福建东吾洋海域海水和沉积物菌群结构及其与环境因子相关性

福建东吾洋海域是我国刺参(Apostichopus japonicus)吊笼养殖的核心产区,但目前该地区的水域环境现状和环境菌群结构相关研究匮乏。本研究以东吾洋海域东安、马坑、雷江和沙湾4个主要养殖区域为对象,完成了海参养殖高峰期1月的水质环境因子调查和评价分析,采用高通量测序方法完成了水体和沉积物菌群多样性和差异特征菌群分析,解析了环境因子与菌群结构相关性。结果表明,马坑海域的富营养化指数为21.60,属于严重富营养化;东安和雷江海域属于重度富营养,只有沙湾海域处于中度富营养的水平。东安和沙湾海域水质属于轻度有机污染,而马坑和雷江海域属于中度有机污染。高通量测序共获得1 520个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),归属于28门、57纲、163目、322科、581属。菌群结构多样性分析表明,各区域沉积物的菌群多样性水平均显著高于相应海域水体菌群多样性,且具有较强的空间异质性。沙湾海域环境菌群多样性与丰度最高。PCo A分析表明,沉积物和水体中细菌群落结构差异极显著,水体交换和海域位置对其水体和沉积物菌群结构的影响较大。具有潜在致病性的弧菌科(Vibrionaceae)在所有水体和沉积物样本中均为优势种类之一。对水体样品和沉积物样品的LEFSe(line discriminant analysis effect size)分析筛选到处于不同分类水平的74个特异菌群。基因功能的预测和COG分类统计表明,水体与沉积物样品在12个代谢途径上存在显著差异(P<0.05)。对4个海区的水体菌群LEFSe分析筛选到处于不同分类水平的30个特异菌群。水体的菌群与环境因子的RDA分析揭示,温度、溶氧、叶绿素a浓度是影响不同海域水体菌群结构的主要环境因子,相关研究将为福建刺参养殖管理提供基础数据和科学参考。

低复杂度的空间调制信号检测

空间调制(SM)算法在接收端常用最大释然(ML)信号检测获得发送天线编号以及调制符号,恢复发射信息比特,但是ML算法复杂度随着天线数和调制阶数的增加呈指数增长,不具有实用性。针对该难题,提出一种新的低复杂度次最优检测算法。通过设置合理的判决门限将信号矢量检测(SVD)和硬限最大似然(HL-ML)算法进行联合。蒙特卡洛仿真结果表明,该算法的误比特率检测性能比SVD算法更接近ML算法,且复杂度与ML算法相比降低了85%。

大规模MIMO系统中基于位置感知的导频分配

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统中存在的导频污染问题,在信道受到赖斯衰落的影响下提出一种基于位置感知的导频分配策略。所提方案利用各小区中用户到达基站的距离将用户分为中心用户和边缘用户两类,对中心用户均进行随机导频分配,对边缘用户遵从使目标小区与干扰小区中边缘用户之间的视距(LOS)干扰度量尽量小的原则进行导频分配来提升系统的上行可达和速率。仿真结果表明,所提的基于位置感知的导频分配方案能够有效地提升大规模MIMO系统的性能。

叠加空时分组码空间调制方案设计

为进一步改善空时分组码空间调制(STBC-SM)系统的误码性能,文中通过重新设计码字结构,提出了一种新的STBC-SM方案——叠加空时分组码空间调制(SSTBC-SM),并给出了适用于该方案的简化ML检测算法。仿真结果表明,提出的方案在频谱效率较高的情况下,可以获得比现有STBC-SM方案更加优异的误码性能。

应用于广义空间调制系统的低复杂度检测算法

论文针对现有应用于广义空间调制的基于接收天线球形译码算法复杂度仍然较高的问题,提出了提出了不同方案的改进算法:激活天线组排序GSM-Rx算法、接收天线排序GSM-Rx算法和双排序GSM-Rx排序算法。复杂度分析和仿真结果表明,三种算法不仅能获得近似最大似然检测算法的性能,还能大大降低GSM-Rx算法的计算复杂度。

应用于空间调制的低复杂度A~*检测算法

针对A~*检测算法复杂度仍然较高的问题,提出了一种将接收天线重排序的检测算法。在现有A~*检测算法的基础上增加接收天线分层排序的处理过程,使A~*检测算法中最先选择的节点所在的分支更有可能包含最优路径,更早地将不对的节点排除,大大减少树搜索时需要访问的节点数。所提算法能够获得近似最优的检测性能,同时,与最大似然检测算法相比复杂度降低了73%~89%。

列表硬限制信号矢量检测算法研究

现阶段,越来越多的应用于空间调制(Spatial modulation,SM)的信号检测算法被提出。本文首先研究了现有的应用于SM的信号矢量检测(Signal Vector Based Detection, SVD)算法,然后在此基础上给出了一种改进的低复杂度列表硬限制信号矢量检测算法(List-Hard limiting-Signal Vector Based Detection, L-HL-SVD),最后通过MATLAB仿真对几种算法的检测性能和检测复杂度进行了对比分析。

大规模MIMO系统中上行链路导频设计

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统中存在的导频污染问题,该文提出一种针对大规模MIMO多小区TDD系统的正交上行导频序列的设计方案。所提设计方案使用Zadoff-Chu(ZC)序列作为上行导频序列,并为每个基站分配特定的正交码组,在每个基站处将该组ZC序列与基站特定正交码组逐元素相乘,以保证相邻小区的导频序列组之间正交。所提出的导频序列设计消除了信道估计过程中的导频污染,从而实现了显著的和速率增益,仿真结果证实了这一点。

全电船舶混合储能系统容量配置与运行策略协同优化方法

针对多工况条件下全电船舶混合储能系统容量配置与运行策略的设计,提出一种以自适应二阶滤波策略为核心的能量管理策略,考虑混合储能系统容量配置与运行策略耦合关系的协同优化方法。建立了以发电机组功率波动平抑、储能系统容量投资成本以及锂电池寿命折损为目标的协同优化模型,采用动态邻域学习粒子群算法求解最优容量配置及运行策略。仿真结果表明,相比于双层优化方法,提出的方法在保证优化性能的基础上大大减少了计算耗时;相比于规则控制策略,滤波控制策略能更有效地平抑发电机组的功率与转速波动,缩短受到扰动时的调节时间。论文研究对船用混合储能系统容量配置和能量管理策略的设计具有参考价值。

基于指数平均相位旋转的SCMA码本优化设计

传统正交多址接入技术无法满足未来5G移动通信的容量需求。本文基于稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)技术,针对现有的码本设计中存在性能不足的问题,对码本设计过程中映射矩阵、母星座以及星座算子的设计进行分析,对基于指数平均相位旋转的码本进行优化设计。理论分析及仿真结果表明,优化设计的码本性能有一定提升,为未来5G技术的进一步研究奠定了基础。

柴油机推进装置选型与机桨匹配设计概述

船舶动力装置的选择是船舶设计的一个重要组成部分,其直接决定船舶本身的动力性能。本文概述了目前主流的柴油机动力装置的组成及其优缺点,通过计算实例介绍机桨匹配设计的目的和主要步骤,并由机桨匹配设计的结果来进行主机的选型,阐述了主机选型需要考虑的问题及其对船舶性能的影响。