基于Simulink的天气雷达主振放大式发射机建模与仿真

针对外场模拟真实雷达困难、耗资大的问题,文章采用Simulink模块化设计对天气雷达主振放大式发射机进行了建模与仿真。在Simulink中对固态放大器、脉冲整形器、速调管、脉冲调制器等主要模块进行了组件建模与仿真,并封装成组件入库加以功能测试;将测试好的组件通过信号连接的形式组装成发射机仿真系统。仿真实验结果表明:仿真组件实现了固态放大器、脉冲整形器、速调管、脉冲调制器的主要功能,仿真的发射机系统输出频率为3 GHz,功率达到650 kW以上,输出脉冲宽度为4.17μs(宽脉冲)和1.58μs(窄脉冲);以Simulink建立的各功能组件参数和发射机输出性能参数具有易于修改和便于测试的优势,可应用于天气雷达的系统性能评估和分析。

课程思政引领下土木类专业人才培养模式改革研究

课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务,其本质在于立德树人。目前高校土木类专业人才培养模式中存在人才培养方案中立德树人要求不明确、师资队伍课程思政建设能力不足、专业知识与思政元素融合生硬、学生思政考核评价体系缺乏等问题。文章将课程思政融入土木类专业人才培养模式,从人才培养目标修订、师资队伍建设、课程思政框架构建及课程评价体系健全等方面进行研究,把思政教育贯穿始终,实现专业教育的增智与立德同行,为国家培养出政治方向正确、理论知识扎实、具备研究创新能力的土木类专业人才。

基于联合时钟恢复和均衡技术的光互连信号处理方法

在数据中心光互连系统中,针对时钟恢复模块和均衡模块相互依赖而导致两模块先决条件冲突的问题,提出了联合均衡和定时恢复反馈环路的数字信号处理方案。该方案针对PAM4信号特征,采用了改进的Gardner反馈式全数字时钟同步算法,以降低时钟恢复误差、提高收敛性能;在均衡模块,提出并采用了一种基于T/2分数间隔的改进级联多模盲均衡算法,以减小均衡稳态误差、改善信号均衡效果。仿真结果表明,该联合方案能够降低系统误码率,在满足硬判决前向纠错阈值下,40 km传输后的接收机灵敏度为-16 dBm,相较于级联方案提升了至少3 dBm。同时,联合方式的抗抽样时钟偏移(SCO)的能力更强,最大能容忍的SCO提高约200个时钟偏移量,说明本方案可以有效补偿线性损伤和时钟误差。

基于术前磁共振小肠成像预测克罗恩病患者首次肠切除术后早期吻合口复发风险

目的 基于术前磁共振小肠成像(MRE)构建列线图模型预测克罗恩病(CD)患者首次肠切除术后早期吻合口复发(EAR)风险的价值。方法 回顾性纳入术前行MRE和初次肠切除术的CD患者,分为EAR组(18例)和无EAR组(12例)。EAR组包括内镜下Rutgeerts评分≥I_(2)或术后12个月内需要切除吻合口的患者。分析患者术前人口学特征、实验室检查、切除肠段及其邻近肠系膜的MRE参数、组织学分析和术后药物治疗数据共38个参数。采用LASSO回归分析多因素二分类logistic回归筛选出与EAR相关的独立危险因素,构建列线图预测模型并评估其预测性能。结果 MRE上的梳状征和肠系膜爬行脂肪指数为CD术后发生早期吻合口复发的独立因素,一致性指数为0.882 (95%CI:0.764~1)。校准图显示了实际观测和预测早期吻合口复发概率之间的强相关性。结论 基于术前MRE构建的列线图模型可能是一种预测CD患者术后早期吻合口复发的潜在工具,有利于CD患者肠切除术后个体化管理。为EAR高风险患者术后早期个体化药物辅助治疗方案的制定提供参考。

