DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 设 Α 为von Neumann代数， Ω ∈ Α 为任意但固定的算子。本文证明有界线性映射 δ : Α → Α 在 Ω 可导，即 δ ( A B ) = δ ( A ) B + A δ ( B ) ， A ， B ∈ Α ， A B = Ω 当且仅当存在导子 τ : Α → Α 使得 δ ( A ) = τ ( A ) + δ ( I ) A ， ∀ A ∈ Α ，其中 δ ( I ) ∈ Ζ ( Α ) 且 δ ( I ) Ω = 0 。特别地，若 Α 是没有 I 1 型直和项的von Neumann代数或真无限von Neumann代数，则将 δ 线性且连续的假设弱化为可加仍得到上述结果。 关键词 :von Neumann代数，可导映射，导子，中心覆盖，广义导子 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 设 ℜ 是含单位元I的环，称可加映射 δ : ℜ → ℜ 是导子，若 δ ( A B ) = δ ( A ) B + A δ ( B ) ， ∀ A ， B ∈ ℜ ；称 δ 是广义导子，若 δ ( A B ) = δ ( A ) B + A δ ( B ) − A δ ( I ) B ， ∀ A ， B ∈ ℜ 。若可加映射 τ : ℜ → ℜ 是导子， δ ( I ) ∈ Ζ ( Α ) ，则由 δ ( A ) = τ ( A ) + δ ( I ) A ， ∀ A ∈ ℜ 定义的 δ : ℜ → ℜ 是广义导子，我们称之为标准广义导子。导子和广义导子在理论和实际中有重要作用，得到了广泛的研究。可加映射在什么条件下成为(广义)导子的问题受到了学者们的广泛关注(见 [ 1 ] - [ 8 ] 及其参考文献)，其中研究热点之一是(广义)可导映射。称可加映射 δ : ℜ → ℜ 在 Ω ∈ ℜ (广义)可导，若 δ ( A B ) = δ ( A ) B + A δ ( B ) ( δ ( A B ) = δ ( A ) B + A δ ( B ) − A δ ( I ) B )， ∀ A ， B ∈ ℜ ， A B = Ω 。显然，可加映射是(广义)导子当且仅当它在每一点(广义)可导。一个自然而有趣的问题是：在给定点(广义)可导的可加映射是否是(广义)导子。参照文献 [ 2 ]，称 Ω 为 ℜ 的可加(广义)全可导点，若 ℜ 上每个在 Ω 可导的可加映射事实上是(标准广义)导子。文献 [ 3 ] 证明了零算子是Hilbert空间套代数和Banach空间上标准算子代数的广义全可导点。Li和Zhou [ 4 ] 证明了Banach代数到其自身在每个左、右分离点可导的可加映射是Jordan导子。文献 [ 5 ] 的主要结果表明，每个非零算子是 Β ( H ) 的可加全导点。在文献 [ 6 ] 中，给出了自反代数上在任意但固定算子可导的可加映射的充分必要条件，并证明了Hilbert空间套代数上每个非零算子是可加全可导点。Guo和An [ 7 ] 证明了每个非零有限秩算子和每个非零算子分别是 Β ( Χ ) 和因子von Neumann代数的可加全可导点。本文证明了从von Neumann代数到其自身的有界线性映射 δ 在任意但固定算子上可导当且仅当它是一个标准广义导子。特别地，如果 Α 是没有 I 1 型直和项的von Neumann代数或真无限的von Neumann代数，则将 δ 的线性且连续假设弱化为可加仍得到类似结果，进而证明了每个算子都是无 I 1 型直和项的von Neumann代数或真无限的von Neumann代数上的可加广义全可导点。文献 [ 7 ] 中的主要结果推广到一般von Neumann代数。注意到文献 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 中的方法主要依赖于代数的素性、有限秩算子的性质及谱分析。但一般的von Neumann代数可能不是素代数，也不一定含有限秩算子，因此前面的方法对一般的von Neumann代数是无效的。为了克服素性和有限秩算子缺失造成的困难，我们需要von Neumann代数理论中的一些深刻结果。von Neumann代数 Α 是 Β ( H ) 的自伴子代数( Β ( H ) 是复H空间上有界线性算子全体构成的代数)，且满足 Α ″ = Α ，其中 Α ′ = { T ∈ Β ( H ) ， T A = A T ， ∀ A ∈ Α } ， Α ″ = { Α ′ } ′ 。用 Ζ ( Α ) = Α ∩ Α ′ 表示 Α 的中心。若 Ζ ( Α ) = C I ，则称 Α 为因子von Neumann代数。对于 A ∈ Α ，记 C ( A ) 为A的中心覆盖，它是满足 Ρ A = A 的最小中心投影 Ρ 。不难证明 C ( A ) 是由 { B A x : B ∈ Α ， x ∈ H } 张成的闭子空间上的投影。若A是自伴的，则A的core为 A _ = sup { S ∈ Ζ ( Α ) : S = S ∗ ， S ≤ A } 。若 A = P 是投影，则 P _ 是 ≤ P 最大的中心投影。若 P _ = 0 ，则称P是core-free (见 [ 9 ])。容易验证 P _ = 0 当且仅当 C ( I − P ) = I 。一般von Neumann代数知识见参考文献 [ 10 ] [ 11 ]。
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user: 摘 要 利用硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰、氨碱、氨水为原料，采用共沉淀法制备镍钴锰三元锂电池前驱体。分析了合成过程中氨水浓度、pH、温度、陈化时长、陈化后洗水量等因素对Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 粒径、形貌等指标的影响，最终选出较优的工艺条件。 关键词 :三元锂离子电池，Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 ，物化性能，影响 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着动力电池制造技术的日益提升，汽车行业对动力电池安全性能和续航能力的要求越来越高，根据《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》要求，2020年动力电池模块的能量密度达到300 Wh/kg [ 1 ]。而作为负极的石墨，比容量已达到350 mAh/g，于是限制锂离子电池能量密度提高的主要因素是低容量的电池正极材料，而电池正极材料中，磷酸铁锂电池达到此目标的可能性较小，而具有高能量密度、高振实密度等优点 [ 2 ] 的三元正极材料更易实现此目标，因此三元正极材料成为近年来电池行业研究的重点方向，Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 有可能代替磷酸铁锂成为新一代正极材料。 