1 湖南工业大学 计算机学院，湖南 株洲 412007
2 深圳华创芯光科技有限公司，广东 深圳 518118
3 河北工业大学 电子信息学院，天津 050019
4 湖南师范大学 物电院，长沙 410081
针对室内可见光定位(VLP)实际应用的大面积面板灯排列场景中存在的定位精确度低、信号干扰严重等问题，提出了一种基于接收信号强度(RSS)算法的码分多址(CDMA)调制解调VLP系统，介绍了RSS算法和CDMA调制解调VLP系统原理，通过实验验证了系统定位精度。实验结果表明：在未考虑实时移动和延迟刷新等因素的情况下，固定点位的定位最大误差为0.3 m，算法解决了传统定位算法中边缘角落区域定位精度低的问题，提高了VLP系统的鲁棒性。
可见光定位 码分多址 接收信号强度 光定位算法 鲁棒性 visible light positioning, code division multiple
1 武汉科技大学 理学院 湖北省智能爆破工程技术研究中心,武汉 430065
2 武汉大学 水工岩石力学教育部重点实验室, 武汉 430072
针对水下岩石台阶爆破过程中破碎块体复杂的受力运动及其堆积过程, 采用FLUENT-EDEM流固耦合的数值计算方法, 在颗粒间引入平行键与Hertz-Mindlin接触模型, 通过巴西劈裂实验与数值计算的结果对比, 标定了平行键的参数, 并建立了水下台阶爆破模型, 分析了水对岩体破碎和运动的力学作用机理, 研究了水下台阶块体颗粒鼓包抛掷的整个运动过程, 讨论了块体速度、块体分层堆积和流场特点。结果表明: 块体颗粒堆积分层与其初始速度以及位置高度有关, 台阶中部块体颗粒相对位置较高, 在爆炸荷载作用下水平运动距离最远, 上部堵塞部分的块体颗粒受爆炸荷载作用小, 其主要在重力与浮力作用下翻滚覆盖在中部块体颗粒层之上。起爆初期爆炸能量主要是破碎岩石, 水体无明显流速, 随着块体颗粒的鼓包抛掷运动, 台阶前表面附近的流体流线速度最大, 当块体颗粒开始滚动滑落时, 流线则主要受到颗粒的运动形式影响。另外, FLUENT-EDEM流固耦合的数值计算模型能精确模拟水下台阶爆破块体运动问题, 可为水下岩体爆破工程提供新的研究手段。
水下爆破 流固耦合 爆堆 underwater blasting fluid solid coupling FLUENT FLUENT EDEM EDEM blasting pile
吴俊杰 1,2,*徐足音 1,2,3王耀辉 1,2,3杨传军 1,2,3陈明 1,2,3
1 中国民用航空飞行学院 航空气象学院, 广汉 618307
2 中国民用航空飞行学院 民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室, 广汉 618307
3 中国民用航空飞行学院 空中交通管理学院, 广汉 618307
为了评估相干测风激光雷达在不同扫描模式下探测效能与气象要素之间的联系, 使用2020-08~2021-07期间广汉机场相干测风激光雷达探测数据进行了分析验证。结果表明, 方位角测量模式扫描方式下, 探测距离在3 km之后, 探测效能线性下降,90°扫描时, 500 m后探测效能开始线性下降; 总体探测效能在11月最高, 7月最低; 11月至次年7月呈下降趋势, 7~11月呈上升趋势; 在日落后至日出前的探测效能较低, 在午间探测效能最高; 夏秋季节, 激光雷达探测效能与PM2.5质量浓度呈现正相关, 与降雨量的对数呈负相关。该研究为机场激光雷达识别低空风切变准确度提供了重要的基础保障。
激光技术 探测效能 相干测风激光雷达 PM2.5质量浓度 降雨量 laser technique detection efficiency coherent wind light detection and ranging PM2.5 mass concentrations precipitation 红外与激光工程
2023, 52(10): 20230041
1 上海海洋大学信息学院，上海 201306
2 农业农村部渔业信息重点实验室，上海 201306
为了提高影像阴影去除的效果，提出一种基于最小噪声分离（MNF）和生成对抗网络（GAN）的影像阴影去除算法。它以GAN作为基本框架，在生成器和判别器中分别引入条件信息，采用端到端共同学习的多任务模式。生成网络采用编码解码结构，判别网络采用马尔可夫判别器结构。此外，此算法使用MNF，将消除噪声的影像灰度化后与阴影影像一起训练，进而恢复无阴影的影像。这样的网络在训练时可以专注于MNF变换后的单独特征嵌入，而非传统的跨任务共享嵌入。实验结果表明，在指定数据集上，所提算法的结构相似性（SSIM）的平均值达0.9780，像素均方根误差（RMSE）的平均值减小到9.8717。在主观感知和客观评价指标上，所提算法的实验结果均优于对比算法。
阴影去除 最小噪声分离 生成对抗网络 编码解码结构 激光与光电子学进展
2023, 60(4): 0428004
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Information Science and Engineering, Hunan University of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China
2 School of Physics and Electronics, Hunan Normal University, Changsha 410081, China
To overcome the unbalanced signal-to-noise ratio (SNR) among data-carrying subcarriers (SCs) induced by the imperfect frequency response of optoelectronic devices and various interferences, a channel-independent partial data-carrying SCs precoding (PDSP) method based on orthogonal circular matrix transform (OCT) is proposed and experimentally investigated in an intra-symbol frequency average (ISFA)-enabled discrete multi-tone (DMT) visible light communication (VLC) system. After transmission over 1.9 m free space, at the optimal bias current of 100 mA, the experimental results show that the bit error ratio (BER) performance can be improved by up to an order of magnitude with conventional full data-carrying SCs precoding (FDSP) and PDSP scheme, compared to that without a precoding scheme. Moreover, the BER performance can further be enhanced when the ISFA algorithm with optimal taps is employed. Compared with the FDSP scheme, the proposed PDSP scheme owns a similar BER performance and a significant reduction in required multiplication and addition operations, and it may be a good option to efficiently combat the unbalanced impairments of DMT-VLC transmission systems.
