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基于功率分离接收机方案的低复杂度信号检测算法

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通信学报 2024年第4期45卷 84-94页

作者：王艳艳李启迪唐小虎西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756 通号城市轨道交通技术有限公司北京100070

为了解决基于分离接收机架构下的移动通信系统中信号检测复杂度较高的问题,提出一种低复杂度的信号检测算法。首先,考虑天线噪声、后级处理噪声和功率分离因子的影响,设计分离接收机架构,并基于三维接收信号建立简化的二维接收信号模型... 详细信息

为了解决基于分离接收机架构下的移动通信系统中信号检测复杂度较高的问题,提出一种低复杂度的信号检测算法。首先,考虑天线噪声、后级处理噪声和功率分离因子的影响,设计分离接收机架构,并基于三维接收信号建立简化的二维接收信号模型。然后,在变换坐标系下表征二维接收信号的联合概率密度函数,进而提出基于最小距离的低复杂度的信号检测算法。最后,分析分离接收机方案相对于传统相干接收机的联合处理增益。理论分析表明,相比于传统的基于三维接收信号的检测算法,所提信号检测算法具有较低的计算复杂度。仿真结果表明,在一定的功率分离因子下,低复杂度信号检测所获得的近似误符号率(SER)与最优的SER性能接近,且分离接收机架构下的SER性能优于传统的相干接收机方案。

关键词：分离接收机信号检测相干接收机功率分配

基于传输方程最优控制理论的对抗性防御算法研究

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基于传输方程最优控制理论的对抗性防御算法研究

作者：李小虎北京邮电大学

学位级别：硕士

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铜尾矿/碳纤维导电沥青混凝土电热性能研究

铜尾矿/碳纤维导电沥青混凝土电热性能研究

作者：李小虎南昌大学

学位级别：硕士

铜尾矿是选矿厂选矿后排放的一种固体废物,大量的堆积会引发严重的环境、经济和社会问题。导电沥青混合料的多功能性可以实现从传统路面向“智能、多功能、可持续”模式的转变。为此,本文研究了在铜尾矿粉(CTP)作为填料替换传统石灰岩矿... 详细信息

铜尾矿是选矿厂选矿后排放的一种固体废物,大量的堆积会引发严重的环境、经济和社会问题。导电沥青混合料的多功能性可以实现从传统路面向“智能、多功能、可持续”模式的转变。为此,本文研究了在铜尾矿粉(CTP)作为填料替换传统石灰岩矿粉(LP)的基础上掺入碳纤维(CF)来制备多功能导电沥青混合料。开展了填料、沥青胶浆(AM)及沥青混合料相关性能的研究,并得到以下结论:(1)CTP作为沥青填料,与LP相比,具有更大的比表面积、粗糙的表面和均匀分布的孔径,这些特性可以增强CTP与沥青之间的相互作用;化学物质组成分析表明LP的主要化学成分为CaCO3(约为92.1%),而CTP的化学成分则相对丰富,主要为SiO2、Al2O3和CaCO3等。(2)对不同粉胶比(填料与沥青质量比)下的CTP和LP沥青胶浆的性能进行试验,分析了填料对沥青胶浆性能的影响。结果表明,CTP-AM的高温性能优于LP-AM,但低温性能相较于LP-AM较差;在黏附性能方面,CTP-AM的黏结强度仅略逊于LP-AM;傅立叶红外光谱试验表明,填料与沥青之间主要为物理交互作用;重金属固结试验表明,沥青胶浆可以有效固结铜尾矿中的重金属元素。(3)对不同CTP替代率下的沥青混合料进行路用性能试验。结果表明,当CTP替代率为50%时,相较于传统石灰岩矿粉沥青混合料来说,高温性能提高了13.9%。然而,低温抗裂性和马歇尔稳定性分别下降了5.9%和6.2%,但仍可以满足相应的规范要求。(4)固定最佳油石比5.21%,CTP替代率为50%。通过掺加不同掺量的CF制备导电沥青混合料,并对其电热性能进行了研究。结果表明,CF掺量范围在0.1%～0.4%(渗滤阶段)时,具有最灵敏的压阻传感性能。在热学性能方面,CF掺量的增加有利于沥青混合料的导热系数和热扩散系数的增大。与未掺CF时相比,CF掺量为0.1%、0.2%、0.3%和0.4%时热扩散系数分别增加了6.9%、12.3%、17.3%、19.4%,导热系数分别增加了6.9%、12.3%、17.3%、19.4%。

