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該文提出了一種新的基于矩陣LU分解的數(shù)字水印算法。該方法首先將數(shù)字圖像的非負(fù)矩陣表示轉(zhuǎn)化為G-對(duì)角占優(yōu)矩陣，再進(jìn)行LU分解，通過(guò)量化函數(shù)進(jìn)行數(shù)字水印的嵌入，恢復(fù)水印時(shí)不需要原始圖像。將矩陣的LU分解數(shù)字水印算法與DCT的中頻系數(shù)比較法進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種方法運(yùn)算速度快并且具有很好的魯棒性。

針對(duì)基于orth的稀疏目標(biāo)定位算法中orth預(yù)處理會(huì)影響原信號(hào)的稀疏性的問(wèn)題，該文提出一種基于LU分解的稀疏目標(biāo)定位算法。該算法通過(guò)網(wǎng)格化感知區(qū)域把目標(biāo)定位問(wèn)題轉(zhuǎn)化為壓縮感知問(wèn)題，并利用LU分解法對(duì)觀測(cè)字典進(jìn)行分解得到新的觀測(cè)字典。該觀測(cè)字典有效地滿足了約束等距性條件，同時(shí)對(duì)觀測(cè)值的預(yù)處理過(guò)程不影響原信號(hào)的稀疏性，從而有效地保證了算法的重建性能，提升了算法的定位精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于LU分解的稀疏目標(biāo)定位算法的性能遠(yuǎn)優(yōu)于基于orth的稀疏目標(biāo)定位算法，目標(biāo)的定位精度得到了較大地提升。

矩陣方程的快速求解是矩量法計(jì)算電大問(wèn)題的關(guān)鍵，LU分解是求解線性方程組的有效方法。該文詳細(xì)地分析了Doolittle LU分解過(guò)程，基于分解過(guò)程的特點(diǎn)，在MPI(Message-Passing interface) 并行環(huán)境下，提出了按直角式循環(huán)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行任務(wù)分配的并行求解方法。實(shí)驗(yàn)證明該方法可以有效地減少進(jìn)程間數(shù)據(jù)通信量，從而加快計(jì)算速度。

該文提出一種新的絕對(duì)誤差函數(shù)，應(yīng)用該函數(shù)進(jìn)行非線性模型參數(shù)提取可以避免計(jì)算誤差，顯著降低參數(shù)提取的不準(zhǔn)確性。由于氮化物半導(dǎo)體器件，尤其是AlGaN/GaN HEMT器件已經(jīng)開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，其模型和參數(shù)對(duì)射頻和電力電子器件和電路設(shè)計(jì)至關(guān)重要，分別使用3種誤差函數(shù)對(duì) AlGaN/GaN HEMT器件模型進(jìn)行了參數(shù)提取并對(duì)比，對(duì)比結(jié)果表明該文提出的誤差函數(shù)更加精確和有效。同時(shí)為今后的電子器件的模型參數(shù)提取提供了一種有效且精確的方法。

雖然深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效改善環(huán)境聲音分類(ESC)性能，但對(duì)對(duì)抗樣本攻擊依然具有脆弱性。已有對(duì)抗防御方法通常只對(duì)特定攻擊有效，無(wú)法適應(yīng)白盒、黑盒等不同攻擊場(chǎng)景。為提高ESC模型在各種場(chǎng)景下對(duì)各種攻擊的防御能力，該文提出一種結(jié)合對(duì)抗檢測(cè)、對(duì)抗訓(xùn)練和判別性特征學(xué)習(xí)的ESC組合對(duì)抗防御方法。該方法使用對(duì)抗樣本檢測(cè)器(AED)對(duì)輸入ESC模型的樣本進(jìn)行檢測(cè)，基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)同時(shí)對(duì)AED和ESC模型進(jìn)行對(duì)抗訓(xùn)練，其中，AED作為GAN的判別器使用。同時(shí)，該方法將判別性損失函數(shù)引入ESC模型的對(duì)抗訓(xùn)練中，以驅(qū)使模型學(xué)習(xí)到的樣本特征類內(nèi)更加緊湊、類間更加遠(yuǎn)離，進(jìn)一步提升模型的對(duì)抗魯棒性。在兩個(gè)典型ESC數(shù)據(jù)集，以及白盒、自適應(yīng)白盒、黑盒攻擊設(shè)置下，針對(duì)多種模型開(kāi)展了防御對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法基于GAN實(shí)現(xiàn)多種防御方法的組合，可以有效提升ESC模型防御對(duì)抗樣本攻擊的能力，對(duì)應(yīng)的ESC準(zhǔn)確率比其他方法對(duì)應(yīng)的ESC準(zhǔn)確率提升超過(guò)10%。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性不是由混淆梯度引起的。

垂直結(jié)構(gòu)GaN LED能夠提高器件的出光效率和調(diào)制帶寬，是可見(jiàn)光通信的關(guān)鍵器件。該文面向水下藍(lán)光通信的重大應(yīng)用需求，基于亞波長(zhǎng)理想LED模型，設(shè)計(jì)、制備了垂直結(jié)構(gòu)藍(lán)光LED器件，在NRZ-OOK調(diào)制下可實(shí)現(xiàn)10 Mbps的無(wú)線光通信。該文進(jìn)一步搭建了水下可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，采用基于該器件，實(shí)現(xiàn)了調(diào)制速率2 Mbps的全雙工水下藍(lán)光通信。