制备三元正极材料的工艺方法有很多，其中较为主流的方法是：先通过共沉淀的方式合成三元正极材料前驱体，再采用高温固相烧结法合成三元正极材料 [ 3 ]。 制备Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 相关的难溶电解质的溶度积常数(25℃)见表1。 Table 1 Solubility product parameters of related insoluble electrolytes in the preparation of ternary material 难溶电解质 Ni(OH) 2 Co(OH) 2 Mn(OH) 2 Mg(OH) 2 Al(OH) 3 溶度积K sp 2.0 × 10 −15 1.9 × 10 −15 1.6 × 10 −13 1.2 × 10 −11 1.3 × 10 −33 表1. 三元材料制备中相关难溶电解质的溶度积参数 表1可知，Ni和Co的溶度积非常相近，所以Ni(OH) 2 和Co(OH) 2 的沉淀pH大致相同，而Mn的溶度积与Ni和Co的溶度积相差较大，所以相同条件下Mn、Ni、Co同时沉淀就比较困难。可通过控制合成过程中的pH值、温度、流量、搅拌速率、反应时间等，使得难容电解质与碱之间能够顺利均匀的发生沉淀反应 [ 4 ]。 针对目前合成三元正极材料前驱体过程中存在细粉较多、一次颗粒不均匀、合成过程各项控制参数对产品各指标影响不明确等问题 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]，提出采用多组实验控制变量的方法，探究出氨水浓度、pH、温度、陈化时长、陈化洗水量对Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 的影响，从而找出合成Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 的最优工艺，解决目前合成Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 过程中控制不稳定等问题。此外，对新产品研发、各项指标调整以及规模化生产节本降耗有指导意义。
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user: 2. 实验过程 实验所用的原料为电池级硫酸镍(NiSO 4 ·6H 2 O)，纯度为99.9%；电池级硫酸钴(CoSO 4 ·7H 2 O)，纯度为99.9%；电池级硫酸锰(MnSO 4 ·H 2 O)，纯度为99.9%；氨水(NH 3 ·H 2 O)；氨碱，浓度为123 g/L。首先使用硫酸镍(NiSO 4 ·6H 2 O)、硫酸钴(CoSO 4 ·7H 2 O)、硫酸锰(MnSO 4 ·H 2 O)按配方摩尔比例配置盐溶液，然后设定盐流量为80 mL/min，氨碱流量为63 mL/min，氨水流量为4 mL/min，在氮气(N 2 )保护、搅拌状态下，在8 m 3 反应釜中合成Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 ，合成过程中氨水浓度采用2 g/L、4 g/L两种，pH终点分别控制至11.2、11.6、12.2。本实验是通过搅拌转速控制合成温度，两组实验温度分别维持在50℃和60℃；通过溢流提浓的方式来改变含固量，反应完成后，陈化1.5 h，陈化所用碱液碱度为111 g/L，碱液加入量按陈化后液碱度为25 g/L计，陈化后对反应料浆进行过滤清洗，洗水量按20 m 3 /t计，陈化时长设计1 h、2 h、4 h三组，经110℃烘干8 h即可得到三元正极材料前驱体。 观测分析样品微观形貌采用德国ZEISS GeminiSEM 500场发射扫描电子显微镜，工作电压(EHT) = 1.00 kV，探头采用SE2，物镜焦距5.0 mm。测量粒度采用英国马尔文激光粒度仪Mastersizer 3000，颗粒折射率2.420，颗粒吸收率1.000，分散剂折射率1.330，测振实密度采用ZS703型粉体振实密度仪，振动频率300次/分，振动幅度3 mm，合成过程在氮气保护，pph材质容器中进行，合成方法采用间断共沉淀合成法。
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user: 3. 分析与讨论 3.1. 氨水浓度的影响 氨水体系中，镍钴锰金属离子M 2+ 以络合的形式存在 [ 8 ] [ 9 ]，具体反应如下： MSO 4 + 2NaOH = M ( OH ) 2 + Na 2 SO 4 M 2 + + 6NH 3 ⋅ H 2 O = [ M ( NH 3 ) 6 ] 2 + + 6H 2 O [ M ( NH 3 ) 6 ] 2 + + 2OH – = M ( OH ) 2 + 6NH 3 两组实验所用的氨水浓度分别为0.3 mol/L和0.6 mol/L，其他控制参数保持一致，观测两组实验合成的Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 的电镜形貌，如图1。 图1. 不同氨浓度前驱体产品的SEM图 图1可知，氨水浓度为0.3 mol/L时，Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 形貌较疏松，致密性较差，表面细粉也较多；氨水浓度为0.6 mol/L时，Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 球型致密，空隙较少。 溶液中的游离态的金属离子很少，溶液的过饱和度也较低，会抑制成核形成的速率，促进晶体生长，形成结晶度好、球形粒度适当的Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 ，氨水在反应过程中主要起到控制金属离子的释放速度的作用 [ 10 ]，从而达到控制反应速度的目的，所以制备不同组分的Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 ，所需要的氨水浓度也不同。 3.2. pH的影响 根据NOH， M. [ 11 ] 等人的探究，因为镍、钴、锰的K sp 值不同，合成不同镍、钴、锰比例的Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 的适宜氨水浓度和适宜反应pH和氨水浓度也不同。 沉淀过程中的pH直接影响三元正极材料前驱体晶体颗粒的生成、长大，并对球形表面规则度有一定影响，实验在不同pH环境下合成三元正极材料前驱体，并观测不同pH对三元正极材料前驱体微观形貌的差异表现性，如图2所示，pH由11.2增高到12.2过程中，球形度、球表面光滑程度都有所改善。 图2. pH对前驱体形貌的影响 本实验发现，pH过高，会导致晶粒爆核，Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 的粒度会迅速下降；pH过低，晶粒会持续生长，Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 的粒度会持续升高。在合适范围内随着pH值升高，一次颗粒的细化程度会变得较好，颗粒的球形度也会变好，振实密度(TD)也会升高，如图3所示 [ 12 ]。 