基于分集的非相干多进制正交调制迭代译码研究

为了解决无线通信系统低速率传输面临的瞬时快衰落明显、归一化多普勒很大、接收信号弱等多种难题,提出了基于分集的非相干多进制正交调制迭代译码体制。首先,构建了非相干多进制正交调制迭代译码模型,给出了基于最大值映射的简化解调译码方法;其次,设计了基于分集的非相干多进制正交调制迭代译码系统方案,分析了信道容量极限关键参数,推算出编码码率与信噪比关系,提出了基于分集合并信号概率密度的性能分析方法;最后,采用蒙特卡洛仿真方法,结合高斯信道与瑞利衰落信道进行了系统仿真验证及性能分析。结果表明:在归一化多普勒0.5的瑞利衰落信道仿真环境下,采用16重分集、32阶正交调制、Turbo/低密度奇偶校验码(LDPC)迭代译码,编码码率为2/3、编码信息长度为384的设计方案,可实现信噪比低至3 dB时的稳定通信。所提出的基于分集的非相干多进制正交调制迭代译码方法,实现了低信噪比高可靠传输,可为低速率无线通信系统设计提供参考。

三峡水库运行后汉口—九江河段水位变化特征及成因

大型水库的修建引起坝下游的水位调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究汉口—九江河段水位变化特征及成因,采用M-K分析法分析1988—2022年汉口、黄石港和九江站的水位变化趋势,并使用基于距平残差的水位变幅分析方法和一维水动力模型,分析河道冲淤、下游水位和阻力变化对不同特征流量下水位变化的影响。研究结果表明:①三峡成库前,除九江站枯水位呈显著性下降趋势,各级流量下的水位均没有显著性变化趋势。②三峡成库后,九江站的水位变化趋势与建库前相同;汉口站、黄石港站在12000 m^(3)/s和20000 m^(3)/s下的水位呈显著性下降趋势,12000 m^(3)/s时降幅分别为0.072、0.045 m/a,20000 m^(3)/s时降幅分别为0.048、0.027 m/a;水位变化的临界转换流量约为30000 m^(3)/s,在该流量附近水位未出现明显变化;当流量大于30000 m^(3)/s时,水位呈非显著性上升趋势,45000 m^(3)/s下的升幅分别为0.037、0.049 m/a。③临界转换流量以下水位下降的主导作用为河道冲刷,临界流量附近的水位未出现明显变化源于阻力增大作用接近抵消了河道冲刷的影响,临界转换流量以上的水位上升源于阻力增大作用更加明显,个别年份的洪水位上升显著源于下游水位顶托作用明显。

M通道与神经精神疾病和心血管疾病研究进展

M通道是电压门控钾通道Kv7家族的重要组成部分,主要分布在神经系统和血管系统中。M通道介导M电流(Im),稳定细胞膜电位和抑制异常放电,在调节神经元兴奋性和血管张力方面发挥重要作用。研究显示,M通道功能异常与神经精神疾病和心血管疾病存在密切关系,是药物治疗的关键靶点。本文对M通道在不同组织中结构异质性和功能进行概述,并综述其在癫痫、阿尔茨海默病、抑郁症、高血压、冠状动脉疾病、肺动脉高压等神经精神疾病和心血管疾病发生发展中的作用,为疾病治疗提供新视角和靶点。

