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基于科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器
被引量：
2
1
作者
马宏宇
李九生
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期733-737,共5页
太赫兹滤波器是太赫兹通信、太赫兹成像和太赫兹检测等太赫兹应用系统中不可或缺的功能器件。按照不同的分类方式,滤波器有不同的种类,常见的按照选频功能可分为高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。为了实现在太赫兹波段...
太赫兹滤波器是太赫兹通信、太赫兹成像和太赫兹检测等太赫兹应用系统中不可或缺的功能器件。按照不同的分类方式,滤波器有不同的种类,常见的按照选频功能可分为高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。为了实现在太赫兹波段的滤波效果,世界各地的研究人员利用不同的结构、材料和控制方式实现了功能各异的太赫兹滤波器,但是考虑到设计的器件要应用到太赫兹系统中,成本低廉、结构简单、性能优越的太赫兹滤波器一直是研究人员的追求。分形概念自提出以来在很多研究领域都有了快速发展,但是在太赫兹波段的应用还不是很常见,特别是应用于太赫兹功能器件的设计。引入分形中科赫曲线的概念设计并制备了一种新型的太赫兹带通滤波器,该滤波器是在金属薄膜上刻蚀出科赫曲线分形结构,当太赫兹波垂直入射到该滤波器时候实现了在太赫兹波段的窄带滤波。在滤波器的设计过程中,追求理论与实验相结合,首先在电磁仿真软件中建立科赫曲线分形结构滤波器模型进行计算,探究分形结构应用于太赫兹波段进行滤波的可行性,在进行多次计算之后得到优化后的尺寸和结构,然后根据优化后的尺寸加工出科赫曲线分形结构太赫兹滤波器样品,并且将样品放在太赫兹时域光谱系统中进行实验测量,得到实验数据后与仿真结果进行比较。在仿真中利用了时域有限差分法模拟科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器的传输特性,优化后的仿真结果表明:滤波器的谐振频率为0.715 THz,透射系数能够达到0.92,-3 dB带宽为21.9 GHz,将仿真得到的散射参数进行S参数反演得到了太赫兹滤波器样品的电磁参数,这在理论上分析了太赫兹波在谐振点处产生透射增强的原因。利用飞秒激光微加工系统制备了尺寸优化后的科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器样品,然后使用太赫兹时域光谱系统对样品的传输特性进行测试,对实验得到的时域数据进行快速傅里叶变换之后得到频域数据,再把频域数据进行归一化处理后与之前的电磁仿真结果进行对比,发现实验测得的结果与电磁软件仿真得到的结果较为吻合。
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关键词
太赫兹带
通滤波器
科赫曲线分形
参数反演
太
赫兹
时域光谱
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职称材料
负载感知的太赫兹纳米传感网的TDMA协议
被引量：
1
2
作者
徐娟
赵雅坤
+1 位作者
张茸
阚佳丽
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期1568-1574,共7页
针对基于TS-OOK(time spread on-off keying)调制的通信系统存在数据传输连续碰撞的问题,考虑到实际应用场景具备负载不均衡的特点,提出负载感知的TDMA (LATDMA)协议.该协议根据网络中源节点数目、源节点业务量大小以及太赫兹信道的传...
针对基于TS-OOK(time spread on-off keying)调制的通信系统存在数据传输连续碰撞的问题,考虑到实际应用场景具备负载不均衡的特点,提出负载感知的TDMA (LATDMA)协议.该协议根据网络中源节点数目、源节点业务量大小以及太赫兹信道的传输特性,在传统TDMA协议基础上实现动态分配时隙.仿真结果表明:该协议是能量高效的,在时延和平均吞吐量方面均具有明显的优势,因此可以应用于时延要求较苛刻的网络场景中.
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关键词
纳米网
太赫兹带
介质访问控制
负载感知
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职称材料
基于能量采集的分布式时分多址协议
3
作者
徐娟
张茸
+1 位作者
阚佳丽
张妍
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期1393-1403,共11页
纳米节点利用太赫兹通信能获得极高的传输速率,节点间的通信以及协调访问太赫兹信道都需要媒质接入控制(medium access control,MAC)协议.由于太赫兹信道的分子吸收噪声和纳米设备资源受限等特性,经典的MAC协议已不再适用.针对基于时域...
纳米节点利用太赫兹通信能获得极高的传输速率,节点间的通信以及协调访问太赫兹信道都需要媒质接入控制(medium access control,MAC)协议.由于太赫兹信道的分子吸收噪声和纳米设备资源受限等特性,经典的MAC协议已不再适用.针对基于时域扩展开关键控(time spread on-off keying,TS-OOK)的太赫兹传感器网络的数据传输存在连续碰撞的问题以及纳米节点能量非常有限的问题,提出一种基于能量采集的分布式时分多址协议(distributed energy harvesting-based time division multiple access,DEH-TDMA).该协议引入压电式纳米能量采集系统,首先将纳米节点剩余能量和缓存区的数据包数量作为状态信息构建Markov决策过程模型,并根据节点的数据包传输量和能耗来设计收益函数,然后求解出最优策略,最终纳米节点根据自身状态和最优策略动态接入信道.仿真结果表明该协议在延长网络生命周期方面存在优势.