关键词：导电沥青混合料铜尾矿碳纤维电热性能路用性能

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丘陵山地姿态调整轮式拖拉机运动控制研究

丘陵山地姿态调整轮式拖拉机运动控制研究

作者：唐小虎东北电力大学

学位级别：硕士

我国丘陵和山地区域的面积分别占国土总面积10%和33%,而其农作物耕种收综合机械化率整体在50%以下,农业机械化水平严重滞后。这些区域多以复杂的坡地地形为主,传统拖拉机在作业时受地形条件制约严重,具有姿态调整功能的丘陵山地拖拉机... 详细信息

我国丘陵和山地区域的面积分别占国土总面积10%和33%,而其农作物耕种收综合机械化率整体在50%以下,农业机械化水平严重滞后。这些区域多以复杂的坡地地形为主,传统拖拉机在作业时受地形条件制约严重,具有姿态调整功能的丘陵山地拖拉机可通过改变车身姿态适应地形的变化。在实际作业中,地形是随机动态变化的,且与车身姿态之间为非线性的关系。缺乏根据路面情况有效控制车身姿态调整的方案,将导致丘陵山地拖拉机无法发挥其姿态调整优势,坡地上的车身稳定性较差,易发生车辆倾翻等事故,严重危害驾驶人员的人身安全。针对这一问题,通过建立拖拉机的空间运动学模型,提出了一种控制车身姿态调整的运动控制方法,为其行驶过程中根据实时路面情况的动态调平提供了一种姿态调整控制策略。本文的主要研究内容如下:首先分析了丘陵山地姿态调整轮式拖拉机的姿态调整原理,阐述其主动和被动姿态调整的功能,并根据其主动调整机构摆动方向影响调整效果的特性,提出一种不同坡地下调整车身倾角的策略。然后以其姿态调整原理为基础,使用运动学位姿变换的方法建立了丘陵山地拖拉机的运动学模型,并进行了仿真验证。该运动学模型表征了地形条件与车身姿态间的非线性关系,为设计拖拉机根据地形调整车身姿态的运动控制方法提供了理论依据。其次,以运动学建模为基础,通过分析拖拉机在不同地形下的稳定性问题,确定了提高其横向和纵向坡地下车身稳定性的控制目标,并采用侧倾角和俯仰角评价车身稳定性,在此基础上,提出了一种丘陵山地拖拉机运动控制方法。运动控制的关键为一种可进行多目标优化的改进遗传算法,本文通过分析多种算法,设计了一种以遗传算法为基础,并采用模拟退火算法优化的改进遗传算法。该算法以主动控制机构的摆角为控制变量,通过输入轮心位置高度,在综合考虑侧倾角、俯仰角等因素的影响下,最终输出主动调整机构摆角的最优解。该过程中,以输入的轮心高度表示地形条件的变化,通过运动学模型将其转化为车身姿态参数,并以此为基础进行运动控制,实现根据地形条件调整车身姿态的目的。最后,采用运动控制仿真和算法对比实验的方法对运动控制方法和改进遗传算法进行验证。首先搭建仿真模型和环境,设置仿真参数,并设置三种地形模拟典型工况,使用运动控制方法对拖拉机进行姿态调整。与不使用运动控制方法相比,横向坡地的最大侧倾角降低13.3°;纵向坡地的最大俯仰角降低4.3°;在两种坡度兼有的地形上,采用分步骤调整的策略,最大侧倾角降低13.8°,最大俯仰角降低4°,且运动控制用时较短。其次将改进遗传算法与传统遗传算法、模拟退火算法进行对比实验。结果表明,改进遗传算法相较于传统遗传算法,其算法响应时间缩短63.93%,调整误差降低0.19%,算法性能获得大幅提升。