冰片通过TRPM8减轻小鼠心肌梗死后炎症反应并抑制心脏重构

目的:研究冰片(borneol)对小鼠心肌梗死(myocardial infarction,MI)后炎症反应和心脏重构的作用及可能机制。方法:8周龄野生型(wild-type,WT)C57BL/6小鼠和瞬时受体电位阳离子通道M亚家族成员8(transient receptor potential cation channel subfamily M member 8,TRPM8)基因敲除(TRPM8 gene knockout,TRPM8−/−)小鼠随机分为假手术组和MI组,再分别用生理盐水(对照组)或冰片(冰片组)灌胃。绘制小鼠MI后生存曲线,28 d后超声心动图检测心脏功能,多导生理记录仪测量血流动力学参数,病理染色观察MI面积、心肌肥大和间质纤维化,并检测梗死交界区心肌中炎症反应情况。结果:在WT小鼠中,梗死交界区心肌组织中TRPM8表达显著增加(P<0.05),冰片对心脏中TRPM8表达无影响(P>0.05),但可提高小鼠生存率,缩小MI面积,抑制MI后心脏重构,改善心脏功能(P<0.05或P<0.01);在TRPM8−/−小鼠中,冰片对小鼠生存率、MI面积、心肌肥大、心肌纤维化和心脏功能未见明显影响(P>0.05)。在WT小鼠中,冰片可减少中性粒细胞和巨噬细胞的浸润(P<0.01),抑制炎症因子肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6和单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)过度表达(P<0.05或P<0.01);而在TRPM8−/−小鼠中,冰片对炎症细胞数量和炎症因子表达未见明显影响(P>0.05)。结论:TRPM8可能是冰片在心脏的作用靶点;冰片可能通过TRPM8减轻MI后炎症反应和抑制心脏重构,改善小鼠MI后的心脏功能。

大规模多输入多输出可见光通感一体化系统的信道状态信息还原和定位

得益于丰富的频谱和光源,可见光通信感知一体化(IVLCP)系统为解决高性能通信定位的室内无线网络需求提供强有力的技术支撑。同时,大规模多输入多输出(m-MIMO)技术能有效提高IVLCP网络的服务范围和质量。然而,m-MIMO赋能的IVLCP网络的信道环境更加复杂且先验信息更易变化,这使得传统方法难以快速准确地完成信道估计和定位。针对此,该文提出一种信道状态信息还原和定位(CSIRP)网络,该网络不仅能够有效地捕捉复杂分布的可见光通信信道特征,同时能够应对信道状态的时变性,从而提高信道和位置估计的鲁棒性和动态适应性。具体而言,CSIRP网络首先基于条件生成对抗思想自适应训练生成器和鉴别器,进而实现根据接收信号进行信道估计,接着结合长短期记忆网络(LSTM)从估计的信道中获取接收终端的位置估计值。仿真结果表明,采用CSIRP网络所获得的信道状态准确度和定位精度均优于现有的深度学习参考方法,这为m-MIMO赋能的IVLCP系统提供了可靠和精准的信道状态信息和位置感知能力。

反向散射通信中标签选择策略中断性能分析

该文研究的反向散射通信(BackCom)系统由1个专用射频信号源、若干个标签及1个目的节点构成。在考虑了信道估计误差(CEE)的前提下,该文在Nakagami-m信道中,提出了能够最大化目的节点信噪比(SNR)的标签选择策略,推导了所提策略的中断概率和分集增益的解析表达式。该文的分析中,考虑了标签自身能耗对系统性能的影响。仿真结果验证了理论分析的正确性,同时考察了关键参数对系统性能的影响。理论分析和仿真结果均表明,信道估计误差的存在使得系统的分集增益为0。

基于M带小波变换的焊接熔池图像边缘检测

利用M带小波变换理论对CO2 焊图像进行处理。基于Mallat小波模极大值边缘检测技术 ,研究了熔池边缘和焊缝位置的M带小波检测方法及算法实现 ,对边缘检测结果进行了分析。对CO2 焊图像处理结果表明 ,用M带小波变换理论构造的小波基对提取熔池边缘和焊缝位置效果较好 ,可用于熔深控制。

