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非人类灵长类动物的大脑全范围经颅超声定位显微镜技术
摘要:经颅超声定位显微镜(t-ULM)在更广泛的临床和研究应用中面临重大挑战,尤其是在解决由颅骨导致的图像质量下降问题方面。利用具有类似人类颅骨特征的非人灵长类(NHP)模型进行的研究,为t-ULM的技术创新和神经科学应用提供了关键见解。在这项研究中,我们开发了一种针对NHP的系统性t-ULM流程,该流程包括低频发散波发射、相位像差校正以及微泡(MB)检测均衡。我们还探讨了造影剂策略和成像平面的选择。在2.23 MHz的发射频率下,我们实现了冠状截面的最佳空间分辨率为93 μm,矢状截面的空间分辨率为105 μm,同时保持了5–8厘米的穿透深度和6厘米的侧向视野。此外,我们还获得了动态范围达4
来源:IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control
时间:2025-11-28
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基于回顾性滤波和滤波器相干性加权的行寻址阵列超声成像增强方法
在三维超声成像技术快速发展的今天,医学影像领域始终面临着一个关键挑战:如何在高图像质量与系统复杂度之间取得平衡。完全采样(FS)二维阵列虽然能提供优异的成像质量,但其元素数量随规模平方增长的特性导致制作工艺复杂、阻抗过高。而行寻址阵列(RCA)通过将元素数量从N2减少到2N,显著降低了系统复杂度,却因只能沿x轴和y轴进行单向聚焦,导致聚焦质量下降,限制了其在临床中的应用前景。针对这一技术瓶颈,国立清华大学的研究团队在《IEEE Open Journal of Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control》上发表了创新性研究成果。该研究通过
来源:IEEE Open Journal of Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control
时间:2025-11-28
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基于超声反射测量的压电薄膜本征机电耦合系数k332评估新方法
在当今无线通信技术飞速发展的时代,射频滤波器作为信号处理的核心元件,其性能直接决定着通信质量。其中,体声波(BAW)和表面声波(SAW)滤波器的带宽特性很大程度上取决于压电材料的本征机电耦合系数k332。这一关键参数反映了压电材料将电能与机械能相互转换的效率,k332值越高,滤波器的带宽就越宽,性能也越优越。然而,传统评估压电薄膜k332的方法面临严峻挑战。在高频段(亚GHz范围),由于耦合层(如水或水杨酸苯酯)中的声波衰减显著增加,使用声学显微镜等技术难以准确测量薄膜的声波速度。此外,对于厚度小于5微米的超薄压电薄膜,常规测量方法的精度更是大打折扣。这些问题严重制约了高频压电器件的优化设计与
来源:IEEE Open Journal of Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control
时间:2025-11-28
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面向太赫兹通信的60°波束偏转光子开关天线技术研究
随着智能终端设备的普及和移动应用场景的不断扩展,无线数据流量呈现指数级增长,这对下一代移动通信网络的覆盖能力提出了更高要求。当前通信技术正朝着毫米波和太赫兹等更高频段发展,这些频段虽然能提供更宽的带宽,但也面临着传播损耗大、易受遮挡等挑战。为了解决这些问题,业界需要部署具有高定向性和动态波束控制能力的远程射频头,而集中式无线接入网络架构通过高速光纤前传链路连接多个远程单元,能够有效管理密集的远程射频头部署。传统的相控阵天线虽然能够实现动态波束控制,但在高频段应用中存在栅瓣抑制、波束倾斜效应等限制,且需要复杂的馈电网络。相比之下,透镜式开关波束天线通过选择性激活天线单元,利用透镜的聚焦特性实现波
来源:IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology
时间:2025-11-28
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基于新型多级迟滞转矩带的SRM增强式直接转矩控制技术,采用有效电压矢量以降低转矩波动
摘要:由于开关磁阻电机(SRM)具有坚固的转子结构和容错特性,因此成为下一代电动汽车(EV)牵引电机的首选。然而,这种SRM驱动系统存在较高的转矩波动问题,这可能导致严重的振动和噪音。现有的使用八个电压矢量(VVs)的SRM直接转矩控制(DTC)方法由于切换状态的选择较少以及扇区划分不当而产生较高的转矩波动。另一方面,两级磁滞转矩带也会导致转矩波动。因此,现有的DTC方法在SRM中会产生较大的转矩波动。本文提出了一种新的DTC方法,该方法结合了主动使用小和大的电压矢量以及多级磁滞转矩带(MHTB)策略来进一步减少转矩波动。电压矢量和扇区的选择被优化为适用于三相和四相系统的最佳值。在修改后的基于
