传统基于信道互易性的方法,而是对下行等效信道进行估计并反馈。论文还提出了利用离散傅立叶变换（Discrete fourier transform,DFT）插值算法进行波束训练,大幅降低了波束训练开销。闭式的理论分析和数值结果都显示论文提出的方法很好地平衡了性能和系统开销。此外,论文考虑透镜天线阵列系统,利用低成本的开关选择网络替换相移器网络来规避相移器不理想性的影响,并提出天线分组选择方案实现性能和开销的优化。2)共享幅度加权模拟波束成形技术。混合波束成形技术中,数字波束成形实现波束间干扰消除的能力严重依赖于信道信息的准确获取,而随机分布的器件参数弥散性将造成实际性能和理论性能的差距,另外复杂的数字干扰消除方法也使得系统成本和功耗居高不下。论文提出了新颖的二阶段纯模拟波束成形技术,即指向特定方向的标准波束形成阶段和空间角度调制阶段。前者采用所有链路共用的幅度加权技术实现对波束旁瓣的抑制,后者采用恒幅相移网络实现波束指向优化。进一步,论文给出基于最大化可达和速率的优化技术进行可调与固定共享幅度权值设计。在此基础上,论文采用窗函数进行空间滤波的方法进行固定共享幅度权值的设计简化。两种实现方法仅需要链路的空间角度信息,从而极大地降低系统训练开销。结果显示,考虑毫米波信道的稀疏性,该方法可以获得与理想器件和完美信道状态信息下的混合波束成形方法非常接近的性能,并优于存在器件不理想性和信道估计误差的混合波束成形方法。3)与共享幅度加权模拟波束成形技术相适应的通信系统架构设计。波束成形技术还需要相适应的通信系统框架才能发挥其性能和优势,如何选择通信系统框架也是波束成形技术必须要解决的问题。在毫米波通信本地传输场景下,为了提高传输效率,业界提出设备间直接通信（Device-to-Device,D2D）的解决方案。但是毫米波信号容易被阻挡,并且终端由于成本和功耗的限制只能布设较少的天线,无法利用波束成形保证足够的链路增益。因此需要通过中继技术进行链路增强。基于共享幅度加权模拟波束成形技术,论文提出了模拟放大转发中继。该模拟放大转发中继设计在上下行链路均无需数字部分参与,直接对经过上行波束成形的接收信号放大后再经过下行波束成形转发,可以利用成本更为低廉的模拟转发链路来代替射频链路,从而大大降低硬件实现成本。在此基础上,论文提出了资源调度方案,在D2D和蜂窝通信共存的场景中,在保证蜂窝用户服务质量的前提下,对于直接通信设备采用直连或通过中继转发等通信方式进行调度分配,以最大化系统总的吞吐量。
时家惠[9]（2021）在《宽带射频接收前端模组关键电路的研究与设计》文中认为随着无线通信技术的迅速发展,越来越多的通信标准被相继制定,同时市场对于无线通信设备的多功能化和小体积化追求日益提高。因此,能够兼容多种通信标准的高性能射频收发机系统设计成为一项极具挑战的任务,受到国内外各界的广泛研究。基于上述背景,射频前端模组（RFFEM）由于兼具高性能和高集成度优势,已成为目前射频收发机系统的主流解决方案。此外,随着工艺技术发展,绝缘体上硅（SOI）CMOS工艺制程日渐成熟,且其具有优良的高频性能,低成本和便于集成等优势,目前在RFFEM电路模块的设计中占据重要地位。本文基于GF 130nm SOI CMOS工艺,针对适用于GSM/WCDMA/LTE多模蜂窝通信的宽带射频接收前端模组中的低噪声放大器（LNA）和单刀双掷射频收发（SPDTTRX）开关进行相关研究与设计验证。针对宽带LNA的设计,本文设计了一款采用栅电感补偿的共源LNA电路结构。基于电阻共模负反馈的电流复用共源放大结构,在较低功耗下实现了目标增益。同时,结合电阻负反馈和源极跟随有源负反馈结构,为宽带输入匹配提供更大设计灵活性。此外,共源放大组态的栅极引入补偿电感,有效缓解了输入端寄生电容带来的高频性能恶化,实现增益平坦化和带宽进一步拓展。所设计的LNA电路在1.2 V电源电压下功耗仅为3.3 mW,芯片面积为0.72 mm2。后仿结果表明,在0.5 GHz-3 GHz频带范围内,输入输出匹配良好,实现了 12.7 dB±0.73 dB的极平坦的电压增益,在2.8 GHz处实现3.04 dB的最佳噪声系数,1.1 GHz处实现-9.32 dBm的最大输入三阶交调点。针对SPDT TRX开关的设计,本文结合多晶体管堆叠技术和体自偏置技术,实现了 SOI CMOS工艺上的高性能开关电路设计。串并联支路的多晶体管堆叠设计,解决了 MOS管漏源击穿电压（BVdss）较低导致的开关功率承载能力差的问题。二极管连接的MOS管的体自偏置技术的引入,实现了体端电压的动态自偏置,有效提升了开关的插入损耗和线性度性能,且极大简化了控制电路结构。所设计的SPDTTRX开关已完成流片和PCB测试板设计,COB测试结果为:在0.5 GHz-3 GHz频率范围内,插入损耗为0.22 dB-0.29dB,隔离度均优于25 dB。在900 MHz频率处的0.1 dB压缩点为38.3 dBm;输入信号为33 dBm时,2HD、3HD 分别为 92 dBc、79 dBc。
