数据结构的第七章主要探讨了查找算法的多种实现方式和各自的特性，以及在不同应用场景下的适用性。本章内容丰富，从最基本的顺序查找，到高效的折半查找和分块查找，再到复杂的树形查找，包括二叉排序树、平衡二叉树、红黑树等，以及B树、B+树和散列表的介绍。 顺序查找是最简单的查找算法，它的原理是按照数据存储的顺序逐个访问数据，直到找到所需元素为止。尽管这种方法容易实现且不需要额外的存储空间，但它的时间复杂度是O(n)，仅适合数据量较小的场合。 折半查找（又称为二分查找）是针对有序数组的高效查找方法，它通过比较数组中间的元素与目标值来决定下一步搜索的区间。由于每次查找都将搜索区间缩小一半，因此折半查找的时间复杂度为O(log2n)。不过，折半查找依赖于数据的有序性，并且要求数据结构支持随机访问。 分块查找则是将数据分为若干块，块内数据不要求有序，但块与块之间必须有序。查找过程首先确定目标值所在的块，然后再在块内进行顺序查找。分块查找的时间复杂度介于顺序查找和折半查找之间，为O(√n)。 树形查找是一种利用树结构进行快速查找的方法。二叉排序树（BST）是一种特殊的二叉树，其中每个节点的左子树只包含小于当前节点的值，右子树只包含大于当前节点的值。这种结构使查找效率较高，但其性能取决于树的形状，最坏情况下会退化为链表。 平衡二叉树（如AVL树）通过旋转操作保持树的平衡，使得树的高度接近log2n，从而保证查找、插入、删除操作的时间复杂度均不超过O(log2n)。红黑树则是一种自平衡的二叉搜索树，它通过维持若干性质确保最长的路径不会超过最短路径的两倍，同样能保证O(log2n)的时间复杂度。 B树是一种多路平衡搜索树，适合存储在磁盘等辅助存储器上，它能够减少磁盘I/O操作次数。B+树是B树的一种变体，所有数据都存储在叶子节点上，非叶子节点仅作为索引，这使得B+树特别适合范围查找。 散列表（哈希表）是通过哈希函数将关键字映射到表中的位置进行存储。理想情况下，散列表的查找时间复杂度为O(1)，但实际使用中由于哈希冲突的存在，查找效率可能会下降。解决冲突的方法有开放定址法、链表法等。 数据结构中的查找算法多种多样，各自有其独特的应用背景和效率表现。选择合适的查找算法对于提升程序性能至关重要。通过学习本章内容，读者可以掌握不同查找算法的工作原理和适用场景，从而在实际问题中做出明智的选择。

(2)定义超级元件的端口 超级元件图标的端口和辅助系统之间必须进行通讯。 图 6.7 当端口未被定义时，将会灰度显示为一个“?” 。 (3)点击每一个未被定义的端口，并在生成的下拉菜单中选择一个端口号。 (4)填写超级元件的简单描述。 这个操作是可选的，但是我们建议你进行填写，特别是当你所建立的超级元件在几 个不同的系统中使用时。 (5)点击 Full Description 按钮，在模板上填写超级元件的详细描述。 这个操作也是可选的，但是我们建议你进行填写。

内容概要：本文详细介绍了使用COMSOL Multiphysics进行固体超声导波的二维仿真过程。作者通过建立一个10mm×100mm的铝板模型，应用汉宁窗调制的5周期200kHz正弦激励信号，研究了超声导波在铝板中的传播特性及其模式转换现象。文中涵盖了从模型构建、材料参数设置、网格划分、边界条件设定、激励信号施加到求解设置以及结果分析的完整流程。特别强调了汉宁窗调制的作用，即减少频谱泄漏并提高信号质量。 适合人群：从事超声检测、材料科学、物理学等相关领域的研究人员和技术人员，尤其是那些希望深入了解COMSOL仿真工具及其在超声导波研究中应用的人群。 使用场景及目标：适用于需要精确模拟超声波在固体介质中传播的研究项目，旨在验证理论预测、优化实验设计、评估不同材料和结构对超声波的影响。此外，还可以用于教学目的，帮助学生掌握COMSOL软件的操作方法和超声导波的基础知识。 其他说明：文中提供了详细的参数设置指导和代码片段，有助于读者快速复现仿真过程。同时，作者分享了一些实用技巧，如如何正确设置网格大小、选择合适的窗函数等，以确保仿真结果的准确性。