关键词：轮式拖拉机运动学建模运动控制遗传算法丘陵山地

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温压耦合作用下锚固界面变形失效机理

工程科学与技术 2024年第4期56卷 108-119页

作者：刘小虎姚直书程桦查文华安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232000 安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心安徽淮南232001 东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013

深部地层高地温、高地应力环境使巷道围岩树脂锚固支护结构稳定性降低,围岩变形有效控制问题亟待解决。因此,研究温度与压力耦合作用下锚杆杆体-树脂锚固剂界面变形破坏机理十分必要。首先,根据两淮矿区深部支护工程现状并结合室内不同... 详细信息

深部地层高地温、高地应力环境使巷道围岩树脂锚固支护结构稳定性降低,围岩变形有效控制问题亟待解决。因此,研究温度与压力耦合作用下锚杆杆体-树脂锚固剂界面变形破坏机理十分必要。首先,根据两淮矿区深部支护工程现状并结合室内不同温度环境下拉拔试验结果,发现高地温环境下树脂锚固体变形破坏加剧;进一步分析锚固体受拉拔荷载作用轴向、径向破坏模式,将第一锚固界面破坏分为弹性围岩-剪切-滑移型、未贯穿-剪胀滑移破坏及贯穿-剪胀滑移破坏等3种模式。其次,基于弹塑力学分析受围岩应力作用锚固界面不同破坏类型的界面受力状态,考虑高温环境下树脂锚固剂层力学强度弱化,建立温度-围岩应力耦合作用的第一界面失效破坏力学计算模型;分析围岩应力、环境温度及弹性模量比等因素变化对第一界面锚固性能影响的规律,发现第一界面极限轴向荷载随温度升高而降低,围岩处于裂隙发育或裂隙贯穿状态时,围岩应力对第一锚固界面剪切破坏影响程度较未产生裂隙时大幅度增高。最后,结合室内拉拔试验数据对比验证所推导计算方程式的合理性。研究可为深部巷道围岩稳定性控制及锚固支护参数设计提供理论依据。

关键词：温度-压力耦合树脂锚固体锚固界面失效机理因素分析

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软件系统日志异常检测方法研究

软件系统日志异常检测方法研究

作者：张小虎南京信息工程大学

学位级别：硕士

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电机故障智能预警方法研究

电机故障智能预警方法研究

作者：宾小虎天水师范学院

学位级别：硕士

电磁感应模块的高考物理试题分析与教学策略研究 ——以2013-2023年全国卷为例

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电磁感应模块的高考物理试题分析与教学策略研究 ——以2013-2023...

作者：谭小虎广州大学

学位级别：硕士

电磁感应知识在生产、生活中有着广泛的应用,是高中物理知识联系生活和生产实践的重要教学内容。在我国亟须科学教育推动核心科技发展的今天,作为基础科学教育重要组成部分的高中物理教育,在电磁感应模块普遍存在的“知识难学、题目难... 详细信息

