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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵丽娟 尹丽星 徐志钮
量子密钥分发的无条件安全使其在国防军事、金融银行等多个领域发挥着重要作用。文章从实验整体设计、实验教学流程设计、层次化实验任务设计入手，基于高斯调制连续变量量子密钥分发协议和离散调制连续变量量子密钥分发协议，将MATLAB作为仿真实验平台，设计了针对通信工程专业本科生的量子密钥分发教学仿真实验，并就学生实验结果进行了分析，可为量子通信教学实验设计与研究提供参考。
[期刊] 银行家
[作者]
朱洁 周庆霞 牛竹林
随着数字经济的蓬勃发展，商业银行均走上了数字化转型的快车道。数据安全和信息安全变得至关重要，未来对于数据安全、信息安全的监管必将更加严格。目前，商业银行大多选择传统的密码技术实现数据与信息安全管理。传统的密码技术以数学理论为基础，依据一个或多个数学问题而设计出合适的密码系统，其安全性由求解数学问题的复杂性和困难性得以保证。然而，密码分析与量子计算等技术的持续发展，使得基于计算复杂度的密码系统受到直接威胁，信息的长期安全性和可用性备受挑战。
关键词：
量子密钥分发 保密通信
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
黄卫绍 张巍 黄翊东
该文面向便携设备与主机间实现短距离量子密钥分发(quantum key distribution,QKD)的应用场景,基于BB84协议提出一种小型化QKD发射单元器件。该器件采用硅PN结反向击穿作为光源发光机制,配合金属线栅偏振器实现4种不同线偏振态光子的发射。利用光阑和凸透镜实现发射光子的准直输出,并消除不同偏振光子在发射位置上的差别。数值计算结果表明:经过参数优化该器件可以实现大于20dB的偏振消光比,原始密钥生成率可以达到3kb/s。该器件结构高度可以控制在5mm之内,便于在便携设备中应用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
任鹏 张莹 李炳裕
水声信道面临带宽资源有限和环境噪声复杂等局限，难以保证水声通信的高效性和可靠性。语义通信的微量性和鲁棒性表明其具有提升水声通信性能的潜力。为了验证基于语义通信革新水声通信的可行性，设计了一种水声语义通信仿真实验方案。发送端以文本为信源，提取文本的语义特征并以知识图谱表征，实现信息的微量表达，为数据的高效传输提供了有效途径；接收端借助深度学习技术将语义特征重构为文本，实现信息的鲁棒性重构，为数据的可靠传输提供了有力保障。仿真实验结果表明，与传统水声通信方案相比，水声语义通信方案具有微量表达和鲁棒传输等技术优势，形成了克服水声信道窄带宽和低信噪比等困难的全新水声通信制式。
关键词：
水声通信 语义通信 知识图谱
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
戚律 吴楠桦 钟璟
该文将密度泛函理论（density function theory，DFT）、溶剂化模型和化工过程分析与合成课程深度融合，针对乙腈-水二元共沸物萃取精馏设计分离进行仿真实验，使用类导体屏蔽片段活度系数模型（conductor-like screening model-segment activity coefficient，COSMO-SAC）溶剂化模型计算，基于乙腈对水的相对挥发度筛选目标离子液体（targeted ionic liquid，IL）。通过DFT计算及分子表面电荷密度曲线剖析离子液体与乙腈和水的微观相互作用，探究离子液体提升分离性能的作用机理。使用Aspen Plus和Matlab软件的遗传算法优化萃取分离离子液体工艺。该仿真实验融合了物理化学、化工热力学、化工原理和化工技术经济与管理等专业课程的前沿内容，将学科前沿理论与化工实践应用紧密结合，夯实学生专业基础，激发学生对学科前沿的兴趣，为培养化工复合型人才提供课程改进创新思路。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙彦景 陈岩 芦楠楠 李松 王艳芬 张晓光
为培养学生系统性、工程性思维,采用NS3中的WiFi模块设计了MAC协议性能分析仿真实验,围绕一个整体的电子信息系统、通信系统与计算机网络系统,构建了科学、系统和相对独立的系统性教学实验体系,完成自底层的器件到高层网络和系统的逐步递增模式的全过程工程实践环节。通过实验说明系统性软件在无线通信与网络课程群实验设置中的意义。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李晓记 孙雷鸣 王伟 黄洁梅
水下光通信UWOC具有传输速率高、容量大等特点,轨道角动量OAM具有空间螺旋相位分布特性,为水下光通信提供了空间自由度这一新的信息调制维度。该文建立了水下光通信系统下的海洋湍流随机相位屏模型,设计了海洋湍流下OAM光通信仿真实验,仿真验证了OAM作为信息载体的可行性,并为将其应用于通信系统实验教学与研究提供参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李永