除此之外，pH与3C存在对应关系，在晶粒生长状态时，pH与3C的增长幅度比例约为1:1，即pH提升0.01，3C提升0.01；在晶粒处于平衡状态时，pH与3C的增长幅度比例约等于1:(2~3)，即pH提升0.01，3C提升0.02~0.03；在出核状态时，pH与3C的增长幅度比例大于1:3，即pH提升0.01，3C提升大于0.03。同时在粒径处于生长状态时，过多的降低pH不仅不能带来更大的增长速度，反而会造成严重的失衡状态，对后续控制带来更大的困难。 图3. pH对前驱体振实密度的影响 3.3. 温度的影响 温度主要是影响化学反应速率 [ 13 ]。在合成Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 过程中，温度越高各种反应过程的速率都会加快，但是其晶核生长增长速率明显高于成核增长速度 [ 14 ]。温度过高会导致Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 氧化，同时系统的pH会持续下降，人为控制会导致pH处于比系统pH更高状态，易导致爆核。温度稳定在控制过程中极为重要 [ 15 ]，如图4，温度稳定在50℃时球形度较为规则，升高到60℃时球形度变差，可知温度出现大幅度波动会导致Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 的形貌结构改变。 图4. 温度与高镍前驱体形貌关系((a)反应温度50℃，(b)反应温度60℃) 3.4. 陈化时长的影响 陈化过程在合成三元正极材料前驱体工艺流程中极为重要，陈化过程会再次修饰球形形貌，完善晶体结构，进而对电池性能有较大影响 [ 16 ] [ 17 ]。 陈化实验所用碱液碱度为110 g/L，碱液加入量按陈化后液碱度为25 g/L计，陈化时长分别为1 h、2 h、4 h的三组平行实验，以探究不同陈化时长对Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 形貌的影响。 通过图5可知，随着陈化时间的延长(1 h到2 h再到4 h)，三元正极材料前驱体的球形度变得更加规整，一次颗粒分布更加均匀，球表面细粉减少，疏松度也有所改善。 图5. 不同陈化时长对Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 形貌的影响 Table 2 Particle size of precursor of ternary anode material under different aging tim 陈化时长/h 1 h 2 h 4 h D50/um 10.4 10.6 11 表2. 不同陈化时长下三元正极材料前驱体的粒径 由表2可知，陈化时长从1小时到4小时过程中，三元正极材料前驱体的粒度从10.4 um增长的11 um，且球形度逐渐改善，这表明三元前驱体在陈化过程中小颗粒会逐溶解，大颗粒会继续长大，在一定程度上形成一次颗粒规则排布，并会对二次球型进行修饰，使得三元正极材料前驱体粒度变大，表面也更加规则、圆滑。 3.5. 陈化时长的影响 陈化后的物料通过纯水洗涤，洗去易溶的Na 2 SO 4 [ 18 ]，为探究最合适的洗水用量，做了如下实验： 使用70℃的纯水洗涤陈化后的物料，物料干重1 t，洗水量梯队式每增加1 m 3 检测洗水后液pH，得出洗水量与洗水后液PH关系，如图6所示。 图6. 洗水量与洗水后液PH关系图 由图6可知，洗水量前5立，洗水后液pH下降明显，洗水量到8立时，随着洗水量的继续增加洗水后液pH下降变缓，继续增加洗水量，洗水后液pH变化不明显。
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user: 4. 结论 1) 氨浓度较低时，合成的Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 球形形貌较疏松，致密性差，表面细粉较多； 2) pH过高，会导致晶粒爆核，粒度会迅速下降；pH过低，晶粒会持续生长，粒度会持续升高。在合适范围内pH值升高，一次颗粒的细化程度会变得较好，颗粒的球形度也会变好，振实密度(TD)也会提高； 3) 陈化时间从1 h到4 h，随着时间的延长前驱体粒度分布变窄，粒度变大，球型表面也更加规则、圆滑； 4) 合成Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 (OH) 2 后，陈化洗水量从0增长到5立的过程中，洗水后液pH有明显下降趋势，洗水量到8立时，随着洗水量继续增加洗水后液pH下降变缓，继续增加洗水量，洗水后液pH变化不明显。
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user: 摘 要 采用微波辅助合成方法将WO 3 固载到金属有机骨架MIL-101(Cr)上，借助于沉积沉淀–光还原方法将Ag/AgCl和WO 3 /MIL-101复合在一起，制备出Ag/AgCl@WO 3 /MIL-101可见光催化剂。利用FT-IR、XRD、UV-Vis-DRS和XPS测试技术对该催化剂进行了表征。结果表明，Ag/AgCl和WO 3 的引入没有改变MIL-101的结构，催化剂在可见光区有强烈的光吸收。当WO 3 的负载量为0.3(w)%，Ag的负载量为3.4(w)%时，Ag/AgCl@WO 3 /MIL-101对70 mL 20 mg/L的罗丹明B溶液的降解率达到100%，并且该催化剂具有较好的稳定性。 关键词 :金属有机骨架，Ag/AgCl，WO 3 ，MIL-101，可见光，光催化剂 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 TiO 2 可以降解环境中的有机污染物，也可以用做清洁涂料和杀菌材料，被人们大量研究和使用 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。但是，由于它的宽禁带(Eg = 3.0~3.2 eV)，导致它只能响应于波长小于387 nm的紫外光，限制了它对太阳能的充分利用。近几年的研究表明，贵金属纳米结构的表面等离子体共振(surface plasmon resonance， SPR)效应使之在可见光区的吸收大大增强 [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]，其中，银/卤化银(Ag/AgX， X = Cl， Br， I)系列光催化剂引发了研究者们的极大关注 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]。 WO 3 是一种良好的光催化材料，具备合适的带隙宽度(2.4~2.8 eV)，对光的吸收能够拓宽到约500 nm的可见光区域内，具有较高的空穴氧化能力，无毒性且稳定性好 [ 11 ]。但是，WO 3 导带电位较正，氧的还原反应无法进行，使得光生空穴–电子对的复合机率提高，所以单纯的WO 3 很少用做光催化剂来降解有机污染物。然而，WO 3 与其他光催化剂复合之后能展现出良好的光催化性能。