基于Simple Thresholding和CUSUM联合算法的L波段太阳射电流量可观测频段分析

L波段太阳射电爆发是导航系统不稳定的潜在影响因素,通过L波段内精密太阳射电流量的监测可以实时发现太阳射电爆发干扰导航事件,为此,云南天文台拟建立一个L波段多频点太阳射电监测系统。无线电环境的有效评估对于该监测系统观测数据的稳定获取至关重要。介绍了监测平台的无线电监测准备研究,通过对云南天文台L波段无线电环境进行100 h的测试,提出一种基于Simple Thresholding算法和CUSUM(Cumulative Sum)算法的改进阈值算法,遴选出介于北斗B1,B2和B3频点,全球定位系统L1和L2频点之间7个5 MHz无线电干扰较少的无线电通带,分别为1551~1555 MHz,1596~1600 MHz,1161~1165 MHz,1221~1225 MHz,1246~1250 MHz,1291~1295 MHz和1231~1235 MHz,其洁净率分别为98.329%,98.301%,98.315%,98.335%,98.224%,97.650%和98.260%,均符合太阳观测需求,为下一步接收机的设计和信号处理提供了依据。

A Computer System for Forecasting the Threshold Period for Crop Weed Control

In this article, a model of a weed control threshold forecast system has been established, with related model solving, data checking, database setting up, and system engineering illustration. Moreover, it is tested by a software with data from a sugar cane planting experimental field in Yunnan, China. The methodology behind the detailed system analysis, design, and engineering has been discussed. The issue of how to create a dynamic data-dependent forecast model of a threshold forecast system, whose threshold changes according to the change of planting environment has been solved. Hence an effective solution has been initiated for further development on an agricultural expert system.

Threshold Characteristics Enhancement of a Single Mode 1.55 µm InGaAsP Photonic Crystal VCSEL for Optical Communication Systems

In the present work, we investigate threshold characteristics of a single mode 1.55 μm InGaAsP vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) with two different optical confinement structures. The device employs InGaAsP active region, which is sandwiched between GaAs/AlGaAs and GaAs/AlAs distributed Bragg reflectors (DBRs). The optical confinement introduced by the oxide aperture or a single defect photonic crystal design with holes etched throughout the whole structure, is compared with previous work. Photonic crystal VCSEL shows 30.86% and 57.02% lower threshold current than that of the similar oxide confined VCSEL and previous results, respectively. This paper provides key results of the threshold characteristics, including the threshold current and the threshold power. Results suggest that, the 1.55 μm InGaAsP photonic crystal VCSEL seems to be the most optimal one for light sources in high performance optical communication systems.

阈值增长对肝细胞癌的诊断效能

目的:探讨肝脏影像报告和数据系统2018版(LI-RADS v2018)中的主要征象阈值增长(TG)对肝细胞癌(HCC)的诊断效能。方法:回顾性分析首诊、随访均行MRI检查,且首诊病灶为LI-RADS 2~4类的肝硬化患者215例。记录TG出现率及LI-RADS分类调整情况。对TG不作为及作为主要征象的病灶分别进行LI-RADS分类。通过计算诊断优势比(DOR)确定TG与HCC诊断的相关性。以术后病理或临床诊断为金标准,以LI-RADS 5类为诊断HCC的标准,分别计算TG不作为及作为主要征象的诊断效能。结果:215例患者共253个病灶,其中HCC 157个、非HCC恶性肿瘤21个、良性病变75个。HCC中TG的出现率为32.5%(51/157),TG与HCC显著相关,DOR值为5.29(95%CI 2.39~11.75)(P<0.001)。当TG不作为主要征象时,51个HCC分类为LI-RADS 3类15个、LI-RADS 4类6个、LI-RADS 5类28个、LI-RADS M类2个。当TG作为主要征象时,21个HCC分类发生调整,其中15个LI-RADS 3类上调至LI-RADS 5类[最大径10~19 mm+非环状动脉期高强化(APHE)],6个LI-RADS 4类上调至LI-RADS 5类(最大径10~19 mm+非环状APHE+强化包膜1个,最大径≥20 mm+非环状APHE 5个)。以LI-RADS 5类为标准诊断HCC,TG作为主要征象与不作为主要征象相比,敏感度(75.2%vs.61.8%,P<0.001)、准确率(83.0%vs.75.5%,P<0.001)更高,特异度(95.8%vs.97.9%,P=0.683)相似。结论:TG与HCC显著相关,TG作为LI-RADS v2018中的主要征象之一可提高HCC(尤其表现为非环状APHE+TG)的诊断敏感度和准确率。

