2023年4月7日，南京航空航天大学2023年优秀博士、硕士学位论文评选结果公布。经答辩委员会推荐、学院学位评定分委员会初选、校学位评定委员会审批，课题组2022年毕业的硕士研究生冯兆鹏的学位论文获评2022年校优秀硕士学位论文。

    冯兆鹏同学（学科专业：核科学与技术）的毕业论文《X射线通信用调制X射线源优化制备及预失真方法研究》

    围绕X射线通信对高性能调制X射线源的迫切需求，论文建立了一套三维电磁仿真软件CST粒子工作室-Matlab联合仿真的多目标遗传算法（NSGA-II），完成了凹槽状栅控调制X射线管（GGMXT）结构参数优化设计，制备了调制X射线源样机，测试结果验证了优化设计算法的有效性，实现了高强度、高频调制X射线发射；基于该样机，搭建了幅度调制X射线通信验证系统，并采用长短期记忆神经网络（LSTM）预失真方法补偿了系统非线性，提升了系统通信性能。论文主要研究内容与创新成果包括：

    1）提出了凹槽状栅控调制X射线管新方案，建立了一套CST-Matlab联合仿真的NSGA-II优化算法，结合MCNP蒙卡模拟方法，完成了射线管阴栅极、金属阳极的结构参数优化设计，给出了低截止电压、强电流发射的优选方案集，截止电压在-0.3 V到-71 V，对应的阳极电子数分别是最大值的54.8%和99.0%。

    2）研制了结构经优化的凹槽状栅控调制X射线管样机，设计并制作了栅极电压控制电路，搭建了X射线管样机测试平台，测试了样机发射特性。截止电压、管电流的测试数据与优化仿真结果吻合度高，相对误差＜5.3%，验证了优化算法的有效性；GGMXT样机调制性能优异，3dB带宽不小于3 MHz，脉冲发射重复频率在5 MHz以上。

    3）率先将信号幅度调制应用于X射线通信中，搭建了频分复用X射线通信验证系统，阐明了栅控X射线管参数对系统信号传输特性的影响规律，发现系统信号具有较强的抖动噪声和非线性失真；首次采用长短期记忆神经网络预失真方法实现了系统非线性补偿，系统误码率降低了两个数量级，低至1.4×10-3，通信速率达1.2 Mbps。

    基于上述研究工作，论文所建立的联合仿真优化算法可作为同类型调制X射线管整体优化的通用方法，研制的调制X射线管样机实现了低截止、大电流、高频率的脉冲X射线发射，重复脉冲频率达5 MHz，高于美国NASA百KHz、俄罗斯圣彼得堡电子技术大学700 kHz、中科院西安光机所100 Khz等业内同行水平。发表一作论文两篇，其中SCI期刊论文1篇、中文期刊论文1篇，申请国家发明专利1项，荣获南京航空航天大学“三好研究生”、“优秀研究生干部”等荣誉称号。