蔡亚刚[10]（2021）在《船舶远程数据监测系统设计与实现》文中研究说明船舶在交通运输系统中占据着十分重要的地位,近年来随着通信技术的发展,航运业以及现代造船业也正在向着网络化、智能化的方向迈进。船舶的安全航行、规范管理的重要性也显得日益突出,这对船舶的数据监测系统提出了更高的要求。本文以船联网技术为基础,探索了通信技术在船舶远程数据监测领域应用,设计实现了基于船联网的远程数据监测系统,打破了不同船舶、不同设备之间信息互通难、数据保存难的局面。针对船端设计了船载信息采集系统,针对远程端设计了远程数据监测平台,数据的远程传输采用卫星、4G和MANET相结合的方式进行。本文主要研究内容包括:（1）系统调研了船舶远程数据监测的背景和现状,分析了目前船舶通信的主要手段以及数据监测的方法,设计了通过船联网的方式实现船舶数据远程监测的系统框架,整体上将系统分为三个部分:船载信息采集、远程数据传输、远程数据监测平台。（2）针对船载信息采集,设计了以嵌入式Linux为核心的船上信息采集系统,支持多设备、多传感器通过通用总线或LoRa无线的方式接入。（3）针对远程数据传输,使用卫星网络、3/4G网络、MANET相结合的方式进行,MANET网络基于VDES通信网络实现,设计了符合船舶实际运动规律的节点移动模型,使用ns-3仿真平台基于节点移动模型和VDES网络通信特性,从分组投递率和端到端平均时延评估了几种路由协议的性能,得出AODV协议是最适合作为MANET网络的路由协议。（4）针对远程数据监测平台,使用MQTT和Kafka设计并实现了用于接收船载系统信息上传的接口。通过数据转发任务、数据处理任务和持久化任务相结合的方式实现了实时消息的预警以及与MySQL数据库的对接。最后使用Django和Ant Design设计了 Web服务为用户提供Web界面,另外设计了通过RESTful API获取数据的方式,方便对数据进行进一步的研究与处理。
二、高性能模拟开关改进蜂窝电话设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高性能模拟开关改进蜂窝电话设计（论文提纲范文）
（1）基于强化学习的高能效基站动态调度方法（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 相关工作 |
| 2.1 从时间上进行节能管理 |
| 2.2 从空间上进行节能管理 |
| 3 系统建模 |
| 3.1 异构网络模型 |
| 3.2 用户请求突发到达模型 |
| 3.3 网络管理架构 |
| 3.4 研究目标 |
| 4 算法设计 |
| 4.1 强化学习框架设计 |
| 4.2 DQN算法改进 |
| 4.2.1 状态空间压缩 |
| 4.2.2 经验回放机制的改进 |
| 4.3 算法描述 |
| 5 模拟验证与分析 |
| 5.1 对比算法 |
| 5.2 实验参数设置 |
| 5.3 算法性能分析 |
| 5.3.1 模型训练阶段 |
| 5.3.2 结果测试阶段 |
| 结束语 |
（2）基于SPPs的光片上网络微纳器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景和意义 |
| §1.2 表面等离子激元概述 |
| §1.3 光片上网络微纳器件的国内外研究现状 |
| §1.4 论文创新点及结构安排 |
| §1.4.1 论文的结构安排 |
| §1.4.2 论文的创新点 |
| 第二章 表面等离子激元基础理论研究和模拟方法选择 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 表面等离子激元的基本物理特性 |
| §2.2.1 表面等离子激元的色散特性 |
| §2.2.2 表面等离子激元的特征长度 |
| §2.3 数值模拟方法选择 |
| §2.3.1 有限元方法 |
| §2.3.2 时域有限差分算法 |
| §2.4 微纳器件的性能指标 |
| §2.4.1 调制速率 |
| §2.4.2 功耗 |
| §2.4.3 消光比 |
| §2.4.4 插入损耗 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 基于表面等离子激元杂化的2×2 光开关研究 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 基于表面等离子激元的光开关结构设计 |
| §3.3 等离子体开关操作原理 |
| §3.4 光开关的结构仿真和优化 |
| §3.4.1 光开关的ITO厚度优化 |
| §3.4.2 光开关的入射波长优化 |
| §3.4.3 光开关的波长参数优化验证 |
| §3.5 光开关的性能分析 |
| §3.5.1 光开关消光比分析 |
| §3.5.2 光开关调制速率分析 |
| §3.5.3 光开关插入损耗分析 |
| §3.5.4 光开关功耗分析 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 基于表面等离子的片上电光调制器的研究 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 基于表面等离子激元的电光调制器设计 |
| §4.3 电光调制器机理分析与结构仿真 |
| §4.3.1 电光调制器中透明导电氧化物TCOs机理分析 |
| §4.3.2 电光调制器中ITO材料的机理分析 |
