Bisoprolol reverses down-regulation of potassium channel proteins in ventricular tissues of rabbits with heart failure

Remodeling of ion channels is an important mechanism of arrhythmia induced by heart failure （HF）. We investigated the expression of potassium channel encoding genes in the ventricles of rabbit established by volumeoverload operation followed with pressure-overload. The reversible effect of these changes with bisoprolol was also evaluated. The HF group exhibited left ventricular enlargement, systolic dysfunction, prolongation of corrected QT interval （QTc）, and increased plasma brain natriuretic peptide levels in the HF rabbits. Several potassium channel subunit encoding genes were consistently down-regulated in the HF rabbits. After bisoprolol treatment, heart function was improved significantly and QTc was shortened. Additionally, the mRNA expression of potassium channel subunit genes could be partially reversed. The down-regulated expression of potassium channel subunits Kv4.3, Kv1.4, KvLQT1, minK and Kir 2.1 may contribute to the prolongation of action potential duration in the heart of rabbits induced by volume combined with pressure overload HF. Bisoprolol could partially reverse these down-regulations and improve heart function.

岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水治理技术

我国岩溶地质分布广泛,岩溶突涌水已成为石灰石矿山安全生产的巨大灾害与挑战。以广西某岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水为研究对象,针对该矿山地质条件复杂、集中涌水量大、流速高等特点,利用岩溶发育特征、资料分析与地球物理探查等方法初步圈定矿山径流带区域;进一步通过钻探、跨孔CT和示踪联通试验等精准查找到矿山Y01特大涌水点岩溶管道的具体位置,在此基础上研究并实施了矿山涌水治理技术与工艺。研究表明:(1)针对复杂岩溶凹陷式露天矿山大流量、高流速的涌水特征,提出并实施了“非连续帷幕截流+关键通道探查与封堵+止浆垫控流降速”的岩溶矿山涌水综合治理体系。依据岩溶发育的不均匀性,提出了非连续帷幕封堵裂隙型涌水区域的思想;对大流量岩溶管道型集中涌水设计采用止浆垫控流装置,通过控流能有效降低关键过水通道内水流速度,为注浆材料的有效留存沉积和工程的成功封堵提供了重要条件。(2)关键孔联合注浆工艺是岩溶管道型涌水成功封堵的保证,关键孔是指直接揭露岩溶涌水管道或与涌水管道联通性极强并对注浆堵水起主要作用的钻孔。针对矿山Y01岩溶管道型特大涌水精准查找到2个关键孔,均在矿坑南部:一个是距涌水点直线距离约50 m的近距离钻孔(以下简称“近孔”),另一个是距涌水点直线距离约150 m的远距离钻孔(以下简称“远孔”)。现场采用近孔、远孔2个关键孔联合注浆工艺:近孔以粗骨料和自主研发的可控凝结新型材料进行注浆,远孔仅注水泥浆液;近孔粗骨料和新型材料既能降低管道内的水流速度为远孔浆液起到更好的留存沉积作用,又能作为封堵材料起到增强的功能,远孔因其离涌水点距离长、辐射范围广、浆液扩散充分而能确保封堵长度和效果。近孔、远孔协同配合同步注浆是封堵管道型大流量涌水的有效组合工艺。(3)涌水口止浆垫控流降速装置的合理有效调控,配合关键孔联合注浆工艺的同步实施,进一步确保了注浆浆液的有效快速留存和沉积,是岩溶地区封堵管道型大流量涌水的创新性技术和方法。项目实施后,彻底封堵矿坑内集中涌水量达7.12万m^(3)/d的Y01特大涌水点,实现总减水量8.43万m3/d(含非连续帷幕注浆封堵),保证了矿山的正常安全开采,大幅降低了抽排水费用,同时保护了周边环境和地下水资源,具有显著的经济效益和社会效益。研究成果可为我国矿山涌水灾害治理提供理论价值和经验借鉴。