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关键词
纳米网
太赫兹带
媒质接入控制
时分多址
能量采集
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职称材料
题名
基于科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器
被引量：
2
1
作者
马宏宇
李九生
机构
中国计量大学太赫兹研究所
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期733-737,共5页
基金
国家自然科学基金项目(61871355)
浙江省自然科学基金项目(LY18F010016)资助
文摘
太赫兹滤波器是太赫兹通信、太赫兹成像和太赫兹检测等太赫兹应用系统中不可或缺的功能器件。按照不同的分类方式,滤波器有不同的种类,常见的按照选频功能可分为高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。为了实现在太赫兹波段的滤波效果,世界各地的研究人员利用不同的结构、材料和控制方式实现了功能各异的太赫兹滤波器,但是考虑到设计的器件要应用到太赫兹系统中,成本低廉、结构简单、性能优越的太赫兹滤波器一直是研究人员的追求。分形概念自提出以来在很多研究领域都有了快速发展,但是在太赫兹波段的应用还不是很常见,特别是应用于太赫兹功能器件的设计。引入分形中科赫曲线的概念设计并制备了一种新型的太赫兹带通滤波器,该滤波器是在金属薄膜上刻蚀出科赫曲线分形结构,当太赫兹波垂直入射到该滤波器时候实现了在太赫兹波段的窄带滤波。在滤波器的设计过程中,追求理论与实验相结合,首先在电磁仿真软件中建立科赫曲线分形结构滤波器模型进行计算,探究分形结构应用于太赫兹波段进行滤波的可行性,在进行多次计算之后得到优化后的尺寸和结构,然后根据优化后的尺寸加工出科赫曲线分形结构太赫兹滤波器样品,并且将样品放在太赫兹时域光谱系统中进行实验测量,得到实验数据后与仿真结果进行比较。在仿真中利用了时域有限差分法模拟科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器的传输特性,优化后的仿真结果表明:滤波器的谐振频率为0.715 THz,透射系数能够达到0.92,-3 dB带宽为21.9 GHz,将仿真得到的散射参数进行S参数反演得到了太赫兹滤波器样品的电磁参数,这在理论上分析了太赫兹波在谐振点处产生透射增强的原因。利用飞秒激光微加工系统制备了尺寸优化后的科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器样品,然后使用太赫兹时域光谱系统对样品的传输特性进行测试,对实验得到的时域数据进行快速傅里叶变换之后得到频域数据,再把频域数据进行归一化处理后与之前的电磁仿真结果进行对比,发现实验测得的结果与电磁软件仿真得到的结果较为吻合。
关键词
太赫兹带
通滤波器
科赫曲线分形
参数反演
太
赫兹
时域光谱
Keywords
Terahertz bandpass filter
Fractal of Koch curve
Parameter inversion
Terahertz time-domain spectroscopy system
分类号
O436.2 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
负载感知的太赫兹纳米传感网的TDMA协议
被引量：
1
2
作者
徐娟
赵雅坤
张茸
阚佳丽
机构
同济大学电子与信息工程学院
出处
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期1568-1574,共7页
基金
国家自然科学基金(61202384)
中央高校基本科研业务费专项资金(221201700186)
文摘
针对基于TS-OOK(time spread on-off keying)调制的通信系统存在数据传输连续碰撞的问题,考虑到实际应用场景具备负载不均衡的特点,提出负载感知的TDMA (LATDMA)协议.该协议根据网络中源节点数目、源节点业务量大小以及太赫兹信道的传输特性,在传统TDMA协议基础上实现动态分配时隙.仿真结果表明:该协议是能量高效的,在时延和平均吞吐量方面均具有明显的优势,因此可以应用于时延要求较苛刻的网络场景中.
关键词
纳米网
太赫兹带
介质访问控制
负载感知
Keywords
nanonetworks
Terahertz band
medium access control
load-aware
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于能量采集的分布式时分多址协议
3
作者
徐娟
张茸
阚佳丽
张妍
机构
同济大学电子与信息工程学院
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期1393-1403,共11页
基金
国家自然科学基金项目(61202384)
中央高校基本科研业务费专项资金(221201700186)。
文摘
纳米节点利用太赫兹通信能获得极高的传输速率,节点间的通信以及协调访问太赫兹信道都需要媒质接入控制(medium access control,MAC)协议.由于太赫兹信道的分子吸收噪声和纳米设备资源受限等特性,经典的MAC协议已不再适用.针对基于时域扩展开关键控(time spread on-off keying,TS-OOK)的太赫兹传感器网络的数据传输存在连续碰撞的问题以及纳米节点能量非常有限的问题,提出一种基于能量采集的分布式时分多址协议(distributed energy harvesting-based time division multiple access,DEH-TDMA).该协议引入压电式纳米能量采集系统,首先将纳米节点剩余能量和缓存区的数据包数量作为状态信息构建Markov决策过程模型,并根据节点的数据包传输量和能耗来设计收益函数,然后求解出最优策略,最终纳米节点根据自身状态和最优策略动态接入信道.仿真结果表明该协议在延长网络生命周期方面存在优势.
关键词
纳米网
太赫兹带
媒质接入控制
时分多址
能量采集
Keywords
nanonetworks
terahertz band
medium access control
time division multiple access
energy harvesting
分类号
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器
马宏宇
李九生
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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下载PDF
职称材料
2
负载感知的太赫兹纳米传感网的TDMA协议
徐娟
赵雅坤
张茸
阚佳丽
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于能量采集的分布式时分多址协议
徐娟
张茸
阚佳丽
张妍
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
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