Wang Peng等人 [ 12 ] 制备了Ag/AgBr/WO 3 ∙H 2 O光催化剂，由于贵金属Ag的SPR效应，其在可见光范围内有较强的光吸收，同时探究了它的杀菌(大肠杆菌)性能与降解有机染料(甲基橙)性能。 MOFs具备高比表面积、高孔隙率、可调控可修饰等特点，使其在传统的沸石和活性炭等材料中脱颖而出，在分离、气体存储、药物缓释等领域被广泛应用 [ 13 ]。研究表明，MOFs也可以应用于光催化领域。Garcia等人 [ 14 ] 首次将MOF-5作为光催化剂用于降解苯酚。实验数据表明，不能进入微孔内部的较大的酚类分子的降解速率明显高于可以进入微孔内部的酚类分子。MIL-53 [ 15 ]、Zr-UiO-66 [ 16 ]、MIL-125(Ti) [ 17 ] [ 18 ]、ZIF-8 [ 19 ]、MIL-101 [ 20 ] 和NTU-9 [ 21 ] 均已被应用于有机污染物的降解。 本文以MIL-101(Cr)为载体，通过微波辅助合成方法将WO 3 固载到MOFs上，借助于沉积沉淀–光还原方法将Ag/AgCl和WO 3 /MIL-101复合在一起，制备出新型Ag/AgCl@WO 3 /MIL-101可见光催化剂，并研究其对罗丹明B降解的光催化性能。
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user: 2. 实验部分 2.1. 试剂和仪器 Cr(NO 3 ) 3 ∙9H 2 O、对苯二甲酸(H 2 (BDC))、40% HF、NH 4 F、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、Na 2 WO 4 ∙2H 2 O、Pb(CH 3 COO) 2 ∙3H 2 O、HNO 3 、AgNO 3 、RhB (罗丹明B)和50%(w)的H 2 O 2 溶液均为分析纯，实验过程中不需要进一步纯化处理。 Prestige-21型红外光谱仪(日本岛津公司)；Rigaku D/max-rB型X射线粉末衍射仪(日本理学公司)；SHIMADZU UV-2450紫外－可见漫反射光谱仪(日本岛津公司)；ICAP6000SERIES电感耦合等离子体发射光谱仪(美国热电公司)；PHI5000ESCASystem X-射线光电子能谱仪(美国珀金埃尔默公司)；UV-2450紫外–可见分光光度计(日本岛津公司)。 2.2. 催化剂制备及活性测试 金属–有机骨架MIL-101(Cr)的制备：将1.63 g Cr(NO 3 ) 3 ∙9H 2 O溶于20 mL去离子水，加入0.2 g 40%HF，室温搅拌0.5 h。将混合液转移到50 mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，再加入0.7 g对苯二甲酸(H 2 BDC)。然后将反应釜置于程序升温干燥箱内，温度升至220℃，恒温480 min后，自然冷却至室温，过滤、水洗。然后将所得固体材料用无水乙醇80℃下回流三次。最后将材料在氟化铵(30 mmol/L)溶液中60℃回流处理，过滤后置于恒温干燥箱150℃干燥6 h，所得的绿色粉末产品放入干燥器中备用。 H 2 WO 4 的制备：称取0.655 g Na 2 WO 4 ∙2H 2 O、0.755 g Pb(CH 3 COO) 2 ∙3H 2 O分别溶于25 mL乙二醇，室温下搅拌30 min，两者混合，剧烈搅拌10 min后，将其转移到100 mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，将反应釜置于程序升温干燥箱内，由室温升至160℃，恒温15 h，自然冷却至室温，将沉淀物过滤，用乙醇和水的混合液(EtOH/H 2 O = 1:1体积比)洗涤三次，80℃烘干，得到PbWO 4 。将所制备的PbWO 4 加入到硝酸溶液(100 mL， 4 M)，室温下搅拌两天，使H + 与Pb 2+ 进行离子交换，去离子水洗涤三次、干燥，得到相似结构的H 2 WO 4 。 微波辅助合成WO 3 /MIL-101：在50 mL圆底烧瓶中，加入适量的钨酸(H 2 WO 4 )，1 mL 50%H 2 O 2 ，10 mL去离子水，40℃搅拌，待钨酸全部溶解后，加入0.4 g MIL-101，继续搅拌6 h，将其转移到微波反应管中，置于微波反应器中，在100 W、80℃的条件下，微波反应15 min，冷却至室温，用无水乙醇、去离子水多次洗涤产物，最后放入干燥箱中干燥。 Ag/AgCl@WO 3 /MIL-101的合成：Ag/AgCl@WO 3 /MIL-101的制备采用沉积–沉淀法和光致还原法。取0.2 g WO 3 /MIL-101、2 mL H 2 O、52 mL EtOH和一定量的AgNO 3 于光化学常压反应釜里，记为溶液A。将特定量的NaCl、14 mL H 2 O和32 mL EtOH加入烧杯中，搅拌溶解，记为溶液B。将溶液A在室温下黑暗中磁力搅拌2.5 h，然后将溶液B逐滴加入到溶液A里，再在黑暗中磁力搅拌0.5 h，接着用氙灯(带有420 nm的滤光片)照射混合液10 h。最后把混合液进行离心分离，去离子水洗涤，60℃真空干燥。作为对比，采用上述步骤合成Ag/AgCl光催化剂。 光催化活性测试：以光降解RhB(罗丹明B)为探针反应，探究合成的催化剂的光催化活性。光催化降解反应以北京中教金源氙灯光源系统(CEL-HXF300，带有420 nm的紫外截止滤光片，λ ≥ 420 nm)为可见光光源。反应时，称取40 mg光催化剂加入70 mL RhB溶液中(20 mg/L)，氙灯距离光反应容器底端为10 cm，通过循环冷却装置将反应温度控制在25℃ ± 0.5℃。在光降解之前，将悬浮液于黑暗环境中磁力搅拌1 h，使光催化剂和染料两者之间达到吸附–脱附平衡。然后将光催化剂与染料的混合液在可见光下照射，在特定的时间间隔内，吸取3 mL的悬浮液，离心分离，取上层清液，用紫外–可见分光光度计在553 nm处测量残留的RhB吸光度。每个样品平行测三次取其平均值。根据朗伯–比尔定律可知：C = k'A，k'是一个常量，A是染料的吸光度，C是染料的浓度，所以C t /C 0 = A t /A 0 (A 0 是氙灯未照射之前染料的吸光度，A t 是时间t时染料的吸光度)，用紫外–可见分光光度计测定RhB的吸光度就可以知道其浓度。以降解时间t为横坐标，C t /C 0 为纵坐标绘图来考察光催化剂对RhB的降解效果。 在光催化反应之前，进行了空白实验和暗反应实验，即无催化剂加入的RhB溶液置于可见光下反应相同的时间以及把加入催化剂的RhB溶液置于黑暗环境下反应相同的时间，实验结果表明RhB溶液的浓度几乎没有发生改变，因此可以认为RhB溶液的降解是光催化下的降解反应，而不是由于自降解、热解、吸附或者其他反应引起。
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user: 4. 结论 采用微波辅助合成法将WO 3 固载到金属–有机骨架MIL-101(Cr)上，借助于沉积沉淀与光还原方法将Ag/AgCl和WO 3 /MIL-101复合在一起，制备出Ag/AgCl@WO 3 /MIL-101可见光催化剂，该催化剂在可见光区的吸收大大增加，对RhB的降解表现出优良的光催性能。
