一种适用于雷达侦测的UWB-SOSCA算法

针对宽带雷达检测门限值设置难度大、系统复杂度高、实时性差等问题,提出了一种UWB-SOSCA(Ultra-Wide Band-Smallest of Ordered Statistics and Cell Average)检测算法。该算法主要包括多相滤波、SOSCA恒虚警检测和二元积累。其中,多相滤波将宽带信号划分为多个子信道,降低通道速率;SOSCA恒虚警检测分别对各子信道进行自适应门限调整,提高各子信道检测概率;二元积累对各子信道的检测结果进行时域联合,优化宽带时域连续检测性能。实验结果表明,在信噪比等于7.33 dB,虚警概率为10~(-5)时,SOSCA恒虚警检测算法与传统恒虚警算法相比,检测概率可提升14%;当多相滤波输入信噪比为-5 dB时,UWB-SOSCA算法的宽带线性调频信号脉冲宽度测量偏差优于6.5 ns。该算法具有大监视带宽、大动态范围和高检测概率,可广泛应用于侦察接收机的雷达侦测工作。

无人机航拍视频码率控制算法优化

高效率视频编码(HEVC)在实际应用中很难满足无人机航拍领域的需求。针对此问题,提出一种基于缓冲区状态及视频显著性的码率控制算法。对预处理后的帧进行颜色、纹理特征提取,并采用log-Gabor滤波器对其进行特征滤波,得到当前帧的显著图;计算每帧和每个最小单元(CTU)的显著性权重;以帧的显著性权重和缓冲区状态指导帧层比特分配,以CTU的显著性权重指导CTU层比特分配。实验结果表明,提出的算法可以在缓冲区维持在一个平稳状态的前提下,提高0.61 dB视频显著区域的峰值信噪比,更适用于无人机航拍的场景。

湘江流域某冶炼厂周边土壤重金属含量检测及污染评价

检测湘江流域某冶炼厂周边土壤中7种重金属元素(Cd,Pb,Cr,Cu,Zn,Ni,Hg)的含量,采用内梅罗单因子和综合因子污染指数法、Lars Hakanson潜在生态风险指数法对检测结果进行评价,并分析了2种环境评价方法的异同。内梅罗污染评价结果显示:土壤Cd污染程度最高,Zn和Hg已污染,Pb轻微污染,Cu,Ni和Cr等重金属未存在明显污染。Hakanson潜在生态风险指数法评价和前者评价结果的不同之处在于Zn的潜在生态风险较低,但是內梅罗污染评价结果较高。综合研究结果表明:采样区已受到重金属污染,存在一定的生态风险,对土壤污染较严重区域应予修复。

产铁载体菌的筛选鉴定及活化镉的性能探究

从湘江流域某冶炼厂周边土壤中筛选出高抗镉微生物,在镉离子浓度为2 mmol/L的培养基中正常生长。通过改进的CAS平板上检测出2株具有铁载体产生能力的细菌H1和H2。H1产物具有较强的荧光性能,而且H1菌对重金属Cd有较强的活化能力。接种4 d后,土壤中可溶性镉的含量(21 mg/kg)是对照组(10.4 mg/kg)的2倍多。用扫描电子显微镜观察显示其形态与假单胞菌类似;其16S rDNA序列与Pseudomonas sp.序列相似度达99%。

火焰和石墨炉原子吸收分光光度法检测镉的精度分析

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解法，彻底破坏土壤矿物晶格，使样品中的待测元素镉全部进入试液，然后通过样品检测试验、加标回收试验、质控试验，分析火焰原子吸收分光光度法和石墨炉原子吸收分光光度法检测土壤中重金属镉的精确度。研究结果表明：前者检测样品结果相对标准偏差（RSD）在3％以内，回收率在89％～95％之间，土壤标样GSS-5的室内相对标准偏差为4．8％，相对误差在±5％以内；后者样品检测结果的相对标；住偏差较高，在5％～10％之间，回收率在80％～90％之间，土壤标样GSS-5的室内相对标准偏差为8．5％，相对误差为-6．21％．由分析结果可知，火焰原子吸收法较石墨炉原子吸收法能更精确和稳定地检测土壤中重金属镉，但是检出限较高。

适于硬件实现的3D SPIHT算法优化设计

通过对一种可精确控制压缩率的三维多分等级树(3D SPIHT)编码算法的分析,为提高编码速度,改进了3D SPIHT的算法结构,简化了动态分配内存的链表结构,采用位图映射的方式固定分配内存,可减少内存86.6%,无需进行硬件难以实现的链表操作.变三维地址为线性地址,并在预处理时建立子代最大值映射表,减少了零树判断的时间.实验结果证明,与原算法相比,当压缩比小于26.7时,优化后算法的速度提高了10倍以上,为进一步的VLSI设计奠定了基础.

