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基于FPGA的声纳信号采集系统设计

基于FPGA的声纳信号采集系统设计

作者：刘凯西安工业大学

学位级别：硕士

声纳浮标是一种现代海军反潜作战中应用较为广泛的水下目标探测设备,主要用于反潜作战初期大范围搜索阶段。声波是目前已知唯一能在水中远距离传播的能量形式,随着海洋水下和水上船只潜艇的数量增加,近年来声纳浮标的采集系统逐渐从单... 详细信息

声纳浮标是一种现代海军反潜作战中应用较为广泛的水下目标探测设备,主要用于反潜作战初期大范围搜索阶段。声波是目前已知唯一能在水中远距离传播的能量形式,随着海洋水下和水上船只潜艇的数量增加,近年来声纳浮标的采集系统逐渐从单通道发展为较复杂的多通道同步采集,同时逐渐使用高精度的集成电路进行接收信号处理和传输。因此对于声纳信号采集系统的发展,小型化硬件、实时性和声纳信号处理算法是水声采集领域的重点研究内容。本文结合某型航空声纳浮标核心采集系统的研制要求,设计了一个应用在声纳浮标下电子舱中的水声信号采集系统。根据项目指标要求,设计声纳信号采集系统的总体方案。为了确保采集系统硬件平台小型化,便于后续升级,硬件采用模块化设计并进行电路仿真。信号调理电路中滤波和部分增益设计为范围可调,适用多种场合。采用Cyclone IV系列FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程的门阵列)为核心的高度集成化设计,完成采集控制、数据采集、缓存和转发等功能,提升系统的可靠性与稳定性。海底环境复杂,针对水声采集数据中存在噪音的问题,采用小波改进阈值法进行去噪,使用CW脉冲波模型作为海底声信号,双模噪音模拟采集信号中的海底噪音。为了便于采样数据的实时分析,使用QT开发采集系统上位机,用于接收采集数据并进行处理,绘制采样数据的波形和LOFAR(Low Frequency Acquisition and Recording,低频全向分析与记录)谱图可以更好的展示信号中频率和时间的关系。整体测试分为硬件和软件系统模块实验室测试以及系统整体消声水池测试。经过分析,该硬件系统可以实现声纳浮标下电子舱声纳信号采集系统的硬件设计要求,系统可以稳定运行。测试结果表明,该声纳采集系统采样率为128k Hz,AD采样精度为24位,通道间幅度误差低于±2%,相位差在±0.5°以内,改进小波阈值去噪算法对海底信号采集去噪效果优于小波软硬阈值法。各项性能指标满足设计要求,该方案可用于实际应用。

关键词：声纳信号改进小波阈值法时频分析同步采集 FPGA

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基于HSK语料库的留学生成语使用偏误研究

基于HSK语料库的留学生成语使用偏误研究

作者：刘凯山东财经大学

学位级别：硕士

汉语成语是一种人们在长期社会交往中相沿习用、约定俗成的固定短语,是中国人民智慧的结晶,在对外汉语教学中占有重要地位。当留学生汉语学习进入中高级阶段后,想进一步提升汉语水平,言简意赅、内涵丰富的成语就成了必然选择,甚至在一... 详细信息

汉语成语是一种人们在长期社会交往中相沿习用、约定俗成的固定短语,是中国人民智慧的结晶,在对外汉语教学中占有重要地位。当留学生汉语学习进入中高级阶段后,想进一步提升汉语水平,言简意赅、内涵丰富的成语就成了必然选择,甚至在一定程度上,成语掌握程度可以作为衡量其汉语水平的尺度。成语学习是留学生的兴趣所在,却也是他们的学习难点。留学生在成语学习使用时普遍出现较多偏误,正是在出现偏误,修正偏误的过程中,汉语水平逐渐提高。因此,探寻成语偏误现状对推动对外汉语成语教学具有重要意义。基于文献回顾,本文从HSK动态作文语料库的词统计中拣选出成语,逐条搜索包含成语词汇的语料,以此了解留学生成语使用基本情况,并按系统分类方法,将偏误分为成语结构、语义、语法、语用四种基本类型,取代表性语料细致分析。同时思考偏误产生的原因,主观原因是不恰当学习策略,客观原因为教学定位不准确、文化隔阂、语际迁移等因素。对成语偏误探源,旨在为对外汉语成语教学服务。本文在明确对外汉语成语教学重要性的基础上,提出一系列教学启示,如强调树立“字本位”教学观,重视语素法教学,循序渐进、分层级教学,合理编纂新成语词典等,希冀提高成语习得水平。

