下一代多址接入技术的挑战与关键进展

下一代多址接入技术将突破以正交性为基础的设计原则,通过非正交性的设计和更先进的信息处理技术获得更高的谱效和能效。针对海量随机接入与非正交多址接入(NOMA)面临的不同挑战,认为不同的接入方法与接收机设计可大幅提升大规模接入与数据传输的效率。此外,人工智能、大规模多输入多输出(MIMO)和多基站协作等技术的蓬勃发展也为下一代多址技术的发展提供了新的可能。

双耦合SP-S补偿紧凑型抗偏移WPT系统

在无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统中,偏移是不可避免的,偏移会引起系统参数的变化从而影响系统的传输性能。基于S-S和P-S补偿拓扑,提出一种具有抗偏移特性的双耦合SP-S补偿的紧凑型WPT系统。该系统采用两个同轴布置、相互解耦的圆角方形线圈作为能量的发射线圈,其与单一方形接收线圈均有耦合,提升了X方向和Y方向的抗偏移容忍度。通过谐振参数配置使接收线圈在偏移的过程中,一个线圈回路的输出增加,另一个线圈回路输出减少,从而使系统输出随接收线圈位置偏移波动平缓。提出方形解耦线圈结构参数的设计方法,并分析发射端并联补偿电容对输出抗偏移性能的影响。最后,搭建实验平台验证该方法的有效性与系统的抗偏移能力。

高低频复合励磁磁心损耗量化的研究

针对高低频复合励磁磁元件磁心损耗难以精确测量和建模的问题,在详细分析现有磁心损耗测量方法和磁心损耗模型局限性的基础上,根据直流功率法测量原理搭建高低频复合励磁磁心损耗测量系统,利用损耗能精确测量的空心电感验证其测量精度。最后,基于直流偏置下脉宽调制(pulse width modulation,PWM)波励磁的磁心损耗模型,提出高低频复合励磁磁性元件的磁心损耗预测模型,并实验验证预测模型最大相对误差为-8.83%,具有较高的精度。

基于STM32的密炼机自整定PID温控系统设计

针对密炼机温度控制系统中人工整定PID带来的系统响应不及时、误差大等问题,该文设计了一种基于STM32的自整定PID温度控制系统。对于电动阀只能单极性调节问题,通过设置适当的工艺点来控制继电输出。为提高震荡曲线的辨识,采用参数归一化方法计算震荡曲线的临界增益。考虑密炼机的工作环境和系统响应曲线的频率特性,加入带有临界滞环控制的继电控制方法,提高了特征参数的精确性,更好地整定了PID参数。应用结果表明,基于STM32的PID整定温度控制系统能够将温度误差控制在1℃左右,且控制时间相比于人工PID控制系统提高了30%,极大地满足了密炼机的温度控制要求,具有良好的实用价值。

考虑频变特性的共模电感宽频段阻抗建模方法

共模电感由绕组和磁芯组成,锰锌铁氧体可以作为共模电感的磁芯,其高频参数的频变特性使共模电感的阻抗特性在150 kHz~30 MHz内呈非线性。针对传统共模电感集总电路模型与实测阻抗特性存在较大偏差,难以准确预测共模电感在高频段阻抗特性的问题,分析磁芯材料参数与绕组绕制方式对共模电感高频阻抗特性的影响;从共模电感分布电容特性的角度阐述磁性材料参数与绕组结构对分布电容大小的作用机理;提出考虑磁芯相关频变参数的共模电感宽频段阻抗仿真建模方法,结合阻抗测试验证所提方法的有效性。

高频变压器传导共模干扰分析与评估

为了搭建适合工程批量应用的高频变压器共模抑制特性评估平台,分析变压器的共模噪声传导机理,研究变压器通道上共模噪声的传导特性,评估变压器对共模噪声的抑制能力。首先,通过函数发生器产生高频跳变电位信号,将其施加于变压器原边绕组以模拟变压器的共模噪声传输特性;其次,采用示波器捕捉共模信号在采样电阻上产生的电压降的值,判断变压器对共模噪声的抑制效果,分析评估平台中采样电阻的阻值选取对评估结果的影响;最后,对比评估结果与传导电磁干扰频谱的测试结果,验证所提变压器共模抑制特性评估方法的有效性。