MIMO-RFID系统反向识别距离研究

超高频(UHF)射频识别系统(RFID)读取可靠性受多径信道制约,而多天线分集技术(MIMO)被认为能有效提高其链路可靠性。不同于一般的无线通信系统,UHF RFID反向链路是两个多径信道的级联,本文基于最大比合并(MRC)准则,分阅读器单站和双站天线情形,导出了Nakagami-m多径信道下单天线(SISO)与多天线(MIMO)RFID系统反向识别距离(RIR)均值的解析表达式,并通过数值仿真和实际测试研究了相关因素对RIR均值的影响。实验结果表明:MIMO技术能有效提高多径信道下UHF RFID系统的反向识别距离,并且阵列天线数越多、信道相关系数越小、信道衰落参数m越大,RIR均值将越高。

分数阶傅里叶域滤波器组的一般化设计方法

分数阶傅里叶变换相对于传统的傅里叶变换具有灵活的时频分析特性,在最优分数阶傅里叶域进行滤波可以实现对某些非平稳信号的最优检测和参数估计以及对某些干扰和噪声的滤除.分数阶傅里叶域滤波器组理论的提出弥补了分数阶傅里叶域滤波不具备多尺度分析以及运算量过大的缺点,但现有的分数阶傅里叶域准确重建滤波器组设计方法不具备形式一般化的特点,很难满足很多实际工程的需要.本文从分数阶傅里叶域多抽样率信号处理基本理论和分数阶卷积定理出发,推导出了分数阶傅里叶域准确重建滤波器组的一般化设计方法,为分数阶傅里叶域滤波器组理论在实际工程中的推广应用奠定了理论基础.最后,仿真实验验证了本文所提分数阶傅里叶域滤波器组一般化设计方法的有效性.

一种基于导频的OFDM系统信道估计方法

提出一种使用矩形导频图案的OFDM信道估计方法。接收端首先在频率方向估计信道,然后在时间方向插值。该方法仅需累加和少量乘法运算就能估计出信道冲激响应,复杂度低,实时性高。在未编码16QAM-OFDM系统中,通过仿真将提出的方法与线性、cubic和MMSE插值法进行均方误差和误比特率的比较。结果表明该方法性能优于前两者,接近后者。

电压依赖性钾通道与人类神经性疾病

电压依赖性钾通道是钾通道超家族中成员最多 ,最为复杂的亚家族。主要包括Kvα亚单位和辅助亚单位两部分。其中快速失活A型通道和毒蕈碱敏感的M通道已被大量研究。它们广泛分布于神经系统 ,主要参与各种生理和病理作用 ,如膜兴奋性的产生、神经递质的释放、神经元细胞的增殖和退化 ,以及神经网络的信号传递等。目前发现Kv通道亚型或亚单位的突变与学习和记忆的损伤、共济失调、癫痫。

Nakagami-m衰落信道下固定增益中继系统性能分析

在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有协作分集时系统的中断概率和ASER表达式以及接收信噪比的n阶矩的闭合表达式.仿真结果显示,所推导的闭合表达式与数值仿真结果吻合良好,协作分集和较大的m值可提升系统性能,中继前后两跳的信道质量对系统性能的影响并不相同.

磷脂酶C信号通路与M通道调控

M型通道作为一种外向型电压依赖型钾通道,在调节神经系统兴奋性方面发挥着重要作用。M通道的功能受到体内多种因素的调节,其功能失常往往导致神经系统疾病。自M电流被发现后的20多年时间里,人们对其调节机制进行了大量深入细致的研究。磷脂酶C信号转导通路目前被认为在M通道的调控过程中发挥了重要作用。因此本文将对这一信号通路中各个环节对M通道的调节作用及目前一些最新的研究进展进行综述。

基于m序列的信道编码信息隐藏算法

信道编码信息隐藏技术是一门新兴的信息隐藏技术。该文提出了一种基于m序列的信道编码信息隐藏算法。该算法采用m序列对秘密信息进行伪随机加扰,并利用m序列来选取秘密信息在码字载体中的嵌入位置。实验结果表明该隐藏算法具有较好的不可检测性和较高的安全性。

