一、多普勒效应及其应用(论文文献综述)
王琛,任元,吴昊,邱松[1](2021)在《涡旋光束制备及其在惯性测量领域的研究进展(特邀)》文中认为涡旋光束是一种携带轨道角动量且具有螺旋波振面的新型结构光场。自1992年Allen等首次证明了近轴条件下带有螺旋相位因子的光场具有轨道角动量以来,涡旋光束因其在光操控、光通信、光学测量和遥感等领域中的广泛应用而备受关注,特别是近年来涡旋光束在惯性测量领域的应用吸引了诸多学者的研究兴趣。文中主要涉及三个方面的内容:涡旋光束制备方法研究进展;涡旋光束在惯性测量领域中的关键应用,具体为基于涡旋光的旋转多普勒效应和量子陀螺;最后还就惯性测量对涡旋光束制备提出的新要求进行了讨论。
党磊[2](2021)在《基于光束OAM特性的旋转目标探测技术研究》文中指出随着对涡旋光束轨道角动量特性研究的不断深入,人们发现利用涡旋光束照射自转物体,散射的涡旋光束的轨道角动量体现多普勒频移信息,从而可以分析物体的自转信息。这一发现不仅拓宽了涡旋光束的应用范围,也为涡旋光束在旋转目标探测领域的研究打下理论基础。近年来,叠加态涡旋光束凭借其独特的场分布和轨道角动量特性引起了众多学者的广泛关注,对叠加态涡旋光束的传输特性和频移特性的研究及其在旋转目标探测领域的探索具有重要意义。本文的主要内容包括:研究了叠加态涡旋光束的场分布,完成了叠加态涡旋光束的产生实验,研究了不同传输距离处,叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面后的场分布特性,数值分析了随机粗糙表面不同均方根粗糙度对叠加态涡旋光束的影响。将相干探测原理与旋转多普勒效应相结合,研究了叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面的频移特性。具体展开的工作如下:1.基于拉盖尔-高斯数学模型,研究了拓扑荷数等量异号的两束LG光束相叠加产生的叠加态涡旋光束。数值模拟了叠加态涡旋光束的光强分布,搭建了产生叠加态涡旋光束的实验光路,通过实验得到叠加态涡旋光束;2.依据光束角谱衍射理论,推导了叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面后的光场表达式,数值计算得到光束经旋转随机粗糙表面后的光强分布,并分析了随机粗糙表面不同均方根粗糙度对叠加态涡旋光束场分布的影响;3.基于旋转多普勒效应原理和相干探测原理,推导了叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面散斑场与参考光相干的光强-时间表达式,数值模拟了散斑场与参考光叠加的强度分布,形成了不同转速下归一化强度值随时间的变化曲线,并得到了相应的频谱图。根据求得的频移量,结合旋转多普勒效应公式反演得到旋转目标的转速,并分析了旋转多普勒频移量与旋转目标转速之间的对应关系。本文开展的工作为叠加涡旋光束的产生、调控及在旋转目标探测领域的研究提供一定的参考。
任秀凤[3](2021)在《C波段室内无线功率传输阵列实现》文中认为阵列天线,是指由相同的天线阵元按照特定的规律排列起来形成阵列的天线。相对于单个阵元,阵列可以实现更优化的方向图、更高的能量增益以及可控的辐射方向。在应用中,阵列天线可以用调整各单元的发射信号特性的方式,控制辐射特性,并可以在特定位置产生聚焦效果,适用于无线功率传输系统的设计场景。当前,对于室外空间的无线功率传输的研究已有很多,并且有很多科研成果已经投入应用。但是,人们生活工作的主要场景是室内,而在室内环境中一定距离下的无线功率传输的技术实现相对较少。因此,本文主要以C波段的室内无线功率传输阵列的实现作为研究目的,主要研究了以下问题:1.阵列天线的聚焦仿真。为对室内的信道环境进行仿真分析,提出了基于镜像法的信道算法,通过这一信道算法还原室内环境中电磁波的传播路径并分析得到信道环境的信道特性。之后对阵列天线的聚焦效果进行仿真,首先根据已有理论基础,设计聚焦算法得到阵列天线在自由空间中的聚焦仿真结果,然后结合信道算法,对多径环境中的聚焦效果进行仿真,用于模拟存在多径效应的室内环境仿真。考虑到需要供电设备可能存在动态移动的应用需求,设计了动态聚焦的算法并进行了效果仿真。而在动态聚焦的过程中,如果设备运动速度较快,则其多普勒效应难以忽略,因此对多普勒效应进行了理论分析,并推导得到多普勒效应产生的相位差。在进行高速运动的功率聚焦时,需要对推导得到的相位差进行补偿,才能得到较好的聚焦效果,对这一推导结果也进行了仿真分析。2.室内无线功率传输阵列的实现。首先对室内无线功率传输系统进行了系统架构的分析,经过单片机与FPGA的各方面比较,提出用FPGA实现系统的控制电路,并对其需要实现的功能进行分析。然后,根据需要实现的功能对所需的资源进行预估,并选择合适的芯片用于后续设计。之后,对选定的芯片进行相关电路的设计以及程序的设计,使之可以完成阵列各阵元相位的计算以及相位输出等功能。最后对设计的程序模块进行了时序仿真,并对FPGA对移相器的控制原理进行研究分析。