| §4.3.2 电光调制器结构分析 |
| §4.4 电光调制器参数优化 |
| §4.4.1 电光调制器中ITO材料厚度的优化 |
| §4.4.2 电光调制器调制速率优化 |
| §4.5 电光调制器的性能分析 |
| §4.5.1 电光调制器消光比分析 |
| §4.5.2 电光调制器调制速率分析 |
| §4.5.3 电光调制器插入损耗分析 |
| §4.5.4 电光调制器功耗分析 |
| §4.6 本章小结 |
| 第五章 微纳集成器件在光片上网络(ONoC)的应用 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 光开关在光片上网络的集成应用 |
| §5.2.1 基于表面等离子激元开关的4×4“蜂窝状”路由器 |
| §5.2.2“蜂窝状”路由器架构操作规则与非阻塞性功能分析 |
| §5.3 电光调制器在光片上网络的集成应用 |
| §5.3.1 基于电光调制器的ORNoC架构 |
| §5.3.2 基于电光调制器的ORNoC的光网络接口 |
| §5.3.3 基于电光调制器的ORNoC的光网络接口通信方式 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 本文总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
（3）空时信道的重构理论及高精度重构方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 MIMO设备性能评估方法 |
| 1.2.1 混响室法 |
| 1.2.2 辐射两步法 |
| 1.2.3 多探头暗室法 |
| 1.2.4 大规模MIMO设备性的特点 |
| 1.2.5 不同评估方法分析 |
| 1.3 大规模MIMO OTA性能评估研究现状及存在问题 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.3.2 主要存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究内容及组织结构 |
| 1.4.1 论文主要研究内容与创新 |
| 1.4.2 论文的组织结构 |
| 第二章 面向非全向天线响应的高精度信道重构方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 目标信道模型 |
| 2.3 基于PFS方法和PWS方法的信道重构 |
| 2.3.1 PFS信道重构方法及模型 |
| 2.3.2 PWS信道重构方法及模型 |
| 2.3.3 两种方法优缺点比较 |
| 2.4 基于DUT天线阵子方向图的信道空间特征的重构 |
| 2.4.1 DUT天线阵子方向图 |
| 2.4.2 目标信道的空间相关性 |
| 2.4.3 基于PFS方法的重构信道的空间相关性 |
| 2.4.4 探头权重优化 |
| 2.5 基于DUT天线阵子方向图的信道多普勒谱的重构 |
| 2.5.1 目标信道的多普勒特征 |
| 2.5.2 PFS方法重构信道的多普勒特征及存在问题 |
| 2.5.3 提出的空时信道重构方法及相关性分析 |
| 2.5.4 优化方程建立及参数确定 |
| 2.6 仿真结果及分析 |
| 2.6.1 重构信道的空间特征仿真 |
| 2.6.2 重构信道的多普勒特征仿真 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 服从非Kronecker特征的端到端信道重构方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 目标信道结构特征分析 |
| 3.2.1 信道结构特征 |
| 3.2.2 空时信道的互相关性 |
| 3.3 基于PFS方法重构的空时信道结构特征分析 |
| 3.3.1 信道结构特征 |
| 3.3.2 空时信道的互相关性 |
| 3.4 提出的非Kronecker结构的信道重构模型及优化 |
| 3.4.1 信道模型及结构特征 |
| 3.4.2 空时信道的互相关性 |
| 3.4.3 优化方程的建立及参数优化 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.5.1 实验环境设置 |
| 3.5.2 信道的空时相关性 |
| 3.5.3 信道容量 |
| 3.5.4 信道的分集度量 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于空间谱准则的高维信道重构评估方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 信号模型 |
| 4.3 基于目标信道的空间谱 |
| 4.4 基于重构信道的空间谱 |
| 4.4.1 空间谱建模 |
| 4.4.2 优化方程的建立及探头权重确定 |
| 4.5 仿真结果及分析 |
| 4.5.1 实验环境设置 |
