Target parameter estimation for OTFS-integrated radar and communications based on sparse reconstruction preprocessing

Orthogonal time-frequency space(OTFS)is a new modulation technique proposed in recent years for high Doppler wireless scenes.To solve the parameter estimation problem of the OTFS-integrated radar and communications system,we propose a parameter estimation method based on sparse reconstruction preprocessing to reduce the computational effort of the traditional weighted subspace fitting(WSF)algorithm.First,an OTFS-integrated echo signal model is constructed.Then,the echo signal is transformed to the time domain to separate the target angle from the range,and the range and angle of the detected target are coarsely estimated by using the sparse reconstruction algorithm.Finally,the WSF algorithm is used to refine the search with the coarse estimate at the center to obtain an accurate estimate.The simulations demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed parameterestimation algorithm.

ACCURATE DETECTION OF HIGH-SPEED MULTI-TARGET VIDEO SEQUENCES MOTION REGIONS BASED ON RECONSTRUCTED BACKGROUND DIFFERENCE

The paper first discusses shortcomings of classical adjacent-frame difference. Sec ondly, based on the image energy and high order statistic(HOS) theory, background reconstruction constraints are setup. Under the help of block-processing technology, background is reconstructed quickly. Finally, background difference is used to detect motion regions instead of adjacent frame difference. The DSP based platform tests indicate the background can be recovered losslessly in about one second, and moving regions are not influenced by moving target speeds. The algorithm has important usage both in theory and applications.

Multi-polarization reconstruction from compact polarimetry based on modified four-component scattering decomposition

An improved algorithm for multi-polarization reconstruction from compact polarimetry （CP） is proposed. According to two fundamental assumptions in compact polarimetric reconstruction, two improvements are proposed. Firstly, the four-component model-based decomposition algorithm is modified with a new volume scattering model. The decomposed helix scattering component is then used to deal with the non-reflection symmetry condition in compact polarimetric measurements. Using the decomposed power and considering the scattering mechanism of each component, an average relationship between copolarized and crosspolarized channels is developed over the original polarization state extrapolation model. E-SAR polarimetric data acquired over the Oberpfaffenhofen area and JPL/AIRSAR polarimetric data acquired over San Francisco are used for verification, and good reconstruction results are obtained, demonstrating the effectiveness of the proposed algorithm.

Nerve function restoration following targeted muscle reinnervation after varying delayed periods

Targeted muscle reinnervation has been proposed for reconstruction of neuromuscular function in amputees.However,it is unknown whether performing delayed targeted muscle reinnervation after nerve injury will affect restoration of function.In this rat nerve injury study,the median and musculocutaneous nerves of the forelimb were transected.The proximal median nerve stump was sutured to the distal musculocutaneous nerve stump immediately and 2 and 4 weeks after surgery to reinnervate the biceps brachii.After targeted muscle reinnervation,intramuscular myoelectric signals from the biceps brachii were recorded.Signal amplitude gradually increased with time.Biceps brachii myoelectric signals and muscle fiber morphology and grooming behavior did not significantly differ among rats subjected to delayed target muscle innervation for different periods.Targeted muscle reinnervation delayed for 4 weeks can acquire the same nerve function restoration effect as that of immediate reinnervation.

重构本草——栀子

通过古籍文献调研、中医药现代研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域内知名专家学者的认识及应用经验,归纳出栀子:功效主要为泻火除烦,清热利湿,凉血解毒,外用消肿止痛。症靶为心烦、黄疸。标靶为高血糖。现代药理发现栀子及其有效成分具有抗炎解热、保肝利胆、保护神经、降血糖、降血脂、镇痛等作用。栀子具有肝肾毒性,栀子苷是主要的肝毒性成分,临床中应避免长期大剂量服用,同时注意合理配伍。临床使用剂量为3~30 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索栀子用量与症靶、标靶的量效关系构建。

多源视频数据驱动的舰面保障作业三维重建

针对现有公开的航母舰面保障作业视频数据碎片化、相机角度多变、像素质量低下等问题,提出一种多源视频数据驱动的舰面保障作业三维重建方法.该方法首先对视频中对象轨迹方向进行预测,并采用联合外观和方向相似度的跟踪方法实现视频数据的多目标轨迹跟踪;然后基于跟踪结果,依次采用相似度关联、特征轨迹分割、轨迹聚类提取多源数据中的保障作业对象并进行关联与融合;最后对融合得到的轨迹进行逼真三维重建.在MOT20数据集和舰面保障作业公开视频数据上,实验和用户调研数据的t检验结果表明,采用所提方法有99.5%的把握得到可信的舰面保障作业三维重建效果.