探地雷達(dá)(GPR)是一種基于電磁波的地下無(wú)損探測(cè)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于市政工程、交通、軍事等領(lǐng)域。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，由于發(fā)射天線和接收天線之間的耦合、起伏地面的散射以及地下隨機(jī)媒質(zhì)的復(fù)雜性等原因，采集得到的GPR B-scan回波中通常存在雜波，雜波嚴(yán)重影響了地下目標(biāo)的檢測(cè)和特征提取。該文提出一種用于GPR B-scan圖像雜波抑制的解糾纏表示生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(DR-GAN)，設(shè)計(jì)了目標(biāo)特征編碼器和雜波特征編碼器用來(lái)提取GPR B-scan圖像中的目標(biāo)特征和雜波特征，設(shè)計(jì)了雜波抑制生成器用來(lái)獲取雜波抑制后的GPR B-scan圖像。與現(xiàn)有的基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的GPR雜波抑制方法相比，該方法在網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)不需要成對(duì)的匹配數(shù)據(jù)，可以更好地應(yīng)用于實(shí)測(cè)GPR圖像的雜波抑制。在仿真和實(shí)測(cè)GPR數(shù)據(jù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DR-GAN這一無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)具有更好的雜波抑制性能。對(duì)石英砂中埋設(shè)的鋼筋進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，運(yùn)用DR-GAN對(duì)含雜波的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理結(jié)果的改善系數(shù)(IF)指標(biāo)較現(xiàn)有的魯棒非負(fù)矩陣分解(RNMF)方法提高了17.85 dB。

效率和線性度是功率放大器的重要指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)的技術(shù)難點(diǎn)。該文設(shè)計(jì)了2.5-2.6 GHz 高效率GaN逆F類功率放大器，其輸入輸出諧波匹配網(wǎng)絡(luò)由解析的方法設(shè)計(jì)得到。單音測(cè)試結(jié)果表明，在2.55 GHz處，功放的漏極效率超過(guò)75%。為了建立逆F類功放的行為模型進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真，對(duì)傳統(tǒng)的Hammerstein模型進(jìn)行了改進(jìn)，提升了模型擬合精度，對(duì)20 MHz帶寬、峰均功率比為9.6 dB的16-QAM OFDM調(diào)制信號(hào)，結(jié)合峰值因子降低技術(shù)和數(shù)字預(yù)失真技術(shù)對(duì)逆F類功放進(jìn)行線性化后，功放的相鄰信道功率比(ACPR)優(yōu)于-48 dBc。

利用可見(jiàn)光信號(hào)作為新型信息載體的光通信技術(shù)近些年來(lái)得到長(zhǎng)足發(fā)展，為了開(kāi)發(fā)新一代光子集成芯片作為可見(jiàn)光通信網(wǎng)絡(luò)的終端器件，滿足可見(jiàn)光信號(hào)發(fā)射、接收、傳輸與處理的復(fù)合需求，該文基于硅基InGaN/GaN多量子阱材料，設(shè)計(jì)了一種集成可見(jiàn)光波段微型發(fā)光二極管(LED)光源、波導(dǎo)定向耦合器、微型光電探測(cè)器于一體的光子集成芯片。該芯片利用InGaN/GaN多量子阱材料的發(fā)光探測(cè)共存現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了上述復(fù)合功能。微型LED光源作為發(fā)射端，可以發(fā)射出藍(lán)色波段的可見(jiàn)光信號(hào)，其發(fā)光強(qiáng)度受到注入電流的線性調(diào)制，可實(shí)現(xiàn)調(diào)幅可見(jiàn)光通信，適合作為可見(jiàn)光通信的發(fā)射端。微型LED光源發(fā)射的可見(jiàn)光信號(hào)傳輸進(jìn)入波導(dǎo)定向耦合器，實(shí)現(xiàn)了片內(nèi)有效傳輸耦合和光功率平均分配。經(jīng)過(guò)耦合傳輸?shù)目梢?jiàn)光信號(hào)進(jìn)入微型光電探測(cè)器，可以監(jiān)測(cè)到與耦合傳輸?shù)墓庑盘?hào)強(qiáng)度相匹配的光電流。最后，可見(jiàn)光通信測(cè)試也表明該芯片可實(shí)現(xiàn)有效的可見(jiàn)光通信。該研究為發(fā)展面向可見(jiàn)光通信網(wǎng)絡(luò)需求的復(fù)合功能光子集成芯片終端提供了更多可能性。

為研究面向可見(jiàn)光通信的多功能光子集成芯片，實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光信號(hào)發(fā)射、探測(cè)、傳輸和功率分配的一體化的復(fù)合功能，該文提出一種基于硅基InGaN/GaN多量子阱材料的微型發(fā)光二極管(LED)多口分路器結(jié)構(gòu)的光子集成芯片，對(duì)集成芯片進(jìn)行了形貌、光電特性和可見(jiàn)光通信測(cè)試等多方面表征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)可見(jiàn)光信號(hào)的有效傳輸和不同比例的多口功率分路，并對(duì)分路器不同端口的出射光強(qiáng)進(jìn)行量化處理，最后，利用信號(hào)發(fā)生器在微型LED光源發(fā)射端加載300 kHz的矩形波電信號(hào)，收集分路器末端發(fā)射的調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)，輸入/接收信號(hào)的波形變化趨勢(shì)一致，說(shuō)明該光子集成芯片可實(shí)現(xiàn)有效的可見(jiàn)光通信。該研究的主要目的是嘗試性將可見(jiàn)光波段的光源和光電探測(cè)器集成在氮化物晶圓上，為可見(jiàn)光通信的全光網(wǎng)絡(luò)的可見(jiàn)光信號(hào)片上集成式處理提供新的研究思路和方案，為發(fā)展面向可見(jiàn)光通信網(wǎng)絡(luò)需求的復(fù)合功能光子集成芯片終端提供了更多可能性。