不完全信道状态信息下Turbo-BLAST系统的自适应发送功率分配算法

提出了一种不完全信道状态信息下适用于Turbo-BLAST系统的自适应发送功率分配算法。所提算法以误比特率为优化目标,适用于MQAM和MPSK等不同调制方式。发送端在总功率约束条件下,利用所提的自适应发送功率分配算法对发送信号进行功率加载,以获得最小化的误比特率性能。在接收端,利用考虑信道估计误差的软干扰抵消迭代检测算法进行检测,进一步改善误比特率性能。仿真结果表明,在不完全信道状态信息条件下,采用所提算法可以有效地改善Turbo-BLAST系统的误比特率性能。

存在信道反馈延迟时Turbo-BLAST系统的自适应功率分配算法

该文针对信道反馈有延迟的Turbo-BLAST系统,以误比特率(Bit Error Rate,BER)为优化目标,提出次优和最优两种自适应功率分配算法。通过系统建模和性能分析,推导出系统瞬时信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)的条件概率密度函数,利用数学变换得到信道反馈有延迟时系统BER的表达式。发送端在总功率约束条件下,分别采用拉格朗日极值法和牛顿迭代法求解功率分配矩阵的次优解与最优解。接收端采用基于迫零(Zero Forcing,ZF)准则的软干扰抵消算法进行迭代检测。仿真结果表明,和等功率分配相比,采用该文所提两种算法均可改善系统的BER性能。最优功率分配算法以增加计算复杂度为代价更好地改善了系统的BER性能,而接收端的迭代检测可进一步改善系统性能。

不完全信道状态信息条件下Turbo-BLAST系统中注水天线选择和功率分配算法

该文针对信道估计有误差情况,在不完全信道状态信息条件下提出了一种适用于Tur-bo-BLAST系统的天线选择和功率分配算法,发送端在总功率约束条件下,依据信道状态信息进行发送天线选择,并对选择的天线进行注水功率分配,以获得最大化信道容量。在接收端,采用Turbo原理对接收信号进行迭代检测,以改善系统的误比特率性能。仿真结果表明,采用所提算法不仅可以显著提高系统的信道容量,误比特率性能也有所改善。

Turbo-BLAST系统中的注水功率控制算法

为改善信道容量性能,针对完全信道状态信息和不完全信道状态信息两种情况,提出了适用于Turbo-BLAST系统的注水功率控制算法.在总功率约束条件下,根据信道状态信息,利用注水原理对发送的信号进行功率控制,以提高信道容量.仿真结果显示,和等功率控制相比,在信道完全被估计以及不完全被估计的情况下,采用所提算法均可以显著提高系统的信道容量.

不完全信道状态信息下的Turbo-BLAST系统及性能

在Turbo-BLAST方案基础上,针对信道估计有误差情况,利用不完全的信道状态信息推导出等效噪声方差,然后提出一种改进的并行干扰抵消迭代检测算法.该算法对完全信道估计和信道估计有误差情况均有较好的适用性.实验结果表明,所提算法可以有效改善系统误比特率性能.

一种适用于频率选择性衰落信道的Turbo-BLAST系统

该文提出了一种适用于频率选择性无线衰落信道的Turbo-BLAST方案。在发送端联合采用了随机分层空时编码和分组线性星座预编码OFDM以充分利用多径和空间分集;在接收端比较了两种类型的Turbo接收机,一种是基于最小均方误差准则的软输入软输出的检测模块,它有较低的计算复杂度;另一种采用了类似球形解码的检测模块,它有很好的性能但需要较高的计算复杂度。仿真结果表明该文提出的方案能在保持BLAST高数据速率的同时充分利用信道环境提供的多径和空间分集。

高阶调制下Turbo-BLAST系统性能

将高阶调制技术用于Turbo-BLAST系统,提出一种结合高阶调制的Turbo-BLAST系统模型。在发送端级联卷积编码、高阶调制和V-BLAST结构,以提高系统的数据传输速率和频谱利用率;在接收端采用软干扰抵消的最小均方误差(Minimum mean square error,MMSE)检测器和软输入软输出(Soft input soft output,SISO)信道译码器相级联,并利用Turbo译码思想进行迭代检测,以提高系统增益。在Turbo-BLAST迭代接收机中,需要由SISO信道译码器反馈的比特似然度来估计软干扰抵消的符号。本文还提出了一种格雷星座映射下直接由各个比特的似然度恢复MMSE检测所需反馈符号的方法,并对不同调制方式以及不同天线数目的系统性能进行了仿真,仿真结果表明,采用高阶调制可以显著提高系统的传输速率和频谱利用率。

