高效低时延分级多PAN太赫兹无线网络MAC层优化协议

针对现有分级多PAN太赫兹无线网络MAC(Medium Access Control)协议中存在的子网形成方案不合理以及私有CTA(Channel Time Allocation)与子网内实际负载不匹配等问题,提出了一种高效低时延的MAC层优化协议.该协议采用基于泛听的按需形成子网机制避免了子网分布不均匀以及因子网形成后没有节点加入而造成的私有CTA资源浪费的问题.在子网形成后,子微微网协调器(Piconet Coordinator,PNC)根据子网内实际负载情况自适应选择私有CTA时隙资源优化机制,让有数据传输需求的节点及时将数据发出.仿真结果表明,所提出的方案能有效地降低数据帧平均接入时延,提高吞吐量以及数据帧的传输成功率.

基于自发数据传输的高效双LAN太赫兹无线局域网MAC协议

针对现有的双局域网(LAN)太赫兹无线局域网(Dual-LAN THz WLAN)相关介质访问控制(MAC)协议中存在的某些节点会在多个超帧内重复发送相同的信道时隙请求帧以申请时隙资源以及网络运行的一些时段存在空闲时隙等问题,提出一种基于自发数据传输的高效MAC协议——SDTE-MAC(high-Efficiency MAC protocol based on Spontaneous Data Transmission)。SDTE-MAC通过让各节点都维护一张或多张时间单元链表,使各节点与其余节点在网络运行时间上达到同步,从而获悉各节点应该在信道空闲时隙的什么位置开始发送数据帧,优化了传统的信道时隙分配和信道剩余时隙再分配的流程,提高了网络吞吐量和信道时隙利用率,降低了数据时延,能够进一步提升双LAN太赫兹无线局域网的性能。仿真结果表明,网络饱和时,相较于AHT-MAC(Adaptive High Throughout multi-pan MAC protocol)中的N-CTAP(Normal Channel Time Allocation Period)时段时隙资源分配新机制以及自适应缩短超帧时段机制,SDTE-MAC的MAC层吞吐量提升了9.2%,信道时隙利用率提升了10.9%,数据时延降低了22.2%。

一种移动感知的太赫兹无线局域网定向MAC协议

现有太赫兹无线局域网定向MAC(Medium Access Control)协议中,节点移动情况下PNC(PicoNet)发送beacon帧时存在部分控制字段浪费、CTAP(Channel Time Allocation Period)中PNC与DEV(Device)进行波束赋形开销偏大等问题。为此,提出了一种移动感知的太赫兹无线局域网定向MAC(Mobility-aware Directional MAC,MA-MAC)协议。该协议采用基于卡尔曼算法的节点扇区预测机制对移动节点的扇区范围进行迭代预测,采用基于DEV扇区预测的beacon帧内容填充机制对beacon帧中时隙分配字段进行填充,采用基于节点扇区预测的快速波束赋形机制使得PNC与DEV之间波束赋形操作简化。通过仿真验证,与基于IEEE 802.15.3c的太赫兹无线局域网定向MAC协议和现有协议进行对比,MA-MAC协议下网络吞吐量得到了提升,网络平均时延、网络整体控制开销得到了改善。

高效低碰撞的太赫兹无线定向MAC协议

针对网络中节点在争用访问时期发送消息碰撞、时隙分配机制低效和空闲时隙浪费等问题,提出了一种高效低碰撞的太赫兹无线定向MAC协议.文中提出了3种新机制,分别是基于缓存权重的分组机制、复用竞争机制以及时隙分配机制.首先,在微网控制器(Piconet Coordinator,PNC)中生成缓存映射表记录节点的缓存情况;然后,根据缓存映射表为节点分组,节点在分组对应的时隙中进行时隙请求,PNC根据节点缓存为节点分配时隙;最后,未申请到时隙的节点利用剩余时隙进行复用竞争操作.仿真结果表明,所提出的方案有效地提高了网络的吞吐量,减少了消息碰撞率并降低了平均时延.