新时代开放教育安全应急人才培养研究

为解决国家安全应急人才短缺问题,须扩大开放教育安全应急人才培养规模,提升培养质量;通过梳理当前人才培养现状和趋势,提炼人才培养的关键要素,结合学科特点和开放教育特点,构建涵盖面向中低层岗位就业为主的安全人才培养目标、一平台三模块三协同二融合培养过程和三阶段培养质量评价为一体的开放教育安全应急人才培养模式;应用该模式指导北京开放大学安全技术与管理专业人才培养方案调整。实践结果表明,该模式有效带动了专业良好运行,人才培养获得社会认可。

联合双维度用户调度的自适应联邦边缘学习

联邦边缘学习无需传输本地数据,在保护用户隐私的基础上,大大降低了上行链路压力。联邦边缘学习通过智能边缘设备,利用本地数据集训练局部模型后上传模型参数至中心服务器;中心服务器聚合本地上传的局部模型参数形成全局模型后进行更新,然后将更新后的模型下发给智能边缘设备开始新一轮迭代。但是局部模型精度以及局部模型训练时间,对全局模型聚合以及模型更新过程会产生重大影响。因此提出自适应动态批量梯度下降策略,在局部模型训练过程中自动调整梯度下降抽取的批量大小,优化联邦学习的局部模型精度及收敛速度。针对用户数据的非独立同分布特性,设计一种联合双维度用户调度策略的自适应动态批量梯度下降算法,通过收敛时间和数据多样性进行双维度约束。经MNIST数据集、fashion MNIST数据集和CIFAR-10数据集的训练测试,算法在有效降低聚合等待时间的同时能够进一步提高全局模型精度和收敛速度。与固定批量为64、128、256的梯度下降算法相比,该算法的全局模型精度在运行100 s时提升分别为32.4%、45.2%、87.5%。

接收机朝向随机的NOMA-VLC系统性能

在可见光通信(visible light communication, VLC)系统中,针对用户位置、接收机朝向对视距(line of sight, LOS)链路影响严重,以及实时准确的信道状态信息(channel state information, CSI)反馈需求而导致的整体计算复杂性问题,对用户位置和接收机朝向随机的下行VLC系统性能进行了研究,并利用非正交多址接入(non-orthogonal multiple access, NOMA)技术提高频谱利用率。根据用户位置以及接收机朝向模型建立的室内VLC系统一般框架,推导了中断概率以及遍历和速率解析表达式。在此基础上,进一步提出了不同的NOMA调度机制及用户反馈策略,以提高系统性能、降低链路开销。最后,通过蒙特卡洛仿真验证了解析结果的正确性。仿真结果表明,用户位置和接收机朝向会严重影响VLC系统性能,且对于任意NOMA调度机制,同时反馈距离和朝向信息比只反馈距离信息更具优越性。

基于FPGA的千通道压电陶瓷控制系统

针对微位移压电陶瓷驱动器并行控制系统电路结构复杂、成本高、通道数少等缺点,设计一种采用少量D/A转换芯片和高压模拟开关进行循环通道切换的千通道压电陶瓷控制系统。考虑硬件设计和结构安装等系统性问题,采用12个驱动板和1个主控板的设计架构,每个驱动板以4片、16位AD766模数转换芯片和12片MAX14802高压模拟开关芯片为核心,实现192个通道模拟电压输出,12个驱动板组合成2304个通道的输出;主控板作为通信和控制核心,以Artix7系列FPGA芯片为主控芯片,接收上位机发送的数据和命令,并行控制数模转换以及千通道的切换。通过设计与验证,整个系统工作稳定,每个通道的模拟电压绝对误差均小于0.1 V,相对误差百分比优于1.2%。目前系统已成功应用于某光学系统的压电陶瓷位移控制中,该系统通过驱动板的扩展,也可实现上万通道的控制输出。

基于AD9361的天气雷达回波模拟与硬件系统

针对现有雷达回波模拟系统硬件设计复杂、成本高等缺点,提出一种基于单片射频芯片AD9361的天气雷达回波模拟系统的设计。系统软件部分采用基于高斯功率谱模型的回波模拟算法,以不同天气特征下雷达回波的基数据为输入,灵活配置雷达参数,模拟出I/Q原始回波数据;再通过千兆以太网接口高速传输到硬件系统存储中。系统硬件部分以ZYNQ作为主控芯片,通过SPI协议与LVDS差分接口对射频芯片AD9361进行控制,将存储系统中的I/Q数据读出,传输给AD9361,实现雷达基带信号到射频信号的转换。系统模拟的射频信号通过发射端输出,经过数字接收机处理得到基带I/Q数据,对I/Q数据采用脉冲对处理法提取反射率因子、速度和谱宽,并与原始基数据进行对比,验证了天气雷达回波系统的可行性。方案设计的天气雷达回波模拟器系统硬件简单、成本低、配置灵活。

