本发明的固支梁直接加热在线式未知频率微波相位检测器由六端口固支梁耦合器，通道选择开关，微波频率检测器，微波相位检测器，直接加热式微波功率传感器级联构成；六端口固支梁耦合器由共面波导，介质层，空气层和固支梁构成；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分别相同，待测信号经第一端口输入，并由第二端口输出到下级处理电路，由第四端口和第六端口输出到微波相位检测器，由第三端口和第五端口输出到通道选择开关；通道选择开关的第七端口和第八端口接直接加热式微波功率传

1 成果简介 微波耦合加热移动物体的过程，在数学与物理的建模上，通常认为是极其复杂的过程，普通人员很难掌握，另外，模拟仿真计算还极其耗时。为解决此问题，我们利用运动的相对性原理和不同物理量(电磁场、温度场和流场)在不同坐标系之间转换，提出了一种计算微波耦合加热移动物体的数值计算方法。此法具有操作过程简易，计算精度高且耗时少的特点，理论上，此计算方法还适用于微波耦合电磁搅伴器时的加热过程计算。 2 关键技术 从物理场的角度而言，微波加热是一个典型的多物理场问题，主要涉及的是电磁场与温度场能量的转换与传导，以及流场（如周围空气）与加热物之间的共扼传热。 在现代工业与科研中，广泛应用微波加热。如《Science》和《nature》，分别在 2016 与 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技术。但由于微波最大的缺陷，就是加热的不均匀性，又极大地影响了微波的应用。为了改善加热的均质性，通常使加热物运动，如旋转或采用磁搅伴器。微波治疗肿瘤，被国际医学界称为绿色疗法，肿瘤细胞死亡最可能萎缩和死亡在 42.5℃～43.5℃之间，温度低了则治疗肿瘤无效，而温度高了，又会损伤周围健康器官，由于在人体上操作，故要非常谨慎的，所以又限制了微波应用。若能有一种快速预测的计算方法，能立即得到加热的温度场分布，则是一个非常有意义的事！ 针对移动物体的微波加热，传统模型计算极其复杂，只有少量专业研究人员会计算，一般人员很难掌握，同时计算又极其耗时。本方法在此方面进行了大胆的探索。 3 知识产权及项目获奖情况 发表了一篇 SCI 论文，专门论述了该方法，详见：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 项目成熟度 该方法计算工作量小，计算方便，且精度高，适合加热运动物体或电磁搅拌装置，或同时加热运动物体及有电磁搅拌的情况。现在 CAD 与 CAE 技术发展非常迅速。所以，理论上可以直接利用这些商业软件进行建模与计算。 5 投资期望及应用情况； （1） 微波治疗肿瘤方面。由于微波能够穿透到肿瘤内部，直接“杀死”肿瘤细胞，理论上，远比高能射线如γ射线效果好，且对人体副作用小。先前没有广泛使用，原因之一是不好控制加热的不均匀性。若能在治疗之前，先预先计算出加热物温度场分布，即预测出温度场的分布，则可以控制微波直接“杀死”肿瘤细胞。 （2） 石墨烯的过程制作。 （3） 食品及其他工业与科研的应用。 

1 成果简介 微波耦合加热移动物体的过程，在数学与物理的建模上，通常认为是极其复杂的过程，普通人员很难掌握，另外，模拟仿真计算还极其耗时。为解决此问题，我们利用运动的相对性原理和不同物理量(电磁场、温度场和流场)在不同坐标系之间转换，提出了一种计算微波耦合加热移动物体的数值计算方法。此法具有操作过程简易，计算精度高且耗时少的特点，理论上，此计算方法还适用于微波耦合电磁搅伴器时的加热过程计算。 2 关键技术 从物理场的角度而言，微波加热是一个典型的多物理场问题，主要涉及的是电磁场与温度场能量的转换与传导，以及流场（如周围空气）与加热物之间的共扼传热。在现代工业与科研中，广泛应用微波加热。如《Science》和《nature》，分别在 2016 与 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技术。但由于微波最大的缺陷，就是加热的不均匀性，又极大地影响了微波的应用。为了改善加热的均质性，通常使加热物运动，如旋转或采用磁搅伴器。微波治疗肿瘤，被国际医学界称为绿色疗法，肿瘤细胞死亡最可能萎缩和死亡在 42.5℃～43.5℃之间，温度低了则治疗肿瘤无效，而温度高了，又会损伤周围健康器官，由于在人体上操作，故要非常谨慎的，所以又限制了微波应用。若能有一种快速预测的计算方法，能立即得到加热的温度场分布，则是一个非常有意义的事！ 针对移动物体的微波加热，传统模型计算极其复杂，只有少量专业研究人员会计算，一般人员很难掌握，同时计算又极其耗时。本方法在此方面进行了大胆的探索。 3 知识产权及项目获奖情况 发表了一篇 SCI 论文，专门论述了该方法，详见：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 项目成熟度 该方法计算工作量小，计算方便，且精度高，适合加热运动物体或电磁搅拌装置，或同时加热运动物体及有电磁搅拌的情况。现在 CAD 与 CAE 技术发展非常迅速。所以，理论上可以直接利用这些商业软件进行建模与计算。 5 投资期望及应用情况 （1） 微波治疗肿瘤方面。由于微波能够穿透到肿瘤内部，直接“杀死”肿瘤细胞，理论上，远比高能射线如γ射线效果好，且对人体副作用小。先前没有广泛使用，原因之一是不好控制加热的不均匀性。若能在治疗之前，先预先计算出加热物温度场分布，即预测出温度场的分布，则可以控制微波直接“杀死”肿瘤细胞。 （2） 石墨烯的过程制作。 （3） 食品及其他工业与科研的应用。 