高速切换场景下的双门限判决算法研究

传统的越区切换算法无法应对高速列车提速带来的通信质量需求增长,本文提出一种基于双门限判决的位置触发切换算法,以提升越区切换时的通信质量。选择大小双门限值,能够有效减少信号强度波动带来的影响。在接收信号强度波动较小时采用双门限中的较小值,波动较大时则采用较大值,针对每次测量结果实时进行连续双判决。仿真结果表明:相较于传统切换算法,双门限判决算法能够使得切换发生位置更靠近基站重叠区域的中点,进而降低切换掉话率和切换失败率。同时双判决减小了平均切换次数,使通信体验得到了极大提升。

数字普惠金融对乡村产业兴旺的影响研究——基于系统GMM和门槛效应分析

产业兴旺是乡村振兴的题中要义,利用金融力量激发产业兴旺活力是当前较为可行的方式。文章基于2011—2021年省级面板数据,使用系统GMM模型和动态面板门槛模型研究数字普惠金融与乡村产业兴旺之间的关系。结果表明:我国乡村产业兴旺水平在总体上呈现上升态势,且数字普惠金融能够对乡村产业兴旺起到良好的推进作用。分维度而言,数字普惠金融能够对乡村产业兴旺的各个维度产生不同的影响。分地区而言,数字普惠金融在中西部地区推动乡村产业兴旺建设的力度明显高于东部地区。通过进一步研究,数字普惠金融在促进乡村产业兴旺时,在其自身发展水平方面存在显著的双门槛效应。基于上述结果,文章从因地制宜执行三农相关政策、加大数字普惠金融实施力度、提高风险监测与控制水平等角度提出相应的对策建议。

基于Spearman相关性阈值寻优和VMD-LSTM的用户级综合能源系统超短期负荷预测

由于用户级综合能源系统(integrated energy system,IES)的多元负荷序列之间复杂的耦合关系及易受外部因素影响等原因,综合能源系统多元负荷的精准预测面临很大困难。为此,提出一种基于Spearman相关性分析阈值寻优(threshold optimization,TO)和变分模态分解结合长短期记忆网络(variational mode decomposition based long short-term memory network,VMD-LSTM)的多元负荷预测方法。首先,使用斯皮尔曼等级(Spearman rank,SR)相关系数定量计算多元负荷间以及负荷与其他气候因素间的相关关系并通过循环寻优确定最优相关阈值,然后采用VMD算法将以最优阈值筛选出的负荷特征序列分解成更简单、平稳、有规律性的本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)后与最优气象特征一起输入LSTM模型进行负荷预测。通过某用户级IES的实际数据对所提方法的有效性进行了验证,结果表明,所提方法能有效提高IES的多元负荷预测精度。

数字经济、文化距离与中国文化产品出口——基于39个贸易伙伴国的实证研究

本文基于2010~2021年中国与39个主要文化贸易伙伴国的面板数据,构建扩展的贸易引力模型,利用动态系统广义矩估计以及门槛面板回归的方法,实证分析数字经济与文化距离对文化产品出口的影响。研究发现:(1)数字经济对中国文化产品出口具有显著的促进作用,而文化距离则具有反向抑制作用;(2)异质性分析显示数字经济对不同类别文化产品出口的促进作用有所差异,其中对音像和交互媒体类文化产品促进作用最大,对书籍和报刊类文化产品影响不显著;(3)门槛面板分析显示,当中国与贸易伙伴国之间的文化距离超过门槛值后,数字经济对文化产品出口的促进作用由显著促进变为不显著促进。基于此,本文提出利用数字技术赋能文化贸易发展、突破文化距离限制、优化文化产品出口结构、提高数字贸易规则制定的话语权等若干建议。