一种低碰撞多传输的水声无线网络MAC协议

针对水声通信网络中长传播时延带来的时空不确定性以及现有水声MAC协议中存在信道预约阶段握手碰撞概率较高的问题,提出了一种碰撞避免并发传输的MAC协议(Collision Avoidance Concurrent Transmission MAC protocol,CACT-MAC)。CACT-MAC协议先由目的节点发起广播测试帧,对信道进行预约。收到该测试帧的源节点通过发出带有并发传输条件的控制包进行并发传输节点的获取,同时这个控制消息还能够为后续数据包的追加传输提供支持。此协议包含一种发送优先级确定机制:根据源、目的节点传播时延与中继数据包数目来确定发送顺序。与DCT-MAC协议和Slotted-FAMA协议相比,所提协议在网络吞吐量上分别提高了5.49%和9.98%,同时在信息控制开销方面分别降低了18.87%和20.56%。

含网关节点的高时隙复用率TDMA协议

针对网络收敛慢、拓扑表不完整时导致的信道冲突以及空闲时隙浪费问题,提出一种提高节点时隙利用率和网络可靠性的多跳时分多址接入协议。该协议提出3种新机制,使用时隙请求时期快速收敛机制,加快时隙请求时期的收敛;使用空闲时隙公平重用机制,消除中心节点调度时隙碰撞问题,提高空闲时隙利用率;使用一跳邻居多层次调度机制,降低数据重传的时延。仿真结果表明,在时隙请求时期收敛时间、数据传输平均时延及数据传输成功率方面,该协议较现有协议性能更优。

无人机自组网快速稳定加权分簇算法

在无人机自组网中,网络规模增大会使节点间平均跳数增加,网络管理和路由协议运行更艰难。分簇结构可用来优化网络管理,提高网络的可拓展性。针对无人机高移动造成的簇结构不稳定以及分簇结构鲁棒性差的问题,提出了一种快速稳定加权分簇算法。该算法对比现有的加权分簇算法,对链路保持率、节点度和相对速度三个指标的选取进行改进。针对战场和应急场景下簇头节点掉线带来的簇振荡,提出了一种高效的簇维护机制。最后通过仿真验证该算法的性能,结果表明,与现有改进型加权分簇算法相比,该算法可以有效降低成簇的时间,同时在簇头节点掉线的情况下快速恢复,更适用于复杂环境下的网络部署。

一种中心节点调度时隙分配的无人机自组网TDMA协议

针对现有无人机自组网协议中,集中式树形网络中控制时隙存在冗余、帧中数据时段占比较小的问题,提出了一种基于中心节点调度时隙分配的无人机时分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)协议。该协议采用基于全网拓扑感知的时隙分配机制调整控制时段的帧结构与时隙顺序,基于中心节点调度的控制时隙复用机制提高控制时隙的利用率,缩短控制时段总长度以提高数据时段占比。与BiPi-TMAC(Bidirectional-Pipelined TDMA MAC)协议和ELDM-TDMA(Efficient and Low Delay Multi-hop TDMA)协议相比,该协议的数据平均时延和控制开销降低了9.6%和21.9%,网络吞吐量提高了10.5%,在无人机自组网场景中表现出良好的性能。

语音重复任务在轻度认知功能障碍检测中的应用

轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)通常被视为痴呆的前驱阶段,其主要特征为认知功能轻度下降。研究表明,MCI患者中语言变化可能先于其他认知功能症状,这为早期识别和干预提供了机会。MCI患者语言特点包括语速、发音和语调等异常。五个单词测验、数字延迟匹配测试和句子重复测试等语音重复任务,是评估MCI患者语言特点的有效方法,这些任务要求患者重复特定内容,分析重复准确性,从而评估其语言功能。机器学习和深度学习技术的应用,能自动提取语音重复任务数据中的MCI相关特征,提高诊断准确性。这些技术的结合应用有助于早期发现MCI,为及时干预提供依据。