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user: 摘 要 本文讨论了基于二阶低通滤波器和基波正序分量提取的锁相技术，文中给出了详细的公式推导过程，用仿真和实验结果验证了该方法锁相的准确性，克服了传统方法的不足。 关键词 :锁相，并网型逆变器，正序分量，低通滤波器 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在电网基础设施比较薄弱的地方，或者电网负荷比较重的场景下，电网电压容易发生畸变，如电压波形含有低次谐波、三相电压不对称不平衡、检测电压时可能还存在高频噪声等，电压不是标准的正弦波形，此时三相并网逆变器并网运行，向电网输送交流电流，如果采用矢量控制技术，因为根据畸变的电网电压值，计算矢量变换旋转角，得到错误的结果，对应的是输入电流过零点相位偏移，造成矢量控制稳定性差，现场容易出现炸机现象，带来质量和安全问题 [ 1 ] [ 2 ]。因此，在进行矢量变换计算前，必须先有正确的锁相计算，得到准确的旋转角，避免矢量控制技术失败。并网型逆变器的锁相方法主要有三种：过零点检测法、对电网电压进行dq变换得到相差的方法、直接计算电网电压相角的正余弦值的方法。过零检测的锁相方法依赖于过零点的准确检测，而电网电压过零检测电路易受干扰，对于三相系统中任一相掉电后都无法进行锁相，所以该方法不适用于并网型逆变器。后两种方法适用于市电电压是理想正弦且对称的(对于三相系统来说)，如果把粗糙的市电电压直接作为锁相环节的输入，那么得到的相位正、余弦值会发生较大的误差。所以后两种方法存在的问题是锁错了对象，对其改进的关键应在锁相方法之外，即对市电电压基波正序分量正确有效地提取 [ 3 ]。
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user: 2. 市电电压基波正序分量的提取及锁相 当电网的三相电压不对称且有畸变的时候，其合成的空间矢量实际上是由对应于正序基波分量的逆时针旋转的空间矢量、对应于负序基波分量的顺时针旋转的空间矢量和对应于谐波分量的空间矢量合成的。因为基波正序分量是最能表征电网电压本质特征的，所以应该选用基波正序分量作为锁相的对象。获取基波正序电压分量的基本方法包含两步：1) 用低通滤波器提取基波分量；2) 用对称分量法从基波中提取正序分量。 设三相电网电压不平衡且含有n次谐波分量，则可以表示为： { u a = U f + cos ( ω t ) + U f − cos ( ω t + φ − ) + ∑ n U n + cos n ( ω t + φ + ) + ∑ n U n − cos ( n ω t + φ − ) + u 0 u b = U f + cos ( ω t − 2 3 π ) + U f − cos ( ω t + φ − + 2 3 π )     + ∑ n U n + cos ( n ω t + φ + − 2 3 π ) + ∑ n U n − cos ( n ω t + φ − + 2 3 π ) + u 0 u c = U f + cos ( ω t + 2 3 π ) + U f − cos ( ω t + φ − − 2 3 π )     + ∑ n U n + cos ( n ω t + φ + + 2 3 π ) + ∑ n U n − cos ( n ω t + φ − − 2 3 π ) + u 0 (1) 其中， U f + 为正序基波分量的幅值， U f − 为负序基波分量的幅值， U n + 为正序n次谐波分量的幅值， U n − 为负序n次谐波分量的幅值， φ − 为负序分量的初始相位， ω 为基波的角速度， u 0 = ( u a + u b + u c ) / 3 为零序分量。 采样电路采集到的电网电压就是如式(1)所示的不平衡的含有谐波的电压，如果直接用它进行锁相，就会得到一个畸变的相位。所以必须对采样得到的电网电压信号进行处理，提取出正序基波分量。 首先要消除谐波的影响，要设计一个低通滤波器，滤除基波以上的各次谐波。由于电网电压中可能存在3次及更高次谐波，所以滤波器的截止频率不能高于 2 ω 。这样电网电压通过滤波器后基波会有比较大的相移，这是设计滤波器必须要考虑的问题。在下面的分析中可以看出，在提取正序分量的时候，需要基波信号相移90˚的量，所以这个低通滤波器可以设计为截止频率为基波频率，在基波频率点有90˚的相移。 假设经滤波以后，得到了基波的电网电压信号： { u a f = U f + cos ( ω t ) + U f − cos ( ω t + φ − ) + u 0 f u b f = U f + cos ( ω t − 2 3 π ) + U f − cos ( ω t + φ − + 2 3 π ) + u 0 f u c f = U f + cos ( ω t + 2 3 π ) + U f − cos ( ω t + φ − − 2 3 π ) + u 0 f (2) 其中 u 0 f = ( u a f + u b f + u c f ) / 3 为基波的零序分量。 则它的正序分量可以通过如下的对称分量变换得到： ( u a f + u b f + u c f + ) = 1 3 [ 1 a a 2 a 2 1 a a a 2 1 ] ( u a f u b f u c f ) 其中 a = e j 2 3 π = − 1 2 + j 3 2 (3) 将三相正序分量变换成 α β 分量，有下式： ( u α f + u β f + ) = 2 3 [ 1 − 1 2 − 1 2 0 3 2 − 3 2 ] ( u a f + u b f + u c f + ) = 2 3 [ 1 − 1 2 − 1 2 0 3 2 − 3 2 ] 1 3 [ 1 a a 2 a 2 1 a a a 2 1 ] ( u a f u b f u c f ) = 1 3 [ 1 − 1 2 − 1 2 0 3 2 − 3 2 ] ( u a f u b f u c f ) + 1 3 [ 0 j 3 2 − j 3 2 − j j 1 2 j 1 2 ] ( u a f u b f u c f ) = − 1 3 [ 1 − 1 2 − 1 2 0 3 2 − 3 2 ] ( u a f u b f u c f ) e − j π + 1 3 [ 0 − 3 2 3 2 1 − 1 2 − 1 2 ] ( u a f u b f u c f ) e − j π 2 = M 2 ( u a f u b f u c f ) e − j π + M 1 ( u a f u b f u c f ) e − j π 2 = 1 2 ( u α f u β f ) + 1 2 j ( u β f − u α f ) = − 1 2 ( u α f u β f ) e − j π − 1 2 ( u β f − u α f ) e − j π 2 (4) 这样就得到了基波正序电压 α β 分量。 将式(4)分成实部和虚部： U α β + f = ( U α + f ) + ( U β + f ) j (5) 最后进行锁相的求取： ‖ U α β + f ‖ = ( U α + f ) 2 + ( U β + f ) 2 sin ( θ f + ) = U β + f / ‖ U α β + f ‖ ，       cos ( θ f + ) = U α + f / ‖ U α β + f ‖ (6) 需要说明的是对于三相三线制，对电压采样得到的是线电压信号，需要按式(7)由线电压求取相电压。 U p h = T l − p h U l − l ，       T l − p h = 1 3 ( 2 1 − 1 1 − 1 − 2 ) (7)
