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量子层面散射的统计描述
摘要: 量子物理无疑是描述微观世界最成功的理论,但即便应用于简单的原子和分子系统时产生的复杂性,也使得基本碰撞概率的描述成为一项艰巨任务。因此常采用近似方法,但其有效性可能仅限于特定能量范围和/或靶粒子与入射粒子。我们发现广泛用于宏观随机事件(如疾病潜伏期与康复周期、晶粒尺寸、物种丰度、经济量波动等)概率分布的对数正态函数,通过考虑相关阈值能量后,同样适用于描述量子层面非弹性碰撞(包括电子、正电子、质子、反质子等引发的电离、电子俘获与激发)的能量依赖性。本文通过与固态物理中少能级系统热容的类比探讨了其物理解释。该分析的普适性还可延伸至核反应领域。这一发现不仅有助于量子系统碰撞概率的描述,更有望深化人们对经典与量子领域交界处本质的理解。
关键词: 电离、电子俘获、核反应、对数正态分布、激发、非弹性碰撞、量子物理
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 溴蒸气处理对共蒸发沉积CuIn<sub>x</sub>Ga<sub>(1-x)</sub>Se<sub>2</sub>薄膜的沉积后重结晶影响
摘要: 近年来,智能设备已无处不在。这些设备大多配备全球定位系统(GPS)、Wi-Fi等传感器。凭借高度移动性,将移动设备作为探测器的理念正受到越来越多关注。智能移动设备提供的移动性与灵活性是传统固定传感器所不具备的。然而,移动设备的电源供应相当有限。虽然GPS定位精准,但其高功耗在一定程度上限制了可用性与可持续性。相比之下,Wi-Fi耗电较少,但同时精度也较低。为确??沙中褂茫捎肳i-Fi替代GPS虽会损失部分精度,却能实现更持久的运行。本文提出一种基于接收信号强度距离对数正态概率分布的Wi-Fi算法,适用于Wi-Fi接入点(AP)密集的户外环境。通过在已知AP位置进行模拟测试,结果表明该算法平均可比GPS节省高达35%的电池电量,平均定位误差约18米,平均速度估算误差约25%。
关键词: 手机传感、对数正态分布、定位算法、基于Wi-Fi的定位、接收信号强度指示器
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于矩方法的FSO通信中湍流大气信道统计与仿真分析
摘要: 自由空间光通信(FSO)或无线光网络以大气为传输信道,该信道有时具有湍流特性从而降低系统性能。通过引入多种信道模型和调制技术可分析这类湍流信道。不同研究者针对各类信道模型采用不同方法评估了系统性能。本文提出统一分析方法,通过推导对数正态、Nakagami-n(莱斯)和瑞利统计模型的平均误码率及中断概率精确闭式解,实现对这三种模型的性能分析。该方法利用Q函数的替代形式和输出信噪比(SNR)矩生成函数的高斯-埃尔米特求积近似实现。进一步推导了各类调制技术的明确表达式以描述FSO通信系统中的信道衰落,研究对象包括M进制相移键控(M-PSK)和M进制正交幅度调制(M-QAM)技术。此外,上述湍流信道的平均输出SNR、平均接收辐照度及衰落强度(衰落强度)也以简单闭式表达。研究还分析了大气湍流和指向误差共同影响下的FSO系统性能,在对数正态衰落信道中检验了零/非零瞄准误差(分别采用瑞利和莱斯分布建模)的统计模型,同时给出了该系统的复合对数正态概率密度函数及渐近误码率和中断概率。通过基于矩方法的闭式表达式推导,评估了BPSK调制产生的Tikhonov分布相位噪声对三种湍流信道BER性能的影响。最终通过数值结果与蒙特卡洛仿真值及图表的对比验证了数学分析的正确性。
关键词: 瑞利分布、信噪比、误码率、相位噪声、对数正态分布、Nakagami-n分布、路径损耗、中断概率、指向误差
更新于2025-09-22 21:58:28