何自强[4](2021)在《基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究》文中研究表明光力学(Optomechanics)研究光和物质相互作用中的力学效应及其应用,其中一个重要的研究前沿是对机械振子和微纳颗粒的质心运动进行冷却和操控。通过腔冷却的方法,机械振子、纳米颗粒的质心运动已被成功地冷却到量子基态,为探索宏观量子力学、发展高精密测量技术以及制造高灵敏传感器铺平了道路。目前,一些新的光力学研究方向正在兴起。比如:(1)冷却比纳米颗粒更大更重的微米颗粒,以用于探索量子引力物理和量子到经典物理的过渡以及发展更高精度的干涉测量技术;(2)研究电介质颗粒的光学加速,为工业和医学上提供新的沉积、操控和输运纳米颗粒的方法;(3)光力学和统计物理学的交叉应用研究。基于对光力学发展趋势的分析,本文开展了微纳米物质的激光冷却和加速研究,并提出用光机械系统验证低维体系热传导理论的方案,取得的主要成果如下:一、提出了微球的偏振梯度冷却方法。我们的方法应用两束相向传播的具有不同偏振方向的光波来激发一个运动微球(球形微米颗粒)中的两个简并回音壁模式,微球处于这两个简并回音壁模式时可感受到不同的光学势能和粘滞系数。在运动的过程中微球感受到光场的偏振方向不断变化,使得微球中的这两个回音壁模式被轮流地激发,从而形成持续的冷却。此外,我们还研究了带电微球的电子亲合势以及微球内部的热噪声对冷却的影响。数值计算表明我们的方案可将半径较大的微球的质心运动冷却到1m K以下。通过优化光的频率、光强、微球半径等参数,冷却极限温度还可进一步降低。相比于目前用于冷却微球的光学负反馈冷却方法,我们的方法可用来在自由空间冷却微球而不需要反馈冷却系统,为微球的冷却开辟了一条新途径。二、提出了纳米颗粒的光晶格加速方法。该方法用一个加速的光晶格来俘获纳米颗粒并使纳米颗粒随着光晶格一起加速。在加速的过程中,需要考虑空气阻力的影响。我们发现在与光晶格一起加速的坐标系中,在惯性力和空气阻力的共同作用下,被俘获的纳米颗粒处于一个倾斜的等效光晶格势中。随着时间增加,等效光晶格势阱深度会下降。因此纳米颗粒被俘获并稳定加速除了要求纳米颗粒初始动能小于光晶格的初始势阱深度外,还要求加速时间短于等效势阱消失的时间。此外,纳米颗粒对光的吸收也会对加速过程产生重要影响。长时间内吸收光后能使纳米颗粒熔化的光强称之为熔化临界光强。为了避免纳米颗粒被熔化,需要光强小于熔化临界光强或者虽然光强大于熔化临界光强,但加速时间小于纳米颗粒熔化需要的时间。数值模拟显示,使用光强高于熔化临界光强的激光进行加速,可在微秒尺度的时间长度和毫米尺度的空间距离内将纳米颗粒加速到千米每秒的速度,且内部温度几乎不升高。我们的研究为工业上沉积以及医学上操控和输运纳米颗粒提供了一种新方法。三、提出了用一个两端分别耦合一个处于不同等效温度的腔光机械系统的一维简谐链系统模型来研究低维体系中的热传导问题。在这个模型中,两端的腔光机械系统等价于一个激光调控的热库。研究发现,随着链长的增加,该系统中的热导率发散,这表明该系统中的傅立叶定律不成立。我们还发现通过调节驱动激光的功率可控制系统中热流的大小和方向。此外,通过控制简谐链中格点处势能(on-site potential)的大小还可对热流进行开关控制,这为制造热开关以及热三极管提供了新思路。最后我们发展了利用两边腔光机械系统中两个机械振子的位置交叉关联函数的差测量热流的理论。以上这些研究不仅有助于加深人们对光和微纳颗粒相互作用中力学效应的物理认识,而且展示了光力学在热力学和统计物理学中的新用途。此外,激光冷却和俘获微球的方法可以为检验基本量子理论以及探索量子物理到经典物理的过渡铺平道路,并有可能在量子技术中得以应用。
刘旭东[5](2020)在《基于部分相干涡旋光束的旋转多普勒效应测量研究》文中认为随着对涡旋光束轨道角动量特性研究的不断发展,人们发现涡旋光束具有旋转多普勒效应,依据入射到旋转目标表面涡旋光束产生的多普勒频移,即可直接计算出旋转目标转速,这一发现对于光学遥感旋转目标探测领域来说具有十分重要的意义。然而,完全相干涡旋光束在遥感探测领域应用,易受大气环境影响,相比之下,部分相干光比完全相干光受湍流影响要小,并且传输距离越远,效果越明显。部分相干涡旋光束则是一类具有轨道角动量特性的部分相干光,相较于完全相干涡旋光束或普通部分相干光束具有更低的光束闪烁、漂移以及更强的自修复能力,在光学遥感探测旋转目标领域具有潜在的应用价值。因此,研究部分相干涡旋光束的旋转多普勒效应测量具有一定现实意义。本论文研究内容主要包括:针对部分相干涡旋光束的产生及轨道角动量特性,讨论了非高斯随机粗糙面各参数对经过其表面涡旋光束场分布的影响;结合测量涡旋光束拓扑荷值的双缝干涉法,研究了狭缝参数对部分相干涡旋光束干涉条纹的影响;针对涡旋光束旋转多普勒效应测量,利用古德曼散斑理论和轨道角动量谱理论,分析了部分相干叠加态涡旋光束的散斑场及轨道角动量特性。主要工作如下:1、基于角谱衍射理论,研究了非高斯随机粗糙面参数即方向自相关长度、峰度、偏斜以及均方根粗糙度,对经过其表面涡旋光束(拉盖尔–高斯光束)场分布的影响。同时在实验上,用CCD采集了通过不同粗糙度毛玻璃片(毛玻璃静止)涡旋光束的光强分布。发现除均方根粗糙度外,其余参数对涡旋光束光场分布影响不大,非高斯粗糙面方向自相关长度、偏斜、峰度分别取值为20 mm、0.001、6的条件下,均方根粗糙度大于0.12 mm时,拉盖尔–高斯光束透过非高斯随机粗糙表面后的光强将不再保持空心分布。实验上涡旋光束光场中心暗斑,随着通过毛玻璃目数的减小即表面粗糙度的增大而逐渐消失。2、利用双缝干涉法在近场条件下进行了部分相干涡旋光束拓扑荷值测量。双缝干涉条纹具有同时反映部分相干涡旋光束的相干度以及拓扑荷的特点。基于部分相干光交叉谱密度函数,结合杨氏双缝干涉理论及实验,分析了实验室近场条件下,不同双缝间距对部分相干涡旋光束干涉条纹的影响。理论分析可知,部分相干涡旋光束初始相干长度为5mm且光斑在双缝横截面处宽度为5 mm情形下,双缝间距大于1.5 mm时产生的干涉条纹观测效果较好,实验上,通过对不同双缝间距条件下,部分相干涡旋光束产生的干涉条纹分析可知,双缝间距大于光束暗斑尺寸时,部分相干涡旋光束产生的干涉条纹效果较好。3、基于古德曼散斑理论及轨道角动量谱理论,研究了叠加态涡旋光束的空间相干长度(毛玻璃转速)、拓扑荷值与其散斑场之间的关系。讨论了毛玻璃转速对叠加态涡旋光束轨道角动量特性的影响。研究表明:叠加态涡旋光束通过旋转毛玻璃产生的散斑,随着毛玻璃转速增大逐渐消失,对应的轨道角动量谱越弥散,生成的部分相干叠加态涡旋光束越不稳定。本文研究结果可以为部分相干涡旋光束旋转目标转速测量应用,以及未来目标转速光学遥感探测,提供一定的参考。