代谢组学结合组方配伍理论探讨芪葛汤配伍的降脂作用

目的通过药效学和肝脏代谢组学相结合,探讨芪葛汤配伍前后对降脂作用的影响,为探索中药配伍的科学内涵提供新的研究策略。方法根据药效组策略,将三组给药组设置为芪葛汤组、黄芪-葛根药对(君臣药效)组和广陈皮(佐药效)组。采用血脂4项、血清生化指标及肝脏形态病理学评价高脂血症大鼠模型和芪葛汤的干预作用;运用肝脏代谢组学技术分析芪葛汤配伍前后对代谢产物的影响,结合多元统计分析评估各组之间在差异代谢物和代谢途径的角度上的差异。结果与模型组比较,芪葛汤组的血脂4项指标回调能力均高于药对组和广陈皮组,其中,芪葛汤组的总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平降低(P<0.05)。肝脏代谢组学共鉴定出86个潜在生物标记物,芪葛汤组、黄芪-葛根药对组和广陈皮组回调代谢物分别有23、13和7个,差异有统计学意义(P<0.05)。将29个出现显著回调作用的特异性生物标志物进行代谢路径分析,结果显示与甘油磷脂代谢、亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、鞘脂代谢、花生四烯酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成通路有关。其中,芪葛汤主要调节甘油磷脂和亚油酸代谢,并且独特作用于鞘脂代谢。结论芪葛汤配伍后具有更多的降脂靶点,降脂的作用优于药对组及广陈皮组,为深入揭示中医组方配伍的科学内涵提供了实验依据和研究策略。

TCPVis:基于谢赫六法的传统中国绘画画派可视分析系统

传统中国绘画(国画)在历史的发展中形成了多种多样的画派体系。对画派的分析有助于人们更好地理解与赏析国画的价值。然而,现有工具无法直观高效地表现画作集合的绘画风格等一系列代表性特征。基于“谢赫六法”,提出了一个国画画派可视分析系统TCPVis,以支持用户分析国画画派的笔法、物象、赋彩等多维度特征。系统能够自动分析画派作品在六法维度上的特征共性,并推荐维度的权重。同时,它可视化了六法维度的标签分布以支持用户验证。基于六法维度权重,系统对画作集合进行降维聚类展示,帮助用户探索更多风格相似的画作,并支持画作的画家关联性分析。通过两个案例研究和领域专家访谈,证明了该系统对于分析画派特征与探索画派更多画家的有效性与可用性。

基于成对关系的埋点数据可视化标注系统

埋点技术,即利用应用程序中嵌入的特殊代码收集运行过程中的数据,方便开发者分析和评估性能。多维埋点数据通常借助评估模型进行自动化分析,以减轻人工负担。然而,埋点数据标注作为训练模型的重要环节,仍存在难度大、效率低的问题。设计了一种基于成对关系的埋点数据标注方法,实现了一个交互式可视化标注系统,有效降低了埋点数据的标注难度,减轻了标注负担,并显著提升了标注效率。通过基于真实数据的案例分析和用户实验,验证了方法和系统的有效性和实用性。

ModelLogVis:面向模型服务的日志异常可视分析方法

利用深度学习模型训练和运行维护过程产生的海量日志信息,进行模型的优化与故障排查,是当前人工智能运维的研究热点.针对现有工作缺少模型工作流分析的问题,提出面向模型服务的日志异常可视分析方法ModelLogVis.该方法采用日志异常检测方法定位模型工作流中的潜在故障,帮助用户聚焦主要的故障类型;支持用户从数据流、状态、实例性能和原始日志等多个角度对工作流中的事件进行交互式可视化与分析,快速、准确地排查问题.通过真实的模型服务数据的案例研究和专家访谈,证明ModelLogVis方法可高效地辅助用户快速挖掘日志中的异常信息.

基于迁移学习的交互时序数据可视化生成方法

为了解决时序数据间分布不一致的问题,使模式分析更容易应用于其他数据,提出基于迁移学习的交互式时序数据可视化生成方法,将迁移成分分析应用于时序数据提取的特征.将用户在其中一个时序数据上的分析作为标签,在该源域上训练分类器并应用到多个目标域,对多个不同目标域的时序数据的模式进行批量推荐.通过真实的天气数据和轴承信号数据的2个案例分析和专家访谈,验证了利用该方法能够提高时序数据探索的效率,减少数据分布不一致问题带来的影响,体现该方法的有效性和实用性.

