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基于知识辅助的机载雷达STAP方法研究

基于知识辅助的机载雷达STAP方法研究

作者：马全鑫烟台大学

学位级别：硕士

机载雷达的首要任务是进行目标检测,但在雷达接收到的回波信号中不仅包含目标信号,也同时不可避免的包含了场景中的一些杂波信号,且杂波信号严重影响了雷达的目标检测性能。因此,有效目标检测的前提是需要对回波信号进行杂波抑制。空时... 详细信息

机载雷达的首要任务是进行目标检测,但在雷达接收到的回波信号中不仅包含目标信号,也同时不可避免的包含了场景中的一些杂波信号,且杂波信号严重影响了雷达的目标检测性能。因此,有效目标检测的前提是需要对回波信号进行杂波抑制。空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)是一种经典的杂波抑制算法,但由于雷达在非均匀环境下难以获得足够数量的样本估计协方差矩阵,这会使得STAP算法性能严重下降。针对样本不足问题,知识辅助STAP(Knowledge-Aided STAP,KA-STAP)技术被证明是一种有效的解决方案,故本文围绕机载雷达中的KA-STAP技术展开研究,主要研究内容为:(1)研究了基于KA的Persymmetric结构协方差矩阵估计。首先,在欧几里得距离下根据杂波先验知识和Persymmetric特性,研究了Persymmetric结构协方差矩阵收缩估计方法,并对该方法进行了仿真实现和性能分析。其次,针对上述方法最优解表达式无法评估先验协方差矩阵和真实协方差矩阵之间差距的问题,研究了基于白化能力的机载雷达降维STAP方法。利用先验知识和Persymmetric协方差结构,并基于理想协方差矩阵的预白化能力,提出了一种基于Persymmetric的待检测单元(Cell Under Test,CUT)预白化性能评估算法。该算法对不同精度的先验知识具有较强的鲁棒性,能够对观测到的干扰数据进行最大化白化处理。同时,考虑到高维STAP带来的巨大计算量,采用扩展因子化方法(Extended Factored Approach,EFA)对所提算法进行降维优化处理。仿真结果表明,即使在先验知识存在一定误差的情况下,该算法也能够有效地提高信干噪比(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio,SINR),提升STAP性能。(2)研究了基于几何方法的结构化协方差矩阵估计。由于(1)中算法依赖于利用杂波先验知识构造的先验协方差矩阵,不适用于无先验知识可用时的情形。针对该情形,遵循几何范式,提出了两种结构化协方差矩阵估计算法。具体地,算法从一组训练数据出发,考虑不同的协方差矩阵结构信息(Persymmetric或Toeplitz结构),构造了两种结构样本协方差矩阵,通过利用正定矩阵空间特性并施加条件数上限约束,以理想协方差矩阵和结构样本协方差矩阵之间的Frobenius范数作为目标函数建立极小化问题,并对该问题进行转化,最终得到估计器的闭式解。在两种场景下的仿真结果表明了所提算法可更加精确地估计协方差矩阵,有效地提高了SINR,提升了雷达干扰抑制性能,且在小样本情况下的优化效果更为显著。

关键词：空时自适应处理知识辅助协方差矩阵估计结构特征杂波抑制

脂蛋白相关磷脂酶A2抑制剂Darapladib的药效学研究进展

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中国药学杂志 2015年第4期50卷 317-322页

作者：马全鑫陈民利王逸平浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心杭州310053 中科院上海药物研究所上海201203

脂蛋白相关磷脂酶A2(lipoprotein-associated Phospholipase A2,Lp-PLA2)是磷脂水解酶超家族中的一员,能水解低密度脂蛋白中的氧化修饰磷脂,产生溶血卵磷脂和氧化性游离脂肪酸两种促炎介质。最近研究发现Lp-PLA2能够介导炎症反应以及促... 详细信息

