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城市气溶胶相态垂直分布的激光雷达遥感技术
大气气溶胶,即大气中的悬浮颗粒物。通常所说的PM10(粒径小于10微米,可吸入颗粒物)或者PM2.5(粒径小于2.5微米,可入肺细粒子)是大气气溶胶的重要组成部分。从生成来源上看,大气气溶胶分为一次气溶胶(Primary Aerosols)和二次气溶胶(Secondary Aerosols)。一次气溶胶指自然界或人类活动直接排放的气溶胶粒子;二次气溶胶指通过大气中的物理、化学过程新生成的气溶胶粒子。在大气污染过程中,汽车尾气以及人类其他燃烧过程中产生的氮氧化物、煤炭等含硫燃料燃烧产生的二氧化硫等气体通过参与这些复杂的过程产生二次气溶胶,即“气-粒”转化过程。二次气溶胶是重度霾过程的气溶胶污染物的重要来源。 大气气溶胶以固态、半固态或者液态几种形式的相态而存在,其相态与上述大气中的化学过程有着紧密的联系。气溶胶粒子可以作为大气化学反应的“容器”,在气溶胶表面或内部进行与二次气溶胶生成有关的化学反应。气相分子在不同相态的颗粒物中的传输速率差别很大,固态气溶胶几乎只有表面能发生气相化学反应,而液态气溶胶在颗粒内部也能发生化学反应。因此化学反应加速与液态气溶胶表面积和体积的增大会形成正反馈过程,在液态气溶胶上发生的异相化学反应生成二次气溶胶,对雾霾过程中颗粒物爆发性增长有重要的贡献。因此,对城市气溶胶在边界层内以什么相态存在的空间分布的探测,是研究二次气溶胶生成、演化和扩散所迫切需要的一项技术,对于理解雾霾形成的机理有着重要的意义。 气溶胶的相态与颗粒物的化学组分和环境的相对湿度有关。目前对于颗粒物相态的测量,通常仅限于地面采样观测,缺少垂直空间方向上颗粒物相态的探测手段。在颗粒物浓度相对较高的大气边界层内,垂直方向上相对湿度往往有很大的变化,气溶胶的相态也一定存在很大差异。 北京大学物理学院大气与海洋科学系李成才副教授研究组与北京大学环境科学与工程学院朱彤教授研究组、吴志军研究员研究组共同合作,提出了一种新的利用偏振激光雷达获得气溶胶粒子相态垂直廓线的方法。气溶胶粒子对入射电磁波的散射过程,会造成散射光偏振特性的改变,如果利用线偏振光照射,散射光的偏振度相对于入射光会减小,这种改变称为气溶胶的退偏振能力。利用激光雷达观测的大气退偏振比可以对气溶胶粒子进行分类,例如非球形的冰晶和沙尘具有较大的退偏振比,而近于球形的城市气溶胶细粒子具有较小的退偏振比,区分沙尘与城市细粒子气溶胶的观测技术在国内外已经比较成熟,通常也是激光雷达业务观测的一项主要内容。但是把类似的观测进一步应用于区分城市气溶胶细粒子的特性,国际上尚没有相应的研究结果。通常来说,固态颗粒物形状不规则,而液态颗粒物更趋近于球型,不同相态的粒子退偏振能力存在差异。结合激光雷达垂直观测以及地面颗粒物相态仪的测量,研究组发现,激光雷达观测的城市气溶胶细粒子后向散射退偏振比与气溶胶粒子的弹跳率(与相态相关)具有很好的关系,从而建立了利用气溶胶粒子后向散射退偏振比反演气溶胶相态的参数化方案,并在国际上首次实现了长时间实时连续的气溶胶相态垂直廓线的探测。偏振激光雷达反演气溶胶粒子相态概念图 该研究成果已在线发表在美国化学学会(ACS)主办的环境与生态领域国际顶级期刊Environmental Science & Technology Letters(2018 IF=6.934)上。大气与海洋科学系博士研究生檀望舒为论文第一作者,通讯作者为李成才副教授。北京大学为唯一通讯作者单位。论文评审人之一对论文成果基于高度评价:“......to my knowledge, it is the first time in field studies. Particle phase states have been a hot topic because they can potentially influence the rates of gas-particle partitioning and multiphase reactions. I think this is a timely paper on this topic. The use of lidar depolarization to detect the particle phase states is novel”。
北京大学 2021-04-11
一种穿墙雷达对多运动目标实时探测、分离的方法
一种穿墙雷达对多运动目标实时探测、分离的方法,通过一种基于指数平滑滤波器的杂波抑制算法 剔除复杂的背景信号,更快速、准确地保留运动人体目标的信息;通过一种基于希尔伯特变换的包络检 测算法,从而实现将各运动目标置于不同包络的波峰;通过一种基于将固定阈值和自适应阈值相结合的 算法,从而更快速地实现将各运动目标的分离在不同的区域;本发明方法简单、执行效率高,适用于便 携式穿墙雷达隔墙对多运动人体目标的探测,为穿墙雷达对各运动目标准确定位提供了有力的保
武汉大学 2021-04-14
一种超高频雷达天线阵列方向图测量装置
