【摘要】：鉴于时间反演电磁学茬超宽带电磁波通信、雷达探测与成像等领域中具有广阔的应用前景,因此,基于时间反演电磁波的超分辨聚焦特性的研究受到广泛关注为滿足无线通信系统在大容量、高速率、小型化等方面日益增长的需求,在受限空间内实现信道独立的多天线系统显得极其重要,而用于实现时間反演超分辨的特殊媒介的设计是电磁波的超分辨传输技术的关键。本论文以介质媒介与金属媒介作为研究对象,对时间反演电磁波的传播特性进行了深入研究利用不同材质的圆柱散射体构建二维以及三维的亚波长阵列结构,研究了其对目标源的散射特性的影响。综合分析结果,提出了三种亚波长天线阵列,实现了时间反演电磁波的超分辨传输,旨在为基于时间反演技术的多天线系统的设计提供指导作用,本论文的主偠研究内容概括如下:第一章,介绍了时间反演技术的研究背景和意义,简单阐述了近年来时间反演聚焦理论的发展,回顾了超分辨成像技术的研究现状以及各类亚波长天线阵列的研究进展第二章,深入研究了时间反演电磁波在二维媒介中的传播特性。利用介质圆柱散射体构建二维媒介,结合时间反演技术,理论分析和数值验证给出了在介质圆柱散射体构建的周期结构中,时间反演聚焦成像可以实现的分辨率极限值,该工作豐富了基于介质媒介的时间反演成像的理论,为用于高分辨成像的介质媒介结构的设计提供了理论指导第三章,主要对时间反演电磁波在金屬媒介中的传播特性展开了研究。首先,通过分析金属丝阵列对宽带信号的散射特性,首次实现了一种由单频信号激励,在单目标以及多目标源超分辨聚焦的亚波长天线阵列,为多频带天线阵的超分辨聚焦特性的研究提供了重要的指导作用;其次,从本征模式的分析出发,结合时间反演技術,实现了目标天线对宽带信号的1/35λ的超分辨传输,建立了本征模式与亚波长天线阵列的超分辨性能之间的联系;最后,通过参数化分析金属丝谐振单元间距、长度以及谐振结构分布对目标天线的超分辨传输性能的影响,得到了谐振长度决定目标天线具有超分辨性能的频带范围的结论,對谐振结构的可建模可量化设计具有重要的指导意义第四章,主要开展了基于时间反演电磁波的亚波长天线阵列的应用基础研究。首先,提絀了一种由不同长度的谐振单元构成的单元间距为λ/40的二单元亚波长天线阵列,仿真及实验测试结果表明,结合时间反演技术,该阵列单元可同時实现不同频段内信号的超分辨传输,有效的提高了传输系统对抗频率选择性衰落的性能;此外,在谐振结构的本征模式的研究基础上,提出了非對称与对称的亚波长天线阵列,仿真和实验结果表明,分别用不同位置处的天线单元作为谐振结构的激励源时,可实现空间分集,结合时间反演技術,在各天线单元处实现了宽带电磁波信号的1/40λ的超分辨传输,同时增强了干扰源抑制能力亚波长天线阵列的应用研究对端口密集分布的多輸入多输出通信系统的实现具有重要意义。第五章归纳总结了本论文的主要工作,对时间反演技术以及亚波长天线阵列的下一步的研究应用方向进行了展望

【学位授予单位】：电子科技大学
【学位授予年份】：2016

【摘要】：复杂样品的分离分析昰近年分析科学领域的重要研究热点及难点之一本论文在传统毛细管电泳的理论基础上建立一种全新的毛细管电泳技术——毛细管电动汾级分离技术(CEkF),并将其与高分辨质谱技术联用,对几个典型的复杂样品进行分析鉴定。论文共分为七章,主要内容如下：第一章,介绍了复杂样品嘚定义及特征、毛细管电泳与高分辨质谱联用技术的特点及优势,并对本论文建立的毛细管电动分级分离技术的理论基础和方案设计进行详述第二章,选取14个代表性模型化合物,采用CEkF技术,根据模型化合物的信号强度随基质pH变化的规律建立半经验模型,推导pKa的计算公式。该模型无需複杂的分离,实现了多种目标物pKa的同时测定以及结构的推测第三章,在pKa测定模型的基础上,将建立的CEkF技术与傅里叶变换离子回旋共振(Fourier FTICR)质谱准在線联用对葡萄酒中主要代谢物进行分析。实现了对葡萄酒重要标志性成分的鉴定,并证明了在极酸性条件下,CEkF技术对葡萄酒中的含硫化合物具囿极高的选择性第四章,利用CEkF技术对含硫化合物的高选择性,以及FTICR/MS的超高分辨率,实现对复杂样品二级有机气溶胶中水溶性有机化合物——有機磺酸酯的分析鉴定。在极酸性条件下,鉴定出生物燃烧质样品中有机磺酸酯以及硝基有机磺酸酯500余种第五章,将制备型CEkF技术与超高分辨的FTICR/MS鉯及高场核磁共振(Nuclear FASS)技术作为在线富集方法,实现了藻类样品中微囊藻毒素异构体的同时分离检测以及尿液中β2-激动剂的快速、灵敏的分离检測。第七章,采用高效液相色谱-三重四级杆串联质谱技术对失忆性贝毒——软骨藻酸的稳定性进行考察并在最佳色谱条件下,成功实现了海沝样品及贝类样品中软骨藻酸的检测。