自适应变速率分组CDMA系统性能分析

针对变速率分组CDMA系统的不足,提出新的自适应变速率分组算法,通过线性拟合方法定量描述负载和用户数据传输速率最佳匹配关系,该方法不仅能根据信道中负载情况自动调整用户数据传输速率,而且还能最大限度地保证较高的信道的数据吞吐量。

福姜沙水道双涧沙守护工程水动力特性

通过河演分析和河工模型试验,对福姜沙河段双涧沙守护工程进行水动力特性研究。河演分析表明,双涧沙浅滩处于多级分汊段,沙体冲淤和洲头频繁进退是各汊河床冲淤变化和航道条件稳定的关键所在。从潮位、流速和汊道分流比等方面,对前期研究推荐的"人字形"双涧沙守护工程实施后的护滩效果及其对河势、防洪和周边的影响等进行了研究。研究结果表明,工程实施封堵了窜沟、减小了双涧沙上的越滩流,双涧沙及其滩槽格局趋于稳定,可改善现有航道条件,为后续12.5 m深水航道线路选择和治理奠定基础。

Nakagami信道下MIMO解码转发中继系统的安全性能分析

在协同自适应解码转发中继系统中,该文针对Nakagami-m衰落信道,研究了基于多天线低复杂度的机会式传输策略的物理层安全性能。为充分利用天线分集增益提升系统安全性能,发送节点均采用发送天线选择策略,接收节点均采用最大比合并策略。推导了系统安全中断概率的闭合表达式,并进一步提供了渐近性能分析,得到了系统的安全分集阶数。仿真结果验证了理论分析的正确性,并揭示了各系统参数对机会式传输方案的安全性能的影响。结果表明,通过增加合法节点的天线数和增大合法信道的Nakagami衰落信道参数可显著提升系统安全性能。

基于蚁群粒子群优化的卡尔曼滤波算法模型参数辨识

针对复杂的低压配电网通信环境,提出一种基于蚁群粒子群融合的无先导卡尔曼滤波(UKF)算法的模型参数辨识方法。对于电力线多径信道传输模型,采用具有最小均方误差估计效果的UKF辨识算法。针对UKF算法通过试验调节难以取得最佳滤波效果的问题,提出基于蚁群粒子群算法优化UKF噪声矩阵的方法,同时引入蚁群算法将惯性权重离散化以提高粒子群算法的搜索效率,克服其容易发生早熟收敛的缺点。试验和仿真结果表明,采用该优化算法辨识电力线信道模型可克服参数的分散性,提高拟合精度并缩短辨识时间。

Nakagami-m衰落信道下D2D通信自适应调制算法研究

针对Nakagami-m衰落信道中,D2D(device to device)通信频谱利用率低的问题,设计一种基于非数据辅助误差矢量幅度(NDA-EVM, nondata-aided error vector magnitude)的自适应调制算法。以NDA-EVM作为信道质量评估参量,根据最大似然准则建立NDA-EVM与误码率(SER, symbol error ratio)的定量关系,据此设计SER约束下的MQAM调制方式切换机制;结合有限状态马尔可夫信道模型以及数据缓存处理,分析系统的分组丢失性能和频谱利用率。理论分析和仿真实验表明,基于NDA-EVM的自适应调制算法在不同调制方式的阈值下的准确性,明确系统QoS与分组丢失率的关系;在保持低算法复杂度的同时,提高了系统频谱利用率,对比传统算法,频谱利用率提升了0.752 bit·(s·Hz)-1。

Nakagami-m信道下双向中继选择的中断概率分析

在并行多双向中继通信系统中,提出了一种低复杂度的中断概率最优的中继选择策略,各个中继只需利用本地信道状态信息(CSI)进行分布式的选择.在Nakagami-m信道下分析了所提策略的中断概率性能,推导了系统中断概率的闭合表达式.仿真结果显示,该中继选择策略的中断概率性能在2种信道情况下均优于其他中继选择算法,且随着中继数的增加,所提策略可充分利用多中继分集提升系统中断概率性能.