基于多频脉冲采样的血流速度估计方法

传统双模超声技术相较于新兴技术更具实现可穿戴化的潜力。在进行脉冲多普勒血流速度估计时,双模超声需同时发射B模式脉冲进行成像定位,这要求B模式脉冲和多普勒脉冲共享采样时间。采用基于单频多普勒脉冲的稀疏间隔发射方式可以解决这一问题,但常见的稀疏发射排布方式(如嵌套发射、互质发射等)存在采样时间窗较长的缺点,特别是在血流速度变化明显的情况下存在时间分辨率不足的问题。此外,长时间窗包含了较多的血流速度分量,容易由于稀疏采样引起伪影,从而影响血流速度估计的准确性。因此,文中提出了一种基于多频脉冲采样的新型血流速度估计方法。首先,构建了多频脉冲采样的回波模型,并对该模型进行推导,证明了在频率衰减平稳假设下,该数学模型等价于单频多普勒脉冲稀疏发射方式,即多频脉冲采样可以通过较短的时间窗实现类似于基于单频脉冲采样模式的长时间窗的性能,从而提高血流速度谱的时间分辨率和估计精度;然后,提出了两种可用于多频脉冲采样模式的血流速度谱的构建方法,分别为复杂度较低的BMUSIC算法和伪影抑制效果较佳的VMUSIC算法。基于FieldⅡ仿真数据和人体实测数据的实验结果表明:相较于单频多普勒脉冲稀疏发射方式,文中方法不仅可以采用较短的时间窗提升血流速度谱的时间分辨率,还可以获得连续、清晰、精度较高且伪影抑制效果较佳的血流速度估计结果;在人体实测数据实验中,由于实验条件所限,文中方法无法实现非整数倍频,未能充分展现VMUSIC算法的性能优势。

基于直扩超声波宽带人体通信多点接入的自适应速率调整

体域网是远程医疗和健康监护的重要环节,现有研究多采用电磁波传输。相比之下,人体软组织中超声波传播衰减小,产生的热量少,比电磁波传输距离远且致病风险低,利用超声波实现人体范围的通信和组网具有一定优势。现有的超声波宽带通信多采用超短脉冲减少多径交叠及其带来的干扰,结合直接序列扩频技术可以共享信道实现多点接入。但是,增加通信数量带来的干扰使目标通信链路接收节点的信噪比降低,采用固定帧长与码长无法保证通信可靠性。文中针对多点接入的场景,对节点的通信速率进行数学建模,研究竞争与合作两种场景下的自适应速率调整方法,利用凸优化理论的拉格朗日乘数法推导了帧长和码长的闭式解,在多点通信中动态改变帧长和码长实现速率调整。仿真结果表明,文中方法随着通信链路数及其干扰变化可实现自适应速率调整,其中,基于协商对策论的合作方案可以平衡不同节点的通信速率,获得更好的网络性能,基于速率最大的竞争方案有助于提高目标通信链路的有效通信速率,实际应用中需根据应用场景进行选择。

直扩超声波宽带体内通信的误比特率仿真研究

人体软组织的含水量高达65%,所以超声波在人体软组织中传播的衰减小、致病风险低且干扰范围有限,在体内通信具有优势。然而,超声人体信道具有密集多径特性,经过反射和折射多条路径到达接收端的信号交叠在一起会产生多径干扰,影响通信可靠性。现有研究通过发射极短脉冲的超声波来避免多径交叠及其带来的干扰,但大方向角的超宽带超声探头难以实现,实际探头产生的脉冲宽度不够小,在接收端会产生多径交叠,对信号判决产生的干扰不能忽略。为了研究体内多径干扰的分布特性及其对宽带超声人体通信的影响,文中利用k-Wave仿真工具包对超声人体信道进行三维建模,然后通过仿真实验获得信道冲激响应,分析多径时延分布的统计特性并进行曲线拟合,根据接收端的判决机制估算人体信道的多径干扰,推导了直接序列扩频超声波宽带体内通信的误比特率下界,并通过蒙特卡罗实验验证了这个误比特率下界的有效性。实验结果表明,信噪比较低时多径干扰不能忽略,调整扩频码长可改善通信性能。