物理指纹是通信设备发射信号所携带的设备指纹，具有唯一性和难以克隆性。基于通信设备内生的“设备指纹”特征，在物理层实现通信系统的接入认证。由于设备指纹具有唯一性，不可复制性以及稳定性，攻击者很难仿冒出相似的设备指纹特征。该技术可以有效抵御伪造及篡改攻击。基于物理指纹的目标身份识别及接入认证可以解决未来大规模物联网中的设备身份识别及认证问题。此外，该技术还可以在核心重点网络中实现基于物理层的安全防御加固，有效保障通信系统运行安全。技术创新点及参数当前主流安全厂家的无线网络接入系统的安全子系统（如WIDS无线入侵检测系统）广泛采用了白名单、黑名单的方法对无线接入设备的链路层以上身份标识（如MAC地址、BSSID、IP地址等）进行认证。然而设备的链路层以上身份标识是易于伪造的，这就使得单一针对身份标识的防护容易失效，安全防护程度不高。因而，保障无线接入安全性一直是个难题。基于物理指纹的设备认证是另一种无线设备认证方法，即在基站侧通过提取无线设备发送的信号中包含的设备指纹特征来进行设备认证。这种方法无需改造和配置现有的无线终端与基站设备，而是仅需要附加一套无线设备指纹提取设备与无线接入管理设备，就可以达到鉴别伪造的链路层身份标识、并管控非法接入的目的。通过提取无线终端的设备指纹，在局端进行指纹识别与匹配。近年来的研究表明，可以通过无线电磁波提取其发射设备的射频特征。就像每个人都有不同的指纹一样，每个射频设备的硬件也会有差异，这种射频硬件上的差异被称为“无线设备指纹”。这种硬件上的差异会反映在电磁波信号中，通过分析接收到的射频信号可以提取出设备的特征。如图所示的为典型的数字无线电发射机结构。数字信号经过数模转化后就会存在着I/Q两路的不平衡。此外，发射端的滤波器的通带内部平坦也会将滤波器独特的频率响应特征寄生在发射信号内。由于发射机RF本振的偏移，其发射的信号进行上变频后将不可避免的产生载波频率的偏差。此外，功放的非线性，天线的耦合差别都会对发射的信号产生独特的影响。

提出了一种高带宽效率、利用脉冲间隔和脉冲间隔的状态联合传递信息脉冲状态间隔调制编码方法。该调制方法可以有效地降低通信系统对大气信道的敏感程度。提出大气信道激光传输特性的熵评价方法与实现途径，同时从波前的空间与时间两个角度获取信道调制信息，为综合评价信道容量提供了一种有效手段。

提出了一种高带宽效率、利用脉冲间隔和脉冲间隔的状态联合传递信息脉冲状态间隔调制编码方法。该调制方法可以有效地降低通信系统对大气信道的敏感程度。提出大气信道激光传输特性的熵评价方法与实现途径，同时从波前的空间与时间两个角度获取信道调制信息，为综合评价信道容量提供了-种有效手段。主要技术指标

本技术成果是具有自主知识产权的无线家庭音响系统

 针对我国高速铁路建设中动车组是在引进国外4个国家装备的基础上由我国生产制造的，其中车载网络部分国外没有转让技术，这对实现运行中动车组故障状态实时采集与诊断及地面监控带来极大的挑战。      本团队承担了铁道部下达车地通信系统的技术攻关任务，重点解决在不影响原系统正常工作的前提下，从动车组车载信息系统自动收集与运行安全、维护和使用寿命有关的故障和状态信息，并通过无线通信系统传输到地面监控管理中心。