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user: 3. 相移90度滤波器的设计与离散化 由前面分析可知：在提取正序分量的时候，需要基波信号的相移90˚的量，即公式中出现了 e − j π / 2 ，也就是滞后90˚，所以可以采用二阶低通滤波器，截止频率设置为50 Hz。二阶滤波器的传递函数是： G ( s ) = ω n 2 S 2 + ω n S + ω n 2 (8) 图1. 滤波器频域分析 式中： ω n = 100 π ，从图1所示波特图可以看出来，在50 Hz处幅值为1无衰减，相位滞后九十度，超过50 Hz后幅值迅速衰减，因此同时起到了滤波与相移的作用 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]。 令 a = ω n 2 + j 3 2 ω n ， b = ω n 2 − j 3 2 ω n 上式变为标准形式： ω n 2 S 2 + ω n S + ( ω n 2 ) 2 + ( 3 2 ω n ) 2 = ω n 2 ( S + ω n 2 ) 2 + ( 3 2 ω n ) 2 = ω n 2 ( S + ω n 2 + j 3 2 ω n ) ( S + ω n 2 − j 3 2 ω n ) = ω n 2 ( 1 S + ω n 2 + j 3 2 ω n − 1 S + ω n 2 − j 3 2 ω n ) 1 ω n 2 − j 3 2 ω n − ω n 2 − j 3 2 ω n = − ω n j 3 ( 1 S + ω n 2 + j 3 2 ω n − 1 S + ω n 2 − j 3 2 ω n ) (9) 上式推导过程中用到了分解式： ω n 2 ( S + a ) ( S + b ) = ω n 2 ( 1 S + a − 1 S + b ) 1 b − a 由于 1 S + a 的Z变换为 Z Z − e − a T ，式(9)Z变换表达式为： − ω n j 3 Z − 2 j e − 1 2 ω n T sin ( 3 2 ω n T ) Z 2 − 2 e − 1 2 ω n T cos ( 3 2 ω n T ) Z + e − ω n T 将 ω n = 100 π ， T = 5e   −   5 (假设采样频率为20 kHz)代入上式得到： ω n 3 × 0.9921767803 × 0 .02720363 Z Z 2 − 1.9841699571 Z + 0.9844147634 Y ( Z ) U ( Z ) = 0.000244807 Z Z 2 − 1.9841699571 Z + 0.9844147634 = 0.000244807 Z − 1 1 − 1.9841699571 Z − 1 + 0.9844147634 Z − 2 0.000244807 u ( k − 1 ) = y ( k ) − 1.9841699571 y ( k − 1 )                                                             + 0.9844147634 y ( k − 2 ) y ( k ) = 1.9841699571 y ( k − 1 ) − 0.9844147634 y ( k − 2 )                   + 0.000244807 u ( k − 1 ) (10) 式(10)即是所设计数字滤波器实现形式。至此基于基波正序分量的锁相方法实现过程可以用图2框图表示，图中LPF表示二阶低通滤波器。 图2. 基波正序分量相位求取过程
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user: 4. 锁相方法的仿真 在Matlab中用simulink搭建仿真模块对锁相算法进行仿真。图3是对理想正弦波形进行锁相的仿真结果，图中蓝线表示电压波形，绿线表示角度的余弦，红线表示角度的正弦。由图3可以看出，绿线与蓝线在过零点处交汇重合，说明过零点相位一致，经过计算得到的余弦值满足锁相的要求。图4正弦波中叠加有三次谐波，波形发生畸变，按照本文所说的滤波方法和锁相的方法，可以看出绿线和蓝线在过零点处交汇重合，说明过零点相位一致，没有受到谐波干扰。从仿真结果看，提取基波正序分量进行锁相，方法正确可行。 图3. 对理想正弦锁相的波形 图4. 对带有三次谐波的正弦锁相的波形
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user: 5. 实验结果及讨论 图5. 左图为锁相波形，右表为各次谐波含量 实验是使用三相交流电源Chroma模拟各种畸变的市电电压波形，图5的实验波形中蓝线表示交流电源输出的电压波形，红线表示角度的余弦值，绿线表示角度的正弦值。右边的表格是模拟交流电压波形中各次谐波含量，含量值记录在相对应的表格中。可以看出交流源输出的电压波形已经严重畸变，按本文所讨论的锁相方法进行锁相计算，得到的余弦值在过零点处始终与电压波形过零点一致，没有受到电压波形畸变的影响。通过实验可以得到两点结论：1) 当电网中存在谐波时可以进行正确的锁相；2) 当电网电压的任何一相或者两相掉电的时候，仍然可以锁相。 图6中蓝线为交流电源产生的波形，绿线是按未提取基波正序分量的方法锁相得到的角度余弦波形，红线是按本文所讨论的锁相方法得到的角度余弦波形。可以看出在电源输出交流电压畸变的情况下，原锁相方法得到的角度余弦值也随之发生畸变，过零点处与交流源波形的相位关系已经不清楚，已不能正确反应相互间的相位关系。而按本文所提的锁相方法，余弦值没有受到电压波形畸变的影响，过零点处能够正确地反应相位关系。究其原因是原锁相方法本身不存在问题，主要是因为该方法锁错了对象，应该对市电电压的基波正序分量进行正确有效地提取，而不是将整个市电电压作为锁相的对象。 图6. 原方法锁相与本文方法锁相对比
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user: 6. 结论 本文所讨论的方法是基于市电频率稳定在50 Hz的情况，二阶低通滤波器先将基波以上谐波过滤掉，得到标准的正弦波形采样值；提取正序分量是为了消除负序分量的影响，更能真实准确地反应电网电压交流波形值。该锁相方法与传统的锁相方法相比，不需要在硬件上增加额外的投入，在矢量控制计算前仅根据式(10)在控制程序中编程实现锁相计算，CPU的计算工作量小，不影响矢量控制的实时性，保证了矢量控制的准确实现，解决实际工程问题成本低，效果好。该方法不仅适用于三相三线系统，还适用于三相四线系统，同时也适用于单相系统。在三相系统中，如果出现市电缺任何一相的情况，仍然可以锁住电网正序基波相位，抗干扰能力强，解决了传统锁相方法不适用于电网负荷较重或电网条件较差的情况，拓宽了产品的适用环境。