基于稀疏脉冲采样的低复杂度血流速度估计算法

双模超声广泛用于医学临床诊断,其中B模式脉冲用于成像,多普勒脉冲则用于血流速度估计。数据采集时间在两种模式之间共享。为了提高B模式图像的更新频率,需要减少多普勒脉冲数量,即发射稀疏多普勒脉冲进行血流速度估计。然而现有的适应稀疏脉冲采样算法,如迭代自适应算法、稀疏贝叶斯法以及基于阵列虚拟拓展的子空间类方法,计算开销巨大,难以满足实时成像的要求,且在稀疏度大的情况下会产生明显的伪影。为此,文中提出了一种基于稀疏脉冲采样的低复杂度血流速度估计算法。根据超声多普勒回波信号是由血红细胞的散射产生,具有强相干、信源个数时变的特点,文中首先从子空间角度解析了伪影的成因,并验证了包含均匀脉冲的稀疏发射脉冲排布方式可以有效地抑制伪影;然后以均匀脉冲回波构建协方差矩阵,并进行空间平滑获取特征值,以较大特征值的个数和相互的比值作为标准,判断血流不同时刻的频率分布特征;最后以此频率分布特征为标准,自适应采用B-MUSIC算法或TBVAM算法进行血流速度估计,以降低算法的复杂度。Matlab仿真和人体实测数据的实验结果表明,该算法在极大地减小计算复杂度的同时,可以获得较为连续、清晰且伪影抑制效果较佳的血流速度估计结果。

基于本体实现对网页文本的自动主题分类

提出了一种实现对中文网页进行自动分类的平衡差值法,它利用本体中主题概念 的层次结构和主题词?特征项的各种语义关系,降低了分类算法的复杂性和计算量?试验表 明,该方法可以获得85%以上的网页分类准确率?

基于加权协商对策论异构网络快速无线传输的速率分配算法

本文研究异构无线网络合作传输的速率分配问题.作为合作传输的理性参与者,异构网络可通过反复协商得到彼此都满意的最优分配方案,即协商对策.因此,本文在速率需求和可用带宽这两个约束条件下,考虑网络传输能力的异构性,用加权协商对策论对异构网络合作传输的速率分配进行了数学建模;以最小传输时间作为优化目标构造了效用函数,证明了该函数是一个凸函数,并利用拉格朗日乘数法推导出最优显式解;提出了一种在终端上可实现的速率分配算法,进行了性能仿真实验.本文算法特别适合于应急通信等快速传输场景.

基于内容标记的网络信息内容监管方法及实现

针对互联网上信息内容的安全问题,本文介绍了网络信息内容的监管模式和监管方法,具体研究了一种基于XML的RDF标记技术和相应的主动监管方法,给出了以信息网关为中心的内容监管体系结构。

基于直扩超宽带的超声波人体通信技术仿真

现有超声波宽带(UsWB)技术应用于人体通信存在速率不高、对多节点干扰抑制能力有限的问题。为此,提出一种有效抑制多节点干扰的超声波通信技术——直扩超声波宽带(DS-UsWB)技术,利用直接序列扩频和超宽带技术仿真超声人体通信。即在k-Wave中建模人体信道,利用建模信道的冲激响应仿真人体内多节点通信;根据信道冲激响应的时延特性确定发送信号参数,从而克服人体信道的多径效应。系统性能分析和仿真结果均表明,与UsWB技术相比,DS-UsWB可有效抑制多节点干扰和多径干扰,具有更高的速率和更低的误码率。

一种网页防窜改系统的设计与实现

针对Web站点容易遭受黑客攻击而导致网页被窜改的问题 ,提出了Web信息发布系统对网页防窜改系统的要求 ,阐述了一种基于DDK的网页防窜改系统的设计与实现。

基于Web开放自主式实验教学模式的研究和实践

针对传统实验教学模式在实践过程中遇到的问题 ,对开放自主式实验教学模式进行了探讨 ,具体研究了基于 Web开放自主式实验教学模式中的功能实现和相应的教学组织管理方式 。

基于单向散列函数的双向身份鉴别

鉴于散列函数的单向不可逆性,介绍了一种利用散列函数实现网络远程身份鉴别的方法。该方法不需要在服务主机中预存口令表,可以有效防止和及时发现数据被篡改,为网络环境中的访问控制提供了一种简单且安全有效的机制。

根据课程特点实施双语教学的研究

本文讨论了香港理工大学电子类课程的全英文教学情况和特点。通过对比举例,研究了不同性质的课程如何选择不同教学模式和组织相应的教学内容,以及它们在师资、教材、教辅、教学人数和教学评估等方面的特点,为今后双语教学和相应教学改革的顺利开展提供了一些可行思路和启示。