基于VMD自适应模态重组的光学下变频信号分离方法

光学下变频技术可将宽频带内全部电磁信号同时下变频到低频区间进行接收,是一种新型宽频带电磁环境快速接收技术。但是,获取的光学下变频信号中包含源个数未知、带宽不同的多种信号,现有信号分离方法需要获知源信号的个数,且无法同时分离窄带信号和宽带信号。为实现对光学下变频信号的自动分离,提出了一种基于变分模态分解(VMD)自适应模态重组的光学下变频信号分离方法。通过频谱分割因子和频谱包络检测,对光学下变频信号的VMD过分解模态进行自动重组和信号重组模态提取,实现光学下变频信号分离。对于包含普通脉冲信号、宽带码分多址(WCDMA)信号和线性调频脉冲信号的光学下变频信号,可自动实现对三种信号的分离,且与原信号的相似系数均高于0.97。实验结果表明,所提及方法在分离光学下变频信号时无需获知源信号的个数,并能同时分离具有不同带宽的多种源信号。

语义通信的数学理论

自从1948年经典信息论诞生以来,在其指导下,现代通信技术已经逼近了理论性能极限,例如信息熵H(U)、信道容量C=max_(p(x))I(X;Y)以及率失真函数R(D)=min_(p(x|x):Ed(x,x)≤D)I(X;X)。长期以来,由于经典信息论只研究语法信息,限制了通信科学的进一步发展。近年来,研究语义信息处理与传输的通信技术获得了学术界的普遍关注,语义通信开辟了未来通信技术发展的新方向,但还缺乏一般性的数学指导理论。为了解决这一难题,构建了语义信息论的理论框架,对语义信息的度量体系与语义通信的理论极限进行了系统性阐述。首先,通过深入分析各类信源的数据特征,以及各种下游任务的需求,总结归纳出语义信息的普遍属性——同义性。由此指出语义信息是语法信息的上级概念,是许多等效或相似语法信息的抽象特征,表征隐藏在数据或消息背后的含义或内容。将语义信息与语法信息之间的关系命名为同义映射,这是一种“一对多”映射,即一个语义符号可以由许多不同的语法符号表示。基于同义映射f这一核心概念,引入语义熵H_(s)(U)作为语义信息的基本度量指标,表示为信源概率分布与同义映射的泛函。在此基础上,引入上/下语义互信息I^(s)(X;Y)(I_(s)(X;Y)),语义信道容量C_(s)=max_(f_(xy))max_(p_((x)))I^(s)(X;Y)以及语义率失真函数R_(s)(D)=min_({f_(x),f_(x)})min_(p(x|x):Ed_(s)(x,x)≤D)I_(s)(X;X),从而构建了完整的语义信息度量体系。这些语义信息度量是经典信息度量的自然延伸,都由同义映射约束,如果采用“一对一”映射,则可以退化为传统的信息度量。由此可见,语义信息度量体系包含语法信息度量,前者与后者具有兼容性。其次,证明了3个重要的语义编码定理,以揭示语义通信的性能优势。基于同义映射,引入新的数学工具——语义渐近均分(AEP),详细探讨了同义典型序列的数学性质,并应用随机编码和同义典型序列译码/编码,证明了语义无失真信源编码定理、语义信道编码定理和语义限失真信源编码定理。类似于经典信息论,这些基本编码定理也都是存在性定理,但它们指出了语义通信系统的性能极限,在语义信息论中起着关键作用。由同义映射和这些基本编码定理可以推断,语义通信系统的性能优于经典通信系统,即语义熵小于信息熵H_(s)(U)≤H(U),语义信道容量大于经典信道容量C_(s)≥C,以及语义率失真函数小于经典率失真函数R_(s)(D)≤R(D)。最后,讨论了连续条件下的语义信息度量。此时,同义映射转换为连续随机变量分布区间的划分方式。相应地,划分后的子区间被命名为同义区间,其平均长度定义为同义长度S。特别是对于限带高斯信道,得到了一个新的信道容量公式C_(s)=B log[S^(4)(1+P/N_(0)B)],其中,平均同义长度S表征了信息的辨识能力。这一容量公式是经典信道容量的重要扩展,当S=1时,该公式退化为著名的香农信道容量公式。综上所述,语义信息论依据同义映射这一语义信息的本质特征,构建了语义信息的度量体系,引入新的数学工具,证明了语义编码的基本定理,论证了语义通信系统的性能极限,揭示了未来语义通信的巨大性能潜力。