电磁感应知识在生产、生活中有着广泛的应用,是高中物理知识联系生活和生产实践的重要教学内容。在我国亟须科学教育推动核心科技发展的今天,作为基础科学教育重要组成部分的高中物理教育,在电磁感应模块普遍存在的“知识难学、题目难做”的状况更加迫切需要解决。面对这种状况,本研究工作以落实核心素养培养为目标,以高考评价体系为理论指导,以高考物理试题为载体,在已有研究的基础上得到试题“四层四翼”整体分析与试题核心素养评价功能分析的具体思路和方法,秉承“以史为鉴、察往知来,把握试题演变情况,更好地服务于教学实际”的态度,对2013-2023年高考物理全国卷电磁感应模块试题的考查内容、考查要求和核心素养评价功能进行分析,得到三方面的结论。在考查要求方面,2013-2023年,试题考查要求的演变情况主要体现为从综合性要求逐步转变为创新性要求,对学生的要求从知识把握和应用过渡到以知识为基的创新思维和能力的培养,其中“核心素养+考试大纲”阶段的考查要求倾向已经逐渐往“核心素养+高考评价体系”阶段过渡。Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷均是以综合性试题为主,相比之下,Ⅱ卷更倾向于考查学生在实践问题情境中的知识应用能力和素养,而Ⅲ卷则在重视学生创新思维和能力的考查上增加了对知识基础性运用方面的考查。在考查内容方面,2013-2023年,试题主要体现的核心价值内涵为“弘扬爱国主义精神”、“传递物理价值”和“渗透科学价值观”,主要体现的学科素养维度是物理知识学习掌握和物理思维方法,主要考查的关键能力是理解能力和推理论证能力,考查次数最多的必备知识为法拉第电磁感应定律,试题极为重视实验探索素养和实验探究能力的培养,且不局限于对理解和推理论证等基本能力进行考查,而关注到学生建模能力和创新能力的培养和提升。在核心素养评价方面,2013-2023年,试题对物理观念、科学思维和科学态度与责任的评价功能始终保持在较高的水平,并逐步提高对于科学探究的重视程度,试题对于科学探究素养的评价功能水平有了显著提高。试题所呈现出的学生培养指向从关注学生的物理知识基础、思维认知和科学价值观逐步转变为“物理观念与科学思维并重,科学探究和科学态度与责任并行”。Ⅰ卷、Ⅱ卷和Ⅲ卷都最为重视科学思维素养的评价,相比之下,Ⅰ卷在物理观念、科学思维和科学态度与责任三个维度都能够实现更高水平的评价,而Ⅱ卷则更为关注科学探究素养的评价。基于试题分析结论对教学策略进行思考和研究,得到四点教学策略呈现如下。(1)利用陌生情境或创新问题提升学生创新思维水平;(2)利用演示实验提升学生的实验探究能力和科学探究素养;(3)利用真实的问题情境提升学生的模型建构能力;(4)利用STSE类型问题培养学生的科学态度与责任素养。另外,本研究工作在试题分析的基础上进行了习题模型总结和概念框架构建,并基于习题模型和概念框架对教学策略进行思考和研究,得到六点教学策略呈现如下。(1)强调表达式和图像等物理学语言的使用;(2)注重知识的理解性记忆和灵活应用;(3)重视解题思路和方法的指导;(4)明确并强调核心概念在问题解决中的核心地位;(5)丰富习题教学中的问题情境;(6)帮助学生建立并强化物理概念、规律之间的联系。

关键词：电磁感应高考物理试题试题分析教学策略

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基于贡献度和数据有效性检验的共识机制

东北大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 160-169,178页

作者：时小虎姚鑫孙延风马德印吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012 吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室吉林长春130012 吉林大学商学院吉林长春130012 长春工业大学计算机科学与工程学院吉林长春130012

将区块链技术引入到分布式数据维护系统,旨在解决基于传统中心化数据库的分布式系统存在的数据维护不透明、数据易被篡改、历史记录不可追溯等问题,提出一种基于贡献度和数据有效性检验的共识机制.该算法提出一种贡献度优先的随机可验... 详细信息

将区块链技术引入到分布式数据维护系统,旨在解决基于传统中心化数据库的分布式系统存在的数据维护不透明、数据易被篡改、历史记录不可追溯等问题,提出一种基于贡献度和数据有效性检验的共识机制.该算法提出一种贡献度优先的随机可验证领导者选举机制,保证记账权分配的随机性及可验证性.进一步引入密度峰值算法对交易数据有效性进行校验,对打包区块的正确性达成共识.最后将所提出的共识机制应用于梅花鹿分布式养殖场场景,结果验证了密度峰值算法在交易数据有效性检测任务中的准确性和高效性.出块时延分析和安全性分析表明,所提出的共识机制能够满足数据有效性验证的实时性需求,能耗较小,具有很强的灾备能力.

关键词：区块链共识机制离群点检测分布式数据维护溯源