止血带在导航系统下行全膝关节置换的应用时机选择:一项单中心、回顾性分析

背景:传统全膝关节置换过程中应用止血带的时机已有明确报道,随着关节相关技术不断精进,导航系统下全膝关节置换应用止血带的时机却鲜有报道。目的:评估采用全程与半程止血带对Brainlab导航系统下行全膝关节置换疗效的影响。方法:回顾性分析2022年1-12月在河北省沧州中西医结合医院行导航系统下全膝关节置换患者的资料,选择符合条件的145例患者进行分析,按松开止血带时机分为全程组(n=71)和半程组(n=74)。收集患者一般资料、围术期情况、术后膝关节周围肿胀情况、下肢深静脉血栓发生情况、目测类比评分、美国特种外科医院膝关节评分和关节遗忘评分,评估膝关节功能并进行比较。结果与结论:①与半程组相比,全程组患者的手术时间更短、下肢深静脉血栓发生率更高、术后膝关节肿胀情况更重(P<0.001,P=0.027,P<0.001),术中出血量更少(P<0.001),但隐匿性失血量更多(P<0.001),且差异有显著性意义;②术后1周时,全程组目测类比评分高于半程组,差异有显著性意义(P<0.001);③术后3个月、6个月、1年两组关节遗忘评分相比,差异均无显著性意义(P>0.05);④提示采用导航系统行全膝关节置换的患者中,半程使用止血带隐匿性失血量少、术后患肢肿胀程度及下肢深静脉血栓发生率低,膝关节功能恢复更快。

基于电子商务环境的农机管理系统设计

介绍了电子商务环境的背景和现状,详细描述了农机管理系统的实际需求和业务流程,并根据系统设计原则设计了系统总体架构,最后从人机管理、作业管理及综合信息等3个方面实现了农机管理系统。系统在测试过程中取得了较好的应用效果,是一种具有广泛应用前景的高效农机管理系统。

系统性红斑狼疮并发股骨头坏死危险因素列线图预测模型的建立和验证

背景:股骨头坏死是系统性红斑狼疮患者常见的并发症,若能早期对其发生风险进行预测与验证,将有助于避免或延缓股骨头坏死的发展。目的:分析系统性红斑狼疮患者并发股骨头坏死的危险因素,构建系统性红斑狼疮患者并发股骨头坏死的列线图预测模型并进行验证。方法:回顾性分析2013年1月至2022年12月首次就诊于河南中医药大学第一附属医院的914例系统性红斑狼疮患者的病历资料,根据是否发生股骨头坏死分为发生股骨头坏死组(n=100)和未发生股骨头坏死组(n=814)。采用单因素、LASSO回归和多因素Logistic回归分析筛选和确定系统性红斑狼疮并发股骨头坏死的危险因素。同时将数据集按照7∶3的比例随机分为训练集和测试集,并基于多因素Logistic回归分析结果,构建系统性红斑狼疮并发股骨头坏死的列线图预测模型。同时,使用受试者工作特征曲线、Hosmer-Lemeshow校准曲线和决策曲线对列线图的性能进行评估。结果与结论:①股骨头坏死组与未发生股骨头坏死组患者在系统性红斑狼疮病程、系统性红斑狼疮疾病活动度评分、狼疮性肾炎、呼吸系统受累、胃肠道受累、干燥综合征、骨质疏松、抗核糖核蛋白抗体阳性、补体C3降低、环磷酰胺、吗替麦考酚酯、生物抑制剂、糖皮质激素最大日剂量、糖皮质激素冲击治疗方面差异有显著性意义(P<0.05);②采用LASSO回归分析方法筛选出10个与系统性红斑狼疮并发股骨头坏死风险相关的预测变量,将其纳入多因素Logistic回归分析,结果显示系统性红斑狼疮病程、呼吸系统受累、干燥综合征、骨质疏松、抗核糖核蛋白抗体阳性、环磷酰胺、吗替麦考酚酯、生物抑制剂、糖皮质激素最大日剂量是系统性红斑狼疮患者发生股骨头坏死的独立危险因素(P<0.05);③训练集中预测发生风险的受试者工作特征曲线下面积为0.802(95%CI=0.742-0.862),测试集预测发生股骨头坏死风险受试者工作特征曲线下面积为0.811(95%CI=0.745-0.876);Hosmer-Lemeshow校准曲线拟合度较好(训练集,P=0.447;验证集,P=0.870);决策曲线显示使用列线图预测模型预测系统性红斑狼疮患者发生股骨头坏死的风险是有益的;④月经异常为女性系统性红斑狼疮患者并发股骨头坏死的危险因素之一;⑤此次研究结果提示,系统性红斑狼疮并发股骨头坏死的危险因素是多因素的,同时建立了一个包含9个危险因素的列线图预测模型,可将其用于预测系统性红斑狼疮患者发生股骨头坏死的风险;此外,首次报道了月经异常为女性系统性红斑狼疮并发股骨头坏死的危险因素之一。