二维DCT算法及其优化的VLSI设计

提出了一种二维DCT算法及其优化的VLSI设计,即将二维DCT分离成2个一维DCT实现,只需一个一维DCT处理单元即可;进而通过对变换的系数矩阵进行化简,采用流水线技术,使用4个乘法器就可使电路达到高速;该电路结构具有模块化、布线简单、芯片面积小等优点,实验结果表明了VLSI设计的有效性。

适用于嵌入式系统的二维DCT算法

提出一种简单、快速的二维DCT算法,即将二维DCT的变换系数和图像的像素值事先 乘好,形成查找表,在实现直接二维DCT变换时,把表调入内存,乘积的结果就能通过寻址的方式得 到而无需乘法器,速度很快,非常适合嵌入式系统的设计。在设计查找表时,优化了其结构,减小了存 储空间。实验结果表明了算法的有效性。

快速3D DWT核心算法的VLSI并行化设计

通过深入研究三维离散小波变换(3D DWT)核心算法,将其分解为3个一维的小波变换(1D DWT).在完成3D DWT软件实现的基础上,提出了一种并行化设计的VLSI结构,由3个片上双口RAM存储中间结果并进行矩阵转置,建立了3个1D DWT组成的流水化模型,设计中利用有限状态机(FSM)控制流程.仿真实验证明,设计方法正确有效,处理速度比串行方式提高约66%,工作频率达59 MHz,可满足视频编码器的实时性要求.

三维多分等级树算法的VLSI设计与仿真

提出一种适于RTL综合的VLSI架构,3个链表由片上RAM实现,同时建立输入数据和初始化链表并行执行的模式·给出3个链表扫描和幅度细化的控制器及相应的有限状态机,并对其操作流程进行形式化的描述·最后对三维多分等级树的硬件模型进行了综合与仿真·仿真实验证明,该设计方法正确有效,在FPGA上工作频率达58MHz,满足视频编码器的实时性要求·

图像检索中基于记忆与半监督的主动相关反馈算法

为快速提高相关反馈算法的效率,提出一种记忆与半监督相结合的主动相关反馈算法.在检索初期,利用记忆信息获得较多的正训练样本,利用用户已标记样本与数据库内未标记样本有效地解决训练样本不平衡问题,获得准确的初始SVM分类器;在检索后期,利用主动学习算法寻找数据库内对优化学习过程中最有用的样本请求用户标记,减少用户标记的样本量,加快收敛速度.对5 000幅Corel图像数据库的实验表明,与传统相关反馈算法相比,新算法能够显著提高学习器的效率和性能,并快速收敛于用户的查询概念.

毛霉QS1对贵州油菜修复镉污染土壤的强化作用

以贵州油菜作为重金属镉的修复植物,从湖南省株洲市清水塘重金属土壤修复示范基地采集10个不同Cd浓度污染土壤,研究不同Cd浓度下抗镉真菌对贵州油菜的生长及对Cd修复的强化作用。结果表明,接菌处理明显促进了贵州油菜生物量的增加、Cd在植株体内的富集和Cd从根部向地上部分的迁移,土壤Cd处理对贵州油菜的临界毒害浓度在148.41 mg/kg左右,接菌处理使贵州油菜的Cd临界毒害浓度提高到175.35 mg/kg,接菌处理的贵州油菜在土壤Cd浓度为148.41 mg/kg时,积累量最大,为69.83 mg/kg,而不接菌的贵州油菜在土壤Cd浓度125.70 mg/kg时Cd积累量最大,为57.81 mg/kg。

Terfenol-D对层状材料PVDF/Terfenol-D/PZT的特性影响

采用热压法制备了中间层为聚偏氟乙烯(PVDF)/Tb-Dy-Fe合金(Terfenol-D)/锆钛酸铅(PZT),上、下层为PVDF/Terfenol-D的层状复合结构材料,研究了中间层Terfenol-D不同体积含量变化对样品介电常数、介电损耗、压电常数以及磁电耦合系数的影响规律。研究发现,在中间层的φ(Terfenol-D)=4%时,综合性能最优,其中压电系数d33为32.4pC/N,磁电耦合系数αE为1 118mV/A。