曹帅[6](2020)在《面向智能移动终端的音频室内定位关键技术研究》文中研究说明伴随着城市化的快速发展,人类室内活动面积逐渐加大,对室内定位的需求也在不断的增加,如智慧医疗、公共安全、商业推广等。由于卫星信号无法穿透至室内,室内的位置服务只能借助其他的定位技术,如WIFI、蓝牙、UWB、RFID、PDR、地磁、计算机视觉和音频等。其中,音频室内定位技术因具有良好的智能设备兼容性,有望通过低成本的硬件设施投入,为用户提供分米级的高精度室内定位服务,近年来受到了国内外研究者的广泛关注。实际应用中,复杂室内场景带来的强多径、非视距和多普勒效应等是影响音频室内定位系统(Acoustic Indoor Positioning System,AIPS)性能的关键因素。此外,目标与节点间的几何条件、音频发射方案、节点的时钟偏差等因素的影响也不能忽视。本文以自行研制的低成本音频室内定位硬件平台为设备基础,面向实际应用中的诸多复杂因素,开展了对音频检测算法、定位算法以及异常处理和可靠性判断方法的研究,旨在为实现高精度、鲁棒的实时音频定位提供解决方案。具体的研究工作和成果包括:(1)为实现复杂室内场景下的音频到达时间差(Time Difference of Arrival,TDoA)和节点相对速度(Node Relative Velocity,NRV)估计,开展了音频检测算法研究。提出了 一种新颖的包含粗找和细找步骤的音频达到时刻(Audio Arrival Time,AAT)检测算法。粗找环节利用余弦定理和系统同步时序,实现音频数据段(Audio Data Segment,ADS)的自适应截取,以克服背景噪声及不精确系统时钟的影响。细找环节则利用音频的室内传播特性以及源信号自相关的波形特征,从ADS中准确估计出AAT。在大厅、走廊、办公室、地下车库等不同场景中,开展了静态目标和动态目标定位实验,验证了所提AAT估计方法比两种传统检测方法具有更高的鲁棒性。同时,针对因目标运动造成的多普勒频移导致的AAT检测误差,提出了一种新颖的多普勒修正方法。该方法借助NRV,通过重构与接收音频相匹配的参考信号,实现目标运动情形下的AAT精确估计。在动态目标定位实验中验证了所提多普勒修正方法的有效性。(2)为提高复杂场景下的定位鲁棒性,开展了各种定位算法研究。首先,提出了一种基于TDoA的组合加权(COM-W)定位算法。以二维定位为例,该方法在所有三节点组合定位基础上,利用克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)加权平均获得最终目标估计位置。数值仿真和实际场景实验结果均表明,COM-W定位算法在量测噪声较大、节点与目标间存在高度差以及目标靠近节点的测试条件下,具有优越的定位性能,表现出受量测噪声和不利几何条件影响较小的特点。然后,针对基于TDoA的定位中由分时问题引起的误差,提出了一种通过估计速度移动节点坐标的修正方法。动态目标定位实验结果显示,分时修正可将定位精度提高约5cm。最后,提出了一种基于TDoA+NRV的搜索加权(SEA-W)定位算法。该算法通过求出所有量测组合的解构建搜索区域,在搜索区域内确定使得目标函数最优的解作为最终位置估计。仿真结果表明,在历史位置可靠的前提下,SEA-W定位算法对节点的需求数降至2个,可用于异常处理和可靠性判断,进而提高系统的鲁棒性。(3)AAT异常处理和定位可靠性判断研究。针对可能出现的AAT估计异常,提出了一种自适应卡尔曼滤波器(Adaptive Kalman Filter,AKF)和一种可靠性判断(Reliability judgment,RJ)方法。AKF改进了传统的卡尔曼滤波器,直接对AAT和NRV滤波,可以根据量测结果自适应地调节滤波参数,适应了目标运动随机性强的特点。RJ方法融合了信号质量判断和估计位置一致性分析,只有在系统满足信号质量以及估计位置一致性要求的前提下才会给出可靠的指示。数值仿真和实际场景实验结果均表明,AKF可在一定程度上有效抑制异常AAT检测带来的不利影响,RJ方法可有效地识别并剔除异常估计位置,结合AKF和RJ方法的定位流程改善了系统的定位性能,表现出了良好的鲁棒性。