清热祛湿导滞汤辅助腹腔镜阑尾切除手术对湿热瘀滞型患者胃肠功能的影响

目的研究分析清热祛湿导滞汤结合腹腔镜阑尾切除术对湿热瘀滞型患者的影响。方法选取2021年1月—2023年6月本院收治的150例湿热瘀滞型急性阑尾炎患者为样本,按照抛硬币法将其分为对照组和试验组,每组75例。对照组采用常规治疗法,试验组在对照组的基础上加用清热祛湿导滞汤治疗。对两组中医证候积分、胃肠功能相关指标进行对比分析。结果治疗后,试验组中医证候积分低于对照组,差异显著,有统计学意义(P<0.05);与对照组比,试验组术后排气时间、肠鸣音恢复时间更短,差异显著,有统计学意义(P<0.05);试验组胃肠功能障碍发生率少于对照组,差异显著,有统计学意义(P<0.05)。结论清热祛湿导滞汤辅助腹腔镜阑尾切除术能促进湿热瘀滞型患者胃肠功能恢复,值得临床推广。

金沙江水富段向家坝库区邵女坪库汊人工鱼巢布设效果研究

向家坝水电站的建设,给金沙江下游段鱼类的产卵场及栖息地造成了严重破坏,渔业资源日渐衰减。为探索人工鱼巢建设对渔业资源保护的效果,2022年2月至4月在金沙江下游水富段向家坝库区水富邵女坪库汊进行人工鱼巢的布设和效果检测。2022年2月14日~28日开展人工鱼巢布设,3月4日~4月29日进行效果检测。检测结果显示,布设人工鱼巢面积7000 m^(2),产卵5批次,累计1.7亿粒以上,孵化率达到38.9%。3月份产卵量显著高于4月份。该研究结果为电站修建后鱼类多样性保护和重要生境修复措施的制定提供了科学依据。

辽西北地区近60 a气候变化趋势及空间分异特征

了解辽西北半干旱生态脆弱区的气候变化规律,对科学指导农业生产具有重要意义。基于1961—2020年辽西北地区23个气象站点的数据,利用Theil-SenMedian斜率估算、Mann-Kendall趋势分析及突变检验,在辽西北区域尺度,探讨1961—2020年的气温、降水量、风速、日照时间、潜在蒸散量、湿润指数、相对湿度、大气压等要素的变化趋势,在辽西北地区行政区的局域尺度上,探讨不同气象要素的空间分异特征。结果表明:辽西北地区年均气温以0.027℃·a^(-1)倾向率呈显著增加(p<0.01),降水量以0.686 mm·a^(-1)倾向率下降。风速、气压、日照时间呈显著下降(p<0.01),但潜在蒸散量、湿润指数的下降趋势及相对湿度的增加趋势均不显著。春季、冬季的增温倾向率(0.040、0.039℃·a^(-1)),明显高于夏季、秋季的增温倾向率(0.016、0.018℃·a^(-1))。夏季降水、日照时间倾向率降幅分别达到-0.949 mm·a^(-1)、-1.814 h·a^(-1)。辽西北地区气候变化呈现出,中部局域强暖干化趋势明显,而东北、西南局域暖干化趋势逐渐减弱的空间分异特征。日照时间下降倾向率呈现出由东北向西南逐渐递减的空间格局,其极显著下降趋势会给昌图、康平、彰武、阜蒙、朝阳等生态脆弱区的农业生产具有更大的负面影响。

