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关键词： 高光谱   矿物填图   张量块分解   空间信息   光谱信息  

摘要： 高光谱图像具有图谱合一的特点,充分利用矿物在图像中的空间信息和光谱信息,将有利于实现高光谱图像矿物填图任务。提出了一种基于张量块分解的高光谱图像矿物填图方法,利用张量块分解模型对高光谱图像进行三维分解,得到每种矿物的空间分布及其光谱曲线组合。该方法保持了矿物在原始三维高光谱数据中的空-谱约束关系,在矿物填图领域体现出了独特优势。通过仿真和实测的高光谱图像实验,验证了方法的有效性。

关键词： 岩石圈磁梯度张量   椭球谐系数   球谐系数转换法   最小二乘法   积分法  

摘要： 岩石圈磁梯度张量场模型可以更好地保留短波长磁场信息,更准确地表示磁异常,在辅助导航、目标定位等领域成为新的研究热点.因地球表面更接近于旋转椭球体,采用传统的球谐函数建立全球岩石圈磁场模型时,布里渊球形内极区附近有计算不收敛现象.针对该问题,本文提出了椭球坐标系下的无奇异岩石圈梯度张量模型构建方法.重新推导了半归格化约束下,球谐系数至椭球谐系数的转换关系;基于最小二乘法和积分法计算了岩石圈磁梯度张量场模型的椭球谐系数,并建立了无奇异性岩石圈磁梯度张量模型.分别计算5 km海拔高度下和300 km海拔高度下,133阶的全球岩石圈磁梯度张量场分布,验证了椭球谐建模方法可以解决布里渊球形内的部分不收敛问题.最后,采用傅里叶变换,将磁矢量Bz分量转换为磁梯度张量对模型进行评估,验证了本文方法的准确性.全球岩石圈椭球谐模型构建方法将适用于高分辨率和高精度的模型建立.

关键词： dry residue   large volume droplet   total reflection X-ray fluorescence   trace elements   water  

摘要： In this study, total reflection X-ray fluorescence (TXRF) spectra of dry residues of 10 mu L, 100 mu L, 200 mu L, and 400 mu L droplets of a solution containing 10 mu g L-1 of Cr on hydrophobic film coated sample holders were measured by a portable TXRF spectrometer, and these spectra were compared. The net intensity of the Cr Ka peak per the concentration of Cr in the sample solution (counts / mu g L-1) increased with an increase in the volume of a droplet of the sample solution. This was because the mass of Cr in the dry residue increased with an increase in the volume of a droplet of the sample solution. This enhancement in the net intensity of the Cr Ka peak per the concentration of Cr led to a significant improvement in the detection limit expressed as the concentration of Cr. Detection limits for Cr obtained from the measurements of the dry residues of 10 mu L, 100 mu L, 200 mu L, and 400 mu L droplets of the sample solution were 2.1 mu g L-1, 0.30 mu g L-1, 0.13 mu g L-1, and 0.09 mu g L-1, respectively. Measuring the dry residue of a large volume droplet of a water sample would be useful for the analysis of trace elements in the sample.

关键词： 多体纯态   量子纠缠   几何测度   对称张量   Z-谱半径  

摘要： 针对张量的Z-谱半径在量子信息中多体纯态量子纠缠几何测度中的应用问题，首先利用Z-特征向量的2范数为1的特点和单位Z-张量，给出了Z-特征向量任意分量相乘之和的关系式.然后利用Z-特征向量任意分量乘积的上界和不等式放缩技术，构造了Z-特征值的定位集，给出了Z-谱半径的一个上界，证明了该上界小于已有上界.最后，通过量子信息中的一个数值算例验证了本文理论结果的正确性和有效性.

关键词： 光栅周期   测量   图像处理   误差分析  

摘要： 衍射光波导作为实现增强现实的一种方案具有体积小、重量轻等优势。光栅波导表面的亚波长光栅的周期对成像质量有很大的影响，因而需要实现对亚波长光栅周期快速准确的测量。李特洛衍射法具有成本低、非破坏性的优势。然而李特洛衍射法对光栅样品的位姿有严格的要求，测量前需要反复调节位姿，不利于实现快速测量。针对这个问题，我们对光栅未对准的情况下的衍射特性进行了分析，提出了基于图像处理计算失配角并修正误差的方法。本方法可以在光栅位姿不严格对准的条件下精确测量光栅周期，提高测量的效率，有望实现增强现实光栅波导的快速检测。

关键词： 遗传算法   光纤光栅传感   自适应解调   改进遗传算法  

摘要： 目前各类传感器层出不穷，但其在自适应解调方面仍旧存在一定问题，包括误差大，效率差等，为解决这些问题，提出一种基于改进遗传算法的光纤光栅传感自适应解调方法。首先通过学习反射波长以及传感应变的关系以获取光纤光栅传感器的理想工作状态，再研究应力和温度与传感器谐振波的关系，最后通过调节应力和温度造成的波长偏移实现自适应解调。实验结果证明，该方法解调误差小，最低仅为0.000 3 nm，且效率高，最少仅用2 s即可实现解调，效果较好。

