5G NTN关键技术研究与演进展望

5G非地面网络（non-terrestrial network,NTN）技术是5G通信系统面向卫星通信和低空通信等新应用场景的重要技术，标志着5G技术应用从陆地通信走向了空间通信。首先分析了5G NTN和地面5G的差异点，包括网络架构、时频同步、HARQ和移动性管理等。进而介绍了3GPP Release 17的5G NTN标准进展及关键技术点与3GPP Release 18的5G NTN增强技术。最后展望了未来空、天、地一体化的技术演进。通过对5G NTN技术研究和标准分析，明确了5G和卫星通信融合的技术路线，并为后续6G空、天、地融合系统研究和设计提供基础。     

基于单光子计数激光雷达的Bayesian检测研究

在单光子计数激光雷达检测领域,目前的检测方法在低信噪比情况下虚警概率会增加,同时也无法适应噪声变化的问题。针对这些问题,提出了一种基于Bayesian的检测方法,该方法首先通过雷达方程估计回波信号光子数的范围,将其作为先验信息,而后结合二项分布建立了累计概率模型,基于Bayesian判决准则计算得到检测阈值,此阈值能够在检测概率与虚警概率中间择其平衡。这种方法不仅克服了低信噪比检测困难的情况,还减少了先验信息的获取难度。实验结果表明,对比固定阈值其虚警概率降低了10倍。对比“恒虚警”其检测概率提高了约20。验证了方法具有良好的检测效果,具备一定的可操作性。     

基于包装功能的时间–温度指示器与食品新鲜度指示器研究进展

目的 从包装功能实现的角度分析研究时间–温度指示器和食品新鲜度指示器的原理、类型与发展趋势，指出开发设计时间–温度指示器和食品新鲜度指示器应完成的包装功能，为有效实现包装交流功能提供研究思路和技术支持。方法 列出现有食品包装功能在物理环境、周围环境和人类环境下的实现矩阵，通过研究时间–温度指示器和食品新鲜度指示器的实现原理和所满足的包装交流功能，探讨这2种技术提高矩阵中分值较低元素的可行性。结果 时间–温度指示器监测食品所经历的时间、温度的完整历程，有助于提高实现矩阵中ComA元素的分值;食品新鲜度指示器提供生理变化或微生物生长引起的食品质量变化的定性或半定量信息，有助于提高实现矩阵中ComH元素的分值。结论 时间–温度指示器和食品新鲜度指示器能够有效提升食品包装的交流功能，保证消费者安全，减少资源浪费，具有广阔的发展前景。     

新型防屈曲高强钢腹板可更换钢连梁抗震性能研究

文章率先提出一种新型防屈曲高强钢腹板可更换钢连梁(简称“新型钢连梁”)：腹板采用高强钢，可提高钢连梁的屈服抗剪强度，连梁变形减小，从而减小可更换结构整体变形，便于更换；加劲肋紧贴腹板(但不焊接)提供约束，仅与上下翼缘焊接，可减少60%以上的焊接量。其次，设计并开展了11个试件的拟静力试验，研究了加劲肋间距(规范限值dmax、0.85dmax)、腹板厚度(6mm、8mm)、腹板钢材强度(Q460、Q550)和构造形式(加劲肋与腹板贴紧或焊接)等参数对新型钢连梁抗震性能的影响。试验结果表明：试件均发生剪切破坏；满足加劲肋间距限值的新型钢连梁，滞回曲线饱满，峰值时腹板未发生鼓曲且极限转角均超过0.1rad，大于规范限值0.08rad，表现出良好的耗能和变形能力；缩小加劲肋间距、增加腹板厚度或提高腹板钢材强度，新型钢连梁刚度及承载力提高；新型钢连梁峰值承载力较传统构造试件低约5%。最后，基于试验结果建立了有限元模型并开展了分析，研究结果表明：对腹板采用Q460、Q550高强钢材的新型钢连梁，峰值承载力计算时超强系数建议取1.43(长度比为0.5～1.0)或1.39(长度比为1.0～1.6)、1.25，以期为实际工程设计提供依据。     