Numerical research on stability control of roofs of water-rich roadway

In order to study the strength-weakening law of roofs of water-rich roadway, this study used FLAC software, and simulated and analyzed the failure characteristics of the surrounding rock of water-rich roadway under the condition of different cross sections and support parameters, finally obtained the stress distribution of the principle stress of the roadway as well as the displacement variation of its surrounding rock. Results indicate that the roof stability of roadway with semicircular cross section is better than the roadway with inclined rectangular cross section under water-rich condition. Besides, the surrounding rock deformation of roadway under the action of water shows a pronounced increase compared to the roadway without the action of water due to the fact that water will obviously weaken the surrounding rock of roadway, especially its roof. It is very beneficial to control roof stability of water-rich roadway and guarantee the roadway stability during its service life by improving the pretension of bolt and cable as well as decreasing inter-row spacing of the bolt.

无蜂窝大规模MIMO网络下基于联邦学习的用户接入策略及能耗优化

针对无蜂窝大规模多输入多输出(CF-mMIMO)网络中用户如何选择接入点的问题,提出了一种基于信道排序的较差用户优先接入策略。首先,用户进行信道感知后对其信道质量和稳定性进行评估和排序,用户按照信道状态信息的顺序依次选择合适的接入点;其次,考虑到用户的能耗与数据安全等问题,采用联邦学习框架以增强用户的数据隐私安全,并提出一种基于能耗优化的交替优化变量算法,对多维变量进行优化,使系统总能耗最小化。仿真结果表明,相较于传统的大规模MIMO中用户为中心的接入策略,所提接入策略可使用户平均上行可达速率提升20%,信道较差用户的上行速率可提升2倍;在能耗优化方面,优化后的总能耗可降低50%以上。

赤水河云南境内主要支流浮游植物群落结构研究

为了解赤水河云南境内主要支流浮游植物群落结构及其时空动态格局,于2022年丰水期(6月)、平水期(10月)和枯水期(12月)在石坎河、妥尼河以及铜车河共设置5个采样点分析水质现状并采集浮游植物。结果显示,除石坎河外,水质总体较好(不计总氮),妥尼河和铜车河水质基本维持在Ⅱ类,部分季节甚至可达Ⅰ类水质。调查期间共采集浮游植物206种(变种),隶属于7门20目35科75属,以硅藻门种类最多,占全部浮游植物种类的63.11%。浮游植物总平均密度(31.27±18.00)×10^(4) cells/L,总平均生物为0.3133±0.2063 mg/L。基于相似性分析(ANOSIM)结果表明,浮游植物群落结构呈现显著的季节性差异(R=0.0654,P<0.05),但无明显的空间差异(R=-0.086,P>0.05)。依优势度指数(Y),调查区域浮游植物共有18种优势种类,包括硅藻门11种、绿藻门4种、蓝藻门2种和隐藻门1种。各样点浮游植物群落Shannon-Wiener多样性指数(H')介于2.46~3.61,Pielou均匀度指数(J')介于0.67~1.00,Margalef丰富度指数(D)介于2.27~3.88,单因素方差分析(One-way ANOVA)结果显示3种多样性指数无明显的季节(P>0.05)和空间(P>0.05)差异;基于多样性指数的水质评价结果表明,赤水河云南境内主要支流整体呈现β中污染至寡污染。本研究结果可以为赤水河流域水生态环境保护提供更多基础资料,同时,为其它流域开展水生态修复提供科学依据。

基于FPGA的多通道高速数据采集系统设计

为满足宽带中频接收机能实现多通道、高速同步采集的需求,提出一种基于FPGA的多通道高速数据采集系统设计方案。系统采用Vertix7系列FPGA芯片作为主控芯片,通过SPI接口同时对4片宽带中频接收器AD6674进行控制,实现8路模拟信号的采集,并通过JESD204B协议完成8路数据的实时接收;AD输入前端采用无源的方式,将模拟输入的单端信号转成差分信号,抑制无用的宽带噪声。系统中采用时钟同步芯片AD9549、时钟扇形缓存器ADCLK950等解决系统内部时钟抖动以及多通道同步问题,为保证多通道同步数据的采集传输提供了解决办法。对整个系统进行功能测试,验证了方案的可行性。