汉语普通话的管辖音系学特征及提取方法

语音识别中多采用音素作为识别单元,因其数量较多,对神经网络训练复杂度的要求高,在多语言语音识别中需要针对不同语言分别建立识别模块.然而,管辖音系学提出了适用于多语言的语音学特征.本文根据英语和汉语发音的相似性,确定汉语普通话声韵母的GP特征表示形式,并应用神经网络实现特征提取.实验表明,GP特征同样可作为汉语语音的语音学特征.

基于联盟形成博弈论的异构无线传输速率分配

针对异构无线网络合作传输的速率分配问题,在联盟效用函数中引入传输功耗,根据融合-分裂原则建立稳定的合作联盟,再用联盟形成博弈论对动态速率分配进行建模,进而提出了一种动态的速率分配算法.为了最大化联盟收益,文中通过求导计算不同网络的传输速率.这个基于融合-分裂的联盟形成和联盟内速率分配过程不断进行,直至业务流传输结束.仿真实验表明,该算法可根据终端位置动态调整参数与传输的网络联盟结构,以低功耗获取高联盟收益.

基于无线随机接入代价函数的协作速率分配

通过速率分配将单数据流拆分到多网络可实现高速协作传输,但对无线随机接入网而言,这相当于增加了竞争传输的用户数,会导致接入碰撞率和平均等待时间增大.为此,文中提出了一种基于无线随机接入代价函数的协作传输速率分配算法,用信道利用率建立的价格函数来描述接入时间代价,按照以最小接入代价换取最大吞吐量收益的原则对速率分配进行数学建模,并证明了该速率分配问题是一个凸优化问题,还根据拉格朗日乘数法推导出了显式解.仿真结果表明:该算法可根据网络状态和信道效率进行网络选择和资源调度,在接入时延和分配公平性上进行了折衷;同时可避免接入重载随机接入网,从而提高接入效率.

机间动态网络下的安全态势可靠共享理论与方法

研究介绍了(机间动态网络下的安全态势可靠共享理论与方法)的研究思路和研究结果。为了实现多飞行器间态势信息的安全共享,该研究确定了机间态势信息的特点,重点研究异构数据的管理和推送方法、机间协作通信的机制和态势信息可靠传输的方法。在理论研究的基础上,该研究开展了态势信息共享演示系统的研制,实现了机间无线通信模块的开发,该模块的技术指标符合973项目组对仿真验证系统搭建的需求。

一种开放式实验教学管理系统的设计与实现

为了实现在开放环境中实验教学的组织和管理自动化，本文介绍了一种基于校园网的开放式实验教学管理系统的设计思路和具体实现方法。

主动悬架LQG控制器设计

把最优控制理论运用到主动悬架的控制策略中,通过车辆模型和控制系统的建立,进行了线性二次型最优控制器的设计,并且在输入一路面白噪声的情况下用Simulink进行了模拟仿真。仿真结果有效地证明了用LQG方法控制的主动悬架在改善汽车的平顺性和操纵稳定性上有良好的效果。

基于似然函数的双曲调频信号参数估计快速算法

相较于线性调频(LFM)信号,双曲调频(HFM)信号因具有良好的脉冲压缩性能和多普勒不变性,被广泛用于雷达侦查、水声探测等多普勒影响严重的场景中,其中HFM信号的参数估计问题尤为重要。有鉴于此,该文提出一种基于似然函数的HFM信号参数估计快速算法。文中首先推导出HFM信号的Cramer-Rao下界作为参数估计的性能评估标准;然后基于高斯随机噪声,构建了HFM信号的似然函数,并结合数据向量化的特点提出一种改进的适应度函数,最后利用全局最优引导人工蜂群(GABC)算法对该适应度函数进行极值寻优,从而实现HFM信号的参数估计;通过蒙特卡洛仿真证明了该方法在信噪比为3 dB以上时,HFM信号的参数估计结果的均方误差更逼近Cramer-Rao下界,且运算量约是原来的1/3,在保证估计精度的同时提高算法收敛速度。

影响光纤涂层固化度的几个因素的讨论

主要讲述了拉丝塔提高光纤拉丝速度过程中,影响光纤表面涂层固化度的几个因素。