多通道全频点并行接收技术研究

多通道并行接收适用于对大带宽信号的采集处理,针对大带宽高速跳频通信系统射频频率切换时间短、大射频带宽采集成本高等问题,提出了一种多通道全频点并行接收系统设计思路,提出了一种基于两级变频的多通道信号下变频处理方案。所提系统对频率切换响应时间要求小,工程实现难度低。

雾天环境下前车车距测量方法研究

为解决雾天环境下道路上车辆与前车车距测量问题,构造车载雾天图像快速处理以及前车车距测量实验平台。以暗通道算法为基础,基于能见度图像分割算法估算大气光值,利用双边滤波细化折射率图,在分割区域上进行不同程度去雾,有效解决暗通道算法应用在道路图像上产生的色彩失真、对比度过低等问题。利用边缘检测算法、霍夫变换算法完成对车辆边框的检测,搭建测距模型测量出前方车辆的距离。结果表明,构造的平台能够在能见度小于100 m的浓雾环境下测量出前方车辆车距,并能及时告警。

多路射频自动切换与下变频器的研制及应用

微波通信系统中多路射频自动切换与下变频器相结合可有效提高系统通信性能,但如何在具体匹配方法和硬件电路设计中实现快速且稳定的切换仍需深入研究。文章针对多路射频信号处理的需求,研制一种集成多路射频自动切换与下变频器的系统。通过构建集成框架,详细研究射频前端模块、自动切换模块、下变频器模块以及控制逻辑与接口模块的作用。通过实验分析,验证该系统在多路射频信号切换和处理方面的有效性。实验结果表明,系统切换快速且稳定,下变频器性能符合预期,展现其在复杂射频环境下的应用潜力。

Simple and practical method of characterizing the parametric down-conversion source

Parametric down-conversion（PDC） sources play an important role in quantum information processing, therefore characterizing their properties is necessary. Here we present a statistical model to assess the properties of the PDC source with certain distribution, such as the brightness and photon channel transmissions, we only need to measure the singles and coincidences counts in a few seconds. Furthermore, we validate the model by applying it to a PDC source generating highly non-degenerate photon pairs. The results of the experiment indicate that our method is more simple, efficient, and less time consuming.

基于多尺度残差网络的MRI脑肿瘤分类

目的研究和搭建人工智能深度学习网络,在两个公开的大脑MRI图像数据集上实现高准确率的MRI脑肿瘤的四分类。材料与方法提出一种多尺度残差网络的MRI脑肿瘤分类模型,实现脑肿瘤的四分类任务。模型包括多尺度输入、改进残差、下采样和双通道池化共四个模块。将Kaggle中正常人和Figshare中肿瘤患者的脑部MRI图像进行数据集组合,对提出的模型进行训练和性能评估,优化网络超参数,提高分类准确率。结果在352张MRI图像上测试模型,仅使用多尺度输入模块时,得到平均分类准确率为96.59%。添加下采样模块后,准确率达到98.58%。对比最大池化、均值池化和双通道池化,准确率分别为96.02%、97.16%、98.58%。多尺度残差网络对脑肿瘤具有很好的分类效果,对胶质瘤、脑膜瘤、垂体瘤和正常无肿瘤图像的分类准确率分别为99.14%、99.14%、99.42%和99.42%。结论MRI是一种典型的检查脑肿瘤的医学成像方法,但放射科专家手工对脑肿瘤进行准确分类极具主观性和不确定性。提出的多尺度残差网络能为脑肿瘤自动分类提供有效的方法,且该网络提高了MRI脑肿瘤分类的准确率,很好地解决了梯度消失问题,提升了模型的泛化能力。