旋转物体的单光子三维重建技术

单光子探测技术具有高灵敏度和高时间分辨率,已成为三维成像领域的重要发展方向。APD单光子探测数据为表征光子脉冲事件的0-1数据,通常需要多次积累,可实现目标三维成像,但旋转物体的运动导致无法直接积累。针对旋转物体三维重建问题,提出了一种基于最大强度图清晰度的旋转物体单光子三维重建方法。首先建立旋转物体的三维重建模型,然后建立关于旋转速度的似然估计模型,最后以强度图的最大清晰度为代价函数求解旋转速度并进行重建。计算机仿真模拟了旋转十字架物体的单光子三维成像探测数据,通过三维重建算法对旋转物体实现了高精度三维重建,并在不同旋转速度下进行仿真验证,实现了不同速度下转速估计误差优于5%,深度重建误差优于0.1 m,验证了重建算法的正确性。

基于多特征重构的三维目标反演算法

为了解决基于深度学习的三维反演方法中存在的内存占用大、训练耗时久的问题,提出基于多特征重构的三维目标反演算法.通过特征分解提取目标的水平区域、中心深度、垂直厚度和剩余密度4类特征,实现对三维模型的压缩,降低内存占用.设计多特征重构反演网络(MRNet),通过不同的Decoder实现对目标4类特征的预测,利用4类特征重构三维模型,实现对三维目标的反演.在网络输入端引入梯度联合实现对目标边界信息的增强.在跨层连接处引入CA注意力机制,实现对Decoder预测功能的分化,优化反演效果.模拟实验结果显示,MRNet的局部相对准确度相对于3D U-Net提升了30%以上,达到88.91%,每轮训练时间仅为3D U-Net的1/13.将MRNet应用于Vinton盐丘地区,较准确地得到了盖岩的分布情况,验证了MRNet具备一定的泛化性.

基于稀疏重构的空域大目标背景下的小目标检测方法

现代战争经常需要大小平台协同作战,较为典型的是有/无人编队协同作战。在协同作战过程中,由于大目标的回波副瓣掩盖了小目标回波,导致无法实现大小目标一体化检测,给指挥员战场态势的判断带来了严峻的挑战。为此研究了一种基于稀疏重构的空域大目标背景下的小目标检测方法,利用压缩感知稀疏重构算法的高分辨特性实现大小目标在空域上分离,进而消除大目标对小目标的检测影响。针对传统稀疏重构方法存在重构准确率与计算效率相互矛盾的问题,提出了一种基于虚变换的稀疏重构方法。仿真分析结果表明,所提方法相对于传统正交投影(Orthogonal Matching Projection,OMP)方法具有更好的大小目标分离准确度,而相对于传统凸优化重构方法,可以实现计算效率提升16%。

重构本草——白芍

通过对古籍文献记载、中医药现代研究成果的梳理,结合中医学及中药学等学科领域内知名专家学者的认识及临床应用经验,归纳出白芍:功效主要为养血敛血、柔肝止痛、平抑肝阳。症靶为腹痛、肌肉痉挛、胁痛。现代药理学研究揭示,白芍及其有效成分白芍总苷具有抗炎、解痉、镇痛、抑菌、通便、缓解急性肝损伤以及调节免疫等功效。白芍及其主要成分白芍总苷的长期毒性实验,未发现对人体和动物的毒性,安全范围大。临床使用剂量为6~120 g,内服时应根据不同疾病或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索白芍用量与症靶的量效关系构建。

重构本草——龙骨

通过古籍文献调研、中医药现代研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域内知名专家学者的认识及应用经验,归纳出龙骨:功效主要为镇惊安神,平肝潜阳,收敛固涩。症靶为汗出过多、遗精、失眠。现代药理研究发现龙骨及其有效成分具有中枢抑制和骨骼肌松弛作用,能调节机体免疫功能,有利于消除溃疡和促进伤口的恢复,有镇静催眠、抗抑郁、抗痉厥、促进血液凝固、降低血管通透性等作用。临床使用剂量为15~120 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索龙骨用量与症靶、标靶的量效关系构建。过敏体质者慎用龙骨。