门槛阈值自匹配的车载呼救系统设计

为了提高车辆碰撞自动呼救系统(Automatic Crash Notification System,ACNS)的抗干扰能力和事故信息的准确性,提出了一种具有自适应门槛阈值的ACNS触发算法。基于门槛阈值与路面国际平整度指数之间的关联模型,设计ACNS触发算法,并实现ACNS门槛阈值随路面状况和车速的动态匹配;基于STM32F103ZET6微控制器,利用加速度信号采集模块、定位模块和通信模块等模块设计一种车辆事故自动呼救系统终端;利用道路实车试验和触发测试试验测试系统性能;结果表明:ACNS终端能够实现门槛阈值根据不同路面状况的动态匹配,并对相关信息进行实时处理及发送呼救信息。

基于复杂网络的复杂产品系统关键节点辨识

复杂产品系统具有规模大、结构复杂等特点,从系统结构的视角辨识复杂产品系统关键节点,对于“事前”定位潜在风险源具有重要意义。针对目前“事后”追溯风险源难以保证复杂产品系统可靠运行及风险管理前瞻性等问题,考虑复杂产品系统的层级结构和子系统间风险的相互影响,提出了一种可用于“事前”风险管理的关键节点辨识方法。首先依据系统结构建立复杂网络;然后,构造零模型并结合网络统计特征初步划分节点集合,在此基础上引入线性阈值模型分析节点风险传播影响力,并基于风险的动态传播特征选取关键节点;最后,采用新舟700飞机的系统结构进行实证分析。结果表明,提出的方法有效地辨识了复杂产品系统的关键节点。

心率变异阈作为无创运动生理阈值识别手段的研究进展

心率变异阈(heart rate variability thresholds,HRVTs)是递增负荷运动中心率变异性(heart rate variability,HRV)随运动强度变化而出现的生理拐点,是一种无创、便捷的阈值判定方法。研究通过整理汇总国内外相关研究,针对HRVTs生理机制、与传统阈值的一致性及识别定位方法等问题进行综述。研究表明,HRVTs与传统运动生理阈值一样存在2个生理拐点——HRVT1和HRVT2,基于HRV参数其判定方法可分为时域、频域和非线性分析3种。在选择适宜分析方法的前提下,HRVTs与传统阈值具有一致性,即存在可替代性:时域分析参数可能更适合判断HRVT1;频域分析参数需经适宜处理后,方可应用于判断HRVTs;非线性分析中的去趋势波动分析法是对2个HRVTs生理阈值均具有判断潜能的新方法,且可能对判断HRVT2具有更高的精度,而对HRVT1的精确判断仍需进一步研究证实。基于当前HRVTs存在研究异质性、HRV参数较多及人群研究差异等问题,建议未来应围绕HRV参数开展标准化分类研究,以确保研究具有可对比性。

基于改进小波阈值的数据采集系统降噪研究

在数据采集过程中,噪声和干扰的存在严重影响了数据的准确性。为了获得质量较高的数据,减少噪声的影响,该文提出一种基于遗传算法的小波阈值函数去噪方法,并设计以FPGA为主控的数据采集系统进行了多次实验。实验结果表明,经改进算法处理过的数据信噪比达到了芯片手册中所规定的典型值大小。同时,相比传统的阈值函数去噪方法,将新算法应用于采集到的数据,其信噪比提高了7.0248 dB,均方根误差降低了0.1675,表现出了较好的去噪性能,具有较高的工程应用价值。

基于庞特里亚金极小值原理的柴电混合动力船舶能量管理策略

提升混合动力船舶的能源利用率,制定合适的能量管理策略以实现功率合理分配、减小船舶燃油消耗、节约成本,是混合动力船舶的亟需解决的关键技术问题。本文基于Matlab/Simulink仿真建模软件,建立对象船舶的动力系统仿真模型,研究不同功率需求下对柴油发电机和超级电容的控制要求。考虑动力源特性和船舶功率需求,本文提出了一种基于庞特里亚金极小值的能量管理策略对目标船舶进行合理的功率分配。仿真结果表明:基于庞特里亚金极小值原理的能量管理策略能够优化船舶柴油机组原动机的工作状态,使其在比油耗较低的点工作。在该策略的控制下,航行工况内的柴油发电机组原动机平均比油耗为207.2 g/(kW·h),总燃油消耗量为204.1 kg。本文方法不仅对船舶减小燃油消耗具有积极的作用,同时对提高船舶运行经济性具有重要意义。