双回路控制下拖拉机发动机管理系统的设计

随着拖拉机发动机控制系统的复杂性在不断增加,拖拉机发动机扭矩管理系统需要满足多种工况需求,配备多种传感器和执行器,同时具备高效能和燃油经济性。为此,设计了基于双回路速度跟踪控制的拖拉机发动机扭矩管理系统,通过两个回路实现对发动机扭矩的精确控制,其中一个回路用于速度跟踪,另一个回路用于调节发动机扭矩。通过精确的速度控制和扭矩管理,系统可以在不同工况下实现高效的能量利用和优化的运行性能。试验结果表明:系统能够有效地实现发动机扭矩的准确控制,提高了拖拉机的整体性能和燃油经济性。研究结果旨在改进拖拉机发动机控制系统的性能,提高其适应多种工况的能力,并实现更高的燃油经济性。

儿童颈项部腧穴三维数字可视化系统研发与应用

背景:目前已有成人腧穴三维数字化、可视化系统的相关研究,但基于真实儿童数字化断层解剖数据集对儿童腧穴可视化相关的研究报道并不多见。目的:设计研发儿童颈项部腧穴数字三维可视化系统,为针灸学、经络腧穴学教学、针灸临床、针刺施术手法练习及针刺安全性研究提供依据,并为研发儿童腧穴仿真系统提供基础。方法:基于真实学龄前男童断层解剖数据集,运用PhotoShop 2021与Digihuman Reconstruction System软件完成儿童颈项部三维数字化虚拟解剖模型及内部多器官三维重建;通过Unity数据库语言编制风府、风池等11个腧穴的数据库;在Unity3D软件中整合儿童颈项部解剖立体模型、腧穴数据库及编写针刺操作代码,成功创建集仿真腧穴定位、三维腧穴解剖、针刺训练、临床教学及针刺安全性研究等多功能于一体的儿童颈项部腧穴三维数字可视化系统。结果与结论:①该研究基于真实儿童标本,采用手动逐层分割断面图像法以最大程度确保3D模型精度。使用3D软件Digihuman Reconstruction System提取和保存独立分割数据,与PhotoShop 2021软件共同完成儿童颈项部外层皮肤与其内部骨性结构、颈部脊髓、血管和神经、肌肉及韧带等数十个三维重建解剖结构模型。于MeshLab软件中完成各独立结构基本形态和整体轮廓完整性核验工作,并利用3-maticresearch13.0软件进行最终精细化调校及解剖位置确认,成功模拟还原学龄前儿童颈项部真实解剖形态。②依据并参考中华人民共和国国家标准收集整理儿童颈项部常用腧穴的名称、所属经脉、定位、局部解剖、进针层次、针刺方法、针刺意外与预防、腧穴主治、二维解剖断层图像等8个方面内容形成腧穴数据库。③运用Unity3D软件将儿童颈项部三维模型、针刺模拟操作和腧穴数据库三者整合,成功构建三维数字儿童颈项部腧穴可视化系统。该系统可显示儿童颈项部腧穴的信息、二维三维解剖结构,并实现了儿童颈项部腧穴的二维、三维针刺模拟功能及针刺安全性研究功能。基于真实儿童标本超薄断层解剖数据集,构建了首个儿童颈项部腧穴三维数字化、可视化系统,较既往腧穴系统更贴合亚洲儿童的解剖形态学发育特点,在针刺安全性研究、临床教学及针刺模拟训练等领域具有极高的应用价值。

农作物秸秆收获机控制系统的设计与试验研究

农作物秸秆打捆收获是可以将农作物秸秆整理成捆并运输到其他地方使用,能够减少农田中秸秆的数量,提高秸秆利用效率,打捆后的秸秆可以用作饲料、生物质能源或肥料。为了提高农作物秸秆收获机械的工作效率及智能化工作水平,基于CAN总线设计了一种秸秆收获控制系统,并结合人机交互模式实现对秸秆收获过程中机器行进速度、工作载荷及秸秆打捆的智能控制。最后,通过田间试验对控制系统的应用进行测试,结果表明:秸秆收获控制系统可以在田间正常工作,控制系统响应速度较快,可以满足秸秆收获及打捆要求。研究结果可为秸秆收获系统智能化发展提供技术参考。

