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总结

学术论文latex--以IEEEtrans为例子

第一次写学术论文套用IEEEtrans模板以及一些踩坑的地方

背景

笔者第一次写学术论文，其研究方向是弹性光网络，本次投递的期刊是JLT。在后续调整论文格式时候使用LATEX来写。而本文主要描述了在使用LATEX写论文时候，一些论文注意细节和LATEX的使用用法。以便帮助后续学弟和学妹们更快的完成论文的撰写。

准备工作

LATREX下载

【LaTex】LaTex的下载与安装（2024新手小白超详细、超简洁 Windows系统）_latex下载-CSDN博客

安装完成后会有下面两个软件：

texlive: LATEX本体，负责编译.tex文件，并生成对应的.pdf文件

TexStudio： 编写.tex文件的编辑器(类似于代码编辑，还有许多其他的编辑器可以自行下载如Overleaf, 在线LaTeX编辑器)。

论文LATEX模板下载(以IEEEtrans为例)

IEEE-Template Selector

IEEE里面的期刊通过上述链接选择对应的期刊下载LATEX模板。如果不是，则百度对应的期刊名到官网下载对应的LATEX模板。

这里我选择的是Journal of Lightwave Technology期刊的LATEX模板IEEEtrans。下载内容如下图：

latex_catogarey

IEEEtran.cls提供给模板的接口，bare_jrnl_new_sample4.tex是IEEEtrans对应的期刊的latex模板，点击打开bare_jrnl_new_sample4.tex并选择pdfLaTex编译运行，则会输出对应的pdf。(笔者是用latex自带的Texwork打开的，可以用其它编辑器打开)

latex_sample

LATEX论文撰写

一篇论文的结构在模板里面已经非常清晰了，文件里面的头文件基本上不用变化。只需找到模板中对应的代码段(title, abstract, author, IEEEkeywords, section, subsection, …)把内容填进去。如果有什么不懂的可以百度或者查看目录下面的New_IEEEtran_how-to.pdf帮助文档，笔者这里主要介绍一些需要自定义并且可能会出现问题的地方。

图片

为了方便管理图片，这里我这里把整篇论文要用到的图片都放在模板路径下面的figures文件夹里，然后再模板文件中**\begin{document}上一行加入\graphicspath{{figures/}}**，这样就规定了图片的路径。

latex_catogarey1

要在论文中插入一张图片代码如下：

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\begin{figure}[t]
\centering
\includegraphics[width=0.5\textwidth]{fig1.pdf}
\caption{Co-propagation and Counter-propagation}
\label{fig1}
\end{figure}

[t]：表示将当前图片放置在当前页面的顶部(h当前位置，b表示底部…)

\centering：表示图片居中

width=0.5\textwidth：表示设置图片的宽度为半个页面宽度(注：这里没有设置高度所以会保持长宽的比例)

fig1.pdf：表示插入的图片文件名，上面已经设置好图片的路径，所以这里直接填入文件名就行

\caption：设置图片的标题

\label{fig1}：设置图片的唯一标志，为了方便文中引用该图片。这里笔者设置的名称是fig1，使用\ref{fig1}便可以引用

fig1

要在论文中插入多张图片代码如下(竖排)：

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\begin{figure}[!t]
\centering
\subfloat[Performance comparisons in NSFNET]{ 
\includegraphics[width=0.4\textwidth]{gN1A.pdf}%
\label{BBPa} 
}
\hfil
\subfloat[Performance comparisons in COST239]{
\includegraphics[width=0.4\textwidth]{gN2A.pdf}%
\label{BBPb} 
}
\caption{Performance comparisons on blocking probability among the conventional PCMSA, BI-PCMSA, and BI-CI schemes and the BCSRA scheme in (a) NSFNET and (b) COST239 network.}
\label{BBP} 
\end{figure}

！t:系统忽略“美学”标准，放置在顶部(这里加不加！感觉没有上面区别)