基于水-经济社会-生态环境协同演变的生态流量阈值适宜性研究

针对天门河-汉北河流域生活-生产-生态“三生”用水矛盾突出、水生态退化及经济社会发展受限等问题,基于水系统理论与系统动力学方法,构建“水-经济社会-生态环境”耦合模型,从系统层面研究河道内生态流量阈值的适宜性。应用情景模拟法,考虑高效节水、再生水利用率提高等调控措施及未来天然来水的不确定性,设置9种情景模拟2022—2035年研究区高、中、低3种生态流量阈值下的水资源供需及经济社会发展态势。结果表明:高效节水和再生水利用率提高均有利于缓解因生态流量阈值增大而引起的区域水资源用户间的冲突问题;从“水-经济社会-生态环境”协调发展的角度分析,建议研究区丰水年(P=25%)生态流量阈值设置为年径流量的30%~50%,平水年(P=50%)和枯水年(P=75%)生态流量阈值设置为年径流量的10%~30%;增大生态流量阈值的同时应采取提高水资源利用效率的调控措施。研究结果从“水-经济社会-生态环境”耦合系统的协同演化机制出发分析河流生态流量阈值的适宜性,为复杂水资源系统的优化运行与科学管理提供了理论基础。

N型MOSFET器件总剂量效应通用测试系统设计

抗辐照电机驱动器研发需要准确获取电桥电路金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)器件的总剂量效应失效阈值,电流-电压、电容-电压等离线测试方法,无法真实反映器件开关性能随累积剂量增加的连续变化过程。因此,针对MOSFET器件总剂量效应的在线测试需求,设计了基于高速信号采集及存储的通用化测试系统,具备被测样品驱动、高频信号采集、高速数据存储、数据模块管理等功能。利用典型商用MOSFET器件开展了总剂量效应测试,结果显示,当吸收剂量达598.08±41.54 Gy(Si)时,样品采集方波波形开始出现异常,低电平电压升高至0.82 V,高电平电压始终正常;随着累积剂量的增大,低电平电压持续性升高至1.08 V,并进一步升高至1.24 V,但器件开关功能保持正常;当累积剂量达1775.41±219.68 Gy(Si)时,采集波形跳变为2.93 V的直线,无方波信号输出,经判断MOSFET开关功能完全受损。

基于稀疏码多址接入技术的可见光通信系统性能研究

5G新技术应用于可见光通信(Visible Light Communication,VLC)场景对系统容量以及频谱效率有了更高的要求,稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)技术作为一种新型的非正交多址接入(Non-Orthgonal Multiple Access,NOMA)技术可作为解决方案。针对上述方案,搭建了VLC-SCMA系统,使得系统在相同的频谱资源下能够拥有更大的系统容量和频谱效率,同时为了降低系统复杂度,加快接收端进行多用户检测时的收敛速度,提出了基于串行改进下的部分外部信息传递的消息传递算法(Message Passing Algorithm Based on Serial Strategy for Partial External Information Transmission,SPEIT-MPA)。通过在迭代过程中设置门限值过滤掉携带信息量较少的外部信息点,利用串行改进使得算法迭代过程进一步简化。在VLC-SCMA系统中的仿真结果表明,对比原始算法,新算法可以在保证误码率(Bit Error Rate,BER)性能损失较少的前提下拥有更快的收敛速度,且算法复杂度随着信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)的增大明显降低。