无人机图像压缩与实时传输系统设计

为满足无人机航拍图像传输对输入码率、压缩率、复杂程度、分辨率大小、数据传输实时性等诸多方面的要求,此设计致力于研究一套基于FPGA+两片ADV212+两片SDRAM为架构的高性能无人机图像压缩与实时传输系统。系统采集图像的原始数据通过FPGA控制进入缓存,之后再由FPGA控制分别进入两片高速压缩芯片ADV212。两片ADV212同时进行压缩工作,可以极大提高数据的压缩与传输速率。同时,两片SDRAM作为系统的数据缓存,数据传输过程中的可靠性也可以得到保证。实验结果表明,此系统确保了图像实时传输的高质量,具有良好的工程可操作性和应用价值。

产铁载体抗镉微生物的筛选

植物-微生物联合修复是一种颇具潜力的治理重金属污染土壤的方法，筛选合适的微生物提高植物对重金属的吸收是该修复方法的重要内容。采集株洲市清水塘工业区株洲冶炼厂附近土壤作为研究对象（采样深度为0～20cm），采用稀释培养法和CAS检测平板分离筛选产铁载体的抗镉微生物；通过对目的菌种镉离子最低抑茵浓度的测定和显微镜及扫描电镜（SEM）对其形态的观察，实验结果表明细菌x19，x22和真菌Z1能分泌铁载体，且对镉产生较强的抗耐性，根据CAS变色程度初步断定其分泌铁载体的能力为Z1〉x19〉X22；菌株X19，X22和z1的镉离子最低抑菌质量浓度（MIC）分别为450～220，800mg／L。

一种建筑物目标识别方法

论文提出了一种在复杂场景图像中识别建筑物目标的方法。提取图像的短线段特征,将目标识别转化为最大后验概率估计问题,并利用贝叶斯理论将先验知识引入到识别过程中。利用概率分布表示模板特征在匹配过程的不确定性,反映了目标在被遮挡条件下,不匹配的模板特征分布聚集的现象。利用高斯分布表示图像特征的不确定性。最终给出一个评判分数判断图像中存在建筑物目标的区域。实验表明:给出的评判分数能在一定程度上排除图像中虚假目标,识别出真正目标。

城市蔬菜集散中心的优化布局

在对北京市蔬菜集散中心布局分析的基础上，应用斐波那契快速逼近法和按流通费用最小排序的穷举法。

一种基于贝叶斯理论的目标验证方法

提出了一种验证图像中候选目标的新方案.综合目标的先验知识,将目标验证转化为给定候选目标的条件下,图像特征观察集合的条件概率问题.同时,提取图像的短线段特征,利用短线段特征的观察,给出了一种目标验证方法排除复杂场景图像中虚假建筑物目标.在自然图像集上进行的实验表明,所提出的方法能有效排除虚假目标,满足处理自然图像的要求.

探空火箭数管设备设计与实现

针对目前探空火箭数据管理设备通用性较差的问题,以及对于航天器数管设备扩展性和可靠性不断增加的任务需求,设计了一种具备通用性和可扩展性的新型数据管理设备。设计使用TI最新推出的TMS570LS3137微控制器作为CPU,充分利用其所提供的片上资源,使得系统具有丰富的外部接口,包括IIC接口、CAN总线接口、以太网接口和SD卡插槽。此外,外部存储器接口(EMIF)提供的较大寻址空间可扩展多个外接板卡。在软件部分,系统采用了移植性较好的实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ,配合各模块的驱动程序完成多任务的调用。该系统可满足多型探空火箭的仿真测试任务,具有较高的工程利用价值。

重金属污染稻田土壤元素及形态分析

采用火焰原子吸收光谱法和Tessier连续提取法研究分析了株洲市某一污染区稻田表层土壤（0-20 cm）重金属Cd,Pb,Cr和Cu的元素总量和元素形态分布。试验结果表明,该污染区稻田土壤p H=6.06,土壤已经酸化,其主要污染物为重金属Cd,超过GB/T 15618—1995二级标准10倍;其中,Cd的形态主要以可交换态和碳酸盐结合态为主,分别占总量的43.4%和30.5%;Pb主要以铁锰氧化态为主,占总量的46.7%;Cr和Cu主要以残渣态形式存在,分别占总量的79.6%和48.2%。分析结果表明,该地区Cd污染严重,需要进行污染治理。