关键词：成语成语偏误 HSK动态作文语料库成语教学启示

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中国城镇家庭财产水平研究:基于行为的视角

经济研究 2012年第4期47卷 28-39页

作者：肖争艳刘凯中国人民大学统计学院剑桥大学经济系

本文首先提出了一个各种因素影响家庭财产水平的理论框架。然后通过对奥尔多投资研究中心2007年"城市投资者行为调查问卷"数据的处理和实证分析,估算了中国城镇居民的财产函数,重点考察了户主的主观行为特征在财产积累过程中的重要作用... 详细信息

本文首先提出了一个各种因素影响家庭财产水平的理论框架。然后通过对奥尔多投资研究中心2007年"城市投资者行为调查问卷"数据的处理和实证分析,估算了中国城镇居民的财产函数,重点考察了户主的主观行为特征在财产积累过程中的重要作用。本文发现:户主投资参与度与风险偏好度的提高有利于家庭财产水平的增加;与低收入或者经济相对落后地区的家庭相比,对高收入或者经济发达地区的家庭来说,投资参与度与风险偏好度对家庭财产水平的积极影响更显著一些。最后,针对政府如何促进居民财产水平的提升,本文给出了相关的政策建议。

关键词：贫富差距财产分布行为投资参与度风险偏好

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新型电力变压器绕组直流电阻速测仪的研制

新型电力变压器绕组直流电阻速测仪的研制

作者：刘凯武汉大学

学位级别：硕士

电力变压器广泛地应用于电力系统中。变压器绕组直流电阻的测量对于检验生产过程中变压器产品的工艺质量、发现现场中变压器的缺陷以及变压器故障后的检查、分析与判断等都具有十分重要的意义。IEC标准和国标对变压器绕组直流电阻的测... 详细信息

电力变压器广泛地应用于电力系统中。变压器绕组直流电阻的测量对于检验生产过程中变压器产品的工艺质量、发现现场中变压器的缺陷以及变压器故障后的检查、分析与判断等都具有十分重要的意义。IEC标准和国标对变压器绕组直流电阻的测量做出了相应的标准规定。在进行变压器绕组直流电阻的测量时，变压器绕组可以等效为一个由电阻、电感组成的串联电路。由于电力变压器的绕组具有大电感、微电阻的特点，其固有时间常数较大，造成了传统的绕组直流电阻的测量方法需要很长时间才能得出结果，给现场测量带来了很多不便。这一现象对测量的快速性提出了要求。论文结合实际情况，在分析、比较目前现存的各种测量方法的基础上，针对变压器绕组的特性，从基本的电路出发，推导出了一种在变压器绕组的过渡过程中测量其直流电阻的新方法，该方法具有快速、简单、准确的特点。在此基础上，经过大量电路实验和仿真调试，完成了基于这种新的快速测量方法的以单片机为核心的智能仪器的硬件和软件的设计。本文共分五章：第一章简要介绍了本课题的意义、仪器仪表的发展和论文的主要内容以及工作重点;第二章在分析、比较现有的各种测量变压器绕组直流电阻的方法的基础上，从变压器绕组的特性和基本电路入手，经过分析，推导出了一种新的快速测量方法并对新的测量方法进行了一定的分析与验证;第三章详细阐明了基于新的测量方法的智能仪表的硬件部分的设计;第四章介绍了智能仪表的软件部分设计及实现;在此基础上，第五章中进行了样机的模拟实验，对实验进行了一定分析，总结了所作的工作和取得的主要成果，并指出了装置的不足和改进的方向。