3~6岁ASD儿童基于事件前瞻记忆的损伤:执行功能的作用

为了解3~6岁自闭症儿童基于事件前瞻记忆能力的发展特点和损伤机制,本研究采用实验室前瞻记忆范式,比较了自闭症儿童与正常儿童基于事件的前瞻记忆和执行功能表现。结果显示,相比于正常儿童,自闭症儿童基于事件前瞻记忆表现存在明显缺陷。而且,自闭症儿童基于事件的前瞻记忆受损与其执行功能障碍有相关,自闭症儿童抑制控制能力的发展显著预测其基于事件的前瞻记忆能力。

含氟废液资源化制备氟化钠的工艺研究

萤石资源的短缺导致氟类资源紧张,为缓解氟资源的压力,需充分提高氟资源的有效利用率。以含氟化铵或氢氟酸废水为原料,采用沉淀法将含氟废液中的游离氟资源化制备氟化钠,研究了制备过程中反应时间、温度、p H和钠盐对氟化钠产品品质的影响,探究了反应后滤液的回用次数及效果。研究结果表明:氟化铵废液在反应时间为120 min、反应温度为85℃的条件下,氟离子与氯化钠中钠离子的物质的量比为1∶1反应时,制备的氟化钠品质最佳(98.30%),产率为67.92%,反应后滤液除氟后蒸发,氯化铵的含氮质量分数为24.47%,达到农业用氯化铵合格品要求;含氢氟酸废液通过中和法加氢氧化钠调节pH至6,制备的氟化钠的质量分数为98.15%,且滤液至少能回用5次。该研究实现了不同成分的含氟废液均可资源化制备氟化钠的工艺流程,极大程度减少了氟资源的浪费,使氟资源得到充分有效的利用。

一种自适应蚁群算法改进的短波令牌环协议

在短波令牌环组网过程中,由于节点入环的随机性,形成的令牌传递顺序存在多余的中继,导致令牌控制开销过大,网络时延增加,从而影响到整个网络的性能.为了解决上述问题,本文提出了一种自适应蚁群算法优化的短波令牌环协议.首先,由一轮令牌传递得到网络全部节点的距离矩阵,用来构建初始解空间.其次,通过蚁群算法求解每轮周游的最短路径并对各节点的信息素强度进行更新.最终,经过多次迭代比较后,即可得到最优传输路线.实验表明,优化后的协议重组了相邻节点间前驱后继的关系,省去冗余的令牌转发过程,最大化减少了整个环周期长度,从而节省了令牌绕环的时间.同时在网络平均时延和总控制开销方面明显优于现有协议,验证了该协议的可用性和优越性.

隐蔽线索对基于时间前瞻记忆的影响

本研究通过三个实验,从不同角度考察隐蔽线索对基于时间前瞻记忆的影响,以期进一步了解基于时间前瞻记忆的加工特点。实验1A旨在考察不同进行中任务线索条件下基于时间前瞻记忆的表现差异;实验1B旨在考察不同干扰任务条件下的线索对基于时间前瞻记忆的影响;实验2旨在考察嵌入不同的前瞻记忆任务线索和进行中任务线索对基于时间前瞻记忆的影响。结果表明:(1)适当的隐蔽线索对个体的基于时间前瞻表现具有促进作用。对于提示回溯成分的隐蔽线索,时间线索无论隐藏在进行中任务中还是干扰任务中都显著提高被试基于时间前瞻记忆的表现。(2)与出现在干扰任务阶段中的线索相比,出现在进行中任务阶段中的线索更能提高个体基于时间前瞻记忆的表现,说明线索越临近目标时间,促进效应越大。(3)基于时间范式的线索能够促进基于时间前瞻记忆表现,基于事件的线索则不能。本研究结果支持随机游动模型。

基于视觉的智能测温软件系统设计与开发

以LF精炼炉的智能测温需求为背景,运用高温红外图像技术和西门子PLC设计一套智能测温装置,并对装置控制系统进行软硬件设计开发。采用模块化设计方法,利用Visual Studio 2017开发环境下的MFC框架开发了基于视觉的智能测温软件系统,优化了精炼过程中的测温工序,同时系统的远程控制与图像可视化大大提高了作业效率,降低了测温成本。测试结果表明,该系统能够满足LF精炼炉智能测温的功能需求,系统运行稳定,人机交互效果良好,可视化程度高,具有很高的实用性,对钢铁冶金行业在LF精炼炉测温环节的自动化和智能化提供了参考。