脂蛋白相关磷脂酶A2(lipoprotein-associated Phospholipase A2,Lp-PLA2)是磷脂水解酶超家族中的一员,能水解低密度脂蛋白中的氧化修饰磷脂,产生溶血卵磷脂和氧化性游离脂肪酸两种促炎介质。最近研究发现Lp-PLA2能够介导炎症反应以及促进动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的形成,现已成为一个新炎性反应标志物和心血管事件的独立风险预示因子。针对这一动脉粥样硬化过程中的关键酶设计的抑制剂很多。其中Darapladib是目前最接近上市的一种Lp-PLA2特异性抑制剂,目前其Ⅲ期临床试验已完成。Darapladib作为一种新兴的抗AS分子靶点药物,受到人们广泛的关注。已有多项研究表明它能降低Lp-PLA2的活性,减轻炎症反应,从而控制AS的发展与恶化。本文综述了Lp-PLA2及其抑制剂Darapladib在AS中的作用机制以及近年来Darapladib的药效学研究进展。

关键词：动脉粥样硬化脂蛋白相关磷脂酶A2 Darapladib

一种新型糖尿病视网膜病变大鼠模型的建立及其病理特点研究

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中华糖尿病杂志 2021年第5期13卷 490-497页

作者：杨钦钦马全鑫施佳君富丹婷郑纯威周洁陈宇浙江省中医药研究院实验动物中心杭州310007 浙江中医药大学中医药科学院/比较医学研究所杭州310053 浙江省中医药研究院药用资源研究中心杭州310007

目的:探讨一种新型的糖尿病视网膜病变(DR)大鼠模型的建立及其病理特点。方法:取褐色挪威(BN)大鼠36只,分为对照组、链脲佐菌素(STZ)组和STZ+亚精胺(SP)组,每组12只。STZ组和STZ+SP组尾静脉注射STZ,STZ+SP组玻璃体注射亚精胺,对照组给... 详细信息

目的:探讨一种新型的糖尿病视网膜病变(DR)大鼠模型的建立及其病理特点。方法:取褐色挪威(BN)大鼠36只,分为对照组、链脲佐菌素(STZ)组和STZ+亚精胺(SP)组,每组12只。STZ组和STZ+SP组尾静脉注射STZ,STZ+SP组玻璃体注射亚精胺,对照组给与同体积的溶剂。造模后继续饲喂12周,期间监测体重和空腹血糖。利用超声成像系统观察视网膜中央动脉血流供应情况。动物处死后取眼球行苏木精-伊红染色,观察视网膜基本结构,分析各层厚度。视网膜消化铺片行过碘酸雪夫染色和神经胶质抗原2免疫荧光染色,观察微血管和周细胞情况。采用流式细胞术检测视网膜组织活性氧簇(ROS)水平;最后利用分子生物学技术检测紧密连接蛋白闭合蛋白-1(claudin-1)和咬合蛋白(occludin)mRNA和蛋白表达。多组重复测量的计量资料的比较采用重复测量的方差分析,组间两两比较采用LSD-t法。结果:与对照组比较,STZ组和STZ+SP组大鼠体重下降(P<0.05),血糖升高(P<0.05);与STZ组比较,STZ+SP组大鼠视网膜中央动脉舒张末期血流速度和收缩末期血流速度下降(P<0.05),搏动指数和阻力指数则升高(P<0.05)。病理学观察可见,STZ组和STZ+SP组大鼠神经细胞核层区排列疏松、紊乱,视网膜丛区水肿,且STZ+SP组表现的更为严重。与STZ组比较,STZ+SP组视网膜厚度和外丛层厚度/视网膜总厚度增加(P<0.05),毛细血管无细胞新生毛细血管形成增多和周细胞缺失明显。与对照组和STZ组比较,STZ+SP组视网膜组织ROS水平均升高(P<0.05)。与对照组比较,STZ+SP组claudin-1和occludin mRNA下降(P<0.05),相应的蛋白表达亦降低(P<0.05)。结论:BN大鼠尾静脉注射STZ联合玻璃体注射SP能建立一种严重的DR动物模型,病变特征主要表现为更严重的视网膜血管顺应性下降,血流供应减少,视网膜水肿,新生无细胞毛细血管大量生成以及视网膜周细胞凋亡增多。