双酚芴环氧树脂体系热性能和粘接性能研究

环氧树脂是一种性能优异的热固性树脂，在结构胶粘剂和纤维增强复合材料领域应用广泛。但是常见的环氧树脂体系耐热性普遍较差，近年来，航空航天领域对材料的热性能提出了更高的要求，常规的环氧树脂体系已经无法满足耐高温需求。针对该问题，我们设计了一种耐热性较高的双酚芴型环氧树脂体系，并对其热性能和粘接性能进行了研究。在本文中，首先采用流变学方法和DSC研究了其工艺性能，使用DMA和TGA法分析了环氧树脂体系的耐热性能，并通过单搭接剪切试验测试了该环氧体系的粘接性能。结果表明，双酚芴型环氧树脂体系可在180℃固化，固化后的玻璃化转变温度达到190℃，失重5%时的温度为392℃，150℃时的剪切强度为5.8 MPa，展现了优异的耐热性能和粘接性能。     

南水北调中线总干渠藻类的生态调度

南水北调中线总干渠无在线调蓄水库,对藻类生态调度过程中出现的问题开展生态调度实现策略和实施方式研究。主要实现策略包括:划定自身的调蓄区,隔离生态调度对下游的影响;采用高效的渠池运行方式,减少生态调度时蓄量的反复调整;综合考虑安全、快速、平稳等需求,设定生态调度实施进程和方式。具体实施方式包括:将总干渠划分为流速调控区、调蓄区和正常运行区,分别实施等体积、控制蓄量和闸前常水位方式运行;将生态调度过程划分为充水阶段和泄水阶段,基于流速调控目标值、持续时长和水位降幅约束条件,确定各阶段时长和各分区的闸门群调控方案等。基于2018年3月输水工况,采用明渠一维非恒定流模型,仿真总干渠上游15个渠池的藻类生态调度过程。结果表明,生态调度可在3.5 d内完成,各渠池的平均流速由0.48 m/s增至0.93 m/s,持续时间超过2 h。在整个生态调度过程中,水位变化平稳,水位变幅符合安全阈值要求,下游渠道的正常运行未受生态调度明显影响。     

基于超声导波SC-DTW的金属板微损检测方法

针对金属板材的质量控制与服役性能评估问题,在对金属板材微损伤进行超声导波检测的基础上,结合形状上下文(shape context,SC)与动态时间规整方法对其损伤劣化程度进行量化评估.该方法以无损Lamb波信号为基准,采用动态时间规划(dynamic time warping,DWT)算法对损伤信号进行相似匹配分析对比,确定基准信号与损伤信号的最佳匹配路径.引入SC的轮廓识别方法对Lamb波的局部波形信息进行统计分析,以波形形状距离代替传统欧氏距离匹配方法,解决DTW相似匹配中的病态对齐问题.最后,将无损Lamb波与损伤Lamb波信号间SC-DTW匹配距离作为损伤程度的量化指标,采用随机闭合裂纹的有限元仿真模型和铝板弯折实验对所提出方法进行验证,结果表明,基于Lamb波SC-DTW的损伤量化指数对铝板早期裂纹具有较高的敏感性和较好的量化表征能力.该方法无需对波包进行识别,也不必进行复杂的特征提取,具有简单高效和抗噪声能力强等优点,在金属板服役性能评估与质量控制中有较好的实用性和推广价值.     

基于SOI衬底的宽带低损耗声表面波滤波器研究

使用结构为42°Y-X LiTaO₃(600 nm)/SiO₂(500 nm)/Si的SOI衬底，通过抑制横向模式等优化设计，研制了单端谐振器和声表面波滤波器。经测试，谐振器的谐振频率为1.5 GHz，品质因数(Q)值高达4 000；滤波器的中心频率为1 370 MHz，插入损耗为-1.2 dB，1 dB带宽为74 MHz，相对带宽达到5.4%，阻带抑制大于40 dB，且温度系数在-55~+85 ℃时优于-9×10^-6/℃。该产品具有高频、宽带、低损耗、低温漂、高阻带抑制的特点，其性能指标优异，具有很好的实用性。