科技前沿的新理论——相干科学理论

25年前,出现在科学前沿的是人类认识生命系统复杂性的新学科:有机体、群落系统和生态系统。今天科学前沿正在出现什么呢?美国学者卡皮拉著书《生命网络》提出:一个精神、物质和生命统一的新理论——相干科学理论正在形成。他认为,这个新的理论将对人类认识植物、认识动物和微生物、自然、认识生态、认识人类自己、认识人类社会、认识持续社会发展的生态能力产生重大影响。现将卡皮拉发表在《复兴》杂志上介绍《生命网络》一书的文章摘要翻译整理如下,供读者参考。 有关相干科学理论的详细内容和论述,可参阅由Harper Collins公司出版的新书《生命网络》。     

一种基于差分相干积累的扩频信号开环同步捕获方法

将全数字接收机的结构引入到扩频接收机中,用一种前向的并行处理结构来代替传统码延迟锁定环的反馈结构,采用差分相干积累的方法捕获低信噪比扩频信号的伪码相位.仿真结果表明,这种方法能快速可靠地捕获低信噪比扩频信号的码同步,可以应用于开环的全数字扩频接收机中.     

塔河油田古地貌、古水系和断裂系统研究

为准确地预测溶蚀孔洞和大型洞穴的发育区带,文章根据溶洞的发育机理,综合应用层位拉平技术、相干体技术和蚂蚁体自动追踪技术恢复了四区的古地貌、古水系和断裂分布,并结合钻井和测井溶洞统计结果将溶洞发育带分为三类:残丘山头、残丘斜坡和残丘洼地,指出了塔河四区溶洞最容易发育的区带:残丘山头和残丘斜坡,尤其是在断裂和水系均发育的区带。综合考虑古地貌、古水系和断裂系统在溶洞发育中的作用,绘制了溶洞发育区带图,很好的解决了储层建模中溶洞的空间分布约束问题。     

一种四进制连续相位调制新方法

为简化连续相位调制信号的相干解调,提出了一种四进制连续相位调制方法。在发送端,信号调制器根据发送的前后两组比特信息从一个预先设计的基带信号集合中选择对应的基带信号作为调制信号。该调制方法使信息码元由基带信号某一时刻的绝对相位值表示,当完成相位和载波同步后,在接收端其接收处理和传统QPSK信号一致,可以直接使用IQ路的采样值解调信息比特。仿真表明,调制信号的相干解调误比特性能与QPSK信号的相干解调相同。由于调制信号具有准恒包络和连续相位的特点,更适合应用于使用非线性功放的功率受限通信系统中。     

部分相干高斯—谢尔模光束在负色散介质中的光谱特性

文章利用由部分相干光理论及张量方法推导出的部分相干高斯—谢尔模(GSM)光束在介质中的传输公式,计算分析了部分相干GSM光束在负色散介质中的演化特性.研究结果表明,部分相干GSM光束在负色散介质中传输时会出现光谱分裂和频移现象.     

菲涅耳非相干全息术3D全息成像探讨

全息成像提供了一种从单一观察点捕捉具有完整三维信息画面的可靠、快捷的方法。本文回顾了近期提出的单通道菲涅耳数字全息光学系统,该系统能获得由非相干光照射的三维实物体的全息图。在这一静态全息技术中,由三维物体反射或发射光,在通过空间光调制器（SLM）后,用数码相机记录。SLM被用作单通道非相干干涉仪的分束器,使来自物体上各点的球面波被分成两束具有不同曲率半径的球面波。所有球面波干涉结果的非相干总和,即可生成被观测物体的三维菲涅耳全息图。在计算机中可再现该全息图,使其三维特征得以呈现。     

航天器的非相干高精度测速方法及实现

随着深空探测和天基测控系统的发展和应用，采用相干应答机将使星载系统变的复杂且测速精度很难提高。本文对非相干测速原理进行了讨论和公式推导，给出了系统设计方法。在精度分析的基础上，给出了设计参数图表。分析了非相干测速系统中测距音辅助捕获的实现方法，并分别讨论了ESA标准和CCSDS标准情况下非相干测速的实现方法。     

复杂环境下低信噪比WCDMA信号接收系统总体设计

根据区域内移动通信网信号接收的需求,提出了一种复杂环境下 低信噪比WCDMA移动通信信号接收系统的总体设计方案,针对关键环节小区搜索采用了差分 相干累积和RS译码判决等改进措施,提高了低信噪比WCDMA信号的处理性能。仿真和实验证 明了改进措施的有效性。     

新知识的突变型产生方式研究——基于尖点型突变理论的视角

运用突变论中尖点型突变理论的一般原则,建立起新知识产生方式的数学模型,对其中新知识的突变型产生方式进行了分析。通过分析,形成了两个方面的认识:①新知识突变型产生方式得以形成的内在根据是知识系统内相干效应引发的巨涨落的推动。②新知识突变型产生方式在外表形态上具有突发性和随时性的特点。在此基础上,得出了有关知识创新的几点启示。     

一种改进的全阵空间平滑技术

在处理相干信号源的方法上,传统的空间平滑方法如前后向平滑、加权前后向平滑 等都是非常有效的方法。然而,已有的空间平滑算法在信噪比较低或相干源的波达 方向角（DOA）相邻很近时无法精确估计,而且都必须以牺牲孔径为代价。因此当信号源数 目较大时,传统的空间平滑方法是无效的。针对这些问题,提出了一种新的实相干信号的估 计方法,在信噪比较低时仍可以准确估计邻近的相干源,而且没有孔径损失。仿真 结果验证了该方法的优越性。