partial data-carrying subcarriers precoding OCT intra-symbol frequency-averaging visible light communication Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 020602
1 武汉大学水 资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072
2 中国水利水电第七工程局，成都 610000
坝肩槽边坡保护层的开挖质量和进度控制对实现水利工程的安全高效施工具有重要的意义。针对坝肩槽边坡保护层爆破开挖，考虑保护层多轮廓、多倾角、高开挖质量要求等特点，提出了一种炮孔三维自适应布置算法，建立了基于该算法的三维几何计算模型，利用C#WinForm实现了人机交互操作界面设计，开发了炮孔三维自动布置系统。系统通过协调保护层顶部、底部、侧面开挖轮廓面内炮孔的二维布置，采用偏移轮廓线的方法确定各轮廓面内的炮孔排间关系，实现了炮孔的三维自动布置，有效地解决了复杂轮廓情况下坝肩槽边坡保护层爆破开挖轮廓孔的自适应布置问题，以及开挖边坡坡度较缓情况下炮孔底端未落在底部开挖面时的主爆孔布置问题。工程实例的设计结果表明：应用该系统能够自动、快速、高效地完成坝肩槽边坡保护层的炮孔布置。
坝肩槽 边坡 保护层 爆破设计 系统开发 abutment slot side slope protection layer blasting design system development
1 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072
2 中国水利水电第七工程局有限公司，成都 610000
径向不耦合装药可以有效降低孔壁峰值压力，从而降低粉碎区的范围，改善爆破效果，空气和水是工程中常用的两种耦合介质。基于等熵绝热膨胀理论和弹性理论，以花岗闪长岩为例，分析了空气耦合装药结构和水耦合装药结构产生的爆破荷载。理论计算结果表明：在装药直径为70 mm、炮孔直径为115 mm时，水耦合装药结构产生的准静态压力荷载和孔壁压力峰值分别是空气耦合装药结构的5.63倍、2.15倍，有利于加强岩体爆破破碎和抛掷。进一步提出了综合优化单耗分布、炮孔倾角及起爆延时参数的水耦合强抛掷台阶爆破技术，分析了水耦合强抛掷台阶爆破破岩过程。叶巴滩水电站边坡岩体开挖的工程实例证明：此技术将高陡边坡岩体台阶爆破开挖的抛掷率提高到了47.8%以上，爆后岩块平均粒径为327.3 mm，且爆破烟尘明显降低，有利于加快施工进度。
水耦合装药 台阶爆破 抛掷率 边坡岩体开挖 叶巴滩水电站 water-coupled charge bench blasting throwing rate excavation of slope rock mass Yebatan hydropower station
1 湖北水总水利水电建设股份有限公司, 武汉 430056
2 武汉大学 水利水电学院, 武汉 430072
水利工程中小断面特坚硬岩隧洞的开挖往往存在着施工难度大、开挖效率低的问题。基于丰店-彭店水库连通应急引水工程, 研究了小断面特坚硬岩隧洞开挖钻孔爆破方案, 开展了不同掏槽爆破方案的现场试验, 提出了联合使用多空孔直孔掏槽爆破与空气间隔装药光面爆破技术方案, 并确定了具体的钻孔爆破参数。现场应用效果表明：采用多空孔直孔掏槽技术及空气间隔装药光面爆破技术相结合的方案, 隧洞开挖成型效果良好, 开挖轮廓面较为平整, 基本无欠挖, 最大超挖约20 cm, 实现了该小断面特坚硬岩引水隧洞的安全高效开挖。
引水工程 小断面隧洞 爆破 直孔掏槽 空气间隔装药 diversion works tunnel with small cross section blasting burn cut air interval charge
1 广东省东莞生态环境监测站， 广东 东莞 523106
2 东莞理工学院 生态环境与建筑工程学院， 广东 东莞 523008
3 黄埔海关技术中心， 广东 东莞 523000
4 暨南大学 化学与材料学院， 广东 广州 510632
近红外光敏剂由于荧光成像具有光损伤小、穿透力强和空间分辨率高等优点，能显著提高光动力治疗效果。我们合成了近红外聚集诱导探针5，6?2（4′?（二苯氨酚）?［1，1′?联苯］?4?yl） 吡嗪?2，3?二甲腈（DCDPP?2TPA） 用于光增强杀菌。利用聚集态/固态下荧光增强的优势，DCDPP?2TPA与磁性Fe3O4纳米材料复合，产生更高活性氧（ROS）用于杀菌。利用SEM、TEM、XRD和荧光光谱研究了该复合材料的结构和性质，并用于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀菌实验。结果表明，在光照下两种细菌的存活率为7.5%与9.0%， 优于DCDPP?2TPA （10%与14%）。同时该复合材料可以方便地实现磁性分离，在光照下产生ROS后循环杀菌。
聚集诱导发光 杀菌材料 磁性纳米材料 AIE luminogen magnetic nanoparticle bacterial killing