来源:IEEE Transactions on Transportation Electrification
时间:2025-11-28
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基于ATR太赫兹时域光谱技术的可吸收止血材料反应动力学研究
在外科手术中,控制出血是关乎患者生命安全的关键环节。可吸收止血剂作为辅助止血的重要材料,能够通过形成水凝胶屏障或激活凝血级联反应加速自然止血过程。然而,临床实践中止血材料的选择多依赖经验,缺乏对其动态反应参数(如反应速率)的客观量化标准。不同来源的止血材料(如氧化纤维素、胶原、明胶等)其作用机制各异,但何种材料在特定临床场景下能最快形成有效止血屏障?这一问题尚未得到系统解答。传统方法难以实时、无损地监测材料与血液复杂的相互作用过程,而太赫兹波对水分含量的高度敏感性为这一难题提供了突破点。为精准捕捉止血材料的动态反应过程,Marie Nedvedova团队在《IEEE Transactions
来源:IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology
时间:2025-11-28
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压缩感知辅助的设备发现技术在低太赫兹通信中的应用
摘要:在低太赫兹通信(0.1 THz至1 THz范围内),具有高天线增益的高定向性天线对于克服无线传播过程中的显著损耗至关重要。因此,发射机和接收机之间的精确对齐是必须的,这使得设备发现阶段——这类通信系统中的关键步骤——变得极为重要。一种有前景的方法是采用迭代搜索,其中发射机和接收机扫描整个角度范围以找到能够获得最高接收功率的方向。由于该过程需要大量的测量步骤,因此通过将扫描过程与压缩感知技术相结合来改进该方法。研究表明,设备发现方法可以表示为一个欠定线性系统,并且由于待重建的信号是稀疏的,因此可以利用压缩感知技术。在这项工作中,提出并使用基于仿真的数据评估了这种压缩感知辅助的设备发现方法。
来源:IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology
时间:2025-11-28
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在学校环境中,结合学习分析技术的包容性互动多媒体体验
摘要:本研究通过整合学习分析技术,对学校环境中的包容性交互式多媒体体验(Inclusive Interactive Multimedia Experiences,简称IIMEs)进行了分析,以实现对学生个性化监控和评估。通过分析相关法规文件和多媒体系统(Multimedia Systems,简称MS)的开发方法,本文为IIMEs的预制作提供了全面的指导,重点关注学习目标、活动、责任设计以及包容性。研究提出了一个详细的IIMEs开发框架,涵盖了数字媒体的整合、交互方式、感官系统以及情感参与等方面,并强调了提供整体多媒体体验所需的技术支持,同时优先考虑了可访问性和文化敏感性。在哥伦比亚卡利的Raf
来源:IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologias del Aprendizaje
时间:2025-11-28
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基于单一接收器的混合DTD-AOA多目标三维定位技术:无需同步及部分发射机位置信息,包括解决方案与分析
摘要:本文通过使用差分时间延迟(DTD)和到达角(AOA)测量数据的混合方法来解决多目标定位问题。这些数据由单个接收器在非同步的多站式定位系统中收集。系统中使用了两种类型的发射器:位于已知位置的有意发射器和位于未知位置的无意发射器,用于照射目标物体。通过整合DTD和AOA测量数据,我们首先推导出一组与目标位置相关的变换观测模型,然后分别研究了仅使用有意发射器、有意发射器与无意发射器混合以及仅使用无意发射器三种情况。对于第一种情况,采用线性加权最小二乘(LWLS)估计器进行定位;对于后两种情况,则先应用半定松弛算法,再使用LWLS估计器进行定位。此外,我们还进行了深入的理论分析。分析表明,引入位
来源:IEEE Transactions on Signal Processing
时间:2025-11-28
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一种增强制动效果的方法,用于防止由并联涌流引起的发电机差动保护误动作
摘要:在变压器空载合闸过程中,相邻支路中会产生同态涌流,这可能导致发电机差动保护误动作。本文讨论了同态涌流的产生机制,并分析了导致发电机差动保护误动作的原因。根本原因在于发电机两侧不同电流互感器在瞬态饱和后,其饱和磁通密度和退饱和速率不同,从而产生显著的差动电流。然而,同态涌流中的直流分量衰减缓慢,在发电机差动电流逐渐增加之前,直流分量会出现暂时性波动。基于这一发现,本文提出了一种补充判据,用于比率限制差动保护,以判断直流分量的波动是否与差动电流的波动同步,从而识别是否存在同态涌流。这种方法在一定程度上弥补了现有二次谐波限制措施的不足,同时能够快速有效地识别同态涌流。实时数字模拟器(RTDS)