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user: 摘 要 三相并网逆变器产生的直流分量会对逆变器本身和各类用电设备产生不利影响，如何减少直流量注入是光伏并网发电系统中不容回避的难题。本文提出了直流分量控制方案，并针对这一方案实现，设计并详细分析了直流量检测电路。仿真和实验结果均验证了本文提出的直流量抑制技术是有效可行的。 关键词 :并网逆变器，直流分量，交流波形，检测电路 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 三相并网逆变器是太阳能光伏发电系统中DC/AC能量变换环节，由于逆变器实际控制电路中运算放大器存在着温漂、功率电子器件参数的离散性、桥式逆变电路中母线电压不平衡等因素，致使并网逆变器产生的交流波形并非理想的正负半部对称的正弦波形，而是存在着一个正向或者负向的偏移，也即交流波形中含有直流分量。含有大量直流分量的交流电流波形注入电网，可以使变电所变压器工作点偏移，导致变压器磁芯易发生饱和；会导致多种电器绝缘绕组发热，缩短绝缘层寿命；会加快电网电缆的腐蚀；甚至可以增加谐波含量。因此，电网公司不希望有较大直流分量输出的逆变器连接到电网上。IEEE Std.929-2000中明确规定：光伏系统并网型设备输出额定交流电流所包含的直流分量不许超过额定电流0.5%。这就提出两个问题：1、高精度的直流分量如何实时检测出来，由于目前市场常用的性价比较高电流传感器如霍尔传感器、VAC传感器等，其本身的温漂已大大超过0.5%，无法准确地侦测出交流波形中的直流分量，而且更高精度电流传感器价格较贵，逆变器产品市场价格竞争激烈，很多企业都在探寻成本较低的硬件方案设计；2、直流分量检测出来后，控制方案如何设计保证实时抑制住，满足标准的要求。目前文献提到的控制方案在CPU中实现复杂，且依赖于数字滤波器设计，检测抑制直流分量可靠性差，容易造成炸机事故，满足不了产品开发的实际需求 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。
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user: 4. 实验结果 图12. 直流量逐步衰减到零暂态波形 为了测试上述直流分量检测电路的灵敏性，在三相并网逆变器交流输出波形中，注入0.5%左右的直流分量，取其中一相交流波形如图11所示，当交流电流波形向正侧有一微小幅度的偏移后，直流分量检测电路在0.2秒左右时间以内，就能够检测出混入到逆变输出的交流电流波形中的直流成分，直流量输出上升，波形上升幅度根据放大倍数可调。实验结果表明所设计的直流量检测电路能够达到高精度检测要求。图12是检测到的直流量经PI控制器调节后，波形幅度逐步衰减，说明交流电流存在的直流偏移量逐步减小，最终被控制在坐标零轴上，验证了图5所示直流量控制补偿方案是实用有效的。
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user: 5. 结束语 本文详细给出了交流波形直流分量检测电路的设计原理及计算过程，这是实现直流量抑制非常关键的一步。直流量的控制方案采用PI控制，控制参数可根据控制实时性要求预设一下，不需要额外计算。实际编程中，要注意直流量经PI调节后的输出结果是与交流电流传感器采样的电流值相减，由此得到的结果再进行矢量变换计算。直流量控制方案简单，不改变三相并网逆变器矢量控制方案，软件工作量不大，在企业产品开发中容易实现且可靠。
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user: 摘 要 目前，平流层飞艇在战场态势感知、情报侦察、电子对抗、遥感对地观测、自然灾害预警预报、中继通信等军用和民用领域具有广阔的应用前景。将飞艇艇上遥测信息通过数传系统传回地面，是实现飞艇各项应用的基础。同时，将艇上图像信息实时传回地面，可以监视飞艇运行状态、姿势等，便于地面及时做出调整和控制，确保飞艇长时间平稳的工作。基于这一目的，在FPGA平台上设计了飞艇遥测数传系统，并给出了各模块的详细设计。该系统已应用于飞艇的飞行实验，实验表明该系统可靠稳定，性能良好。 关键词 :平流层飞艇，数传，遥测信息，FPGA Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 作为临近空间的主要飞行器的平流层飞艇，由于其在中继通信、导航定位、战略预警、应急预警、遥感观测、情报侦察等领域广泛的应用前景 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]，受到越来越多的关注，美国、日本、韩国、俄罗斯等都对其展开了研究，并进行了相关实验。且相对于其他航天、航空飞行器，飞艇具有成本低、监视范围广、滞空时间长等优点，我国也对其进行了积极的研究。上海交通大学、中科院、航天科工、北京航天航空大学以及中电38所等国内多个研发单位，从平流层飞艇的通信、遥测遥感、控制等各个方面，对平流层飞艇进行了可行性验证。 本文设计的数传系统，是飞艇的空地数据通信链路，既可以传递遥测任务数据，又可以传递图像信息，对飞艇的实时监视，控制以及后续数据分析及应用具有十分重要的作用，是飞艇整个系统的关键部分。
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user: 2. 飞艇视距测控设备总体设计 飞艇视距测控按功能主要由艇载视距测控设备、地面便携测控设备等两部分组成，如图1所示。艇载测控设备装载在飞艇上，艇载测控设备主要由数传测控天线、数传测控终端、视频处理机箱等设备组成。飞艇搭载的数传测控设备是飞艇任务的关键设备。主要完成遥测数据、图像数据的接收处理与调制发射任务，同时接收解调与处理后地面设备发射的遥控信号，并将遥控指令发送给艇务计算机和飞控计算机。地面便携测控设备主要由便携天线、收发组件、数传测控终端、数据处理终端、供电设备等组成。地面便携测控设备可根据飞艇飞行情况，运输到指定地点，快速展开部署工作。数传测控终端主要完成对飞艇信号跟踪，遥测数传信号接收解调、遥控指令转发、图像数据显示和视距测控设备监视控制等任务。本文主要分析数传测控设备中的数传系统。 数传系统收发原理框图如图2所示。艇载数传终端通过网络接收图像压缩编码器发送的图像数据进行缓存，同时将从艇务计算机传送来的遥测数据进行缓存，重新组成数传帧进行传输，产生数据码钟，将数据进行加扰、码型变换，送QPSK调制模块完成QPSK调制、D/A变换、频率变换后输出到天线，天线将数传信号发送回地面。 图1. 飞艇视距测控设备组成原理框图 图2. (a) 数传调制；(b) 数传解调原理框图 地面天线接收到信号后，送入地面数传终端。数传输入信号进行DA变换成数字信号，对数字信号进行数字下变频后得到基带信号，然后进行载波同步，位同步、帧同步和RS译码，将解调出的数据打包后通过网络传送到计算机，通过数据处理，得到遥测信息和图像信息。