核电厂仪控系统响应时间测试的改进设计

核电厂仪控系统响应时间是关系到核电厂数字化仪控系统安全性的重要指标。但传统的响应时间测试方式依赖于测试人员操作。其自动化程度低,影响核电厂仪控系统调试的效率。因此,需改进原有测量方案来提高响应时间测量的效率与自动化程度。由于当前核电厂仪控系统逐步采用集成化测试平台开展调试工作,可结合此类平台对传统测试方案进行改进。通过采用多通道数据快速采集技术设计响应时间测量模块,可在专用测试脚本的控制下与集成化测试平台协同工作,实现响应时间的自动化测量。同时,进一步引入数字图像处理技术检测人机接口状态变化,可实现对数据上行时间等参数的批量自动化测试。经测试,改进方案可显著减少响应时间测试的时间和人力成本,有助于进一步提高核电厂仪控系统工厂测试效率与测试充分性。

改进Point-Voxel特征提取的3D小目标检测

针对3D目标检测点云处理方法存在下采样目标点少,小目标特征信息丢失的问题,提出改进的PointVoxel特征提取方法.首先,以当前先进3D目标检测PV-RCNN(Point-Voxel Feature Set Abstraction for 3D Object Detection)模型为基础,就point-based (基于纯点云)采样后目标点数量较少的问题,提出C-FPS (基于中心最远点采样)算法,即通过图像筛选点云范围,根据标签设置对X增加一个归一化乘以中心点的偏移量,优化点云分布,提高下采样目标点数量;然后,针对voxel-based (基于体素)需要划分体素大小与特征提取平衡的问题,提出体素图像特征融合方法,通过多通道卷积神经网络提取目标图像特征,将多通道特征与voxel-based提取的点云特征进行融合,弥补划分大小导致的特征信息丢失;最后,在KITTI数据集上进行验证.实验表明,与PV-RCNN模型相比,在当前困扰计算机视觉中的小目标检测上,该特征提取方法有效地提升了对小目标的检测能力,对于小目标行人和骑行者,其平均识别精度均优于PV-RCNN模型,提升幅度分别达到了1.62%,1.81%.

下一代铁路移动通信中公专网系统间干扰协调的研究

针对下一代铁路移动通信技术中公专网系统间存在频率干扰的情况,研究干扰产生的原因、发生干扰的场景并分析抑制干扰采用的方法,研究3GPP中基站隔离度的要求并给出公转网无线系统部署要求,以及驻波比(VSWR)、带外信号抑制比和滤波器插入损耗等参数相互制约的关系,通过仿真得出三者间的关系以及铁路专网无线通信系统滤波器指标要求。

废热锅炉下管箱与其内衬刚玉变形协调分析及优化

采用有限元分析软件ANSYSY对"浴缸式"急冷废热锅炉下管箱及其内衬刚玉的温度分布和热变形进行了数值模拟研究,通过模拟得出了废热锅炉下管箱壳体与其内衬有4 mm左右的热变形间隙,这对刚玉开裂与下管箱的温度场都有较大影响。针对该设备运行过程中存在内衬开裂、筒体温度过高、法兰密封失效的问题,提出了对下管箱筒体增设加强圈、下管箱内衬刚玉分块和在托板与刚玉之间预留热变形间隙等优化措施,这些措施可以有效改善下管箱壳体与其内衬热变形协调性和下法兰密封性能,具有实际意义。