### 基于AI/ML的叠加导频设计与接收机研究 #### 一、概述 随着6G技术的研究不断深入，如何高效利用有限的无线传输资源成为了关键问题之一。传统的5G通信系统中，导频信号与数据信号通常采用正交传输方式，即在时间或频率上分开传输，这导致了导频信号与数据信号之间存在资源竞争的问题。为了克服这一局限性，并探索更加高效的无线资源管理策略，基于人工智能和机器学习(AI/ML)的叠加导频(Superimposed Pilot, SIP)技术应运而生。该技术旨在通过非正交方式传输导频和数据信号，从而实现导频和数据之间的资源共享。 #### 二、SIP技术的基本原理及优势 ##### 2.1 发送端原理 在发送端，SIP技术采用非正交的方式传输导频和数据信号。具体而言，导频信号和数据信号在同一时域和频域资源上同时传输，这意味着导频和数据对于无线传输资源是共享状态，而非互相竞争。这种方式极大地提高了无线资源的利用率。 ##### 2.2 接收端处理 在接收端，通过使用先进的AI/ML接收机技术，可以从导频和数据的混合传输中有效地分离出数据信号。即使不使用AI解决方案，也能保障传输资源上对数据接收的质量，进而提高整个系统的传输效率。这种接收机设计能够充分利用有限的传输资源，确保数据接收的效果。 #### 三、SIP技术的关键性能指标 ##### 3.1 BLER性能比较 根据研究结果显示，在不同信道条件下以及不同UE速度下，SIP方案与传统的正交导频方案相比，在块误码率(Block Error Rate, BLER)上没有额外的损失。更重要的是，由于SIP不需要额外的独立导频资源开销，因此可以获得额外的系统吞吐量增益。 例如，在1个发射天线和1个接收天线的场景中，当调制方式为16QAM，每个资源块(Resource Block, RB)有52个子载波，调制符号数为7(490/1024)，且DMRS符号数为4的情况下，在300km/h和3km/h两种UE速度下，SIP方案的表现优于正交导频方案。 ##### 3.2 超高速、高阶调制与多流传输的支持 在超高速移动环境(如1200km/h)下，传统的正交导频方法可能无法正常工作。相比之下，SIP由于在整个资源上均匀分布了导频信号，在高速移动场景下具有显著的优势。 在高阶调制场景下，如32T4R系统中使用256/1024QAM调制时，SIP与正交导频方案在BLER性能方面表现相当，但由于减少了导频资源开销，可以进一步增加吞吐量。 对于多流传输，SIP同样能够保持与正交导频方案相当的BLER性能，同时减少导频资源开销，提高系统吞吐量。 #### 四、SIP技术的应用实例 ##### 4.1 2024 6G无线通信AI大赛 在2024年的6G无线通信AI大赛中，SIP导频被选作赛题设计的前提之一。参赛队伍需要在多流传输条件下验证SIP技术的可行性和性能。大赛设置的场景包括： - 场景1：频域子载波数为624，时域符号数为12，发送天线数为2，接收天线数为2，传输层数为2，每符号比特数为16QAM。 - 场景2：频域子载波数为96，时域符号数为12，发送天线数为32，接收天线数为4，传输层数为4，每符号比特数为64QAM。 结果表明，参赛队伍能够在短时间内提出性能良好的解决方案，且这些解决方案能够在“零”独立开销导频的设定下，达到与传统正交导频方案相当的BLER性能，并且实现了系统吞吐量的增益。 #### 五、结论与展望 基于AI/ML的SIP技术为未来的6G通信系统提供了一种全新的导频设计思路。它不仅解决了导频信号与数据信号之间的资源竞争问题，还显著提升了系统的传输效率。随着技术的不断发展和完善，SIP技术有望成为下一代无线通信系统中的关键技术之一。 参考文献： - Interference Cancellation Based Neural Receiver for Superimposed Pilot in Multi-Layer Transmission (https://arxiv.org/abs/2406.18993) - IMT-2020 SIP研究 - 面向6G，构建SIP研究的基本框架、完成：基本用例性能评估、标准化影响分析、理论研究与原型机验证