关键词：糖尿病视网膜病变动物模型大鼠病理特点

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雷公藤甲素抗肿瘤药理作用的研究进展

药物评价研究 2018年第2期41卷 328-333页

作者：黄宇马全鑫凌云浙江中医药大学动物实验研究中心浙江杭州310053

雷公藤甲素是从中药雷公藤中提取的一种具有多种生物活性的天然产物,是雷公藤片、雷公藤多甙片等制剂的主要有效成分,临床多用于抗炎及免疫抑制。药理研究表明雷公藤甲素还具有广谱、高效的抗肿瘤活性,作用机制涉及诱导细胞凋亡、阻滞... 详细信息

雷公藤甲素是从中药雷公藤中提取的一种具有多种生物活性的天然产物,是雷公藤片、雷公藤多甙片等制剂的主要有效成分,临床多用于抗炎及免疫抑制。药理研究表明雷公藤甲素还具有广谱、高效的抗肿瘤活性,作用机制涉及诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期、逆转肿瘤细胞多药耐药等多个方面。综述了雷公藤甲素对消化系统、生殖系统、血液系统、呼吸系统肿瘤的抗肿瘤作用及相关机制的研究进展,为加速其抗肿瘤新药研发提供理论依据。

关键词：雷公藤甲素抗肿瘤作用机制细胞凋亡

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斑马鱼血栓模型的建立与冠心宁片的干预作用

中国实验动物学报 2016年第4期24卷 432-438页

作者：王木兰潘永明金敏徐孝平王德军马全鑫陈民利正大青春宝药业有限公司杭州310023 浙江中医药大学动物实验研究中心杭州310053

目的采用3种诱导剂分别建立斑马鱼血栓模型,观察冠心宁片的抗血栓作用。方法分别采用1.5μmol/L苯肼、80μmol/L花生四烯酸和5 mg/L普纳替尼建立活体斑马鱼血栓模型,并用冠心宁片、氯吡格雷或阿司匹林等药物干预,观察尾静脉血栓形成情况... 详细信息

目的采用3种诱导剂分别建立斑马鱼血栓模型,观察冠心宁片的抗血栓作用。方法分别采用1.5μmol/L苯肼、80μmol/L花生四烯酸和5 mg/L普纳替尼建立活体斑马鱼血栓模型,并用冠心宁片、氯吡格雷或阿司匹林等药物干预,观察尾静脉血栓形成情况,并用邻联茴香胺染色法对心脏红细胞染色强度进行定量分析,计算预防血栓药效。结果苯肼、花生四烯酸和普纳替尼诱导后斑马鱼尾静脉血栓明显增加和心脏红细胞染色强度显著降低(P<0.001),同时冠心宁片均能显著对抗这三种模型的血栓形成,其心脏红细胞染色强度和预防血栓药效均明显增加(P<0.001),具有一定的剂量效应关系,IC50分别为44.32、138.5和459.5 mg/L。结论苯肼、花生四烯酸和普纳替尼均能建立不同形成机理的斑马鱼血栓模型,而冠心宁片具有明显的抗血栓作用,且其抗血栓机制存在多靶点效应。

关键词：冠心宁片血栓模型斑马鱼抗栓作用

冠心宁片通过调节肠道微生态改善大鼠早期心衰

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中国现代应用药学 2024年第8期41卷 1056-1065页

作者：张燕黄宇马全鑫徐松涛沈利叶徐雁云陈民利戎亦骊嘉兴市中医医院浙江嘉兴314000 浙江中医药大学中医药科学院/比较医学研究所杭州310053 浙江中医药大学药学院杭州310053

目的观察冠心宁片(Guanxinning tablets,GXN)对早期心衰模型大鼠的影响,并从肠道菌群角度探讨GXN对心衰大鼠的保护机制。方法取6只SD大鼠行假手术,另取80只SD大鼠行主动脉弓狭窄术,建立心力衰竭大鼠模型,将存活的大鼠分为4组,即模型对... 详细信息