刘燕彬[7](2020)在《超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究》文中认为脉冲光声多普勒流速测量技术使用吗脉冲激光来激发,包括基于时域互相关方法、带宽展宽方法、光声相关谱方法,它们对于粒子的浓度和粒子的线性运动的要求比较高,流速测量会受到较大的影响。本文提出了一种新的脉冲光声多普勒测流技术,结合超连续谱激光和电光振幅调制以及锁相放大器,进行了超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究,能够测量流速和深度信息,同时还能测量样品的吸收光谱。为了证明这种方法的可行性,本文分别从脉冲振幅调制的光声多普勒测量的理论仿真和实验进行分析。在这种脉冲光声多普勒流速测量中,用电光调制器对超短脉冲激光进行振幅调制,通过滤波器可以选择不同波长和波长的带宽,用电动升降台控制样品的一维运动,用光电探测器接收振幅调制后的脉冲激光,用数字示波器观察振幅调制的脉冲激光和解调后的信号,使用平面超声换能器来收集,光声信号通过前置放大器放大,将放大后的光声信号和参考信号输入到锁相放大器进行解调和傅里叶变换处理,得到解调后时域图和频谱图,将锁相放大器和数字示波器的数据存储到计算机进行数字信号的处理。在实验中直接在锁相放大器中可以读出频移值,其中数值表示频移的大小,符号表示流速的方向。在理想情况中,解调后的频谱图中应该只有一个峰值,但是在实际测量中,出现了几个峰值并且呈现奇数倍关系,在本文中得到合理的解释,并且使用合理的方法消除这些影响。在使用锁相放大器解调处理时,不同的3d B截止带宽对速率的测量影响不同,对于不同的速率合理的选择3d B截止带宽可以提高速率测量的精度。在该实验中测量了六种不同的样品,使用不同波长激光和对应的光声信号的大小来定量计算,可以准确得到实际样品的吸收光谱。这项方法希望能用来研究微循坏系统的血液流速,通过测量不同血管的流速和不同的生物组织、物质的浓度,获得有关微循环系统的代谢过程,成为一种新的有效的生物医学研究的方法。
廖晓遥[8](2020)在《基于声阵列的车辆噪声源识别技术研究》文中认为近年来,人们对车辆乘坐环境的舒适性要求逐渐提高,而车辆噪声成为制约车辆乘坐舒适性的重要因素之一,所以优化车辆的声学舒适度尤为关键;同时,车辆噪声侧面反映了车辆设备状态信息,可用来进行机械设备状态监测和故障诊断,这也是抑制噪声的重要依据。在故障诊断与降噪中,噪声源位置信息非常重要,所以首先就要对声源进行准确识别和定位。鉴于此,本论文通过对各种识别方法分析比较,并结合项目实际,将波束形成方法用于噪声源识别,具体研究工作如下:首先阐明本论文的研究背景、课题来源,在噪声源识别方法发展历程分析的基础上,提出本文研究的意义和内容:基于声阵列的车辆噪声源识别技术研究中的数值仿真和实验研究,以期将其应用到车辆通过噪声源的识别中。以阵列测量技术引出对波束形成方法原理的详细介绍,并将基于球面波假设的传统延时求和波束形成方法应用到噪声源识别中。同时具体介绍传统波束形成CBF、MVDR波束形成方法、广义逆波束形成算法,并对各种算法的优缺点进行对比分析,仿真分析三种算法的定位性能、以及在阵元数目、测量距离参数不同条件下声源识别效果,结果表明广义逆波束形成算法具有更好的定位性能及分辨率。鉴于目前对指向性声源建模的研究较少的背景,本文结合具有更稀疏性的复等效源法和梯度下降提出一种可高效准确识别指向性声源的广义逆波束形成方法,通过相干和非相干声源的仿真和实验分析,表明可以用较少的传声器个数获取更好的声源识别效果。以识别运动声源为研究目标,将广义逆波束形成方法扩展应用到运动声源识别中,首先分析了运动声源声辐射基本原理,同时介绍了由运动所产生的多普勒效应,并仿真三次样条插值的方法去除多普勒效应。其次,根据实验测试工况,研究设计了能满足测试要求的传声器阵列,最后通过仿真不同频率的双声源,及多频率成分的声源识别试验验证了该方法的有效性,为后续的实际应用提供了依据。最后,结合所设计的轮形阵列,以地面低速通过汽车为研究对象,进行噪声源识别实验研究。
朱海英,夏向荣[9](2019)在《基于核心素养的教学设计——以“多普勒效应”教学为例》文中提出设计基于物理学科核心素养教学目标,将全课教学内容分解为4个教学任务。通过精心创设的情境和巧妙的问题设计,引发学生的深度学习。采用观察、实验与理论分析相结合的方法,引导学生认识多普勒效应及其应用。将物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等学科核心素养目标落实在具体的学习活动中。
张荣政[10](2019)在《复杂运动目标ISAR成像算法研究》文中研究指明由于逆合成孔径雷达(ISAR)成像利用目标的多普勒信息,目标整体的运动状态,目标上各部件运动状态都会对成像的结果产生影响。本文的研究主要针对当目标的运动情况较复杂时,如何得到清晰的成像结果。从最常用的匀速转台模型出发,给出了ISAR成像最经典的距离—多普勒(RD)方法。对于机动运动目标,它每个散射点的多普勒频率随时间变化,本文介绍了针对机动运动目标成像的距离—瞬时多普勒算法,利用时频分析和分解多分量线性调频信号的方式。能得到机动目标瞬时成像。当ISAR成像的目标的运动具有较大的机动性,积累时间会比较少。这里介绍了一种非参数化谱估计方法,迭代自适应(IAA)方法,将该方法应用到了ISAR超分辨领域,使用少量的回波得到了清晰的图像。然后,将其应用到了缺失数据的ISAR成像领域,得到了回波缺失数据的清晰图像。接下来,研究了协方差稀疏迭代谱估计(SPICE),应用到ISAR超分辨成像。从而进一步提高了ISAR超分辨成像的分辨率。并给出了基于Gohberg-Semencul(G-S)分解的SPICE的快速实现方法。对于包含高速旋转部件的目标,由于微动目标的微多普勒效应会造成频带展宽。我们将微动部件的微多普勒效应作为干扰消除。本文建立了包含高速旋转部件的ISAR成像模型,并介绍了基于短时傅里叶变换(STFT)的去微多普勒效应成像方法,并结合IAA算法,提出了一种基于时间递归迭代自适应(TRIAA)的去微多普勒成像方法。由于雷达距离单元内的信号具有稀疏性,本文将压缩感知信号重构方法与时间递归迭代自适应(TRIAA)相结合,提出了一种新的去微多普勒成像方法。将三种方法用于存在微多普勒效应干扰的实测数据上,分析和对比了实验结果。有时,目标的旋转部件包含了目标的大量信息。本文,将复数经验模态分解(CEMD)应用于雷达回波刚体部件与高速旋转部件信号的分离。成功提取出高速旋转散射点回波。又建立了高速旋转目标的二维成像模型。根据此模型,介绍了基于实数逆Radon变换的高速旋转目标成像方法,并将基于CEMD的信号分离方法与基于实数逆Radon变换的成像方法结合在一起,得到了仿真飞机的两侧螺旋桨清晰的成像结果。
