用UDPE技术检测感染鼠疫菌植物

用ＵＤＧ（尿嘧啶糖化酶）防ＰＣＲ产物污染，以两个不同基因为靶序列检测同一病原菌和微孔板杂交－酶联显色检测 ＦＣＲ产物的ＵＤＰＥ（ＵＤＧ－Ｄａｐｌｅｘ ＰＣＲ－ＥＩＡ）技术，检测感染鼠疫菌植物５０份，检出阳性３５份，而常规直接培养阳性仅５份。表明ＵＤＰＥ技术灵敏度高、特异性强。

UDPE法检测鼠疫菌的应用研究

[目的 ]评价 UDPE(UDG- Duplex PCR- EIA)技术在鼠疫菌检测中的效果和应用价值。 [方法 ]用 UDPE方法对鼠疫菌和其它耶尔森菌等 17株细菌及对鼠疫菌不同的菌量梯度进行检测。以鼠疫菌接种动物 ,并取动物模型的不同脏器组织同时进行分离培养和 UDPE检测比较。 [结果 ]UDPE检测系统可以特异性地对鼠疫菌进行检测 ;在梯度稀释菌液提取的模板检测中 ,灵敏度可达 0 .0 5个菌 /μl;对于接种动物的肝、脾等脏器材料阳性检出率显著高于分离培养法。 [结论 ]UDPE技术是一套特异性强、灵敏度高的检测系统 ,可有效地应用于鼠疫菌的检测和鉴定。

类鼻疽伯克霍尔德氏菌UDPE检测方法的建立和应用

目的 建立防止产物污染的UDPE(UDG -DuplexPCR -EIA)技术 ,用于检测类鼻疽伯克霍尔德氏菌。方法 选择类鼻疽伯克霍尔德氏菌FUR(FerricUptakeRegulator)基因为靶序列 ,设计两对引物进行PCR扩增 ,用UDG(尿嘧啶糖基化酶 )防止PCR产物污染 ,并用微孔板杂交 -酶联显色检测扩增的PCR产物片段 ;用不同的模板考察方法的特异性和灵敏度。结果 该检测系统可以特异性地检测类鼻疽伯克霍尔德氏菌 ;对于纯DNA模板 ,检测灵敏度可以达到 10fg/ μl;对于系列稀释菌液提取的模板 ,灵敏度可达 0 1个菌 / μl;对于模拟污水标本、模拟组织标本和模拟土壤标本的检测灵敏度分别为 10个菌 / μl,10 0个菌 / μl和 10 0个菌 / μl;检测系统可以防止 10 9个PCR产物分子的污染 ;检测系统可以在 37℃下稳定保存 7d。结论 本研究建立了稳定的 ,防止产物污染 。

UDPE在鼠疫腐败材料检测中的应用

[目的 ]探讨UDPE在鼠疫腐败材料检测中的实际应用价值。[方法 ]用鼠疫EV菌感染小白鼠 ,未腐败前同时进行反向血凝试验 (RIHA)及UDPE检测 ,确认感染 ;经实验室模拟自然腐败不同天数后 ,再次检测。 [结果 ]经 16d以下(含 16d)腐败的脏器 (肝、脾 )RIHA和UDPE法检测均阳性 ,经 5 0d腐败取骨髓材料 ,UDPE法检测阳性率比RIHA法高。[结论 ]UDPE法适用于鼠疫腐败材料的检测。

用UDPE技术检测和鉴定鼠疫耶尔森氏菌

我们建立了用UDG(尿嘧啶糖基化酶)防PCR产物污染,以两个不同基因为靶序列扩增检测同一病原菌和用微孔板杂交-酶联显色检测PCR产物的UDPE(UDG-Duplex PCR-EIA)技术,并用于鼠疫耶尔森氏菌的检测与鉴定。结果表明,该系统可以特异地检测和鉴定鼠疫耶尔森菌,检测灵敏度可以达到1CFU/ml。