血根碱对患者源性结直肠癌类器官生长的影响

目的探讨血根碱(sanguinarine,SNG)对患者源性结直肠癌类器官生长的影响及相关分子机制。方法体外构建结直肠癌类器官,光镜下观察类器官形态变化,HE染色观察肿瘤细胞间结构,免疫组化染色观察肿瘤标志物的表达。用不同浓度的SNG(0.1、0.3、1、3、9、27μmol·L^(-1))处理类器官,CCK-8法测细胞活性并计算药物半数抑制浓度(IC 50),Western blot检测SNG对类器官蛋白表达影响,ATP含量检测SNG联合结直肠癌临床化疗药对类器官协同效果。结果48~72 h形成囊样和实质样的三维细胞团,提示类器官构建成功。免疫组化结果,类器官中肿瘤标志物Ki67、CK20、CK7、Ep-CAM表达,进一步证实结直肠癌类器官形成。CCK-8结果显示,相比对照组,SNG组类器官数量和细胞活性降低。Western blot结果显示,p-AMPK表达含量明显上升,而mTOR和p-mTOR表达降低,自噬相关蛋白p62、Beclin1蛋白表达也发生明显变化(P<0.05)。ATP含量检测,SNG与临床化疗药联合抑制结直肠癌细胞的增殖明显强于化疗药单药组(P<0.05)。结论SNG可以抑制结直肠癌类器官生长并诱导自噬,协同化疗药奥沙利铂、伊立替康、5-氟尿嘧啶抑制肿瘤细胞增殖,其作用机制可能与调控AMPK/mTOR信号通路有关。

平均血小板体积/血小板计数比值对重症急性胰腺炎肾损伤病人的病情评估作用

目的:探讨平均血小板体积/血小板计数比值(MPV/PLT)对重症急性胰腺炎(SAP)肾损伤病人的病情评估作用。方法:60例SAP病人根据入院28 d存活情况分为存活组(42例)及死亡组(18例),根据是否满足急性肾损伤(AKI)诊断标准又分为AKI组(23例)和非AKI组(37例)。入院后收集病人的基线资料和临床数据,包括年龄、性别、基础病(高血压、糖尿病)、APACHEⅡ评分、序贯器官衰竭评估(SOFA)评分、平均血小板体积(MPV)、血小板计数(PLT)、C反应蛋白(CRP)、血清肌酐(Scr)和尿素氮(BUN)。采用Pearson相关性分析入院时病人MPV/PLT与APACHE II评分、SOFA评分及CRP的相关性;利用受试者工作特征曲线(ROC)分析MPV/PLT对SAP合并AKI病情的预测价值;采用多因素logistic回归分析SAP合并AKI的独立危险因素。结果:在性别、年龄、基础病(高血压、糖尿病)方面,非AKI组和AKI组差异均无统计学意义(P>0.05);AKI组病人的CRP、Scr、BUN、MPV、SOFA评分及APACHEⅡ评分均明显高于非AKI组(P<0.05~P<0.01);AKI组病人的PLT水平明显低于非AKI组(P<0.01)。预后结果显示,在性别方面存活组与死亡组的差异无统计学意义(P>0.05);死亡组病人的年龄、CRP、Scr、BUN、MPV、SOFA评分及APACHEⅡ评分均明显高于存活组(P<0.05~P<0.01);死亡组病人的PLT水平明显低于存活组(P<0.01);Pearson相关分析表明:SAP病人MPV/PLT与APACHEⅡ评分、SOFA评分与CRP均呈正相关(r=0.725、0.818、0.747,P<0.01);ROC曲线分析表明,MPV/PLT对预测SAP合并AKI和28 d死亡的ROC曲线下面积分别为0.616和0.816,敏感度分别为91.30%和94.40%,特异度分别为70.30%和57.10%;对SAP合并AKI多因素logistic回归分析表明,MPV/PLT、BUN及Scr可以作为判断SAP合并AKI的独立危险因素(P<0.05),而APACHEⅡ评分、SOFA评分及CRP不能作为SAP合并AKI的独立危险因素(P>0.05)。结论:MPV/PLT升高可以早期预测SAP合并AKI的发生,并且在评估病人预后方面发挥重要价值,MPV/PLT升高可以作为判断SAP合并AKI的独立危险因素。