| 4.5.2 空间谱仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于新型调幅调相单元的动态信道重构方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于开关的动态信道重构方法 |
| 5.3 基于新型调幅调相单元的动态信道重构方法 |
| 5.3.1 调幅调相网络的结构及性能分析 |
| 5.3.2 提出级联结构的动态信道重构方案 |
| 5.4 仿真结果及性能分析 |
| 5.4.1 实验环境设置 |
| 5.4.2 静态信道的空间谱仿真 |
| 5.4.3 动态信道的空间谱仿真 |
| 5.4.4 信道及信道容量仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要研究成果 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略词 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）基于云计算技术的区域安全通信技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 移动通信系统 |
| 1.2.2 通信系统与通信终端 |
| 1.2.3 区域安全通信现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 区域安全通信理论基础 |
| 2.1 移动通信研究对象 |
| 2.1.1 2G移动通信技术 |
| 2.1.2 3G移动通信技术 |
| 2.1.3 4G移动通信技术 |
| 2.1.4 5G移动通信技术 |
| 2.2 SDR设备原理 |
| 2.3 云计算技术 |
| 2.3.1 虚拟化 |
| 2.3.2 云计算安全 |
| 2.3.3 云计算与通信的超融合 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 一种云环境下异构数据跨源调度方法 |
| 3.1 相关研究 |
| 3.2 算法模型 |
| 3.2.1 异构多源数据的预取 |
| 3.2.2 异构数据跨源调度算法 |
| 3.3 实验与分析 |
| 3.3.1 实验环境与实验过程 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 一种云环境下改进粒子群资源分配方法 |
| 4.1 相关研究 |
| 4.2 算法模型 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.3.1 实验环境与实验过程 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 一种智能化区域无线网络的移动台动态定位算法 |
| 5.1 相关研究 |
| 5.2 基于智能化区域无线网络的移动台动态定位 |
| 5.2.1 TDOA下约束加权最小二乘算法 |
| 5.2.2 融合及平滑过渡 |
| 5.2.3 TDOA/AOA混合定位算法 |
| 5.2.4 TDOA/AOA混合定位算法流程 |
| 5.3 实验仿真分析 |
| 5.3.1 实验环境与评估指标 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 安全通信系统设计 |
| 6.1 软件系统设计 |
| 6.1.1 功能设计 |
| 6.1.2 界面设计 |
| 6.1.3 信令模组设计 |
| 6.2 硬件系统重要模块设计 |
| 6.2.1 时钟模块设计 |
| 6.2.2 CPU接口模块设计 |
| 6.2.3 ALC模块设计 |
| 6.2.4 DAC控制模块设计 |
| 6.3 实验部署与验证 |
| 6.3.1 实时控制过程和验证 |
| 6.3.2 传输验证实验设计 |
| 6.3.3 实验设备部署 |
| 6.3.4 天馈系统实验方案 |
| 6.3.5 实验安全事项 |
| 6.3.6 实验环境要求 |
| 6.3.7 实验验证测试及调试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（5）互联网技术在水文测流平台自动控制系统中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究相关背景概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 互联网技术发展现状 |
| 1.2.2 互联网技术在水文测流中的应用 |
| 1.3 课题内容 |
| 1.4 研究的内容与组织架构 |
| 第二章 远程控制系统设计 |
| 2.1 设备端方案设计 |
| 2.1.1 主控芯片选择 |
| 2.1.2 通讯模块的选择与方案设计 |
| 2.1.3 硬件总体结构 |
| 2.1.4 主控制器模块设计 |
| 2.1.5 STM32L单片机程序开发 |
| 2.2 信号采集方案设计 |
| 2.2.1 测深 |
| 2.2.2 测流速方案介绍 |
| 2.2.3 旋桨流速仪信号采集电路 |
| 2.2.4 水底信号采集电路 |
| 2.3 客户端方案设计 |