关键词：变压器绕组直流电阻快速测量便携式智能仪器

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含添加剂细水雾扑灭食用油火试验研究

含添加剂细水雾扑灭食用油火试验研究

作者：刘凯北京理工大学

学位级别：硕士

食用油火灾较其他类型的可燃液体火灾具有热释放速率高、易复燃、危害性大等特征。虽然目前使用的灭火剂在灭火过程中存在某一方面的特性,但这些灭火剂都存在一些缺陷。因此,研究高效的含添加剂细水雾扑灭食用油火成为了火灾科学研究领... 详细信息

食用油火灾较其他类型的可燃液体火灾具有热释放速率高、易复燃、危害性大等特征。虽然目前使用的灭火剂在灭火过程中存在某一方面的特性,但这些灭火剂都存在一些缺陷。因此,研究高效的含添加剂细水雾扑灭食用油火成为了火灾科学研究领域的热点之一。本文利用自主研发的细水雾灭火系统,选用小尺度试验,分析了食用油火燃烧特性,对纯水细水雾灭火进行初步试验,测试灭火试验系统装置的可靠性,并纯水细水雾扑灭食用油火的条件和规律进行了研究。根据文献调研结果与预计的试验目标,选择碱金属盐醋酸钾、草酸钾、硝酸钾,起泡剂十二烷基硫酸钠、十二烷基苯璜酸钠,乳化剂Span20和Span40作为细水雾的添加剂。对7种单一添加剂的最佳浓度,降温速率开展研究,进行灭火和降温试验,分析了各类添加剂对细水雾灭火效能的影响。根据灭火效能,选取了草酸钾、十二烷基硫酸钠、Span20添加剂作为多组分添加剂配方中的组分,并通过正交实验获得最优配方灭火剂,最优配方的组成为4%的草酸钾,1.6%的十二烷基硫酸钠,3%Span20。依据GB17835-2008中规定的方法,测试了最优配方灭火剂的理化性能。结果表明该灭火剂各项指标均符合国家标准。同时根据GA498-2012中的试验方法,测试了该灭火剂对不同油锅的灭火性能。结果表明,该灭火剂对不同类型油锅的食用油火都具有较好的灭火和降温效果。

关键词：细水雾添加剂配方灭火效能性能测试

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肾肿瘤状态下CD8+T细胞衰竭的机制研究

肾肿瘤状态下CD8+T细胞衰竭的机制研究

作者：刘凯山东大学

学位级别：硕士

目的免疫治疗由于其副作用小、靶向精准,被认为是肾脏肿瘤治疗的新思路,例如酪氨酸激酶抑制剂联合免疫抑制药物和抗PD-L1抗体在临床被广泛使用1,其机制主要是通过重新激活被抑制的CD8+T细胞的功能,从而使CD8+T细胞达到杀伤肿瘤细胞的作... 详细信息