系统性硬化症合并干燥综合征的临床特征分析及危险因素研究

背景系统性硬化症(SSc)是异质性疾病,常同时合并干燥综合征(SS),SSc患者部分症状与SS相似,临床诊治过程中容易漏诊SS。目的探讨SSc合并SS患者的临床和实验室特点及重叠发病的危险因素。方法回顾性纳入2019—2023年在宁波市医疗中心李惠利医院住院治疗的SSc患者为研究对象,收集患者基线资料和实验室检查结果。依据是否合并SS将患者分为SSc组(n=91)和SSc合并SS组(n=36)。采用多因素Logistic回归分析探究SSc合并SS的危险因素。结果SSc合并SS组患者女性比例、病程、血液受累、局限性皮肤型SSc(lcSSc)、自身免疫性肝病比例高于SSc组,肺部受累比例、环磷酰胺使用比例低于SSc组(P<0.05)。SSc合并SS组患者血小板分布宽度、补体C4、抗硬皮病70抗体检出率低于SSc组,碱性磷酸酶、谷氨酰转肽酶、免疫球蛋白M(IgM)、抗着丝点蛋白B抗体(抗CENP-B抗体)、抗干燥综合征A/Ro52抗体(抗SSA/Ro52抗体)、抗干燥综合征A/Ro60抗体(抗SSA/Ro60抗体)、抗干燥综合征B抗体(抗SSB抗体)、抗线粒体M2抗体(AMA-M2)检出率高于SSc组(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,IgM升高(OR=3.796,95%CI=1.021~14.115)、抗SSA/Ro52抗体阳性(OR=15.099,95%CI=1.750~130.264)、抗CENP-B抗体阳性(OR=11.681,95%CI=1.662~82.097)是SSc合并SS的独立危险因素(P<0.05)。结论SSc合并SS患者同时具备两者的特点,当SSc患者IgM偏高,抗SSA/Ro52抗体、抗CENP-B抗体阳性并出现相应临床症状时,应进行唇腺活检等系统全面的检查,以防漏诊。

颈前路减压融合ROI-C^(TM)自锁系统治疗退行性颈椎病的Meta分析

目的:颈前路减压融合术是治疗退行性颈椎病的经典手术方式,钉板的使用增加了融合率及稳定性的同时,间接导致了邻近椎体退变和术后吞咽困难的发生。文章通过Meta分析方法比较ROI-C^(TM)自锁系统和传统融合器联合钉板内固定治疗退行性颈椎病患者的临床结果和并发症情况,为颈前路减压融合术中内固定方式的选择提供循证学支持。方法:检索中国知网、万方、维普、PubMed、Cochrane Library、Web of Science和Embase数据库,检索关于颈前路减压融合术中应用ROI-C^(TM)自锁系统与融合器联合钉板内固定治疗退行性颈椎病的中英文文献。检索时间范围为各数据库建库至2023年7月。由2名研究者严格按照纳入与排除标准选择文献,采用Cochrane偏倚风险工具对随机对照试验进行质量评价,NOS量表对队列研究进行质量评价。采用RevMan 5.4软件进行Meta分析。结局指标包括手术时间、术中出血量、日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association Scores,JOA)评分、颈椎功能障碍指数、C_(2)-C_(7)Cobb角、融合率、邻近椎体退变发生率、融合器沉降率和吞咽困难发生率。结果:共纳入13项研究,其中回顾性队列研究11项,随机对照试验2项,共1136例患者,ROI-C组569例,融合器联合钉板组567例。Meta分析结果显示:ROI-C组与融合器联合钉板组在手术时间(MD=-15.52,95%CI:-18.62至-12.42,P<0.00001),术中出血量(MD=-24.53,95%CI:-32.46至-16.61,P<0.00001),术后邻近节段退变率(RR=0.40,95%CI:0.27-0.60,P<0.00001)和术后总吞咽困难发生率(RR=0.18,95%CI:0.13-0.26,P<0.00001)均具有显著性差异。两者在术后JOA评分、颈椎功能障碍指数、C_(2)-C_(7)Cobb角、融合率和融合器沉降率方面无显著性差异(P≥0.05)。结论:在颈椎前路减压融合术中应用ROI-C^(TM)自锁系统与传统融合器联合钉板内固定治疗退行性颈椎病均可达到满意的临床效果,ROI-C^(TM)自锁系统操作更加简单,相比融合器联合钉板内固定能明显减少手术时间及术中出血量,在减少术后吞咽困难及邻近节段退变发生率等方面具有明显优势,对于跳跃型颈椎病及邻椎病翻修患者,更加推荐使用ROI-C^(TM)自锁系统。但鉴于其可能存在较高的沉降率,对于多节段且合并融合器沉降高危因素如骨质疏松、椎体终板破损的退行性颈椎病患者,仍建议使用融合器联合钉板内固定。