本实用新型提供一种超高频雷达天线阵列方向图测量装置,包括信号发生装置和待测量超高频雷达 系统,信号发生装置由单片机、信号源、GPS 模块、无线串口 1、发射天线、串口天线 1 和电源模块组 成,其中单片机、信号源和发射天线依次连接,单片机、GPS 模块、无线串口 1 和串口天线 1 依次连接。 待测量超高频雷达系统由依次连接的接收天线阵列、超高频接收机、无线串口 2 和串口天线 2
武汉大学 2021-04-14
一种雷达视觉融合应急形变监测快速部署系统及方法
本发明公开了一种雷达视觉融合应急形变监测快速部署系统及方法,系统包括:钳臂系统、履带式移动底盘和控制系统;钳臂系统用于自动夹持、旋紧监测设备,并精确调整设备角度和方位;履带式移动底盘具备自主导航能力,适应复杂地形;控制系统用于自动规划路径、识别最佳安装点,并远程操控设备部署过程。方法包括:步骤S1:路径规划与导航;步骤S2:设备运输;步骤S3:自动安装;步骤S4:远程监控与调试;步骤S5:自适应调整;步骤S6:进行结果计算。本发明实现了监测设备的智能运输、精准安装和自动调试,提高了部署效率与安全性。
南京工程学院 2021-01-12
汽车教学设备16线三维激光雷达实训平台
北京智扬北方国际教育科技有限公司 2021-08-23
用于载波索引调制OFDM系统信号检测方法
本发明首先将子块的信道矩阵的所有列向量分别与接收符号向量做相关运算,得到均衡符号。一方面,从均衡符号中取p个最大模平方所对应的子载波为激活子载波候选集;另一方面,对所得的均衡符号进行硬判,获得硬判符号,该符号被视为对应子载波的发送符号。最后,基于激活子载波候选集波构成有效的激活子载波组合集,并通过一定的判决准则从中选择最可能的激活子载波组合和对应的发送符号。本发明的信号检测方法的复杂度不受信号调制阶数的影响,且可以取得近ML的误码性能的信号检测方法。
电子科技大学 2021-04-10
高阶BOC调制信号的无模糊跟踪单元
已有样品/n该项目提供了一种有效的适用于各类高阶BOC信号的无模糊跟踪单元。针对四类不同的BOC信号类型,设计了独特的本地参考波形,与接收到的BOC信号进行相关,通过两个互相关函数的相乘,得到一个类三角形的组合相关函数,实现BOC信号的无模糊跟踪,并设计了相应的鉴别器处理方法。对于两类正弦BOC信号,还设计了另一组本地参考波形,与接收到的BOC信号进行相关,通过两个互相关函数相减,能得到一个类三角形的组合相关函数,实现正弦BOC信号的无模糊跟踪。该项目解决了传统延迟锁定环技术面临的误锁点多、容易引入
华中科技大学 2021-01-12
新型免疫受体信号通路负性调控因子
发现p38IP蛋白抑制多种免疫受体信号通路,其中包括TCR受体信号通路和LPS信号通路,且在自身免疫疾病类风湿关节炎患者外周血单个核细胞中p38IP蛋白水平显著下调。研究进一步揭示,p38IP采用双重调控方式抑制免疫受体信号通路中的关键蛋白激酶TAK1活性:(1)通过竞争性结合TAK1从而解离TAK1-TAB2激酶复合物。TAK1的活化主要依赖于其结合蛋白TAB2介导的非锚定多聚泛素链与TAK1的结合。由于p38IP的竞争性结合,阻断了TAK1与TAB2及其结合的多聚泛素链的接触,从而抑制TAK1活化。TAK1-p38IP复合物与TAK1-TAB2复合物在静息细胞中达到一定的平衡。有趣的是,免疫信号刺激会诱导p38IP与TAK1发生瞬时解离,利于促进TAK1活化,之后再结合,从而抑制TAK1过度活化。究其动态结合原因,发现非锚定多聚泛素链可以像接力棒般从TAB2向TAK1传递;还发现TAB2和TAK1结合泛素链之后分别对TAK1和p38IP有更强的结合亲和力。在这两种因素的交织作用下,刺激诱导p38IP与TAK1发生动态结合,精确调控TAK1活化。(2)免疫信号刺激后,p38IP还作为接头蛋白特异性地将去泛素化酶USP4招募到活化的TAK1,去除TAK1上共价和非共价结合的泛素链。因此,p38IP可通过感应TAK1活性,精准调控TAK1活化,从而防止免疫信号的过活化。本研究不仅发现了新的免疫受体信号通路负性调控因子,也为认识p38IP生物学功能提供了新视角。
中山大学 2021-04-13
基于相位补偿的脉冲信号峰值检测
可以量产/n为了精确检测粒子能谱仪输入脉冲信号峰值, 利用二阶有源滤波器的移相特性设计了一种脉冲峰值检测电路,使用迟滞比较器和数字噪声抑制电路吸收输出噪声并对峰值信号进行相位补偿,提高检测精度。使用高频正弦波简化输入模型,设计电路参数并估算检测误差和精度,最后使用高斯脉冲作为输入对电路的工作特性进行仿真验证,结果表明电路工作稳定,检测精度高,噪声抑制能力强。该设计具有较强的灵活性,可拓展性强,通过更改电路参数即可实现
华中科技大学 2021-01-12
军民融合无线信号管控与压制系统
现阶段恐怖袭击日益猖獗,保护军队和政府要员的车辆免受路边炸弹和遥控炸弹的威胁,已经成为世界各国的重要挑战和任务。本项目针对战争场景研发了一些列军警用信号封控产品。当打开我们研发的干扰系统,可使周边车辆遥控炸弹,固定场所遥控炸弹,包括敌方无人机侦测,无人机恐怖袭击,全部失效。大大降低了恐怖袭击成功的可能性。 
中国科学技术大学 2021-04-14
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