| 2.4.1 服务器的选择 |
| 2.4.2 MQTT消息代理软件选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 系统通信方案设计 |
| 3.1 下位机主控电路板与PLC的通讯设计 |
| 3.1.1 Modbus通讯协议 |
| 3.1.2 主控芯片与PLC的 Modbus通讯技术实现 |
| 3.2 服务器、设备端、客户端的通讯设计 |
| 3.2.1 MQTT协议简介 |
| 3.2.2 通讯消息格式 |
| 3.2.3 服务器与设备端的通讯设计 |
| 3.2.4 客户端与服务器的通讯设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 管理系统设计 |
| 4.1 数据库系统设计 |
| 4.1.1 数据库软件选择 |
| 4.1.2 ORM简介 |
| 4.1.3 用户表 |
| 4.1.4 权限表 |
| 4.1.5 数据表 |
| 4.2 后端程序设计 |
| 4.2.1 HTTP协议简介 |
| 4.2.2 Web Service框架选择 |
| 4.2.3 系统权限设置 |
| 4.2.4 数据库连接管理 |
| 4.2.5 数据库具体操作 |
| 4.2.6 HTTP请求路径与返回格式 |
| 4.3 前端界面设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统运行成果展示 |
| 5.1 系统运行展示 |
| 5.2 管理界面运行情况 |
| 5.3 采集电路验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 通讯数据映射表 |
| 附录B 通信消息具体内容 |
| 附录C 定义窗口句柄 |
| 附录D PC客户端控制程序数据接收处理 |
| 附录E 登陆拦截器 |
| 附录F 请求拦截器 |
| 附录G Security Config配置类 |
| 附录H 测流记录查询的实现 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）1.3μm高速光子晶体面发射激光器与拓扑面发射激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 高速半导体激光器及其研究状况概述 |
| 1.2.1 高速垂直腔面发射激光器(VCSELs)概述 |
| 1.2.2 高速分布反馈(DFB)激光器概述 |
| 1.2.3 高速量子级联激光器(QCLs)概述 |
| 1.2.4 高速光子晶体激光器(PCLs)概述 |
| 1.2.5 高速半导体激光器的瓶颈及发展趋势 |
| 1.3 光子晶体面发射激光器(PCSELs)研究进展 |
| 1.3.1 大面积相干1.3μm PCSELs |
| 1.3.2 PCSELs的光束模式控制 |
| 1.3.3 PCSELs的光束控制 |
| 1.3.4 高亮度PCSELs |
| 1.4 拓扑光子学 |
| 1.4.1 从拓扑电子学到拓扑光子学 |
| 1.4.2 拓扑光子晶体激光器研究进展 |
| 1.5 涡旋光束 |
| 1.5.1 涡旋光束的发展历程 |
| 1.5.2 涡旋光束光通信原理及优势 |
| 1.5.3 OAM模式的复用与解复用 |
| 1.5.4 OAM编码通信技术 |
| 1.5.5 拓扑涡旋激光器研究进展 |
| 1.6 本论文选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 高速光子晶体面发射激光器的理论基础 |
| 2.1 半导体激光器速率方程理论 |
| 2.1.1 量子阱激光器速率方程模型 |
| 2.1.2 量子级联激光器速率方程模型 |
| 2.1.3 量子点激光器速率方程模型 |
| 2.2 半导体激光器的直接调制原理 |
| 2.3 光子晶体面发射激光器(PCSELs)的理论基础 |
| 2.3.1 PCSELs带边激射原理 |
| 2.3.2 PCSELs阈值增益 |
| 2.3.3 PCSELs输出光功率 |
| 2.3.4 PCSELs输出光功率的提高方法 |
| 2.3.5 PCSELs三维耦合波理论 |
| 2.4 Purcell因子和自发辐射因子 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 拓扑光子学基础 |
| 3.1 拓扑绝缘体与Dirac方程 |
| 3.1.1 Dirac方程和束缚态的解 |
| 3.1.2 修正的Dirac方程与Z2 拓扑不变量 |
| 3.1.3 拓扑不变量与量子相变 |
| 3.1.4 拓扑保护的边界态解 |
| 3.2 拓扑物理中的经典模型 |
| 3.2.1 Su-Schrieffer-Hegger(SSH)模型 |
| 3.2.2 Haldane模型 |
| 3.2.3 Bernevig-Hughes-Zhang(BHZ)模型 |
| 3.3 光子Dirac锥及其相关物理 |
| 3.3.1 光子晶体中的Dirac锥 |
| 3.3.2 Dirac 光局域模 |
| 3.4 二维光子拓扑绝缘体 |