二、多普勒效应及其应用(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、多普勒效应及其应用(论文提纲范文)
(2)基于光束OAM特性的旋转目标探测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 涡旋光束的产生 |
1.2.2 涡旋光束的制备方法 |
1.2.3 旋转多普勒效应 |
1.2.4 涡旋光束旋转多普勒效应探测 |
1.3 论文的主要研究内容及结构 |
2 理论基础 |
2.1 涡旋光束分类 |
2.1.1 标量涡旋光束 |
2.1.2 矢量涡旋光束 |
2.2 光波角谱衍射理论 |
2.3 旋转多普勒效应 |
2.4 探测方法 |
2.4.1 非相干探测 |
2.4.2 相干探测 |
2.5 本章小结 |
3 叠加态涡旋光束的制备及粗糙面反射特性 |
3.1 叠加态涡旋光束的产生 |
3.1.1 叠加态涡旋光束的仿真分析 |
3.1.2 叠加态涡旋光束制备实验 |
3.2 叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面的传输特性 |
3.2.1 LG光束经旋转随机粗糙表面后的光场分布 |
3.2.2 叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面的强度分布 |
3.3 本章小结 |
4 叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面的频移特性 |
4.1 理论分析 |
4.2 随机粗糙面均方根粗糙度对光束的影响 |
4.3 叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面的频移特性 |
4.3.1 仿真分析 |
4.3.2 相干探测法研究叠加光场频移特性方案 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(3)C波段室内无线功率传输阵列实现(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 无线功率传输国内外发展历程及研究现状 |
1.2.1 无线功率传输国内外发展历程 |
1.2.2 无线功率传输国内外研究现状 |
1.3 本文的主要工作以及结构安排 |
第二章 阵列天线聚焦与信道模型的基础理论 |
2.1 阵列天线聚焦理论 |
2.1.1 方向图综合理论 |
2.1.2 时间反演聚焦理论 |
2.1.3 两种理论的比较 |
2.2 信道模型的分类 |
2.2.1 常见的统计性信道模型 |
2.2.2 常见的确定性信道模型 |
2.3 本章小结 |
第三章 阵列天线的聚焦仿真 |
3.1 基于镜像法的室内信道算法设计 |
3.1.1 算法设计思路 |
3.1.2 算法实现过程 |
3.1.3 信道仿真结果 |
3.2 阵列天线聚焦效果仿真 |
3.2.1 自由空间中阵列天线聚焦仿真 |
3.2.2 多径环境中阵列天线聚焦仿真 |
3.3 动态聚焦的实现 |
3.3.1 波前赋形的仿真实现 |
3.3.2 动态聚焦的仿真实现 |
3.4 多普勒效应的分析与仿真 |
3.4.1 多普勒效应对动态聚焦的影响 |
3.4.2 考虑多普勒效应的动态聚焦仿真 |
3.5 本章小结 |
第四章 室内无线功率传输阵列的实现 |
4.1 系统架构 |
4.2 芯片选型 |
4.3 设计实现 |
4.3.1 电路设计 |
4.3.2 程序设计 |
4.3.3 时序仿真 |
4.4 移相电路 |
4.4.1 移相器的分类 |
4.4.2 数字移相器的控制原理 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(4)基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
第二章 光与电介质物体相互作用中力学效应的计算 |
2.1 计算光对电介质物体力学效应的麦克斯韦应力张量方法 |
2.2 光与微纳颗粒相互作用中的力学效应的计算 |
2.3 本章小结 |
第三章 腔光力学研究简介 |
3.1 光—机械振子系统的动力学及其应用 |
3.2 微纳颗粒的光学悬浮原理及其应用 |
3.3 腔冷却悬浮纳米颗粒 |
3.4 本章小结 |
第四章 微米颗粒的自由空间光学冷却和操控研究简介 |
4.1 腔冷却微米颗粒的困难 |
4.2 微纳颗粒的主动光反馈冷却方法 |
4.3 微米颗粒的多普勒冷却 |
4.4 本章小结 |
第五章 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
5.1 低维晶格体系热传导理论研究简介 |
5.2 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