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[2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔 (2019.9.6-2019.9.8)] 2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 多孔玻璃柱状结构中SnO?纳米粒子集合体的光致发光
摘要: 近年来,智能设备已无处不在。这些设备大多配备了全球定位系统(GPS)、Wi-Fi及其他传感器。凭借高度移动性,将移动设备作为探测器的理念正受到越来越多关注。智能移动设备所提供的移动性与灵活性,正是传统固定传感器所欠缺的。然而移动设备的电源供应相当有限。虽然GPS定位精确,但其高功耗在一定程度上限制了可用性和持续性。相比之下,Wi-Fi耗电较少,但同时精度也较低。为了实现可持续性,采用Wi-Fi替代GPS虽会损失部分精度,却能获得更长的运行时间。本文提出了一种基于接收信号强度距离对数正态概率分布的Wi-Fi算法,适用于Wi-Fi接入点(AP)密集的户外环境。通过在已知AP位置进行模拟,结果表明该算法平均可比GPS节省高达35%的电池电量,平均定位误差约18米,平均速度估算误差约25%。
关键词: 手机传感、对数正态分布、定位算法、基于Wi-Fi的定位、接收信号强度指示器
更新于2025-09-19 17:13:59
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自由空间光通信中误码率和信道容量的精确分布
摘要: 误码率(BER)和信道容量是评估自由空间光通信(FSOC)系统性能的两个重要指标。由于大气效应导致光信号衰减,这两个量表现为随机变量。该领域大多数研究仅聚焦于计算这些量的平均值。然而,由于随机变量的完整信息蕴含在其分布中,直接研究其分布本身更具信息量。本研究作者推导了任意辐照度模型下误码率和信道容量的精确概率密度函数(PDF)表达式,特别针对对数正态分布、伽马-伽马分布和K分布展开这些精确结果的研究。在误码率分析中,重点考察了二进制相移键控和正交相移键控调制方案。作者的分析结果与蒙特卡洛模拟结果相符。误码率和信道容量的精确PDF表明,在多种情况下平均值无法反映这些量的实际行为,因此仅基于一阶矩得出结论时需格外谨慎。
关键词: 二进制相移键控、误码率、正交相移键控、伽马-伽马分布、信道容量、对数正态分布、K分布、概率密度函数、自由空间光通信
更新于2025-09-12 10:27:22
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三维激光扫描揭示的节理粗糙系数几何非均质性
摘要: 节理粗糙度系数(JRC)是表征节理岩体物理力学行为的重要指标。为研究JRC的分布特征,从关山铁路隧道采集了31个优势产状为209°∠71°的同一节理组样本,并采用三维激光扫描技术对节理样本形态进行数字化处理?;诜中卫砺刍袢〔煌较虻腏RC值,并在计算过程中评估采样间隔对JRC的影响。结果表明:剖面线与数字点两种采样间隔均会影响计算所得JRC值。随着采样间隔增大,存在使JRC值由恒定转为变化的明显阈值。当剖面线采样间隔小于阈值(4毫米)时JRC值保持恒定,该特性与节理粗糙程度无关;而数字点采样间隔阈值受节理粗糙度影响,与JRC值呈负指数关系。通过对31个节理样本多方向JRC值的计算发现,其呈现显著各向异性且在特定方向上变化幅度较大。同时验证了同方向JRC值符合对数正态分布规律?;诟怕拭芏群扑愕脑て贘RC值普遍大于算术平均值(最大差值达23.1%)??悸堑阶匀环植继卣?,概率密度函数计算的预期JRC值比算术平均值更具可靠性。因此,准确理解JRC几何异质性这一节理粗糙度自然属性,将对岩体结构力学效应评估产生重要影响。
关键词: 对数正态分布、采样效应、各向异性、节理粗糙系数
更新于2025-09-11 14:15:04