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user: 3. 系统的FPGA实现 3.1. 硬件平台设计 数传系统艇上调制，地面解调硬件平台框图如图3所示。该平台为软件无线电 [ 4 ] (SDR)平台，通过下载程序可以实现不同的功能。 ADC选用AD9361，这是一款高性能的射频收发器，有效位数12位，支持频率高达6 G，该器件集射频前端与灵活的混合信号基带部分为一体，集成频率合成器，微处理器提供可配置数字接口。不用变频器便可配置发射频率47 MHz至6 G，接收频率70 M至6 G。通过配置寄存器便可灵活改变射频频率、发射衰减以及接收增益。 图3. 飞艇数传系统硬件平台原理框图 艇上数传信号发射时，首先通过网络配置得到图像数据、通过串口得到遥测数据，在FPGA内完成组帧，编码，加扰和调制，然后调制的基带信号经AD9361完成上DA转换、滤波和上变频，变为射频信号发射出去。地面接收到的天线信号送入AD9361进行下变频、滤波和AD变换，转换为数字基带信号进入FPGA进行信号处理，解调出的信号经过网络传给计算机。 3.2. 遥测数传帧的产生 飞艇数传数据采用反码副帧结构，结构如下如表1所示，副帧长度为N帧，前M子帧为遥测数据，子帧序号标识有0-M-1，其余子帧为图像数据帧，通过帧表示XX YY来区分空帧和图像数据。该帧结构为副帧结构，地面通过检测反码结构来检测遥测帧起始和副帧结构结束。同时通过帧标识可以区分图像有效帧和空帧，便于地面快速得到图像信息。数传副帧结构即可传递遥测任务信息，又可传递图像信息，实现遥测数传双功能。同时在遥测固定帧中插入艇上设备状态信息，地面可实时获得艇上状态，便于监视。 Table 1 Subframe structure of data transmission syste 子帧序号 帧头 帧序号 数据 0 帧头 0x00 遥测 1 帧头 0x01 遥测 2 帧头 0x02 遥测 …… 帧头 …… 遥测 M-1 帧头 0x0M 艇上设备状态 M 帧头 …… 图像 M 帧头 XX 空帧 …… 帧头 YY 图像 N-1 帧头取反 YY 图像 表1. 数传副帧结构 3.3. QPSK调制 QPSK星座相位为π/4、3π/4、5π/4、7π/4相位 [ 5 ]，载波采用复数调制，实现框图如图4所示，QPSK串并变换每次把输入的2位二进制信号序列变换为一个符号的相位得到的IQ两路信号，再与载波复数相乘。 图4. QPSK调制原理框图 调制表达式为： 实部： s P S K ( n ) = cos [ 2 π f c n T s + θ k ] = cos ( 2 π f c n T s ) cos ( θ k ) − sin ( 2 π f c n T s ) sin ( θ k ) 虚部： s P S K ( n ) = sin [ 2 π f c n T s + θ k ] = sin ( 2 π f c n T s ) cos ( θ k ) + cos ( 2 π f c n T s ) sin ( θ k ) 其中 f c 为载波频率， θ k 为调制相位。 QPSK调制信号经AD9361输出，用频谱仪观测如图5所示。 图5. QPSK调制频谱图 3.4. QPSK解调 QPSK解调原理框图如图6所示。 图6. QPSK解调FPGA实现原理图 AD9361输入的基带信号首先经过低通滤波器和降采样模块，滤除带外噪声并根据信息速率和多普勒频率降速到合适的数据率，便于节约资源和后端处理。相位旋转模块是和环路滤波器输出的正余弦信号进行正交下变频，滤除多普勒和消除相差。经过FFT模块得到的初始多普勒，送入载波环环路滤波器，最终相位旋转模块输出的信号是完全剥离了多普勒和相差的信号，经过进一步滤波和数字AGC调整幅度，得到的信号用chipscope采集如图7所示。 图7. 位同步之前信号波形 如图7所示，信号已经不含频率信息，说明载波环性能很好。解调的星座图如图8所示。从星座图可以看出经过解调处理，得到了正确的数据信息，再经过帧同步和后端基带数据处理，即可得到遥测信息和图像。 图8. 解调星座图 3.5. 测试结果 在信息速率为4 Mbit/s，多普勒频率−100 kHz，高斯白噪声情形下，连接地面和艇载数传设备，为了便于观测数据，发射端发射55数据，然后进行加扰。通过状态上报可以看出，接收端解调得到了正确的数据。通过误码率统计可以看出在E b /N 0 为9.8 dB的时候，得到的实测误码率为1.4e −5 ，通过MATLAB查询QPSK在1.4e −5 附近对应的理论值为为9.4，实测误码率和理论误码率相差0.4 dB，符合实际系统的要求(图9~图11)。 图9. 解调状态及数据显示 图10. 误码率统计 图11. QPSK解调理论值
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user: 4. 结束语 本文基于FPGA的SDR硬件平台提出了一种应用于平流层飞艇的数传系统。从艇载数传帧结构可以看出，该数传系统既可以传递遥测任务数据，又可以传递图像信息，并且还可以实时传递艇载设备状态，对飞艇的实时监视、控制以及后续数据分析及应用具有十分重要的作用。通过误码率统计，可以看出地面解调性能良好，满足实际需求。该系统已应用于飞艇的飞行试验，在整个飞行试验中，该系统工作稳定，性能良好。同时，该系统也给后续平流层飞艇的应用提供了思路。
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user: 摘 要 目的：探讨非糜烂性反流病(Non-Erosive Reflux Disease， NERD)在蓝激光放大内镜下的黏膜形态学改变。方法：选取53例非糜烂性反流病患者作为NERD组，招募20名志愿者作为健康对照组，两组均进行蓝激光放大内镜检查，分别在白光和蓝激光成像亮度(Blue Laser Imaging Bright， BLI-bright)模式下观察食管下段黏膜，再以蓝激光成像加放大(Blue laser imaging + Magnification Endoscopy， BLI + ME)模式观察食管乳头内毛细血管襻(Intrapapillary capillary loop， ICPL)形态并分型。结果：BLI + ME模式下健康对照组食管IPCL呈茶色规律排列的卷发状、小螺旋状。84.9%的NERD组表现为IPCL形态扩张和(或)延长，但仍排列规律，与健康对照组比较差异有显著性(P < 0. 05)。结论：NERD在蓝激光放大内镜下可见黏膜微结构改变，表现为IPCL延长和(或)扩张。 关键词 :非糜烂性反流病，蓝激光放大内镜，食管乳头内毛细血管襻 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 非糜烂性反流病(NERD)也称内镜阴性反流病，指存在烧心、反酸、胃灼热等胃食管反流病的症状，但普通白光内镜检查看不到食管黏膜破损 [ 1 ]，使得镜下诊断NERD存在困难。食管乳头内毛细血管襻(IPCL)是食管的树枝状血管再分支发出的更细小的血管网 [ 2 ]，其形态改变可以帮助诊断NERD，但此结构在白光内镜下显示不清。蓝激光放大内镜应用了新型的蓝激光成像技术，此外还增加了放大功能 [ 3 ]，可清晰显示IPCL。本研究旨在观察NERD患者在蓝激光放大内镜下IPCL形态学的改变。