探讨CT引导下射频消融治疗无法手术治疗的老年非小细胞肺癌患者的疗效及预后

目的:探讨计算机体层成像(computed tomography,CT)引导下射频消融治疗无法手术治疗的老年非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者的疗效及预后。方法:选取2010年1月—2014年1月南宁市红十字会医院收治的191例无法手术治疗的老年NSCLC患者作为研究对象。观察射频消融治疗老年NSCLC的疗效、安全性及预后情况。结果:191例老年NSCLC患者CT引导下射频消融治疗手术均取得成功,术后总有效率为47.12%。191例患者治疗期间并发症发生率为49.74%,无死亡患者。191例NSCLC患者1、3、5年总生存率为94.76%、70.68%、37.70%;1、3、5年无瘤生存率为84.82%、62.83%、28.27%。Cox单因素及多因素分析显示肿瘤直径、TNM分期、淋巴结转移、分子靶向治疗及淋巴管血管侵犯与老年NSCLC患者总生存期密切相关,肿瘤直径、淋巴结转移及淋巴管血管侵犯与老年NSCLC患者无瘤生存期密切相关。结论:CT引导下射频消融对无法手术治疗的老年NSCLC患者有一定疗效,安全性尚可。肿瘤直径、TNM分期、淋巴结转移、分子靶向治疗及淋巴管血管侵犯可能影响接受射频消融治疗的患者预后。

围封对科尔沁沙地榆树疏林土壤胞外酶和线虫群落的影响

为了探讨围封和放牧对沙地榆树疏林土壤环境的影响,以土壤胞外酶和线虫为指标,比较分析了对围封和放牧沙地榆树疏林生态系统内不同土层(0-20和20-50 cm)线虫营养类群、生活史类群、代谢足迹、胞外酶特征的影响。结果表明:围封样地内捕食/杂食线虫的相对丰富度和多度、cp2~4类群的相对丰富度和多度均显著高于放牧样地,且cp2~4类群的多度均表现为0-20 cm土层高于20-50 cm土层;围封和放牧处理、土层及交互作用对营养类群代谢足迹和生活史代谢足迹均有显著影响(P<0.05),在同一处理中0-20 cm土层的代谢足迹均高于20-50 cm土层;围封样地内β-葡萄糖苷酶(βG)、β-木糖苷酶(βX)、N-乙酰葡糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)与放牧样地差别显著(P<0.05);NAG和AP与各类代谢足迹均存在显著的正相关性,βG与植物寄生线虫代谢足迹、捕食/杂食线虫代谢足迹、富集代谢足迹、功能代谢足迹也存在显著的正相关关系(P<0.05)。因此,短期围封明显影响了0-20 cm土层的土壤线虫代谢足迹和部分土壤胞外酶含量,且线虫代谢足迹与胞外酶关系密切,说明围封后线虫对C、N、P的利用率有显著变化,为探讨沙地榆树疏林土壤系统内C、N、P循环的研究提供依据。

老旧小区公共空间吸引力提升研究——以北京市玉桃园小区为例

健康中国发展的时代背景下,塑造健康人居环境、提高健康生活质量、增强社区防灾韧性,是老龄化社会背景下,改善居民身心健康状态的必然趋势。以北京市西城区玉桃园小区公共空间为例,通过对健身娱乐空间和自然景观空间的营造,探究提升空间吸引力的方法,进而提高空间复愈效果,为建设健康社区、发展健康城市提供新的方法路径。

基于联邦深度强化学习的多无人机轨迹规划算法

针对多无人机协同服务地面用户移动边缘计算服务,构建以多无人机服务地面用户公平性和计算时延加权和最大化为目标的模型,联合优化无人机轨迹和任务卸载比例的调度。提出了一种移动边缘计算场景下基于联邦深度强化学习的多无人机轨迹规划算法。该算法首先在各无人机上部署独立的深度强化学习模型,使每架无人机根据自身获取的信息进行学习获取局部最优模型。其次引入联邦学习框架,通过信息聚合的方式,使多无人机协同服务地面用户,让服务效果达到全局最优。仿真结果表明,与无信息交互的多智能体深度强化学习相比,提出的方案有效优化了公平性和时延。