| 3.4.1 光子拓扑绝缘体中的拓扑不变量 |
| 3.4.2 赝时间反转对称性与赝自旋 |
| 3.4.3 二维拓扑保护边缘态 |
| 3.4.4 拓扑光子晶体的k·P模型 |
| 3.4.5 拓扑光子相变机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 1.3μm 高速光子晶体面发射激光器研究 |
| 4.1 双晶格光子晶体谐振腔 |
| 4.1.1 双晶格光子晶体谐振腔的概念 |
| 4.1.2 双晶格光子晶体谐振腔晶格间距的调谐 |
| 4.2 1.3μm高速双晶格光子晶体面发射激光器设计 |
| 4.2.1 异质PCSELs的结构设计 |
| 4.2.2 理论分析 |
| 4.2.3 结论 |
| 4.3 基于Dirac点 1.3μm高速光子晶体面发射激光器的设计 |
| 4.3.1 研究背景 |
| 4.3.2 理论基础 |
| 4.3.3 器件设计 |
| 4.3.4 仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 1.3μm 高速拓扑体态面发射激光器研究 |
| 5.1 高速拓扑体态面发射激光器的设计 |
| 5.1.1 二维拓扑光子晶体谐振腔的设计 |
| 5.1.2 仿真结果 |
| 5.2 理论分析 |
| 5.2.1 蜂窝光子晶体的紧束缚模型 |
| 5.2.2 基于赝自旋能带反转分析 |
| 5.2.3 拓扑谐振腔支持的腔模 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 1.3μm 高速 Dirac 涡旋腔面发射激光器研究 |
| 6.1 矢量光束的理论基础 |
| 6.2 Dirac涡旋腔 |
| 6.2.1 对DFB激光器和VCSELs的拓扑理解 |
| 6.2.2 Jackiw-Rossi零模 |
| 6.2.3 Dirac涡旋腔的参数 |
| 6.2.4 Dirac涡旋腔的性质 |
| 6.3 1.3μm 高速 Dirac 涡旋腔面发射激光器的设计 |
| 6.3.1 异质 Dirac 涡旋腔的设计 |
| 6.3.2 仿真结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本论文主要完成工作 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）结构仿生玄武岩纤维增强复合材料抗冲击性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 结构仿生简介 |
| 1.2.1 腔棘鱼鳞片结构简介 |
| 1.2.2 螳螂虾鳌棒结构简介 |
| 1.2.3 红耳龟背甲结构简介 |
| 1.3 纤维复合材料构件抗冲击性能简介 |
| 1.3.1 传统结构纤维增强复合材料抗冲击性能研究现状 |
| 1.3.2 结构仿生纤维增强复合材料抗冲击性能研究现状 |
| 1.4 玄武岩纤维性能简介 |
| 1.5 本文课题的研究意义及主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构仿生模型 |
| 2.3 材料与加工 |
| 2.4 低速冲击测试 |
| 2.5 有限元分析模型 |
| 2.6 有限元损伤准则 |
| 第3章 仿腔棘鱼鳞片结构复合材料表皮抗冲击性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低速冲击测试结果分析 |
| 3.3 有限元模拟仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 仿螳螂虾鳌棒结构复合材料表皮抗冲击性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低速冲击测试结果分析 |
| 4.3 有限元模拟仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 仿红耳龟背甲结构蜂窝夹芯材料抗冲击性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 低速冲击测试结果分析 |
| 5.3 有限元仿真分析结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（8）低复杂度的毫米波通信波束成形方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 相关工作与研究现状 |
| 1.2.1 毫米波通信中的波束成形技术 |
| 1.2.2 毫米波器件受限情况 |
| 1.3 本文的研究内容与主要贡献 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 第2章 不理想相移器下混合波束成形性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统模型 |
| 2.2.1 存在相移器不理想性下的相移器器件模型 |
| 2.2.2 蜂窝通信多用户场景下行系统模型 |