来源:IEEE Power Electronics Magazine
时间:2025-11-28
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混沌霜冰优化器驱动的光伏-热电混合系统最大功率点跟踪技术及环境效益评估
随着全球碳中和目标的推进,可再生能源系统的高效利用成为能源转型的关键。光伏系统虽具有清洁、资源丰富等优势,但其能量转换效率普遍仅为15%-18%,且超过80%的太阳能以废热形式耗散,导致电池板温度升高而效率下降。更严峻的是,树木、云层等造成的局部遮阴会引发热斑效应,使光伏模块出现多峰特性曲线,而传统扰动观察法等最大功率点跟踪技术易陷入局部极值,造成能量捕获损失。为突破这一瓶颈,王静博团队创新性地将热电发生器与光伏系统耦合,利用塞贝克效应将光伏板废热转化为电能,形成协同增效的混合架构。然而,真实环境中辐照度与温度的动态变化,尤其是非均匀温度分布带来的多峰优化难题,对跟踪算法的全局搜索能力和稳定性
来源:Protection and Control of Modern Power Systems
时间:2025-11-28
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基于优化原子分解的牵引供电系统低频振荡实时检测新方法
随着交流-直流-交流(AC-DC-AC)传动电力列车的大规模应用,牵引供电系统(TPSS)中低频振荡(LFO)现象在全球范围内频繁发生。当多列电力列车在同一供电臂下同时升弓操作时,车载变流器与牵引网之间的阻抗失配会引发2-8Hz的低频电压振荡,导致电流采集不足、列车进出库困难等运行问题,严重威胁铁路运营安全。图1所示的现场测试波形显示,振荡期间电压有效值超过36kV,这种持续数十秒至数分钟的振荡现象可能引起系统保护误动、绝缘损坏等连锁故障。传统检测方法如快速傅里叶变换(FFT)受限于频率分辨率要求长数据窗口,小波变换(WT)依赖主观选择小波基函数,Prony算法对噪声敏感,希尔伯特-黄变换(H
来源:Protection and Control of Modern Power Systems
时间:2025-11-28
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基于跃迁决策反馈均衡的VCSEL短距传输增强技术研究
随着人工智能(AI)算力需求爆发式增长,数据中心内部的光互联技术正面临前所未有的带宽压力。传统基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)和多模光纤(MMF)的短距互联方案,因其低成本、低功耗优势成为百米级互联的主流选择。然而当传输速率向每通道53Gb/s(对应26.5625GBd PAM-4信号)演进时,系统遭遇了严峻挑战:不仅光纤的模态色散和色散会导致带宽急剧下降,VCSEL器件本身存在的“时间偏移(skew)”现象更会引发跃迁依赖型失真——即激光器上升/下降时间随驱动电流幅度变化,导致不同符号跃迁路径呈现非平稳的脉冲响应特性。如图1所示,通过实测26.5625GBd PAM-4信号可观察到,最大
来源:IEEE Photonics Journal
时间:2025-11-28
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基于衬底去除技术的一维光学相控阵热光相位调制效率提升研究
在集成光子学领域,光学相控阵(Optical Phased Array, OPA)技术因其无需机械部件即可实现光束偏转的能力,在激光雷达(LiDAR)、自由空间光通信等领域展现出巨大潜力。然而,基于硅材料的热光(Thermo-Optic, TO)相位调制器始终面临功耗过高的瓶颈——传统器件需要数十至数百毫瓦功率才能产生π相位偏移,这严重限制了其在便携式设备中的应用。为解决这一关键问题,美国海军研究实验室Jacob N. Bouchard团队在《IEEE Photonics Journal》发表了题为"Enhanced Steering Efficiency Through Substrate
来源:IEEE Photonics Journal
时间:2025-11-28
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基于阻抗的孤岛检测技术在具有多个分布式发电机的直流微电网中的应用
本文针对直流微电网(DC microgrid)中多分布式发电单元(DGs)并网场景下的孤岛检测难题,提出了一种基于阻抗测量的主动检测方法。该方法通过虚拟阻抗控制技术消除DGs和负载对系统等效阻抗的影响,结合动态角色分配算法避免扰动稀释,最终显著提升孤岛检测的准确性和可靠性。以下从技术背景、核心方法、仿真验证及实验效果等方面进行解读。### 一、技术背景与挑战分析随着分布式能源(如光伏、生物质能)在微电网中的广泛应用,直流微电网因其减少功率转换环节、简化电压调节等优势成为未来能源系统的重要形态。然而,多DG并网场景下的孤岛检测面临两大挑战:1. **系统阻抗特征模糊**:传统阻抗测量方法在电网连