计算机网络是信息技术领域中的核心部分，它连接了世界各地的设备，使得信息的交换变得便捷而高效。本资源包是针对“计算机网络”课程，采用“自顶向下”学习方法的一套思维导图，旨在帮助大学生进行期末复习。下面将根据提供的文件名，详细解释每个层面的知识点。 1. **计算机网络和因特网.svg** 这一部分涵盖了计算机网络的基础概念，包括网络的定义、分类、工作原理以及因特网的架构。重点讲解了TCP/IP协议族，它是因特网的基础，由应用层、传输层、网络层和链路层四个层次构成。了解这些基本概念对理解网络通信至关重要。 2. **应用层.svg** 应用层位于TCP/IP模型的最顶层，处理用户直接交互的应用程序，如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等。此部分需要理解各种协议的工作机制，以及它们如何在实际场景中实现数据的传输和交互。 3. **运输层.svg** 运输层主要负责端到端的数据传输，确保数据的可靠传输。其中，TCP（传输控制协议）提供面向连接、可靠的传输服务，而UDP（用户数据报协议）则是一种无连接、不可靠的服务。理解TCP的三次握手、四次挥手以及拥塞控制策略，以及UDP的特点和应用场景，是运输层学习的重点。 4. **网络层.svg** 网络层的核心任务是路由选择，通过IP（互联网协议）进行数据包的分组转发。这一层需要掌握IP地址的结构、子网掩码、CIDR（无类别域间路由）以及路由器如何根据路由表进行数据包的转发。同时，还要理解IP的两种版本：IPv4和IPv6，以及它们的区别和过渡策略。 5. **链路层和局域网.svg** 链路层负责同一物理网络中的节点间通信，如以太网。这部分内容包括MAC地址、CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议、帧的封装与解封装等。局域网部分则探讨了LAN的不同类型，如Ethernet、WiFi等，以及它们的拓扑结构和介质访问控制方法。 6. **5.1 链路层和局域网.svg、5.2 链路层和局域网.svg** 这两个文件可能重复或扩展了链路层和局域网的内容，可能涉及到更深入的协议，如ARP（地址解析协议）用于将IP地址转换为MAC地址，或者VLAN（虚拟局域网）用于分割局域网，提高网络管理效率。 通过这些思维导图，学生可以系统地梳理计算机网络的知识体系，对每个层次有清晰的理解，并且能够更好地应对期末考试中的各种问题。这些图表以直观的方式呈现了复杂的网络概念，有助于加深记忆，提高学习效率。在复习过程中，结合实例和实际操作，将理论知识与实践相结合，能更有效地掌握计算机网络的精髓。

自动控制原理是研究控制系统的一般规律和自动控制方法的一门学科，它涉及系统的建模、分析、设计以及性能评估等方面。本压缩包中包含了自动控制原理的多个关键概念的思维导图，这些导图针对不同的理论章节，旨在帮助学习者构建知识框架，更系统地理解和掌握自动控制原理的核心内容。 在自动控制原理中，绪论章节通常会对控制系统的基本概念、发展历史、研究对象和方法等进行概述，为后续的学习奠定基础。控制系统数学模型是自动控制理论中的重要组成部分，它涉及到将实际控制系统抽象为数学表达式的过程，这些数学模型包括微分方程、传递函数、状态空间等表示形式。线性系统的时域分析法则关注于通过时域内的函数来描述系统响应，这一分析方法可以用来研究系统的瞬态和稳态特性。 线性系统的根轨迹法是一种基于开环传递函数极点分布来分析系统稳定性和性能的图形方法。通过根轨迹图，我们可以直观地看出系统参数变化对系统性能的影响，以及如何通过调整这些参数来达到所需的性能指标。频率响应法则是研究系统对正弦输入信号响应的方法，它通过系统的频率特性来预测系统的稳态行为，通常涉及到奈奎斯特图、伯德图等工具的应用。 线性系统的校正部分则是讨论如何根据系统的性能要求，设计适当的校正装置或算法来改善系统的动态响应和稳定性。这通常涉及到比例、积分、微分等控制策略的应用以及超前、滞后校正网络的设计。 非线性控制系统分析则专注于处理现实世界中大量存在的非线性现象，非线性系统的动态行为远比线性系统复杂，因此需要特殊的方法来分析，如李雅普诺夫方法、描述函数法等。 本压缩包中的文件名称列表，按照自动控制原理的学习顺序，提供了一系列章节的思维导图，涵盖了绪论、控制系统数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率响应法、系统校正以及非线性控制系统的分析。这些文件反映了自动控制原理的核心内容及其结构安排，是学习和复习自动控制原理的重要资料。

计算机网络（第七版）思维导图

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