5.3 本章小结 |
第六章 中性以及带电微球的偏振梯度冷却和俘获研究 |
6.1 相向传播的不同偏振方向的光波实现微球的偏振梯度冷却 |
6.2 内部温度对大微球冷却的影响 |
6.3 残留空气分子产生的随机力 |
6.4 光子散粒噪声产生的随机力 |
6.5 冷却温度 |
6.6 本章小结 |
第七章 加速光晶格线性加速纳米颗粒研究 |
7.1 纳米颗粒在运动光晶格中受的光力 |
7.2 纳米颗粒被光晶格俘获并稳定加速的条件 |
7.3 光学吸收对纳米颗粒加速的影响 |
7.4 纳米颗粒加速的数值研究 |
7.5 本章小结 |
第八章 两端耦合腔光机械系统的简谐链上的热传导研究 |
8.1 两端耦合腔光学机械系统的一维简谐链理论模型 |
8.2 简谐链中的局部热流 |
8.3 通过左右机械振子位移互相关函数的差来测量简谐链中的热流 |
8.4 本章小结 |
第九章 总结与展望 |
附录Ⅰ. 矢量球谐函数的表达式 |
Ⅰ.1 矢量球谐函数M_(emn),M_(omn),N_(emn)和N_(omn)的表达式 |
Ⅰ.2 电磁多极矩模式N_(±α1n)~((1,3))和M_(±α1n)~((1,3))的表达式 |
附录Ⅱ. 四维力密度 |
附录Ⅲ. 米氏散射中的各个系数 |
附录Ⅳ 量子的局部热流公式 |
附录Ⅴ 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
Ⅴ.1 等效传播效率ρ_(eff)(ω) |
Ω_H或者ω<Ω_L'>Ⅴ.1.1 ω>Ω_H或者ω<Ω_L |
Ⅴ.1.3 对定理1的证明 |
Ⅴ.2 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
Ⅴ.2.1 经典简谐链 |
Ⅴ.2.2 量子简谐链 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
(5)基于部分相干涡旋光束的旋转多普勒效应测量研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 部分相干涡旋光束 |
1.3 旋转多普勒效应 |
1.3.1 旋转多普勒效应概念 |
1.3.2 涡旋光束旋转多普勒效应应用研究 |
1.4 本文的研究内容及结构安排 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 结构安排 |
2 部分相干涡旋光束相关基础理论 |
2.1 涡旋光束的概念 |
2.1.1 涡旋光束的基本原理 |
2.1.2 涡旋光束的产生方法 |
2.2 部分相干光理论 |
2.3 光波的标量衍射理论 |
2.4 旋转多普勒效应 |
2.4.1 经典旋转多普勒效应 |
2.4.2 涡旋光束的旋转多普勒效应 |
2.5 散斑理论 |
2.5.1 光学散斑场 |
2.5.2 光学散斑的统计性质 |
2.6 本章小结 |
3 涡旋光束通过非高斯随机粗糙面的近场分布 |
3.1 涡旋光束通过非高斯随机粗糙面的场分布 |
3.1.1 非高斯随机粗糙面 |
3.1.2 非高斯随机粗糙面各参数对涡旋光束场分布的影响 |
3.1.3 实验结果 |
3.2 涡旋光束的杨氏双缝干涉 |
3.2.1 涡旋光束双缝干涉原理 |
3.2.2 狭缝参数对涡旋光束干涉条纹的影响 |
3.2.3 双缝干涉实验 |
3.3 本章小结 |
4 部分相干叠加态涡旋光束的散斑场及轨道角动量统计特性 |
4.1 理论分析 |
4.2 数值模拟及实验 |
4.2.1 部分相干叠加态涡旋光束散斑特性 |
4.2.2 部分相干叠加态涡旋光束轨道角动量特性分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(6)面向智能移动终端的音频室内定位关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 室内定位技术的研究背景及意义 |
1.2 室内定位技术概述 |
1.3 音频室内定位系统 |
1.3.1 音频室内定位系统架构和分类 |
1.3.2 音频检测算法及其研究现状 |
1.3.3 基于TDoA的定位算法及其研究现状 |
1.3.4 异常处理和可靠性判断方法 |
1.4 本文研究目标与研究内容 |
1.5 论文组织结构 |
第2章 音频定位系统架构设计和硬件平台搭建 |
2.1 音频定位系统架构设计 |
2.1.1 定位音频的选择 |
2.1.2 介质访问方式 |
2.2 音频定位系统的硬件平台搭建 |
2.2.1 硬件设计和实现 |
2.2.2 硬件成本核算 |
2.3 本章小节 |
第3章 复杂室内环境下高精度TDoA和NRV估计 |
3.1 引言 |
3.2 自适应的ADS截取 |
3.2.1 同步过程中的实时监测算法 |
3.2.2 定位过程中的自适应ADS截取 |
3.3 强多径和非视距环境下的AAT精确检测 |
3.3.1 声音在室内的传播特性简介 |
3.3.2 复杂室内环境因素对AAT检测的影响 |
3.3.3 基于自相关波形特征的AAT检测方法 |
3.3.4 量测TDoA和NRV的获取 |
3.4 目标运动情形下的AAT精确检测 |
3.4.1 目标运动对AAT检测的影响 |
3.4.2 基于NRV的多普勒修正方法 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于TDoA和NRV量测的定位算法研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于TDoA和NRV量测的定位问题描述 |