南京工业大学科技开发中心和自动化学院是南京工业大学重点科研单位，长期致力于无线遥控遥测技术和计算机控制技术的研究工作，专门研发了基于GIS和LAN操作的各种计算机自动控制管理系统软件，专门研制了适用于各种无线SCADA系统的RTU/PLC远程控制终端单元，广泛应用于城市路灯、污水处理、环境监测、水文监测、人防工程和楼宇工程等领域，在天然气和电力系统领域也有应用。城市灯饰自控系统技术先进，功能齐全 遥控：可按时间曲线和光照度，由控制中心计算机自动或手动控制城市灯饰的开/关，包括全夜灯、半夜灯和饰灯等亮化灯具。 遥测：自动巡测或手动检测各控制终端线路的电压、电流、功率、功率因数和开关状态等工作参数。 遥信：能随时获取各控制终端的报警信息和开关状态。 高可靠性：无线遥控和终端自控相结合，时控和光控相结合，确保正确开/关灯。 高经济性：具有单灯和半夜灯控制方式，节能效果，十分显著。 高灵活性：站点设置，拖放自如；灯饰开/关时间可任意组态，实现群控、组控、单控和层次管理。 高智能性：终端可自主、独立运行；具有智能中继路由功能，可无限扩展通信系统的覆盖范围；智能终端结合电力载波技术可实现现场故障诊断。 调度通话：利用一个通信信道，系统实现数局、话音兼容通信功能，对维修车辆和人员进行无线调度；降低成本，提高频率利用率，方便系统的维修、维护。  自动校时：利用卫星定位系统（GPS）对系统准确校时。 动态显示：大屏幕动态显示各控制终端亮化照明工况和参数，操作非常简便。 统计报表：数据存储、统计、分析、查询和报表打印。系统可查询打印各终端控制箱任意时间的定时数据和统计数据。可计算、统计、查询各终端控制箱的亮灯率。 故障报警：能及时发现亮化照明故障并用声光和语音报警，做到快速抢修；自动统计各终端的信号强度，信号若低于设定值可立即报警。• 终端供电停电报警        • 接触器吸合与断路报警• 电压缺相或电流越限报警     • 亮灯率异常报警• 回路熔断器开路         • 有功功率、功率因数异常报警• 回路接触器未释放报警      • 回路白天有电流报警• 各终端通讯异常或信号过弱报警  • 窃电报警• 电缆防盗报警          • 灯杆倾斜报警 电子地图：具有电子地图功能，可实时显示大楼亮化和路灯照明情况，方便全市灯饰照明设施的管理。 电能远抄：具有电表远传计量和抄录功能。 无限扩容：采用软件设置站号，系统站点和控制终端可无限点扩展，系统扩容方便。 接口扩展：监控终端有功能扩展接口，可实现各控制终端亮化照明的分层控制和分层检测。 人机界面：全中文界面，浏览方便，友好易学，支持单频和多频投影系统。 安全管理：系统安全措施严密，实行操作票管理，所有操作可靠记录。 备用接口：系统留有电视图像远程监视系统接口，必要时，增加电视图像监视和微波传输设备即可实现。 管控一体：将故障巡检、故障处理、维修管理、设备管理、备件管理融为一体，有利于提高城市灯饰管理整体水平，实现管理综合化和科学化。

数字矿山综合无线通信管理系统利用802.11无线局域网络，设计、构建了一个数字矿山综合无线数字局域网络，集成了煤矿井下无线语音通信、无线视频通信、人员定位、设备控制、环境监测等功能；将传统分散的、重复建设的煤矿井下不同功能的系统融为一体；所有的监测、监控、通信和定位等系统功能共存于同一个网络系统，各系统共用统一的数字通信平台和协议；系统设计、构建、安装和维护简单，成本低；各系统之间信息共享，协调配合，从系统工程的整体角度对矿山生产、安全进行统一的自动化调度管理，构建了新一代全数字矿井综合的无线通信、监测、监控、管理系统平台，为矿山生产、调度、管理、安全进行统一的协调、管理。 本项目的建设目标是实现一个数字化、综合化、信息化的矿山无线通信、监测、监控、管理系统，集无线语音通信、无线视频通信、人员定位、机车定位和导航、设备控制、环境监测、紧急呼救等功能于一体，各系统信息共享，架构统一。 建设内容包括： （1）数字矿山无线局域网络建设； （2）数字矿山无线语音通信系统； （3）数字矿山人员定位、机车定位和导航系统； （4）数字矿山设备控制、环境监测、短消息收发和紧急呼救系统。 主要应用范围： 按照国有重点煤矿和国有地方煤矿作为计算依据，其数量总共有2500个左右，每个矿山根据地质条件、产量、采掘方法不同，井下巷道长度不同，在此以平均每个20km的主要巷道计算，则通信、监控范围共计约50000km，而安装无线的人员、设备和机车的定位系统；无线/有线的语音通信系统；无线/有线的视频监控系统、无线/有线的设备监测、控制系统；瓦斯、湿度、温度等环境监测系统；紧急呼救系统；短消息指令收发系统和生产管理系统，我们按照20万/km计算，则总计至少将会有100亿元的市场规模，如果加上我国国有非煤矿山10904座，以及超过2.6万个乡镇企业、个人所有煤矿，数字矿山综合无线通信管理系统项目的市场规模将是非常巨大的。 数字矿山无线通信管理系统可应用于煤矿/非煤矿山井下、隧道、地铁、货运轮船、工业生产等的无线通信、监测、监控需求，市场应用广阔。