| 2.2.3 蜂窝通信多用户场景下行信道模型 |
| 2.3 相移器不理想性对可达速率的影响 |
| 2.4 数值结果 |
| 2.4.1 参数设置 |
| 2.4.2 相移器随机相移误差和增益误差对性能影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于DFT插值的波束训练和波束成形方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于DFT插值的波束训练和波束成形方法 |
| 3.2.1 基于可开关控制的相移器的波束训练和波束成形方法 |
| 3.2.2 无开关控制相移器混合波束成形结构 |
| 3.3 基于DFT插值的混合波束成形技术性能分析与比较 |
| 3.3.1 性能分析 |
| 3.3.2 训练开销比较 |
| 3.4 数值结果 |
| 3.4.1 参数设置 |
| 3.4.2 基于DFT插值的波束训练误差 |
| 3.4.3 本文所提混合波束成形方案性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 3.6 附录: 本章定理证明 |
| 3.6.1 定理3.1的证明 |
| 3.6.2 定理3.2的证明 |
| 3.6.3 推论3.3的证明 |
| 第4章 透镜天线系统中基于天线分组选择的混合波束成形 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 透镜天线阵列系统模型 |
| 4.3 天线分组选择方案 |
| 4.4 性能分析与改进 |
| 4.4.1 天线分组选择方案性能分析与比较 |
| 4.4.2 天线分组选择方案性能改进 |
| 4.5 数值结果 |
| 4.5.1 参数设置 |
| 4.5.2 天线分组选择方案性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 共享幅度加权模拟波束成形技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统模型 |
| 5.2.1 共享幅度加权阵列模型 |
| 5.2.2 应用共享幅度加权模拟波束成形技术下的系统模型 |
| 5.3 可调共享幅度加权阵列设计 |
| 5.3.1 固定相移器矩阵,优化共享幅度权值阵列 |
| 5.3.2 固定共享幅度权值阵列,优化相移器矩阵 |
| 5.4 固定共享幅度加权阵列设计 |
| 5.4.1 最优化方法 |
| 5.4.2 基于窗函数进行设计 |
| 5.5 用户调度 |
| 5.5.1 根据各用户最强径的下行离开角进行用户调度 |
| 5.5.2 根据各用户所有路径的下行离开角进行用户调度 |
| 5.6 性能分析及对比 |
| 5.6.1 切比雪夫窗旁瓣电平选择 |
| 5.6.2 与混合波束成形方案的性能对比 |
| 5.6.3 所提方案与其余现有波束成形方法的比较 |
| 5.7 数值结果 |
| 5.7.1可调共享幅度加权阵列性能 |
| 5.7.2 基于最优化方法设计的固定共享幅度加权阵列性能 |
| 5.7.3 基于窗函数设计的固定共享幅度加权阵列性能 |
| 5.7.4 存在器件不理想性下的性能比较 |
| 5.8 本章小结 |
| 5.9 附录 |
| 5.9.1 引理5.1的证明 |
| 5.9.2 定理5.2的证明 |
| 第6章 CAW-ABF技术应用于D2D场景下的新型中继设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统模型 |
| 6.2.1 D2D通信系统模型 |
| 6.2.2 D2D通信信道模型 |
| 6.3 模拟放大转发中继设计 |
| 6.3.1 存在共享幅度权值误差下的优化设计 |
| 6.3.2 中继下的波束指向优化 |
| 6.4 D2D设备对通信模式调度 |
| 6.5 数值结果 |
| 6.5.1 参数设置 |
| 6.5.2 中继设计 |
| 6.5.3 D2D设备对通信模式调度 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（9）宽带射频接收前端模组关键电路的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 宽带射频接收前端模组概述 |
| 1.1.2 SOI CMOS工艺特性和优势 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.4 本文内容安排 |
| 第2章 射频接收前端模组电路基本原理 |
| 2.1 射频接收前端模组关键电路介绍 |
| 2.1.1 低噪声放大器 |
| 2.1.2 TRX开关 |
| 2.2 射频接收前端模组电路性能参数 |
| 2.2.1 低噪声放大器性能参数 |
| 2.2.2 TRX开关性能参数 |
| 2.2.3 级联性能分析 |
| 2.3 射频接收前端模组电路基本结构 |
| 2.3.1 低噪声放大器基本电路结构 |
| 2.3.2 TRX开关基本电路结构 |
| 2.4 射频接收前端模组电路优化技术 |