基于CANopen总线的嵌入式数控系统主站设计

针对目前高端的数控系统价格高昂,开放性差,难以满足中小客户群体的需求,而小型的嵌入式数控系统主要以脉冲控制为主,存在接线复杂、容易受到干扰、加工效率低等问题。该文基于GRBL对总线式嵌入式数控系统进行了研究,引入拐角圆弧过渡、动态速度前瞻等轨迹规划算法优化加工路径。采用FreeRTOS实时操作系统,提高软件执行效率。基于CIA301和CIA402协议,采用CANopen工业现场总线实现对多轴电机的协同控制。实验结果表明,基于CANopen总线的嵌入式数控系统能够精确的跟踪加工轨迹,且相比于传统脉冲控制方式,接线数量减少了50%,有效提高了嵌入式数控系统的加工效率和可靠性。

化工冶金跨行业耦合二氧化碳循环利用技术

双碳战略是国家重大战略,也是推动国家经济高质量可持续发展的必由之路。我国碳达峰到碳中和时间短、任务重。我国化工冶金每年碳排放约36亿t,约占全国工业碳排放量的36%,此外化工冶金废气、固废、废热产生量大、堆存量多、难利用、循环利用率低。发展化工冶金低碳化转型和变革,是我国工业领域双碳目标实现的根本保证。我国化工冶金历时百年,已发展成熟,仅通过原料燃料替代及绿色工艺转型减碳容量有限,亟需开展化工冶金跨行业耦合与循环利用技术变革,深入推动工业领域减碳。我国化工冶金大多是孤立、非循环连续工艺过程,引起跨行业耦合难、循环利用难度大的问题。针对上述问题,首先分析了化工冶金行业碳排放治理现状及国家战略需求;其次,提出了废气与废热耦合热化学转化制高质气体、废气与废气耦合定向催化制高端化学品、废气与固废耦合制低碳材料3个减碳增效策略。结合其技术发展现状和趋势,提出了拟重点发展的化工冶金跨行业耦合二氧化碳循环利用技术,以期为工业低碳绿色发展提供支撑。

五味子多糖对环磷酰胺致生精障碍大鼠的治疗作用及对生殖激素的影响

目的探讨五味子多糖对环磷酰胺(CTX)致生精障碍大鼠的治疗作用及其对生殖激素的影响。方法醇碱法提取五味子多糖。50只雄性Wistar大鼠随机分为正常组、模型组以及五味子多糖低、中、高剂量组。除正常组外,其余4组均给予腹腔注射CTX80mg/(kg·d)连续5天,制备生精障碍大鼠模型。造模后,五味子多糖低、中、高剂量组分别给予五味子多糖100、200、400mg/(kg·d)灌胃,正常组和模型组给予等体积生理盐水灌胃,均每天1次,连续60天。末次灌胃后24h,取大鼠血清和睾丸组织。酶联免疫法测定大鼠血清卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)和睾丸组织匀浆睾酮(T)水平;比较各组大鼠精子密度、活率及精子畸形率;HE染色观察睾丸组织形态。结果与正常组比较,模型组精子密度和精子活率降低,精子畸形率升高,血清FSH和LH水平升高,睾丸组织匀浆中T含量降低,差异均有统计学意义(P<0.01)。与模型组比较,五味子多糖各剂量组精子密度、精子活率升高,精子畸形率降低,血清FSH和LH水平降低,睾丸组织匀浆中T含量升高,差异均有统计学意义(P<0.01,P<0.05),且五味子多糖各剂量组呈剂量依赖性。组织学观察显示,五味子多糖各剂量组大鼠睾丸组织病理性损害均得到改善。结论五味子多糖对CTX所致大鼠生精障碍具有明显的治疗作用,其机制可能与恢复下丘脑-垂体-性腺轴的调控功能有关。