基于以太网技术的光电信号检测系统

针对光信号检测传输速率低、传输距离短及检测成本高等问题,结合EP4CE115F29C7N型芯片,设计基于以太网的光电信号检测系统。该系统将光电信号采集模块采集到的信号通过AD7606采样并进行预处理后存储到片外SDRAM,同时在UDP/IP协议基础上设计以太网通信模块,将数据通过数据包的方式发送到上位机,并基于LabVIEW设计光信号采集监控系统,实现对上传数据的滤波和实时检测。通过对比输入信号和LabVIEW监控系统显示信号的一致性,验证了系统的正确性。实验结果表明:该系统可以减少光检测信号远距离传输的数据损耗,提高光电信号的检测效率,有较好的实时性和可读性,且程序移植灵活,节约并缩短了光电检测成本和系统开发时间。

自驱动关节臂坐标测量机可视化监控平台设计与仿真

针对传统坐标测量机人工测量模式误差大、运动仿真平台三维可视化效果差的缺陷,以六自由度自驱动关节臂坐标测量机为研究对象,基于Unity 3D软件设计了一款自驱动关节臂坐标测量机三维可视化监控平台。利用SolidWorks软件建立测量机三维模型,联合3ds Max软件完成了三维模型的优化处理与导入,采用Unity 3D自带的UI组件搭建了可视化界面框架,编写C#脚本绑定模型零件,实现虚拟坐标测量机自驱动控制。研究内容包括三维建模与轻量化处理、模型加载、可视化监控平台界面设计、测量机运动仿真以及UDP通信实现数据实时传输。通过对自驱动关节臂坐标测量机虚拟可视化仿真平台的研究,实现测量机自驱动控制与动态测量实时监测,研究成果对三维可视化监控在测量机领域的应用具有重要意义。

CAN总线错误检测系统设计与分析

为尽早发现CAN总线上数据传输时发生的错误、及时修复故障节点,设计了一种以FPGA为核心控制器的CAN总线错误检测系统。系统使用Verilog硬件描述语言编写CAN控制器,实现CAN总线协议的解析功能。分析总线上发生错误的类型,能够对位错误、填充错误、校验错误、格式错误和应答错误进行检测。检测结果以固定格式封装于UDP数据段,通过UDP驱动程序发送至上位机进行显示。模拟CAN通信环境对系统进行测试,结果表明,系统能够正确检测出CAN总线上发生的错误,对保障总线通信的稳定性方面具有一定的应用价值。

基于主被动结合的新型UDP反射放大协议识别方法

反射放大攻击因具有优质的流量倍增能力和反追踪溯源能力正逐步成为主流的DDoS攻击手段。近年来不断涌现以OpenVPN等物联网协议为代表的新型UDP反射放大攻击方法,并且呈现出多协议组合反射放大的趋势。然而,当前UDP反射放大检测方法存在检测结果不准确、检测效率不足等问题。针对上述问题,为提升UDP反射放大检测能力,提出了一种基于主被动结合的新型UDP反射放大协议识别方法。首先,通过主动探测的方法获取已知的物联网反射放大协议流量,并将其作为实验数据集;其次,在流量自动化分析过程中使用双重阈值判定和多元特征匹配方法捕获未知的反射放大协议和触发方式;最后,通过重放的方式进行验证。实验结果表明,该方法可有效检测UDP反射放大流量,精度达到99.88%,并且发现了QUIC协议潜在的反射放大能力,有效提升了反射放大攻击的防护能力。

国产FPGA通用以太网控制器的设计与实现

目前由于国际芯片供应链的不稳定性,我国在FPGA领域面临着重要的工程应用替代挑战,尤其是在人防工程领域,大规模的工程项目急需国产FPGA技术来满足需求.因此,本文针对实时通信领域,特别是物联网网关的以太网控制器应用,进行了国产化替代的研究.首先,在中科亿海微国产FPGA上,设计了基于流水线处理的兼容ARP、UDP、IP、ICMP等多种协议的UDP协议栈以及基于真双端口RAM和异步FIFO的兼容三速以太网的处理模块,实现了三速以太网控制器在国产FPGA上的部署及应用.并且考虑到国产FPGA现有的IP库不全的因素,本设计只采用了常用的FIFO和RAM的IP进行设计,方便了后续移植到其他国产FPGA上的需求.最后,本设计对部分模块进行了仿真测试,仿真测试表明,该控制器可以实现UDP协议传输、主动ARP、被动ARP、ARP表查询、ping、多协议优先级仲裁等功能,足够满足物联网网关中以太网控制器的使用需求.