目的免疫治疗由于其副作用小、靶向精准,被认为是肾脏肿瘤治疗的新思路,例如酪氨酸激酶抑制剂联合免疫抑制药物和抗PD-L1抗体在临床被广泛使用1,其机制主要是通过重新激活被抑制的CD8+T细胞的功能,从而使CD8+T细胞达到杀伤肿瘤细胞的作用。然而并不是所有的肾肿瘤患者都对该疗法都有良好的应答,CD8+T细胞功能的衰竭是免疫治疗耐药的主要机制2,因此迫切需要找到一种在肾肿瘤状态下CD8+T细胞功能衰竭的新机制。铁死亡作为一种新的细胞死亡方式3,涉及细胞代谢的多个方面。目前关于CD8+T细胞的铁死亡状态的研究仅限于对黑色素瘤和骨肉瘤原位浸润CD8+T细胞的研究,对肾癌的CD8+T细胞铁死亡状态鲜有研究4,因此研究在肾肿瘤态下铁死亡在CD8+T细胞发生衰竭中的作用具有重要临床意义。同时,由于CD8+T细胞在浸润肿瘤组织前需要在胸腺和脾脏成熟,因此,探究肿瘤状态下CD8+T细胞在成熟过程中是否已经发生了耗竭,以及该状态下的铁死亡也具有重要意义。方法收集肾透明细胞癌患者和健康对照的血清样本,利用ICP-MS检测两组样本铁含量;收集肾透明细胞癌患者手术样本,利用单细胞转录组测序技术检测肿瘤组织和癌旁组织中的CD8+T细胞铁死亡相关基因转录水平的差异;利用免疫荧光检测肿瘤组织及其癌旁组织中CD8+T细胞的脂质过氧化产物4HNE含量。构建小鼠肾细胞癌模型,收集血液、肿瘤组织、胸腺和脾脏样本,首先利用免疫荧光检测荷瘤小鼠的癌旁组织和肿瘤组织中CD8+T细胞的4HNE含量;进一步探究CD8+T细胞成熟过程中铁死亡状态的改变:利用流式细胞术、免疫荧光、分光光度法检测脾脏、胸腺中CD8+T细胞的脂质过氧化产物的变化情况。为了探究铁代谢紊乱在CD8+T细胞发生铁死亡中的作用以及涉及的通路,首先利用分光光度法、普鲁士蓝染色检测血清、脾脏铁含量的改变;利用Western Blot、qPCR、免疫荧光检测肾细胞癌荷瘤小鼠与正常小鼠脾脏中CD8+T细胞的铁死亡相关基因尤其是与铁代谢相关基因的改变。最后,利用流式细胞术比较肾细胞癌荷瘤小鼠与正常小鼠外周血、脾脏、胸腺中CD8+T细胞凋亡-坏死指标的变化,以排除凋亡的影响,进一步确定铁死亡对荷瘤状态下CD8+T细胞成熟过程的影响。结果肾透明细胞癌患者的血清铁水平较健康组呈下降趋势;单细胞测序结果显示肿瘤组织CD8+T细胞促进铁死亡的基因转录增加、抑制铁死亡的基因转录降低,尤其是与铁代谢相关基因变化显著;与单细胞测序对应的是,肿瘤组织中CD8+T细胞脂质过氧化产物4HNE的水平较癌旁组织中更高。与临床样本结果一致的是,肾细胞癌荷瘤小鼠肿瘤原位CD8+T细胞脂质过氧化产物4HNE的水平较癌旁组织中更高。荷瘤小鼠的CD8+T细胞铁死亡水平在成熟过程中也升高:肾细胞癌荷瘤小鼠脾脏中CD8+T细胞脂质过氧化产物4HNE、MDA、BODIPY-C11的水平较正常小鼠的更高;虽然CD8+T细胞的BODIPY-C11水平较正常小鼠没有明显差别,但是肾细胞癌荷瘤小鼠较正常小鼠胸腺明显萎缩。与患者出现铁代谢紊乱的结果一致的是,肾细胞癌荷瘤小鼠血清铁降低,脾脏组织铁含量和铁沉积增加,提示荷瘤小鼠CD8+T细胞铁死亡的发生与铁代谢紊乱相关。与铁代谢结果一致的是,肿瘤原位、脾脏CD8+T细胞铁蛋白轻链表达水平较正常小鼠降低。此外,CD8+T细胞的凋亡-坏死水平在肾细胞癌荷瘤小鼠和正常小鼠中没有明显差别,进一步证明铁死亡是CD8+T细胞衰竭的主要机制。结论我们的研究揭示了肾透明细胞癌中CD8+T细胞衰竭与细胞凋亡无关。肾癌肿瘤原位CD8+T细胞发生了铁死亡;而且,CD8+T细胞在向肿瘤组织浸润前的脾脏成熟阶段和在外周血中的循环阶段已经发生了衰竭,铁死亡是主要机制。荷瘤小鼠整个机体的铁代谢发生了显著改变,铁向CD8+T细胞成熟的重要器官脾脏聚积。铁代谢的障碍尤其是铁蛋白的降低是CD8+T细胞发生铁死亡的重要机制。

关键词： CD8+T细胞衰竭透明细胞癌铁死亡铁代谢

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煤矿立风井干式密封防爆装备研究

煤矿立风井干式密封防爆装备研究

作者：刘凯河北工程大学

学位级别：硕士

通风系统是煤炭生产六大系统之一。立风井防爆装备是煤矿通风系统中必不可少的一部分,在煤矿发生瓦斯爆炸时,能够起到保护主通风机,防止通风系统被破坏的作用;泄压完成后,装备能够及时复位恢复巷道通风,开展救援工作。该装备对于煤矿的... 详细信息