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-11-28
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在微计算机集群中,利用自动化和实时计算与通信技术(ARC2)实现轻量级应用程序的分布式部署
摘要:微计算机集群是一组相互连接的微计算机,它们协同工作以作为一个单一系统运行。与高性能计算机集群不同,微计算机集群旨在为安全关键的嵌入式系统提供可靠且高效的服务,这些系统通常需要低SWaP(尺寸、重量和功耗),因为它们对稳定性和成本控制有很高的要求。由于安全关键系统具有严格的实时约束(即截止时间约束)和资源约束,每台微计算机通常需要运行实时操作系统(RTOS)而不是Linux来实现精确的调度和控制,并且需要高速实时网络(如时间触发以太网(TTE)来进行集群内部通信。在微计算机集群中,微计算机之间的负载不平衡通常会导致系统不稳定,而轻量级的应用程序分发框架可以自动在微计算机之间迁移应用程序,从
来源:IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
时间:2025-11-28
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分布式离散莫尔斯三明治方法:高效计算大规模标量数据的持久性图
摘要:持久图(Persistence Diagram)用于描述数据集的拓扑特征,是拓扑数据分析中的关键描述工具。“离散Morse三明治”(Discrete Morse Sandwich,简称DMS)方法被证明是使用共享内存并行性在单个节点上计算三维标量场持久图的最有效算法。在这项工作中,我们将DMS扩展到分布式内存并行性,以实现大规模数据集在多个计算节点上的高效且可扩展的持久图计算。一方面,我们可以利用DMS中第一个也是最耗时的步骤(即离散梯度计算)的并行性;另一方面,后续DMS步骤的高效分布式计算则更具挑战性。为了解决这个问题,我们对DMS算法进行了大量改进,引入了一种新的自校正分布式配对算
来源:IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
时间:2025-11-28
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可控甲胺蒸汽处理技术提升蒸气法制备钙钛矿太阳能电池的性能
摘要:虽然基于溶液法制备甲基氨铅碘(MAPbI₃)钙钛矿在光伏研究中的技术已经成熟,但由于蒸汽化学控制的挑战,通过蒸汽工艺生长高质量材料仍然面临困难。沉积后的甲基胺(MA)蒸汽处理是一种改善MAPbI₃薄膜形貌和结晶性的方法,能够制备出高度有序、大晶粒的钙钛矿薄膜。本文描述了实验结果,探讨了基底温度、MA分压和MA排气流速对MA处理过程中液化和再结晶过程的影响。实验表明,基底温度在这两个过程中均起着重要作用。处理后电子性能的提升通过稳态和时间分辨的光致发光光谱得到了验证。在最佳处理条件下制备的薄膜所制成的太阳能电池的开路电压超过了1伏,填充因子达到了70%。本研究为通过全蒸汽工艺制造高质量MA
来源:IEEE Photonics Technology Letters
时间:2025-11-28
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可穿戴光谱技术在营养生物标志物监测中的特性分析及可行性研究
摘要:与营养和代谢相关的疾病仍然是全球范围内一个重大的公共卫生挑战,影响着相当大比例的人口。虽然传统的卡路里追踪方法有助于监测饮食摄入量,但它们无法捕捉身体如何合成和代谢营养素,而且往往不够准确、使用起来繁琐且不便。可穿戴生物传感技术为更精确、无创地监测营养摄入提供了有希望的途径,能够为个人提供实时反馈,以改善他们的饮食习惯。在这项研究中,我们探讨了使用现成的可穿戴设备来追踪血液中营养素的可行性。通过使用一种覆盖可见光谱范围内多种波长的多波长光学传感器,我们将该设备测量各种营养分子光谱吸收谱的能力与分光光度计进行了比较。通过先进的信号处理和统计技术,我们成功地从可穿戴设备中恢复了与分光光度计相
来源:IEEE Pervasive Computing
时间:2025-11-28
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异构多波段传输网络中基于信道功率预均衡的ISRS抑制方法研究
在信息通信技术飞速发展的今天,人们对数据传输容量和速度的需求永无止境。为了突破现有ICT技术的极限,全球研究者提出了创新光无线网络(IOWN)的宏伟构想,其中全光子网络(APN)作为其核心组成部分,旨在通过端到端的全光路径直接连接用户与终端,实现更高容量、更低延迟和更低功耗的传输。然而,随着网络流量的爆炸式增长,网络中承载的波长数量急剧增加,传统的单波段(SB)传输技术逐渐显得力不从心。多波段(MB)传输技术应运而生,它通过同时利用C波段、L波段等多个波长波段进行波分复用(WDM)传输,极大地提升了光纤的传输容量。但机遇与挑战并存,当光信号在多个波段中同时传输时,一个名为“信道间受激拉曼散射(
来源:Journal of Optical Communications and Networking
时间:2025-11-28