\hfil：填充两张图片中间的空白

\subfloat：设置子图

fig2

要在论文中插入多张图片代码如下(横排)：

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\begin{figure*}[!t]
\centering
\subfloat[]{\includegraphics[width=2.5in]{fig1.png}%
\label{fig_first_case}}
\hfil
\subfloat[]{\includegraphics[width=2.5in]{fig1.png}%
\label{fig_second_case}}
\\
\subfloat[]{\includegraphics[width=2.5in]{fig1.png}%
\label{fig_first_case}}
\hfil
\subfloat[]{\includegraphics[width=2.5in]{fig1.png}%
\label{fig_second_case}}
\caption{Dae. Ad quatur autat ut porepel itemoles dolor autem fuga. Bus quia con nessunti as remo di quatus non perum que nimus. (a) Case I. (b) Case II.}
\label{fig_sim}
\end{figure*}

\begin{figure}*：设置跨栏的图片

\hfil：填充两张图片中间的空白

\\：图片换行

fig3

表格 

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\begin{table}[!b]
\begin{center}
\caption{Flow of Lightpath Requests in Fig. \ref{fig2}(a)}
\label{tab2}
\renewcommand{\arraystretch}{1.5}
\setlength{\tabcolsep}{8pt}
\resizebox{0.5\textwidth}{!}{
\begin{tabular}{| c | c | c | c | c | c | c |}
\hline
request & route & e1 & e2 & e3 & e4 & e5\\
\hline
$R_1$ & 1-2-4 & 1 & 0 & 0 & 1 & 0\\
\hline
$R_2$ & 2-3-1 & 0 & -1 & 1 & 0 & 0\\
\hline
$R_3$ & 4-3 & 0 & 0 & 0 & 0 & -1\\
\hline 
\end{tabular}
}
\end{center}
\end{table}

\begin{table}[!b]：设置表格为页面底部 \begin{center}：表格居中

\caption：表格标题

\renewcommand{\arraystretch}{1.5}：设置表格的行距为1.5倍

\setlength{\tabcolsep}{8pt}：设置表格的列宽

\resizebox{0.5\textwidth}{!}：设置表格宽的大小为半个页面大小，并保持长宽比例

\begin{tabular}：设置表格的形式，上述代码“|”设置表格的竖线(c表示单元格内水平对齐，l表示单元格左对齐…, )，“\hline”设置表格的横线。然后将内容填入表格，”&“表示水平下一列，”\\“表示下一行

如果想单独设置表格某一列的列宽可以使用p{xx}，下面就是设置第二列的列宽为6cm

1

\begin{tabular}{| l | p{6cm}|}

image-20250218215507591

算法 

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\begin{algorithm}[!b]
\caption{Analysis of bidirectional spectrum resource.}\label{alg:alg2}
\renewcommand{\algorithmicrequire}{\textbf{Input:}}
\renewcommand{\algorithmicensure}{\textbf{Output:}}
\begin{algorithmic}[1]
\REQUIRE The core $C$ and frequency slot position $f$ of the lightpath, and the link information of the request, information of the request
\ENSURE $Flag$ and $CIFA$
\STATE $Flag=0, CI=0, free\_slot=0$.
\STATE Temporarily modify the link information of the current lightpath.
\FOR {each $e \in l_r^{temp}$}
	\FOR {$k = 1:F{S_r}$}
	\STATE $free\_slot$=$free\_slot+|\alpha _{{c_i}}^{f + k}|$
		\FOR {each ${c_{ac}} \in AC{S_c}$}
			\IF {   $\eta _{c,{c_{ac}}}^{f + k} =  = 2$}
				\STATE \textbf{return}
			\ELSIF {$\eta _{c,{c_{ac}}}^{f + k} =  = 1$}
				\STATE $CI=CI+1$
			\ELSIF {$\eta _{c,{c_{ac}}}^{f + k} =  = 0$}
				\STATE \textbf{continue}
			\ENDIF
		\ENDFOR
	\ENDFOR
	\IF {$free\_slot = = 0$}
		\STATE Estimate the value of fragmentation and $CIFA$ metric according to \eqref{eq4}\eqref{eq6}\eqref{eq7}.
	\ELSE
		\STATE \textbf{return}
	\ENDIF
\ENDFOR
\STATE $Flag=1$
\STATE \textbf{return} $Flag, CIFA$
\end{algorithmic}
\label{alg2}
\end{algorithm}

\begin{algorithm}[!b]：设置算法位置为底部

\caption：设置算法标题

\renewcommand{\algorithmicrequire}{\textbf{Input:}}：将require换成input \renewcommand{\algorithmicensure}{\textbf{Output:}}：将ensure换成output

\begin{algorithmic}[1]：算法开始，并从1开始标号

\REQUIRE：设置输入参数

\ENSURE：设置输出参数

\FOR \ENDFOR \IF \ELSE \ENDIF：与写伪代码一样

\STATE：设置这一行的内容

\label{alg2}：算法的标签，方便引用\ref{alg2}

列表

列表这一块的话

无序列表：

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6
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\begin{list}{}{}
\item{bare\_jrnl.tex}
\item{bare\_conf.tex}
\item{bare\_jrnl\_compsoc.tex}
\item{bare\_conf\_compsoc.tex}
\item{bare\_jrnl\_comsoc.tex}
\end{list}