通风系统是煤炭生产六大系统之一。立风井防爆装备是煤矿通风系统中必不可少的一部分,在煤矿发生瓦斯爆炸时,能够起到保护主通风机,防止通风系统被破坏的作用;泄压完成后,装备能够及时复位恢复巷道通风,开展救援工作。该装备对于煤矿的安全生产以及灾难救援都具有重要的意义。本文在了解立风井防爆装备的使用情况后,针对设备存在的问题,利用机械设计、工程力学等基础理论,设计了一种新型立风井防爆装备,解决现有立风井防爆装备的密封和复位的问题。新型立风井防爆装备不仅结构更加合理,性能更加可靠,并且大大减少了设备操作过程中劳动人员的数量。针对装备使用情况调研中反映的问题,本文首先提出了两套设计方案,对两套方案中存在的优缺点进行了比较,确定了最终的设计方案。通过资料查询,数据统计获得了立风井防爆装备的相关设计参数。根据各部件需要实现的功能依次对立风井防爆装备的盖体、密封装置、重锤结构、反风装置的具体结构进行设计。利用经典力学的相关理论对设备关键部件的受力变形问题进行分析计算,确保设计的安全可靠。完成设备零部件结构设计后,运用现代设计方法中的三维建模,分别建立设备各零部件的三维模型,并进行虚拟装配,检验零部件之间存在的几何干涉,确保设计的合理性,减少样机试制的成本。最后,利用计算机分析软件,对设备的动力学、受力变形进行更加全面精确的分析验证,对零部件的整体受力变形问题进行评估。

关键词：立风井防爆装备结构设计受力分析三维建模软件分析

传承与出新并行的艺术史进程——再论由宋入元的绘画史变迁及其相关问题

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南京艺术学院学报（美术与设计） 2019年第6期 36-45,I0006页

作者：刘凯高阳南京信息工程大学传媒与艺术学院

中国传统绘画史,是绘画本身要完成从归于百工之列的“画缋之事”向上发展成为与诗歌、书法并列的士阶层道德修养重要内容的艺术史进程。在这一核心动力的驱动之下,中国传统绘画经历了象征性绘画、视觉性绘画、文学性绘画三个发展阶段。... 详细信息

中国传统绘画史,是绘画本身要完成从归于百工之列的“画缋之事”向上发展成为与诗歌、书法并列的士阶层道德修养重要内容的艺术史进程。在这一核心动力的驱动之下,中国传统绘画经历了象征性绘画、视觉性绘画、文学性绘画三个发展阶段。由宋入元的画史变迁,正处于绘画史由视觉性绘画向文学性绘画转变的历史拐点。在这次画史转向过程中,文人画理论的传承与发展是内在的传承线索。在文人画理论指导下,文学性绘画形式系统创新发展,“元画”成为文学性绘画最早的成熟形态。同时,由宋至元的社会变迁,如宫廷画院制度中断,文人地位下沉及仕进困境,则成为这次画史转向的助力,加速绘画史转向文学性绘画的历史进程。

关键词：宋元之变视觉性绘画文学性绘画苏轼赵孟頫

中国—印尼科技合作的内在动因及其实现路径——基于区域公共产品供给视角的分析

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广西民族大学学报（哲学社会科学版） 2016年第1期38卷 161-166页

作者：谢舜刘凯广西大学公共管理学院广西大学中国-东盟研究院

以"区域公共产品供给"为视角,从酝酿与触发两国科技合作的内在动因、启动与运转,两国科技合作的当前行动、磨合与调试,两国科技合作的现实困境、评价与拓展,两国科技区域公共产品有效供给的路径建构四个方面论述两国的科技合作,并进一... 详细信息

以"区域公共产品供给"为视角,从酝酿与触发两国科技合作的内在动因、启动与运转,两国科技合作的当前行动、磨合与调试,两国科技合作的现实困境、评价与拓展,两国科技区域公共产品有效供给的路径建构四个方面论述两国的科技合作,并进一步提出双方区域科技公共产品有效供给的实现路径,即优化外部环境、提升合作空间,培育市场主体、引导企业参与,创新合作供给机制、鼓励科技中介参与,整合参与要素、提升供给效果。

关键词：中国—印尼科技合作区域公共产品供给模式建构