4.3 基于TDoA的定位算法 |
4.3.1 基于TDoA的组合加权定位方法 |
4.3.2 分时发射策略中的移动目标定位修正方法 |
4.3.3 数值仿真 |
4.4 基于TDoA+NRV的定位算法 |
4.4.1 基于TDoA+NRV的线性加权最小二乘方法 |
4.4.2 基于TDoA+NRV的搜索加权定位方法 |
4.4.3 数值仿真 |
4.5 本章小结 |
第5章 自适应卡尔曼滤波和可靠性判断方法 |
5.1 引言 |
5.2 自适应卡尔曼滤波 |
5.2.1 卡尔曼滤波简介 |
5.2.2 针对AAT和NRV估计的自适应卡尔曼滤波 |
5.3 可靠性判断方法 |
5.3.1 COM-W方法中的可靠性判断 |
5.3.2 SEA-W方法中的可靠性判断 |
5.4 数值仿真 |
5.4.1 AKF处理异常AAT和NRV的效果分析 |
5.4.2 AKF和可靠性判断实现目标定位的鲁棒性分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 实验结果与分析 |
6.1 手机端核心算法移植和APP开发 |
6.2 实验环境设置 |
6.2.1 静态目标定位实验设置 |
6.2.2 动态目标定位实验设置 |
6.3 音频检测算法的性能分析 |
6.3.1 音频检测算法中的阈值确定 |
6.3.2 AAT估计方法的性能比较 |
6.3.3 NRV估计和多普勒效应误差修正 |
6.4 定位算法性能分析 |
6.4.1 不同定位算法性能比较 |
6.4.2 发射策略中分时问题的修正 |
6.5 自适应卡尔曼滤波和可靠性判断性能分析 |
6.5.1 静态目标定位实验 |
6.5.2 动态目标定位实验 |
6.6 本章小节 |
第7章 工作总结和展望 |
7.1 主要工作总结 |
7.2 研究创新点 |
7.3 未来工作展望 |
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 |
(7)超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
第一节 选题的背景和意义 |
第二节 相关领域的研究进展和现状 |
1.1 光声成像技术的发展 |
1.2 光声多普勒流速测量的发展 |
1.2.1 连续波光声多普勒流速测量 |
1.2.2 正弦脉冲光声多普勒流速测量 |
1.2.3 脉冲光声多普勒流速测量 |
1.2.3.1 基于时域互相关方法 |
1.2.3.2 基于带宽展宽方法 |
1.2.3.3 基于光声相关谱方法 |
第三节 本课题的创新点 |
第二章 光声多普勒流速测量技术 |
第一节 光声效应 |
2.1.1 光声效应的原理 |
2.1.2 静止固体颗粒的光声信号 |
第二节 运动固体颗粒产生的光声多普勒效应 |
第三节 光声多普勒流速测量的基本原理 |
2.3.1 连续波光声多普勒流速测量技术 |
2.3.2 正弦脉冲光声多普勒流速测量技术 |
2.3.3 基于时域互相关函数的脉冲光声多普勒流速测量技术 |
2.3.4 基于多普勒带宽展宽的脉冲光声多普勒流速测量技术 |
第三章 超短脉冲强度调制的光声多普勒测量的原理和方法、系统 |
第一节 超连续谱激光的原理和电光振幅调制的原理 |
3.1.1 自相位调制(SPM) |
3.1.2 交叉相位调制(XPM) |
3.1.3 受激拉曼散射(SBS) |
3.1.4 四波混频(FWM) |
3.1.5 电光调制效应 |
第二节 实验系统 |
3.2.1 实验系统简介 |
3.2.2 超连续谱激光 |
第三节 实验研究方法 |
第四节 实验的具体操作和注意事项 |
第四章 脉冲振幅调制的光声多普勒测量的结果分析和讨论 |
第一节 脉冲振幅调制光声多普勒的模拟仿真的原理和结果 |
第二节 实验结果的分析 |
4.2.1 脉冲激光振幅调制的结果 |
4.2.2 振幅调制脉冲光声多普勒和振幅调制连续波光声多普勒 |
4.2.3 流速大小和方向的提取和测量 |
4.2.4 样品的实物图和吸收光谱 |
第三节 实验结果的讨论 |
4.3.1 光声多普勒频谱图的特征和分析 |
4.3.2 不同3dB截止带宽和传输速率的影响 |
4.3.3 不同运动条件下对石墨烯层的吸收光谱的影响 |
4.3.4 系统的可测量最小速率、最大速率以及可测的速率范围 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
答辩委员会决议书 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(8)基于声阵列的车辆噪声源识别技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 车辆噪声源识别背景与意义 |
1.2 基于声阵列的车辆噪声源识别技术 |
1.3 波束形成技术的研究现状 |
1.4 本文内容安排 |
第二章 波束形成技术 |
2.1 波束形成技术 |
2.1.1 传统波束形成 |
2.1.2 MVDR波束形成 |
2.2 广义逆波束形成 |
2.2.1 广义逆波束形成原理 |
2.2.2 基于L1范数的广义逆波束形成 |
2.3 仿真分析 |
2.3.1 定位性能对比分析 |
2.3.2 阵元个数影响分析 |
2.3.3 测量距离影响分析 |