阐述了网络地址转换(NAT)的基本概念、工作原理及特点,通过Packet Tracer仿真平台设计了静态NAT、动态NAT实验。仿真实验设备包括仿真路由器、PC机和服务器各2台,二层交换机1台。该实验建立了局域网内部地址与Internet全局地址的映射关系,实现了局域网内部结点与Internet外部结点之间的通信,让学生能够从理论上和实践上更好地掌握NAT技术。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
韩韬 田社平 蔡萍
针对国际单位制、单位基准及基本单位复现等内容授课抽象等问题,设计了SI基本单位的量子计量虚拟实验。该虚拟实验包含知识探究、实验操作、数据处理、实验考核等4个模块。知识探究模块介绍SI基本单位的历史、量子定义、量子复现、SI基本单位之间的关系、铯束原子频标原理的动画演示以及铯钟谐振观测实验等;实验操作模块以单位秒为例,设计了基于原子频标的守时与远程时间比对虚拟实验;数据处理模块下载全部实验数据进行线下编程处理;实验考核模块评价实验成绩。整个虚拟实验在Unity实时3D平台上采用微软C#语言开发而成,经过在“检测技术”课程中实际应用,效果良好。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
华博宇 倪浩然 朱秋明 陈小敏 鲍军委 周彤彤
车联网场景中的车-车通信已成为第5代移动通信技术的关键应用之一。针对车联网场景下车-车信道知识理论性强且描述抽象的问题,设计了基于MATLAB软件平台及FPGA硬件开发板的无线信道教学仿真实验,帮助学生直观理解车-车信道的基本原理。提出的实验采用QuaDRiGa信道模型框架及改进后的信道参数计算方法,能够复现出更真实的多普勒相位,从而获得连续的车-车信道输出。通过将收发端轨迹、散射簇分布及信道统计特性可视化呈现,仿真实验可清晰展示不同运动模式及通信场景下的信道差异。教学实践表明,学生能够从多普勒域及时延域分别观察车-车信道统计特性的输出,为学习车联网场景无线通信系统奠定坚实基础。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
宋磊 冯大奎 姚朝帮 李威 李天匀
为使学生能够更加深入参与船模阻力教学,设计了船模阻力虚拟实验。基于该实验,学生可选择不同船舶类型、不同拖曳水池作为学习对象,自主设计船模阻力实验,全方位参与实验实践。该实验向学生直观展现了模型加工与检测、实验安装与调试、实验过程与现象、实验数据采集与读取等过程,突破了传统船模阻力实验教学中设施设备的限制,使学生能够独立深入地参与实验教学,提高其创新能力和综合实践能力。
关键词：
实验教学 船模阻力 虚拟实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许杰 李金泽 白刚
为了使学生在微观尺度下观察和探究量子点中的载流子浓度分布特性,设计了基于开尔文力显微镜(KFM)的探究性实验。实验内容包括试样准备、KFM测试、数字信号处理和结果与讨论。根据半导体物理知识计算出量子点中的载流子浓度分布情况。该实验有助于加深学生对量子点材料的理解,激发学生的学习兴趣,锻炼学生的创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔嘉斌 李慧 顾仁涛
光学相敏放大器（PSA）技术及其应用是光信号处理领域的热点研究方向，也是应对光通信持续增长的数据产生、处理、交互需求的重要途径。该文基于VPI软件设计搭建了简并、非简并及多阶PSA系统的教学仿真实验。通过对信号星座图、系统功率增益及相位传递曲线的分析，验证了PSA的相敏放大特性，并介绍了其在信号再生、正交分解及格式转换等领域的潜在应用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周丽霞 刘雨琪 罗亚凌 赵承恩 王磊
该文设计了CO_(2)-水注入驱替致密油的仿真实验，引入分子动力学模拟方法，模拟了水驱、CO_(2)驱和CO_(2)-WAG驱替纳米孔道内致密油的微观动力学过程，研究了驱替过程中的气、水、油的流动行为、所受阻力及各组分之间的微观相互作用，分析了三种驱替方法的驱替效率、驱替速率和临界驱动压强。教学实践证明，学生通过本实验深刻理解了油气田开发的不同驱替方式的微观过程以及不同分子之间的相互作用对驱替过程的影响，掌握了研究油气田开发的分子动力学模拟方法，为进一步开展相关创新研究打下了良好的基础。
[期刊] 教育与职业
[作者]
熊伟 李玉鹰
一个国家的教育发展水平,反映了该国经济、科技的发达程度,而职业教育在整个教育体系中的地位和作用,又进一步反映该国工业现代化程度与水平。德国职业教育在整个国家教育体系中占有非常重要的位置,各行各业都强调职业教育,重视职业教育,而且德国也确实体会到了重视职业教育的
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