| 2.4.1 低噪声放大器电路优化技术 |
| 2.4.2 TRX开关电路优化技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 栅电感补偿宽带LNA设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 设计指标 |
| 3.3 LNA核心电路设计 |
| 3.4 电路性能分析与优化 |
| 3.4.1 输入匹配分析 |
| 3.4.2 电压增益分析 |
| 3.4.3 噪声系数分析 |
| 3.4.4 放大管和反馈管尺寸优化 |
| 3.4.5 栅电感补偿技术优势分析 |
| 3.4.6 稳定性检查 |
| 3.5 版图设计与仿真结果 |
| 3.6 性能对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 宽带SPDT TRX开关设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 设计指标 |
| 4.3 SPDT TRX开关核心电路设计 |
| 4.4 电路性能分析与优化 |
| 4.4.1 插入损耗和隔离度分析 |
| 4.4.2 功率容量分析 |
| 4.4.3 线性度分析 |
| 4.4.4 堆叠晶体管数目优化 |
| 4.4.5 开关晶体管单管尺寸优化 |
| 4.4.6 MOS管体自偏置技术优势分析 |
| 4.5 版图设计 |
| 4.6 芯片测试 |
| 4.7 性能对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）船舶远程数据监测系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及相关技术发展 |
| 1.3 船舶远程数据监测的必要性 |
| 1.4 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 系统分析与总体方案研究 |
| 2.1 系统设计原则 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.3 船联网的系统架构 |
| 2.4 信息采集 |
| 2.5 数据传输 |
| 2.6 远程监测平台 |
| 2.7 系统总体方案设计 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 般载系统设计与实现 |
| 3.1 船载系统架构设计 |
| 3.2 系统软件环境搭建 |
| 3.3 硬件设计 |
| 3.4 软件系统设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 MANET通信网络模型研究 |
| 4.1 MANET |
| 4.2 节点移动模型 |
| 4.3 节点移动模型设计 |
| 4.4 MANET路由仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 远程数据监侧平台设计与实现 |
| 5.1 远程数据监测平台框架设计 |
| 5.2 数据库设计 |
| 5.3 消息接口设计与实现 |
| 5.4 Web服务设计与实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、高性能模拟开关改进蜂窝电话设计（论文参考文献）
- [1]基于强化学习的高能效基站动态调度方法[J]. 曾德泽,李跃鹏,赵宇阳,顾琳. 计算机科学, 2021(11)
- [2]基于SPPs的光片上网络微纳器件研究[D]. 张斌. 桂林电子科技大学, 2021
- [3]空时信道的重构理论及高精度重构方法研究[D]. 辛立建. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]基于云计算技术的区域安全通信技术研究[D]. 赵盛烨. 中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所), 2021(09)
- [5]互联网技术在水文测流平台自动控制系统中的应用[D]. 刘力行. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]1.3μm高速光子晶体面发射激光器与拓扑面发射激光器研究[D]. 李儒颂. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [7]结构仿生玄武岩纤维增强复合材料抗冲击性能研究[D]. 石绍迁. 吉林大学, 2021(01)
- [8]低复杂度的毫米波通信波束成形方法及应用[D]. 王文帝. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [9]宽带射频接收前端模组关键电路的研究与设计[D]. 时家惠. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [10]船舶远程数据监测系统设计与实现[D]. 蔡亚刚. 山东大学, 2021(12)