目的观察冠心宁片(Guanxinning tablets,GXN)对早期心衰模型大鼠的影响,并从肠道菌群角度探讨GXN对心衰大鼠的保护机制。方法取6只SD大鼠行假手术,另取80只SD大鼠行主动脉弓狭窄术,建立心力衰竭大鼠模型,将存活的大鼠分为4组,即模型对照组、阳性对照组(卡托普利片12.5 mg·kg^(-1))和GXN高、低剂量组(1200、600 mg·kg^(-1)),连续给药8周。每隔4周进行心动超声检查,检测血清NT-proBNP、hs-CRP、IL-6和TNF-α浓度及SOD与MDA水平;取大鼠结肠内容物,基于16S肠道微生物组高通量测序技术和生物信息学分析手段,观察GXN对肠道菌群结构和功能的影响。结果与模型对照组相比,给予不同剂量的GXN后大鼠存活率均有提高,心室壁厚度均有不同程度的下降,大鼠心脏质量及脏器系数均有改善。GXN还能降低炎症因子水平,抑制大鼠NT-proBNP水平升高,提高血清SOD活性。另外,GXN干预后能显著提高心衰模型大鼠的肠道菌群多样性,可能的作用菌属靶点为Akkermansia属、Phascolarctobacterium属和Oxalobacter属。GXN对心衰大鼠肠道菌群功能的影响可能集中在非同源末端连接、流感A、类胡萝卜素合成、吲哚生物碱、贝他林生物合成、肾素-紧张素系统等生物途径。结论GXN对早期心衰大鼠的保护作用可能与调节肠道菌群途径有关。

关键词：冠心宁片早期心衰肠道菌群

一种新型高脂血症易感大鼠的血脂水平与心血管并发症

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中国实验动物学报 2019年第1期27卷 25-31页

作者：马全鑫陈姣姣郁晨张利棕寿旗扬陈民利浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究所杭州310053

目的观察一种新型高脂血症易感WSHc大鼠经高脂饲料诱导后血脂的动态变化和心血管并发症病理特点,为WSHc大鼠的应用提供参考。方法取7～8周龄雌性WSHc大鼠20只和Wistar大鼠10只,进行高脂饲喂,另取同周龄同性别的WSHc大鼠和Wistar大鼠各1... 详细信息

目的观察一种新型高脂血症易感WSHc大鼠经高脂饲料诱导后血脂的动态变化和心血管并发症病理特点,为WSHc大鼠的应用提供参考。方法取7～8周龄雌性WSHc大鼠20只和Wistar大鼠10只,进行高脂饲喂,另取同周龄同性别的WSHc大鼠和Wistar大鼠各10只饲喂普通饲料,分别作为正常对照。观察高脂饲喂2、4、8、12、16周时的血脂动态变化,饲喂16周后采用心动超声检测大鼠心功能及左心结构,病理组织学观察心脏及主动脉病变。结果与正常对照组比,高脂饲喂2周后WSHc大鼠与Wistar大鼠血清总胆固醇(TC)与低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)均显著升高;高脂饲喂的WSHc大鼠TC、LDL-c水平为:(6.34±2.12)mmol/L、(2.56±0.94)mmol/L,而高脂饲喂的Wistar大鼠TC、LDL-c水平仅为(2.93±0.23)mmol/L,(0.63±0.12)mmol/L;在高脂饲喂期间,WSHc大鼠TC始终维持在高水平状态。饲喂16周后,WSHc大鼠心脏射血分数升高,左心室室壁增厚,并出现心肌纤维化,心肌细胞凋亡程度增高;主动脉内膜增厚,弹力纤维排列紊乱,形成早期动脉粥样硬化病变。而Wistar大鼠经高脂饲料诱导后,心功能及心血管病变不明显。结论 WSHc大鼠对外源性胆固醇敏感,高脂饲喂后易发高脂血症及心血管疾病,且TC、LDL-c水平与临床高脂血症更接近,相较于普通大鼠,更适用于高脂血症及相关心血管并发症的实验研究。