面向运动控制器的千兆以太网通信模块的设计与实现

针对传统通信方式无法满足运动控制器对传输速度和实时性要求的问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的千兆以太网实现方案。结合UDP/IP协议中数据帧的封装和解析过程,对MAC层、IP层以及UDP层进行一体化设计,开发了一款低成本的千兆以太网通信模块。经仿真和硬件测试,该模块的主频最高可达179.76 MHz,数据帧接收与发送之间的间隔仅为444 ns,且存储器资源使用量不到1%,满足千兆以太网的传输速率及实时性要求。除正常的以太网通信功能外,该模块还实现了数据帧的清除和重发功能以及对通信模块的IP和MAC地址进行动态配置,为实现运动控制器的以太网通信提供了低成本的解决方案。

面向托卡马克破裂预测的实时数据采集系统设计

[目的]等离子破裂是托卡马克核聚变装置运行中的重大威胁。破裂缓解系统可以降低等离子体破裂对装置的危害,其动作时机高度依赖于实时运行的等离子体破裂预测系统对等离子体破裂时刻的预测。基于深度学习的神经网络已被用于训练等离子体破裂预测模型,其实时运行需要来自多种诊断的大量实时数据。[方法]文中提出一种实时数据采集系统的设计方案。该系统基于模块化结构进行设计,分为多通道采集模块、ADC转换控制和数据读取模块、数据分组与封装模块和数据传输网络模块。数据传输网络模块基于运行在FPGA上的10 G速率的硬件UDP网络协议栈进行构建。该硬件UDP协议栈具有确定性的数据传输过程,使得系统具有很低的传输时延。[结果]该实时数据采集系统的采样率可以达到每通道2 MSa/s,数据吞吐速率超过9.3 Gb/s,数据传输延迟小于10μs。[结论]该实时数据采集系统可以为破裂预测程序提供快速传输的实时诊断数据流。高采样率使得系统可以对辐射、电子温度等1维诊断进行实时传输,提高数据时间分辨率。高数据吞吐率可以提高诊断数据的传输数据量,低数据传输时延可以减少破裂预测模型获取诊断数据的时间。

基于FPGA的雷达/GPS数据融合存储系统设计

现阶段高速测绘成像雷达回波信号数据量大、传输速率快,完整的实时存储高精度GPS信息的雷达数据是测绘成像的关键,面对此类系统要求满足高精度、数据融合编帧、大容量、高速度、全程准确存储等一系列问题,该文设计一种高速雷达融合数据接口控制存储系统。该系统主控模块以FPGA作为主控芯片,接收10路30 MB/s的LVDS数据和1路GPS串口数据,并进行组合编帧,打包数据通过以太网发送给上位机,最后通过LabView上位机软件将数据存储在硬盘内。最终通过试验验证,可以完整无误地将融合采编数据存储在硬盘内。

利用用户数据报协议数据驱动的液压六自由度并联机构虚拟现实技术

针对复杂系统虚拟现实技术应用时实现精准描述系统的动态工作原理,复现真实系统的运动控制功能比较困难的问题,以具有高阶、非线性、强耦合等特征的液压六自由度并联机构为研究对象,提出了一种利用用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)实现专业软件MATLAB与虚拟现实开发软件Unity3D的虚拟现实技术。首先利用三维建模软件SolidWorks构建并联机构三维模型,将模型导入Unity3D软件中并对其施加关节约束;其次对并联机构进行运动学反解,建立MATLAB与AMESim联合仿真模型;最后通过UDP协议,实现MATLAB与Unity3D双向实时数据交互并驱动虚拟机构动作。仿真表明:虚拟机构动作完全符合真实物理系统的工作原理,基于UDP协议数据驱动的虚拟现实技术具有很好的准确性与实时性。