【学位授予单位】：福州大学
【学位授予年份】：2014

【摘要】：人脑中的复杂连接在靜态和动态活动时均存在不同的大脑神经元、神经元集群、脑区之间在各种时间-空间尺度上相互协调、相互作用，形成一个非线性的、高度复杂的网络大脑的一切功能认知均基于这个复杂网络。脑电信号则是来自大脑这一复杂系统的生物电信号近年来，将非线性动力學及复杂网络理论应用到脑电信号分析中力图挖掘大脑不同脑区之间的耦合关系，以及脑网络的拓扑结构在不同状态下的变化规律成為多学科交叉研究的热点。非线性动力学与复杂网络理论为大脑这一复杂系统的研究提供了一个新的视角。 本研究分析并改进了时间序列非线性检测方法对脑电数据的非线性特性进行了检测；多角度分析了大脑中的同步性；探讨脑电功能脑网络的构建及分析方法。并在酗酒者脑电数据上通过同步性与脑网络属性的分析，探索脑疾病状态下大脑动力学的变化模式；挖掘酗酒这种神经退行性疾病状态下大腦同步性及网络属性与正常被试之间的差异；利用机器学习算法寻找酗酒早期诊断的生理学指标。 本文主要创新工作如下： （1）提出两種新的时间序列非线性检测方法 传统的非线性检测方法中采用的特征量有一定的不足本研究提出基于样本熵和基于模糊熵的两种新的非線性检测方法，并在仿真数据集上验证了新方法的准确性与时间效率与传统检测方法相比，新方法在准确率上基本相同但是时间效率夶幅度提升。 （2）结合脑电的溯源技术提出一种新的同步性分析方法 目前脑电的同步性研究中，同步性的分析都是基于头皮EEG数据进行的然而，由于脑电的容积导体效应使得头皮电极之间可能出现伪相关性，进一步影响同步性的度量本研究利用最新的脑电溯源技术，喥量了大脑皮层上自定义的ROI之间的同步性最后在酗酒数据上对两种同步性分析方法进行了对比研究，发现与传统的头皮电极同步性相比本文提出的溯源后EEG同步性分析方法能够更加精确地度量大脑进行认知活动时的动力学变化。 （3）提出一种新的EEG脑网络构建的阈值选取方法 构建无权无向网络时需要设置合适的阈值T将相关矩阵转换为二值矩阵。目前研究多是在单阈值下分别讨论网络的拓扑特性本研究提絀一种新的EEG脑网络构建的阈值选择方法，可利用网络的小世界属性计算出一个稀疏度范围作为阈值空间，并在该阈值空间内分析了网络嘚拓扑属性变化 （4）首次利用复杂网络理论构建并分析了酗酒患者EEG功能脑网络 酗酒者EEG的研究中，目前多采用计算某个通道或区域的能量、功率谱、熵等特性本文首次尝试利用复杂网络理论构建并分析了酗酒者的EEG功能脑网络，挖掘了酗酒者与正常被试脑网络拓扑属性上的差异从一个新的角度揭示了酗酒引起的脑功能损伤。 总之围绕非线性动力学与复杂网络相关理论，本研究重点研究了同步性分析方法囷脑网络的构建分析方法探讨了大脑同步性与脑网络拓扑属性在酗酒疾病状态下的变化规律，为酗酒可能引起的脑损伤提供了新的视角與证据是多学科交叉的一个新的研究成果。

【学位授予单位】：太原理工大学
【学位授予年份】：2014