集中式网络拥塞控制的高效RPL路由协议

针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol,GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination,CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种"乒乓效应"避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。

一种高吞吐量低时延的太赫兹无线个域网MAC协议

现有MAC协议在设计时未考虑太赫兹无线链路的衰减特性,难以稳定工作从而影响网络性能。针对此问题,提出一种适用于太赫兹无线个域网环境的高吞吐量低时延MAC协议HTLD-MAC(high throughput and low delay MAC protocol for terahertz wireless personal area networks)。HTLD-MAC协议通过采用基于信道质量预留时隙机制以及自适应确认机制,能够合理分配超帧时隙资源、提高网络吞吐量,降低数据时延。仿真表明相较于IEEE 802.15.3c和ES-MAC协议,HTLD-MAC在太赫兹链路质量较差情况下具有更好的网络性能。

安徽大别山地区沙坪沟超大型斑岩钼矿床成矿系统特征

东秦岭-大别钼成矿带斑岩钼矿床的成矿地球动力学、地球化学背景和成岩成矿机制等备受研究学者的重视,但仍有许多成矿学问题需要加强研究,特别是超大型钼矿床成矿系统的组成特征、形成与演化等还需要加以系统总结。本文以翟裕生院士的成矿系统理论为指导,选取具有代表性的沙坪沟斑岩钼矿床作为研究对象,在总结前人研究成果和作者前期工作的基础上,归纳沙坪沟钼矿床地质特征,分析成矿系统的构成,通过综合对比研究,提取系统成矿特色。沙坪沟钼矿床形成于陆内伸展环境,是中国东部中生代大规模岩浆-成矿事件的产物,其含矿斑岩起源于古老下地壳+大别杂岩+岩石圈地幔,钼主要源自古老下地壳+大别杂岩,岩浆演化与热液活动持续了约24 Ma,形成了一个直径约为3 km左右的球状巨型斑岩钼成矿系统。成矿流体经历了由早期的高温、中盐度、较高氧逸度、低碱度、低pH值、低密度,中期的中高温-中温、低盐度与高盐度共存、低密度与高密度共存、低氧逸度、富CO2,向晚期的低温、低盐度、贫CO2、较高氧逸度、较高碱度、较高pH值、较高密度进行演化的过程,含Cl络合物由于温度、氧逸度下降和流体沸腾产生的相分离导致Mo的沉淀,形成了巨量钼金属的聚集。与国内外主要的斑岩钼成矿系统相比,沙坪沟钼矿床的成矿系统具有单矿体、巨系统、先天富、长孕育、多来源、高演化、多期次、超富集等鲜明的成矿特色。应用成矿系统理论,不断深入研究这一世界级超大型高品位斑岩型钼矿床的成矿作用和成矿过程,对于全面揭示斑岩型钼矿床的成因以及同类矿床的找寻都具有十分重要的意义。

温度对粒铸XLDB推进剂固化的影响

采用造粒浇铸工艺制备交联改性双基(XLDB)推进剂,研究了固化温度对XLDB推进剂的品质,力学性能,燃烧性能的影响,通过光学显微镜和扫描电镜观察了粒铸XLDB推进剂不同固化时间的微观形态变化,分析了粒铸XLDB推进剂的固化机理,明确了温度对粒铸XLDB推进剂固化影响的原因,提出了粒铸XLDB推进剂台阶式固化温度方案:固化前期的温度应低于45℃,为物理固化的顺利进行提供充足的时间;固化后期的温度可提高到60℃,以加快化学固化的完成。结果表明,固化温度是影响粒铸XLDB推进剂品质的关键因素,随着温度的升高,化学固化速度比物理固化速度提高的幅度大,粒铸XLDB推进剂固化的品质在很大程度上取决于固化初期物理固化和化学固化的速度对比,固化初温高于45℃对提高粒铸XLDB推进剂性能不利。