通用多通道数字下变频器的优化与实现

针对传统的多通道数字下变频处理运算量大、逻辑资源利用率低、难以实现同时对各通道高速率的数字中频信号进行实时处理的缺点,研究提出了一种通用的多通道数字下变频优化方案,并将其在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现。该方案采用相位旋转和分时复用技术,实现了对数字本振、半带滤波器及低通滤波器等组件的复用,提高FPGA逻辑资源的利用效率。实验结果表明,该方案能有效减少多通道数字下变频处理的运算量,以较少的FPGA逻辑资源实现对高速数字中频信号的实时处理,并且具备良好的移植性。

逆作土方通道式施工工艺对基坑变形的影响

采用软土蠕变(SSC)模型模拟不同工况下基坑开挖的全过程,对比分析了不同施工工艺对基坑围护变形以及其周边环境的影响.结果表明:逆作土方通道式施工工艺与传统施工工艺的基坑围护变形特征相似,且通道式施工工艺可有效控制围护结构的变形,减小坑外土体的最大沉降量、坑底隆起量和坑外土体侧向变形,对周边环境起到了较好的保护作用;当考虑上覆列车荷载时,逆作土方通道式施工工艺所产生的铁路路基变形在铁路正常运营范围以内.

组合阀步降流道三维流场数值分析

运用计算流体力学程序CFX对组合阀步降流道内三维流场进行了分析和计算,流道水力学特性计算结果与组合阀步降流道流动阻力实验结果符合良好。在此基础上,对流道内流速和压力分布进行了研究,结果表明:阀芯流道侧壁入口上端流体流速达到峰值,回零水腔内流体的流速分布均匀,流道内压力损失最大的部位处于入口流道竖管段与横管段之间,可通过增大管径或加缓变过渡段的方法来减少该部位的流动阻力损失。

基于超外差结构的Ka波段多信道接收机

提出一种结构简单,设计成本低的多信道接收机方案。基于该方案设计出一个Ka波段三信道的毫米波接收机。采用超外差结构和二次下变频技术,利用切换不同的第一本振实现同一通道对不同信道的信号接收。利用ADS软件对频谱规划进行仿真和优化,选择合适的本振和中频。研制出一个结构简单,性能优异的Ka波段多信道接收机,该接收机的主要指标为:28.5GHz±100MHz、27.5GHz±100MHz、26.5GHz±100MHz,带内波段小于3dB,噪声系数小于5,增益为45dB,30dB增益可控。

基于Ka频段的宽带信号数字下变频技术研究

传统的数字下变频结构只能处理特定频点一定带宽的带通信号,无法满足频段宽带卫星通信中任意带通信号的高效数字下变频。分析了多通道数字下变频高效的原因,提出了一种针对非固定频点的宽带数字下变频高效结构;该结构将本振信号作用于多相滤波器组中,实现了非固定频点带通信号的高效数字下变频。仿真证明,该方案可以有效的实现非固定频点带通信号的高效数字下变频。

数字中频接收机的设计与实现

数字中频接收机(DIFR)是对中频信号直接采样,其信道化功能由数字正交下变频器和数字滤波器来实现。因此,DIFR适用于接收和处理多载波、多模式信号,可解决很多种信号之间的互通互连问题。本文基于DIFR对动态范围、带宽、自动增益控制和高速信号采集等技术需求,优化设计了一种大动态宽带DIFR,给出了该系统的实现方案、各部分的参数分配及系统设计指标;给出了一种新型的数字自动增益控制(DAGC)实现电路,并提出了其控制算法。

S波段上下变频器的设计

本文设计了S波段上下变频器的设计,基于ADF4113芯片研制了频率合成器锁相源,中频AGC增益放大器,设计了S波段同轴腔滤波器。并对接收机双通道的幅频特性和相频特性以及通道平衡度进行了测试。给出测试结果,杂散抑制-70dBc(500MHz带内),相位噪声-80dBc/Hz@1kHz,50dB的AGC放大器动态范围,验证了该方案的可行性。