重构本草——黄连

通过古籍文献调研、中药现代研究进展及其研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域专家学者的认识及应用经验,经讨论认为黄连功效主要为清热燥湿,泻火解毒。症靶为腹泻、呕吐、疮疡肿痛。标靶为高血糖、幽门螺杆菌阳性、心动过速。现代药理研究发现黄连及其有效成分具有抗病原微生物、抗炎、止泻、降糖、抑制幽门螺旋杆菌阳性、抑制房颤、降血脂、抗肿瘤等作用。本品毒性低,但是阴虚烦热、胃虚呕恶、脾虚泄泻、五更泄泻患者慎服。临床使用剂量为1~120 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索黄连用量与症靶、标靶的量效关系构建。

重构本草——柴胡

通过古籍文献调研、中医药现代研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域内知名专家学者的认识及应用经验,归纳出柴胡:功效主要为疏散退热,疏肝解郁,升举阳气。症靶为发热、焦虑抑郁、口苦、胸胁不适、闭经、月经不调等。现代药理研究发现,柴胡及其有效成分具有抗炎、抗病毒、抗菌、抗抑郁、解热、保肝、抗癌、免疫调节、抗癫痫等作用。柴胡其性升散,古人有“柴胡劫肝阴”之说,阴虚阳亢、肝风内动、阴虚火旺及气机上逆者忌用或慎用。药典规定剂量3~10 g,现代临床使用剂量为3~60 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索柴胡用量与症靶的量效关系构建。

重构本草——威灵仙

通过古籍文献调研、中医药现代研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域内知名专家学者的认识及应用经验,归纳出威灵仙:功效主要为祛风湿,通经络,止痛,消骨鲠。症靶为骨关节疼痛、咽喉异物感。标靶为高血尿酸、消化道息肉。现代药理研究发现威灵仙及其有效成分具有抗炎、保护软骨、解痉、降低尿酸等作用。大剂量使用威灵仙(>50 g)可能导致变态反应、消化道刺激症状,使用时应从小剂量开始,密切观察患者反应以保证用药安全。临床使用剂量为10~45 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索威灵仙用量与症靶、标靶的量效关系。

重构本草——牡蛎

通过古籍文献调研、中医药现代研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域内知名专家学者的认识及应用经验,归纳出牡蛎:功效主要为潜阳补阴,重镇安神,软坚散结,收敛固涩,制酸止痛。症靶为眩晕,失眠,汗出过多,白带过多,反酸。标靶为甲状腺结节、乳腺增生、子宫肌瘤、淋巴结结节。现代药理研究发现牡蛎及其有效成分具有抗氧化、抗肝损伤、镇静、抗惊厥、抗癫痫、镇痛、增强免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、抗胃溃疡等作用,牡蛎多糖具有降血脂、抗凝血、抗血栓等作用。在临床应用经验与使用注意事项中,牡蛎质重,宜先煎。潜阳补阴、重镇安神、软坚散结生用,收敛固涩、制酸止痛煅用。临床使用牡蛎煎服剂量多为9~120 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索牡蛎用量与症靶、标靶的量效关系构建。

重构本草——地龙

通过古籍文献调研、中药现代研究进展及其研究成果的梳理,结合中医临床专家的应用经验及中药学等学科领域内学者的认识,归纳出地龙功效主要为:清热定惊、通络、平喘、利尿。症靶为咳喘。标靶为血压升高及脑血栓形成。现代药理发现地龙及其有效成分具有抗癫痫、平喘等作用。本品咸寒,孕妇、脾胃虚弱或无实热者忌用。本品含有异体蛋白,过敏体质者慎用。本品临床使用剂量为3~60 g,具体应用时应根据疾病、证型、症状选择最佳用量。

重构本草——肉苁蓉

通过古籍文献调研、中医药现代研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域内专家学者的认识及应用经验,归纳出肉苁蓉:主要功效为补肾阳,益精血,润肠通便。症靶为便秘、阳痿。现代药理研究发现,肉苁蓉及其有效成分具有调节肠道菌群、促进排便、改善生殖功能、促进雄激素分泌、抗氧化、抗衰老、抗骨质疏松、降血糖血脂、抗炎等作用。现有实验数据显示,肉苁蓉是无毒或低毒性物质,阴虚火旺及大便溏泄者不宜服用,肠胃实热、热结便秘者忌用。临床使用剂量为6~60 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索肉苁蓉用量与症靶的量效关系构建。