具有快速负载动态响应的DC/DC开关变换器开环控制新策略

采用何种控制策略和如何实现控制方法是决定开关变换器的效率和性能的主要因素。单周控制方法是近年来提出的一种新型非线性控制策略。这对输入电源电压的变化具有快速的动态跟踪能力 ,但对负载变化的抑制能力差。基于等效受控源平均法 ,提出了一种新的非线性控制方法 ,使得PWM开关变换器的输出电压 ,在负载干扰和电源电压干扰下 ,具有优良的动态响应特性。以降压型变换器为例 ,首先建立开关变换器大信号低频平均电路模型。通过分析平均电路模型 ,可以推导出一种新型开环非线性控制策略。这种控制方法具有固有的稳定性 ,快速动态响应和无过冲等优点。为了实现新的控制方法 ,建立了电感电压低频分量的数学模型。计算机仿真和实验测试结果证明理论预期分析。

风场作用下的动态森林场景的实时仿真

为真实地模拟树在风中摇曳的动态效果,将风场视为一个随机过程(场),利用谱分析的方法生成给定条件下的风速矢量场;进而采用简化的动力学方程,实时计算风力作用下树的位移和形变.采用一种混合式几何和图像的表示方法对树木进行参数化建模,并在模型中内建多个细节层次,以便加速场景视点相关的绘制.综合以上算法的交互式漫游系统能实时地模拟包含数千棵树的森林场景在风场作用下的动态效果,初步满足了虚拟现实、战场仿真与数字娱乐等应用的要求.

高频电感器线圈损耗分析与交错气隙布置

通过对高频电感器线圈损耗的详细分析 ,发现电感器的旁路磁通会在线圈上引起额外损耗。在此基础上 ,提出一种新型气隙设计方案与铁心结构。在该结构下 ,铁心的气隙沿铁心柱交错布置 ,减少了穿越线圈窗口的旁路磁通。与通常的EE、EI型铁心电感器相比 ,它有效降低了线圈损耗。

应用于平扫CT图像肺结节检测的深度学习方法综述

肺癌是一种致死率很高的癌症.通过肺部平扫CT影像检测肺结节对肺癌早期诊断、治疗意义重大.全面介绍了一种革命性的图像识别技术——深度学习方法,在肺结节检测中的应用.首先,横向对比了不同卷积神经网络的结构及其在图像识别上的效果,其次着重分析了不同深度学习方法在训练肺结节分类器上的应用,包括faster-RCNN、迁移学习、残差学习以及迁移学习.还介绍了一些可用的肺部CT影像数据集供读者参考.

IL-1基因多态性与广东地区胃癌关系的研究

【目的】研究IL-1(interleukin-1)B基因+3954、-511、-31位点和IL-1受体拮抗因子基因(IL-1RN)多态性在广东地区普通人群和胃癌患者中的分布,探讨IL-1基因多态性与我国胃癌发生的关系。【方法】用PCR-限制性片段长度多态性(RFLP)分析法检测广东省192名普通人和84例胃癌患者的IL-1基因多态性。【结果】胃癌患者IL-1B-511和IL-1B-31 T基因携带者(T+)频率显著高于普通人群(78.6％vs54.7％,x^2=14.1,P<0.01,OR=3.0,95％CI 1.7-5.5和35.7％ vs 18.8％,x^2=9.2,P<0.01,OR=2.4,95％CI 1.4-4.3),而IL-1 B+3954位点T和IL-1RN2基因携带者频率在两组间无显著差异(x^2=2.1和0.6,P>0.05)。【结论】IL-1B-511和-31位点T等位基因可能与我国广东地区胃癌的发生有关。

共孔径消热差红外双波段光学系统

设计了适用于制冷型320×256中波红外凝视焦平面阵列探测器和320×256长波红外凝视焦平面阵列探测器的共孔径消热差折反射式红外双波段光学系统。该系统在中波3.7~4.8μm,长波7.7~11.7μm,环境温度10~40℃下工作,其焦距为292mm,视场角为1.56°×1.875°,F/#为1.93,满足100%冷光阑效率。设计的系统共用主镜、次镜和准直镜组,利用分光镜实现中波红外、长波红外光谱分光,后接各自的校正镜组校正剩余像差。给出了设计原理、设计过程和工程设计时需考虑的一些因素,通过选择合适的光学材料、机械材料和分配光焦度,实现了两路系统在10~40℃环境温度下具有良好的成像性能。该系统成像质量良好、可加工性好、装配难度小、工程可实施性强。