有序列表：

1
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6
7

\begin{enumerate}
\item{bare\_jrnl.tex}
\item{bare\_conf.tex}
\item{bare\_jrnl\_compsoc.tex}
\item{bare\_conf\_compsoc.tex}
\item{bare\_jrnl\_comsoc.tex}
\end{enumerate}

符号列表：

1
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8

\subsubsection*{\bf A simple bulleted list}
\begin{itemize}
\item{bare\_jrnl.tex}
\item{bare\_conf.tex}
\item{bare\_jrnl\_compsoc.tex}
\item{bare\_conf\_compsoc.tex}
\item{bare\_jrnl\_comsoc.tex}
\end{itemize}

list

公式

文章中的正文中出现的公式可以用**$F{S_{{r_i}}} = \left[ {\frac{{{w_i}}}{{{C_{slot}} \cdot m}}} \right] + GB$**，

需要标号的公式可以用如下句柄：

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\begin{equation}
\label{eq1}
F{S_{{r_i}}} = \left[ {\frac{{{w_i}}}{{{C_{slot}} \cdot m}}} \right] + GB,
\end{equation}

后续文中需要引用公式的时候可以使用\eqref{eq1}来引用该公式的标号。 如果公式已经在mathtype中编辑好那么可以直接复制公式到tex文件中。

mathtype -> 预置 ->剪切与复制预置 ->选择LaTex

\[F{S_{{r_i}}} = \left[ {\frac{{{w_i}}}{{{C_{slot}} \cdot m}}} \right] + GB\]

这样复制过来的直接就是latex公式代码了！！！（记得把[ ]去掉）

equation

参考文献

笔者第一次在弄论文的参考文献时踩了很大的坑。我们知道论文的参考文献要满足以下几个条件（以Journal of Lightwave Technology为例）：

  1. 参考文献的格式要符合从作者-标题-期刊名-页数-年月份
  2. 参考文献中引用文献的期刊名要保持斜体和缩写
  3. 参考文献中引用文献的作者数量太长的话要缩写或者简写
  4. 文章中的引用文献的序号需要要保持从大到小

我们知道设置参考文献的方式有两种

bibitem：

想如下的代码形式，使用\bibitem直接在文中把参考文献的格式一一调整好包括作者姓名，期刊名要缩写和斜体。

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\begin{thebibliography}{10}
\bibliographystyle{IEEEtran}
\bibitem{Bao2023}
B. Bao, H. Yang, Q. Yao, L. Guan, J. Zhang, and M. Cheriet, “Resource Allocation With Edge-Cloud Collaborative Traffic Prediction in Integrated Radio and Optical Networks,” {\it{IEEE Access}}, vol. 11, pp. 7067–7077, 2023.
\bibitem{Shao2023}
J. Shao, S. Zhang, W. Sun, and W. Hu, “Dynamic frequency slot allocation on IP-over-EON access links with multiple-type and time-varying traffic,” {\it{J. Opt. Commun. Netw.}}, vol. 15, no. 6, pp. 304–317, 2023, doi: 10.1364/JOCN.481355.
\end{thebibliography}

{10}表示序号需要的宽度，统一使用两位数的宽度序号。

\bibliographystyle{IEEEtran}表示参考文献风格

{Bao2023}表示该文献的标签并且在所有文献中必须是唯一的，引用时使用\cite{Bao2023}

所有文献的形式编辑好以后直接运行就行，参考文献的顺序会按照编辑好的顺序排序。

bibtex：

这种方法需要建立参考文献数据库，引用的时候调用所需要的参考文献。每篇文献有它自己的引用的bib文件(可以在网上下载)。下面就是包含两篇文章的文献数据库（是不是有点想json文件的形式，属性–字段，python里面也叫做字典）