基于改进差分进化算法的跨平台武器目标分配方法

现代战争中,跨平台武器单元的协同利用,是合同编队体系的重要内容,作战方式也正由平台级协同向着能力要素级协同转变,这对武器目标分配问题的解决提出了更大挑战。本文将武器单元的最小划分单位细化到能力要素级,以毁伤概率与成本消耗为优化目标,面向多种来袭目标的编队防空场景,提出了跨平台武器目标分配算法。同时,基于混沌映射提出了混沌种群重构(chaotic population reconstruction,CPR)机制,并结合带存档的自适应差分进化(adaptive differential evolution with optional external archive,JADE)算法提出了CPR-JADE算法,利用CPR机制可以帮助算法在解决高维复杂约束问题时跳出局部最优。再将其运用到武器目标分配模型上,实现了对模型的高效求解。最后,通过在多种数据规模下与其他进化优化算法的仿真对比试验分析,验证了所提方法的正确性与有效性。

磁共振成像影像导航及靶区选择在经颅磁刺激治疗中的应用

背景:在经颅磁刺激临床实际应用中,是否能准确瞄准刺激脑区可影响经颅磁刺激的实际治疗效果。近年来,随着神经导航系统、移动式增强现实技术的发展,以及多种不同模态磁共振成像数据分析方法的出现,刺激靶区定位的准确性和靶区选择的优化有望得到进一步的提高。目的:综述基于磁共振成像的影像导航定位原理及在经颅磁刺激中的应用,归纳不同模态磁共振成像数据分析在指导经颅磁刺激靶区选择上的作用。方法:应用计算机在PubMed、中国知网和万方数据库检索相关文献,以“transcranial magnetic stimulation,coil positioning,neuronavigation,augmented reality,magnetic resonance imaging,经颅磁刺激,线圈定位,神经导航,增强现实,核磁共振成像,原理”为主要检索词,最终纳入63篇文献进行分析。结果与结论:①传统经颅磁刺激线圈放置方法中,“5 cm规则”、国际脑电10-20定位法最为常用,这些方法具有简便、经济的优点,但过于依赖操作者的经验,存在不同操作者的技术差异。②基于立体定向技术发展而来的神经导航系统是目前可视化程度及准确度最高的辅助经颅磁刺激线圈放置的引导方式,它通过MRI数据采集、脑三维重建、头模配准及立体几何定位等步骤来实现可视化定位,具有较高的临床治疗及科研应用价值,但因其设备较为昂贵,目前在医疗机构中尚未普及。③对于不同层次的医疗单位,移动式移动式增强现实技术不失为一种经济、高效的神经导航系统替代方案,它通过磁共振成像数据采集、构建二维/三维图像、虚拟图像与真实脑图像叠加来实现头皮下脑组织可视化定位,具有直观性强、成本低廉的优势,可在基层医疗单位推广应用。④尽管相对脑电10-20定位策略,可视化定位的临床疗效优越性目前尚未充分体现,但随着研究者对人脑多种不同模态磁共振成像扫描数据的挖掘,有望进一步优化经颅磁刺激治疗靶区选择的策略,提高经颅磁刺激治疗应答率和个性化程度,这在将来是极具潜力和挑战的研究方向。

重构本草——水蛭

通过古籍文献调研、中医药现代研究成果的梳理,结合中医临床及中药学等学科领域内知名专家学者的认识及应用经验,归纳出水蛭:功效主要为破血通经,逐瘀消癥。症靶为闭经或月经量少或月经血块多,心腹疼痛,肢体感觉异常,跌扑损伤之肿胀、疼痛、出血。标靶为腹内结块、肿瘤,恢复期脑卒中,肾纤维化,肝纤维化改变。现代药理研究发现,水蛭及其有效成分具有抗凝、抗血栓、抗肿瘤、抗炎、抗纤维化、降血脂、保护血管内皮细胞、抗神经损伤等作用。水蛭煎剂可引发胃肠道反应及过敏反应,孕妇及月经过多者禁用。高温破坏水蛭素,临床使用应注意冲服法或用量。临床使用水蛭煎服剂量多为1~9 g,打粉吞服剂量为0.3~10 g,内服时当根据不同疾病,或同一疾病的不同阶段进行辨证使用,并积极探索水蛭用量与症靶、标靶的量效关系构建。