环境规制强度、FDI增长与出口技术复杂度提升--基于动态系统GMM与门槛模型的实证分析

选取2010—2019年我国省际面板数据,综合运用系统GMM模型,检验出口技术复杂度、FDI以及环境规制之间的关系,并通过面板门槛模型实证考察不同环境规制强度下,FDI引致出口技术复杂度提升的阶段性特征。研究表明:总体上环境规制影响FDI的效应是正向且显著的,环境规制的强度不同,将导致“污染光环”“污染避难所”等现象;环境规制对提升出口技术复杂度,具有双重门槛效应并呈“U”型关系,其在不同强度下的作用效果取决于“成本抵消”与“创新补偿”效应之和;FDI对出口技术复杂度提升作用显著,作用效果受环境规制的影响;将环境规制作为门槛变量时,随着环境规制强度增加,FDI对出口技术复杂度提升形成“N”型双门槛特征;环境规制强度增加的范围必须适度,只有在一定范围内才能发挥促进效应的最大化。

财政支农对农业现代化的动态影响研究--基于系统GMM及门槛效应的检验

农业现代化是我国保障粮食安全建设农业强国的头等大事,财政支农支出与农业现代化建设有着天然的契合性。为研究财政支农支出对农业现代化的作用与影响,文章首先从理论方面探讨了财政支农支出影响农业现代化发展的作用机理。随后,基于农业现代化内涵从农业机械化、产业化等五个维度构建了农业现代化测评指标体系,并采用熵值法测度2011-2021年中国内地31省域的农业现代化发展指数。在此基础上,选取系统GMM方法和门槛效应模型进一步验证财政支农支出作用农业现代化的动态影响及门槛特征。研究结果表明:我国农业现代化总体水平提升较慢,各省农业现代化发展趋势较好,但存在地区差异,发展不够均衡;财政支农支出对我国农业现代化发展水平具有显著正向促进作用;财政支农支出与农业现代化发展水平之间并不是简单的线性关系,财政支农支出对农业现代化的影响作用具有单一门槛特征。财政支农支出水平位于第一门槛值(10.872)水平时,财政支农支出对农业现代化的作用最为明显。最后,基于研究结果,分别从加强对各地区间的协调发展、进一步加大财政支农支出力度和优化财政支农支出结构等方面提出对策建议。研究结论为农业现代化的财政支农路径优化提供了科学决策依据。

计及劣化状态和随机故障的光伏发电系统视情维修模型以及最优检修策略

针对现有光伏发电系统维修策略研究中通常仅考虑劣化状态导致维修决策不合理等问题,提出了一种计及劣化状态和随机故障的光伏发电系统视情维修模型及最优检修策略。首先,以离散状态下的Markov过程为基础,将随机故障对维修策略的影响引入到光伏发电系统视情维修建模中,建立光伏发电系统计及劣化状态和随机故障状态的视情维修模型,定期检测光伏发电系统的状态。当系统状态超过预防性维修阈值时进行不完全维修;出现随机故障时进行最小维修;达到故障状态时进行更换。然后,以光伏发电系统长期稳定运行的最小总成本率为目标,采用一种改进的黏菌优化算法求取光伏发电系统最佳检测周期和预防性维修阈值。最后,以某光伏发电系统为例,通过对模型参数的灵敏度分析和传统不考虑随机故障维修模型的对比研究,验证了所提模型及策略的有效性和可行性。

改进小波阈值降噪方法在振动-高动态离心复合试验控制系统中的应用

目的 针对振动-高动态离心复合试验控制系统中控制信号受噪声干扰导致控制效果不佳的情况,进行降噪处理,以提升试验控制能力。方法 利用改进的小波阈值降噪方法,对振动-高动态离心复合试验控制系统中控制信号进行降噪处理,通过分析信号特性,结合小波阈值降噪方法原理,提出阈值准则随分解尺度自适应动态变化的改进方法。结果 通过本文改进方法和其他小波阈值降噪方法的对比分析表明,本文所提方法对于振动-高动态离心系统所存在的中高频噪声干扰起到了明显抑制作用,可有效保留控制信号特征,获得了更佳的综合降噪效果,信噪比提升近10 dB,满足试验控制所需的降噪要求。结论 采用自适应动态变化的阈值准则的小波阈值降噪方法对振动-高动态离心复合试验系统的控制信号进行降噪处理有效且可靠,可对后续相关试验技术研究方向提供一种可行思路。