关键词： 城市轨道   出行模式   张量分解   机器学习   归因分析  

摘要： 科学的轨道交通出行模式分析是运营决策优化的重要依据。为挖掘城市轨道交通时空流动特征及其影响机理，提出一种基于非负张量分解的OD客流强度时空分布计算方法，采用融合SHAP归因分析的极端梯度提升树（eXtreme Gradient Boosting,XGBoost）对各模式OD客流强度进行拟合预测。使用城市轨道交通AFC (Automatic Fare Collection System, AFC)系统数据，从空间、时段以及出行日3个维度构建三阶客流OD张量，采用交替非负最小二乘法（Alternating Non Negative Least Squares,ANLS）实现非负CP张量分解。基于张量分解结果，从北京轨道交通344个站点连续1周16,266,966条出行数据中，提取出晨高峰长距离通勤、早高峰中短通勤、平峰休闲中转出行、晚归出行4种出行模式的时、空分布特征。基于可解释性机器学习模型，对各模式OD客流进行预测。结果表明XGBoost与CatBoost、LightGBM、OLS相比更具优势。根据OD起终点站域环境特征，考虑起终点缓冲区内各类兴趣点（point of interest,POI）数量、小区住户数、房价、人口数量、站点偏离距离以及出行距离等指标，构建OD强度关联指标体系，解释各指标对OD客流强度的正负反馈效应。SHAP归因分析说明，居民更倾向于14站以内的中短途出行，并分别得到了就业类POI数目对晨、早通勤客流正向影响，以及餐饮类POI数目对休闲中转出行客流正向影响的临界阈值。该方法可为轨道交通精细化出行引导和客流组织提供数据支撑，优化城市轨道交通供需平衡及服务水平。

关键词： 级联倾斜光纤光栅   聚合物光纤光栅   温度   应变  

摘要： 【目的】为解决倾斜光纤光栅（Tilted fiber Bragg gratings， TFBGs）在传感时所产生的温度和应变交叉敏感问题，本文提出了一种基于环状透明聚合物（Cyclic transparent optical polymer， CYTOP）的级联倾斜光纤光栅（Cascaded tilted fiber Bragg gratings， CTFBG）的新型传感结构，该结构旨在实现对温度和应变的同时精确测量，从而克服传统光纤光栅传感器的局限性。【方法】由于两个不同结构参数的倾斜光纤光栅在不同波段对温度和应变的响应不同，通过监测分析两个光栅不同模式的中心波长位移解调温度和应变，并利用计算得出的灵敏度作为双参数矩阵系数，建立双参数矩阵，以此达到同时测量温度和应变的目的。此外，对整个系统的可行性以及稳定性进行证明，通过测量了在不同温度和应变水平下传感器的应变和温度灵敏度，并监测同时变化温度和应变能否达到双参数传感。【结果】数据表明，该结构在实验温度和应变范围内能够满足温度和应变的双参数传感，能够减少温度和应变产生的交叉影响，同时具有较好的稳定性以及准确性。【结论】本文提出的基于CYTOP的CTFBG传感器有效解决了温度与应变的交叉敏感问题，展现出良好的灵敏度和精确度。通过对不同结构参数的设计和优化，CTFBG能够在复杂环境中实现高效的双参数测量。这一创新型传感器不仅扩展了光纤传感器的应用范围，并为聚合物光纤光栅传感开辟了新道路。

关键词： 物联网   大规模接入   联合设备活跃性检测和信道估计   张量分解  

摘要： 在未来无线蜂窝网络中，旨在支持物联网（Internet of Things，IoT）及机器类通信（Machine Type Communication，MTC）的大规模接入成为其关键性任务。为减少设备在接入时产生的碰撞及信令开销，人们提出了免授权随机接入（Grant-free Random Access， GF-RA）方案。在GF-RA中，其核心任务是联合设备活跃性检测和信道估计（Joint Active Device Detection and Channel Estimation， JADCE）)。但在实际场景中，低成本的IoT设备通常会使用廉价的晶体振荡器来降低生产成本，产生的频率偏移严重影响了检测性能。而设备的零星活动模式使得该联合检测问题可建模为一个大规模稀疏性约束问题。为避免频偏与信道的非线性耦合引入的非凸性，利用张量分解将接收信号从前导序列、信道以及频偏的三维张量的角度进行建模，随后利用交替最小二乘（Alternate Least Square，ALS）方法对分解的子问题进行并行求解，可同时获得设备活跃性、信道响应以及频偏的估计值。同时，为使得子问题变得严格凸，采用近端最小化（Proximal Minimization，PM）方法加入正则化约束，提高算法的收敛性以及稳定性。最后，从天线数、前导序列长度对所提出算法的检测性能进行评估，仿真结果证明，新算法在给定的天线数量以及前导序列长度变化范围内，漏检概率检测性能可接近10-3，信道估计归一化均方误差（Normalized Mean Square Error， NMSE）可接近10-6。较现有频偏下设备活跃性检测以及信道估计的算法而言，新算法在检测性能上有着明显的提升。