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@ARTICLE{9611289,
author={Zhang, Juan and Bao, Bowen and Yao, Qiuyan and Ren, Danping and Hu, Jinhua and Zhao, Jijun},
journal={IEEE Access}, 
title={Resource Allocation Scheme Based on Complete Planning Process for Immediate and Advance Reservation in SDM-EONs}, 
year={2021},
volume={9},
number={},
pages={153575-153585},
keywords={Resource management;Planning;Optical fiber networks;WDM networks;Routing;Optimization;Quality of service;Advanced reservation (AR);blocking probability;complete planning process;elastic optical networks (EONs);immediate reservation (IR);space division multiplexing (SDM)},
doi={10.1109/ACCESS.2021.3127317}
}
@article{Ma2023,
author = {Ma, Yudong and Yang, Xin and Sun, Qang and Zhao, Yue},
doi = {10.1364/JOCN.496417},
issn = {19430639},
journal = {Journal of Optical Communications and Networking},
number = {9},
pages = {687--699},
title = {{Dynamic resource allocation for multicast in SDM-EON: time-decoupled dynamic path cross talk and joint weight}},
volume = {15},
year = {2023}
}

把所有文献的bib文件整合成一个文献数据库并放在模板文件同级目录下，在参考文献的代码部分加上\bibliography{bibfile}就可以调用对应的bibfile.bib文献数据库，当在文档中想使用引用时, 插入 LaTeX 命令\cite{9611289，Ma2023}。参考文献的排序会按照引用的先后顺序排列好。

最后

  1. 用LaTeX编译你的 .tex 文件 , 这是生成一个 .aux 的文件, 这告诉 BibTeX 将使用那些应用；
  2. 用BibTeX 编译 .bib 文件；
  3. 再次用LaTeX 编译你的 .tex 文件，这个时候在文档中已经包含了参考文献，但此时引用的编号可能不正确；
  4. 最后用 LaTeX 编译你的 .tex 文件，如果一切顺利的话, 这是所有东西都已正常了.

在理解上述的两种方法之后，笔者便思考两者哪一个能更快的实现上述的要求。思考一番后，第二种方法看起来确实是比较便捷。因为这种方法不仅不需要手动去调整参考文献的格式(自动生成IEEEtrans的风格)，而且参考文献的排序会按照引用的先后顺序排列好。

为了快速的收集bib文件，笔者选择了一款文献管理工具mendeley.com/autoupdates/installers/1.19.5，只需把参考文献导入mendeley，它能够快速的导出所有文献的bib文件并直接生成文献数据库。它也可以查看对应期刊的参考文献风格。

最后出现以下结果！！！

fail

可以看到图中生成的参考文献并没有满足我说的要求，在看了一下bib文件中的内容之后，发现bibtex生成的参考文献是根据bib中每个文献对应的属性字段来生成的。而有些文章的属性字段缺失，作者也不能保证缩写和简写，并且期刊名也不能缩写。这可能需要对每一篇文章的bib内容调整。笔者一直也在寻找解决的办法，导致浪费了大量的时间。如果您有更好的解决方案，欢迎与笔者联系！

在与导师商量的之后，最后决定用第一种方法生成参考文献

第一种方法看似内容和格式也要自己一个一个的敲上去，但是笔者在用mendeley的时候可以查看IEEEtrans的风格的参考文献，**发现格式非常统一和正确！！！**于是直接从mendeley把参考文献的内容(Formatted Citation)直接导入来并粘贴到模板中就行了（不是bib文件）

mendeley

但是还有一个难题就是，刚刚说了第一种方法参考文献生成的时候是按照编辑的顺序排列的，文章中引用的参考文献的需要顺序并没有按照从小到大，所以说我们还需要对这些bibitem调整顺序以便确保文中的引用文献的序号需要从小到大。

这里介绍一个使用LaTeX的bibitems引用时按照引用顺序对文献进行编号 - 脂环 - 博客园排序方法能根据引用的顺序把参考文献调整好。最后生成的参考文献的结果要检查一下是否格式正确！

总结

最后，本文主要对在使用latex去撰写论文时如何自定义自己的公式，图片，表格，算法，列表，和参考文献提供了笔者所使用的方法和一些细节并给出了一些建议。由于笔者也是第一次使用latex撰写论文，每个细节都是自己上网或者AI搜索解决的，一些方面的方法和细节无法做到最优。如果读者有更好的想法或者有什么问题欢迎与我讨论。(qq: 1693592330)

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