国产化无人机机载数据链路系统模拟器设计

针对无人机链路系统在可靠性设计和有效性验证过程中的仿真要求,设计了一种模拟器,利用国产现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为主控芯片,生成虚拟航迹信息,模拟链路数据解析和通信协议转换。使用滑窗式数据处理与环形缓存相结合,实现虚拟航迹信息并行缓存与计算;通过数据流加和校验法来实现通信过程差错控制;运用并行存取数据来模拟多端口RS422机载总线通信;利用千兆以太网UDP组播方式实现模拟器与无人机地面站之间通信,并采用星型拓扑结构,由FPGA完成对系统中任务载荷设备数据轮询和调度。当数据帧长度为1200 B时,模拟器以太网传输速率947.52 Mb/s。研究成果在无人机链路系统模拟方面有一定工程化应用价值。

基于FPGA的PAL图像数据解码与传输设计

为了满足地面监控设备将视频数据快速上传至存储设备的需求,解决图像传感器输出PAL制信号的模拟解码和数据传输的问题,设计了基于FPGA的PAL数据输入、网络接口输出的硬件模块。通过解码器将PAL模拟信号转换为并行数字信号,并在FPGA端将输入数据进行奇偶场数据缓存,通过乒乓操作实现隔行转逐行的视频输出。同时在FPGA内部采用调用MAC软核的方式在UDP协议上增加重传机制和异步FIFO,实现数据的网络传输。

基于物联网的新时代物流应用研究

针对目前物流快递发展过程中存在的产品安全性差、智能化程度不高等问题,提出了一种基于物联网技术的快递安全运输应用方案。利用传感器设备对快递运输过程中的位置以及环境参数进行采集,配合UDP或MQTT网络传输技术,智能显示快递的位置以及工作状态。在终端利用平台Java代码对数据进行处理判断并提供对应决策,降低快递损毁风险,提高用户体验,节约检录人员成本,帮助企业以及大众获得更多便利,为智慧物流提供可行性方案以促进物流行业的可持续发展。

基于FPGA的远程直流电机控制系统研究

针对外场试验中运动控制系统实时性与准确性问题,提出了以FPGA为核心的以太网传输电机运动控制系统方案;通过上位机完成对多个直流电机方向、速度、位置等的远程控制,实现了软硬件相结合;采用YT8511/H芯片、RGMII接口和Altera官方IP核搭建了FPGA的高速以太网通信接口,运用三段式状态机实现了UDP通信协议,通过增量式光电编码器完成电机位置反馈,以Verilog硬件描述语言为基础,编写了电机驱动程序和编码器信号处理程序,对系统的通信、输出脉冲以及编码器信号处理进行了实验和仿真;结果表明,系统满足远距离控制需求,定位精度可达0.09°,有较好的移植性。

面向大规模AI数据流的接入算法和调度机制

在人工智能数据流边缘接入集群中,拥有更高的接入带宽固然重要,但高效的AI数据流接入算法和调度机制更能够充分发挥接入服务器网卡等硬件性能。论文提出针对大规模AI数据流的并发接入算法和调度机制。针对AI数据单元大小动态变化的不稳定性接入,设计区域动态分组接入算法和基于接入服务器资源预测的数据流迁移调度机制。集群实验结果表明,区域动态分组接入算法可以更好地满足大规模AI数据流接入请求;在保证接入服务器集群数据流总并发量前提下,基于资源预测的流调度机制使得接入服务器资源利用均衡,大大降低系统AI数据单元丢包率。

易文教授/朱强研究员团队提出高效标记和鉴定核心岩藻糖基化的新策略

2024年9月15日,浙江大学生命科学学院易文/朱强研究员团队与美国科学院院士Linda C. Hsieh-Wilson团队合作在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)在线发表了题为“Chemoenzymatic labeling,detection and profiling of core fucosylation in live cells”的研究论文(DOI:10.1021/jacs.4c09303)。该研究利用糖基转移酶1(GALT-1)的高度特异性以及对改造底物UDP-Gal-6-N3的适配性,实现了对核心岩藻糖基化修饰的高选择性和高灵敏度标记、荧光成像和富集等多功能检测。研究人员使用线虫来源的GALT-1作为酶标记方法的工具酶,设计并合成了带有叠氮基团的底物UDP-Gal-6-N3,并结合点击化学反应将荧光基团或生物素连接到核心岩藻糖基化修饰的蛋白上。