关键词：高脂血症 WSHc大鼠动物模型心血管并发症

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基于几何方法的结构化协方差矩阵估计

雷达科学与技术 2023年第2期21卷 143-150页

作者：马全鑫杜晓林董军李建波田团伟烟台大学计算机与控制工程学院山东烟台264005 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 河南大学物理与电子学院河南开封475001

针对雷达在非均匀环境下难以获得足够数量样本估计协方差矩阵,致使干扰抑制性能下降的问题,遵循几何范式,本文提出了两种结构化干扰协方差矩阵(ICM)估计算法。具体而言,算法从一组训练数据出发,考虑不同的协方差矩阵结构信息(Persymmet... 详细信息

针对雷达在非均匀环境下难以获得足够数量样本估计协方差矩阵,致使干扰抑制性能下降的问题,遵循几何范式,本文提出了两种结构化干扰协方差矩阵(ICM)估计算法。具体而言,算法从一组训练数据出发,考虑不同的协方差矩阵结构信息(Persymmetric或Toeplitz结构),构造了两种结构样本协方差矩阵(SSCMs),通过利用正定矩阵空间特性并施加条件数上限约束,以ICM和SSCMs之间的Frobenius范数作为目标函数建立极小化问题,并对该问题进行转化,最终得到估计器的闭式解。在两种场景下的仿真结果表明了所提算法可更加精确地估计ICM,有效地提高了干扰抑制性能,且在小样本情况下的优化效果更为显著。

关键词：几何方法协方差矩阵估计 Persymmetric结构 Toeplitz结构干扰抑制

NLRP3炎症小体在早期动脉粥样硬化ZDF大鼠中的表达及阿托伐他汀的干预

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中国比较医学杂志 2015年第2期25卷 1-6,F0002页

作者：马全鑫杨钦钦陆晔枫陈小真陈诚寿旗扬蔡月琴陈民利浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心杭州310053 扬州大学兽医学院扬州225009

目的观察NLRP3炎症小体及其介导的炎症因子在早期动脉粥样硬化(AS)Zucker糖尿病肥胖(ZDF)大鼠主动脉组织中的表达,以及阿托伐他汀(ATV)的干预作用。方法高脂饲喂联合小剂量多次注射VD3建立ZDF大鼠早期AS模型,并给予ATV干预;检测血糖血... 详细信息

目的观察NLRP3炎症小体及其介导的炎症因子在早期动脉粥样硬化(AS)Zucker糖尿病肥胖(ZDF)大鼠主动脉组织中的表达,以及阿托伐他汀(ATV)的干预作用。方法高脂饲喂联合小剂量多次注射VD3建立ZDF大鼠早期AS模型,并给予ATV干预;检测血糖血脂、胰岛素、ox-LDL和hs CRP,并进行主动脉组织病理学检查和NLRP3、caspase 1、IL-1β和TNF-α基因表达的检测。结果高脂饲喂后ZDF大鼠血糖、血脂、胰岛素和oxLDL水平均显著上升(P<0.05)。注射VD3后,hs CRP水平均显著上升(P<0.05),主动脉组织出现明显的早期AS病变,且NLRP3、caspase 1、IL-1β和TNF-α基因表达显著上调(P<0.05),而ATV组ZDF大鼠血脂、ox-LDL和hs CRP水平均明显下降(P<0.05),AS病变程度减轻,且主动脉组织中NLRP3、Caspase 1、IL-1β和TNF-α基因表达显著下调(P<0.05)。结论 NLPR3炎症小体及其介导的炎症因子参与了ZDF大鼠早期AS的炎症反应,而ATV可抑制NLRP3炎症小体的表达,抑制AS的炎症反应。

关键词：动脉粥样硬化 NLRP3炎症小体 2型糖尿病 ZDF大鼠