2.4 实验研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于复等效源法和梯度下降优化的广义逆波束形成 |
3.1 复等效源法 |
3.1.1 等效源法基本原理 |
3.1.2 复等效源法与等效源法的对比分析 |
3.2 基于复等效源法改进的广义逆波束形成 |
3.3 仿真分析 |
3.3.1 圆活塞声源 |
3.3.2 偶极子声源 |
3.4 实验研究 |
3.4.1 相干声源 |
3.4.2 非相干声源 |
3.5 本章小结 |
第四章 识别运动声源的广义逆波束形成 |
4.1 运动声源声辐射基本理论 |
4.1.1 运动学模型 |
4.1.2 运动声源仿真 |
4.2 多普勒效应 |
4.2.1 多普勒效应及其研究现状 |
4.2.2 多普勒效应消除 |
4.3 仿真研究 |
4.3.1 传声器阵列选择 |
4.3.2 仿真条件假设 |
4.3.3 不同频率的双声源识别 |
4.3.4 多频率成分声源识别 |
4.4 本章小结 |
第五章 运动声源定位实验 |
5.1 电瓶车双声源识别实验 |
5.1.1 实验概况 |
5.1.2 实验结果分析 |
5.2 小汽车通过噪声识别实验 |
5.2.1 实验概况 |
5.2.2 实验结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
(10)复杂运动目标ISAR成像算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外在该方向的研究现状和分析 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 ISAR成像的原理及瞬时成像方法 |
2.1 引言 |
2.2 ISAR成像的距离—多普勒算法 |
2.2.1 线性调频信号与一维距离像 |
2.2.2 ISAR成像的转台成像模型 |
2.3 距离—瞬时多普勒成像算法 |
2.3.1 距离—瞬时多普勒算法基本原理 |
2.3.2 分解多分量线性调频信号 |
2.3.3 距离—瞬时多普勒算法成像实验 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于谱估计的超分辨ISAR成像算法 |
3.1 引言 |
3.2 基于迭代自适应的超分辨成像方法 |
3.2.1 迭代自适应谱估计方法 |
3.2.2 基于迭代自适应方法的超分辨成像实验 |
3.2.3 ISAR成像中的回波数据随机缺失 |
3.2.4 缺失数据迭代自适应谱估计方法 |
3.2.5 缺失数据的ISAR成像实验 |
3.3 基于协方差稀疏迭代的超分辨成像 |
3.3.1 协方差稀疏迭代谱估计方法 |
3.3.2 协方差稀疏迭代谱估计的快速实现 |
3.3.3 基于协方差稀疏迭代的超分辨成像实验 |
3.4 本章小结 |
第4章 含旋转部件目标去微动ISAR成像算法 |
4.1 引言 |
4.2 基于短时傅里叶变换去微多普勒ISAR成像 |
4.2.1 含有旋转部件目标的ISAR成像模型 |
4.2.2 基于短时傅里叶变换的正弦调频信号分离方法 |
4.3 基于时间递归迭代自适应的去微多普勒成像 |
4.3.1 基于时间递归迭代自适应的信号分离方法 |
4.3.2 仿真数据成像实验 |
4.4 基于压缩感知的去微多普勒ISAR成像 |
4.4.1 基于压缩感知的信号重构方法 |
4.4.2 基于压缩感知重构的去微多普勒成像实验 |
4.5 本章小结 |
第5 章旋转部件的回波分离与ISAR成像方法 |
5.1 引言 |
5.2 基于复数经验模态分解的回波分离方法 |
5.2.1 经验模态分解EMD |
5.2.2 复数经验模态分解CEMD |
5.2.3 仿真雷达回波分离实验 |
5.3 基于逆RADON变换的旋转部件ISAR成像 |
5.3.1 旋转目标二维ISAR成像模型 |
5.3.2 基于实数逆Radon变换的旋转目标成像方法 |
5.4 旋转体回波分离与成像实验 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
四、多普勒效应及其应用(论文参考文献)
- [1]涡旋光束制备及其在惯性测量领域的研究进展(特邀)[J]. 王琛,任元,吴昊,邱松. 红外与激光工程, 2021(09)
- [2]基于光束OAM特性的旋转目标探测技术研究[D]. 党磊. 西安工业大学, 2021(02)
- [3]C波段室内无线功率传输阵列实现[D]. 任秀凤. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究[D]. 何自强. 华东师范大学, 2021(08)
- [5]基于部分相干涡旋光束的旋转多普勒效应测量研究[D]. 刘旭东. 西安工业大学, 2020
- [6]面向智能移动终端的音频室内定位关键技术研究[D]. 曹帅. 中国科学技术大学, 2020(06)
- [7]超短脉冲强度调制方式的光声多普勒测量研究[D]. 刘燕彬. 深圳大学, 2020(10)
- [8]基于声阵列的车辆噪声源识别技术研究[D]. 廖晓遥. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [9]基于核心素养的教学设计——以“多普勒效应”教学为例[J]. 朱海英,夏向荣. 物理教学, 2019(12)
- [10]复杂运动目标ISAR成像算法研究[D]. 张荣政. 哈尔滨工业大学, 2019(01)