基于ROS的蔬菜移栽机器人控制系统设计

为实现温室蔬菜移栽无人智能化作业,设计了基于ROS架构的蔬菜移栽机器人控制系统,实现了蔬菜移栽机器人自主取苗部件、秧苗栽植部件和自主移动平台的自动控制。控制系统主要分为总线单元和导航单元,并基于EtherCAT总线和Realsense深度相机搭建硬件系统,利用分层模块化理念开发基于ROS架构的软件控制系统,搭建并实现了移栽作业中取苗、投苗、栽苗及移动平台协同一体化控制。实验结果表明:在大于2s/株的取栽苗周期运动条件下,可实现较高成功率的移栽作业。所设计控制系统保证了移栽作业成功率,提高了当前蔬菜移栽机的智能化水平。

控制方向未知的受限多智能体系统的预设时间模糊控制

综合考虑受控制方向未知、输入受限和状态时延影响的有领导者多智能体系统的编队控制问题,设计基于模糊逻辑系统的预设时间一致性控制策略.为了保证编队输出误差在预设时间内满足预定的约束范围要求,引入预设时间性能函数,构造Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函解决状态时延问题,将外界干扰和L-K泛函的导数中的部分项定义为未知非线性函数,并利用模糊逻辑系统对其进行估计,利用Nussbaum函数和均值定理分别处理控制方向未知和输入受限问题,基于以上设计,提出预设时间模糊控制策略,并通过Lyapunov稳定性理论,分析闭环系统的有界稳定性,数值对比仿真和两级化学反应器应用仿真说明控制方法的有效性.

履带式王草收获机驱动系统设计

王草是优质的多年生饲草作物,在我国南方地区广泛种植,具有直立簇生的特征,机械化平茬收获难度大。为此,基于王草机械化收获的技术要求,提出了一种驱动系统技术方案,介绍了其结构组成和工作原理,设计研制了驱动系统。经过理论分析与计算,完成了驱动系统的主要参数匹配,并实现了驱动系统的样机搭载。性能试验表明:样机最高行驶速度可达9.13 km/h,能够在低速挡位内无级变速,直行偏驶率为4.115%,达到了王草机械化收获的作业要求。

异构无人系统协同控制研究进展

面对复杂化、多样化和立体化的任务需求,异构无人系统将空、地、海跨域优势互补,最大化提升系统各方面能力,为未来协同作战和智慧民生提供有力的技术保障.首先,梳理了国内外在跨域协同领域出台的推动性文件,介绍了异构无人系统在军用、科研院所和民用等三方面的实际应用.其次,针对异构无人系统关键技术之一的协同控制,分别阐述了异构无人系统协同控制在一致性、轨迹跟踪和编队‒合围等三方面的最新进展.此外,还特别讨论了在不同通信条件下协同控制所面临的挑战和解决方案.其中,由于一致性和轨迹跟踪存在上层控制理论性和下层控制可行性的区别,进一步从滑模控制、自适应控制、反步控制和自适应动态规划等四方面对轨迹跟踪研究展开阐述.然后,为了更好地促进异构无人系统协同控制在实际中的应用,通过总结前人相关工作,讨论了其在多约束控制与实时性、多任务切换控制和跨域通信下稳定性等三方面亟需解决的技术瓶颈.最后,综合异构无人系统协同控制研究现状和实际需求来看,指出了其在深度强化学习与分布式博弈、人机交互以及反群体智能等三方面的发展趋势.

高精度小区播种机自校正系统研究

在小区育种试验的播种环节过程中,小区行长和间隔的精准控制尤为关键,现常用的控制方式为北斗定位系统控制和编码器控制,但目前民用的北斗定位模块经过差分处理后,基本上接收北斗卫星发送的信号频率只能达到20 Hz,造成整个控制过程不是连续的。根据编码器的基本原理可知,控制精度虽低于北斗卫星,但编码器两个脉冲发送间隔低于北斗定位系统接收频率。为此,将编码器与北斗定位系统相互融合,设计了一种高净度的小区播种机自校正系统。大量田间试验结果表明:所研究的小区播种机自校正系统能够将小区长度误差精度控制在0.67%以内,相较于传统的编码器和北斗定位模式而言精度大大提升。