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开放式构件化可重构路由器硬件构件研究与实现

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开放式构件化可重构路由器硬件构件研究与实现

作者：汤庆新国防科学技术大学

学位级别：硕士

在当前互联网向电信、广电、数据“三网融合”的下一代新型网络体系演化的背景下,网络业务,尤其是视频业务的快速增长,给现有的网络体系带来了巨大的压力。在光传输技术较好地解决了链路带宽问题后,以路由器为代表的网络节点的灵活性和... 详细信息

在当前互联网向电信、广电、数据“三网融合”的下一代新型网络体系演化的背景下,网络业务,尤其是视频业务的快速增长,给现有的网络体系带来了巨大的压力。在光传输技术较好地解决了链路带宽问题后,以路由器为代表的网络节点的灵活性和性能成为提高整个网络的服务质量的瓶颈。如何在提高路由器灵活性的同时保持其高性能,成为亟待解决的问题。 863重大专项“新一代高可信网络”中“开放式构件化通用路由器研制”和“可重构路由器构件组研制”课题提出,开放式构件化可重构路由器可有效解决目前主流路由器存在的结构固定、灵活性不足等缺陷。在深入分析构件技术及新型路由器体系结构的基础上,本文针对面向开放式构件化可重构路由器的硬件构件模型、硬件构件支持环境及其重构机制展开研究并给出了解决方案,并设计实现了部分硬件构件。本文的主要工作和贡献有: 1)在参考软件构件研究成果的基础上,结合硬件自身性能敏感、资源受限等特点,提出了一种面向开放式构件化可重构路由器的硬件构件模型。该模型从功能、资源占用、内部结构和性能等四个方面对硬件构件进行形式化描述,为实际开发硬件构件奠定了理论基础。 2)针对硬件构件如何支持路由器重构的问题,对硬件构件的支持环境及重构机制进行了研究:通过对比分析,选择在性能保证、接口设计、第三方开发等方面具有优势的SRAM型FPGA作为硬件构件的实现平台;给出了构件库的功能和组成结构;提出了基于功能、性能及资源占用等多方面因素的硬件构件搜索流程;分类讨论了硬件构件的工作模式和加载方法;分析了在硬件构件基础上完成路由器重构的分级重构机制;描述了硬件构件的应用场景。 3)依据本文提出的硬件构件模型,完成了构件化多级交换网络的设计与实现,该交换网络主要由可重构逻辑单元(RLU)和核心交换单元(CSU)组成,多个RLU和CSU可组成多种拓扑的可扩展交换网络,实现吞吐率的可配置和交换网络的规模扩展;完成了构件化QoS机制所需的拥塞控制构件、业务识别构件、流量控制构件的设计与实现,通过加载不同硬件构件的网表文件,实现多种网络协议的分类、流量控制及拥塞控制等QoS机制以支持多种类型的报文转发。

关键词：硬件构件灵活性性能硬件构件模型支持环境重构机制

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公共健康视角下齐河县康体公园景观设计研究

公共健康视角下齐河县康体公园景观设计研究

作者：汤庆新山东建筑大学

学位级别：硕士

均相沉淀法制备γ-La2S3粉体及球形形貌控制研究

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人工晶体学报 2012年第3期41卷 621-625,631页

作者：汤庆新李焕勇李寒松西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室西安710072

以La2O3和尿素为原料,丙三醇为分散剂,采用均相沉淀方法制备镧盐前驱体,并通过H2S硫化得到γ-La2S3粉体。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对镧盐前驱体和γ-La2S3粉末的结构和形貌进行表征。结果表明,当加热温度为95℃,尿素和La2O3的... 详细信息

以La2O3和尿素为原料,丙三醇为分散剂,采用均相沉淀方法制备镧盐前驱体,并通过H2S硫化得到γ-La2S3粉体。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对镧盐前驱体和γ-La2S3粉末的结构和形貌进行表征。结果表明,当加热温度为95℃,尿素和La2O3的物质的量比为15∶1,V(丙三醇)/V(水)=1∶1,反应时间为3 h时,可制备出高纯、分散性好、球形γ-La2S3纳米粉体。

关键词：均相沉淀法 γ-La2S3 最佳工艺球形

不同高程下的土地利用/覆盖动态变化研究——以嘉陵江中下游地区为例

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水土保持研究 2007年第4期14卷 454-456,459页

作者：汤庆新周万村聊城大学环境与规划学院山东聊城252059 中科院成都山地灾害与环境研究所成都610041

运用GIS空间分析方法,以1：5万地形图、1986年和2000年LandsatTM影像数据为基础,分析了不同高程下土地利用/覆盖动态变化的差异,从土地利用/覆盖动态变化的面积和速度两个方面揭示了高程与土地利用/覆盖动态变化的关系。结果表明：1986-... 详细信息

运用GIS空间分析方法,以1：5万地形图、1986年和2000年LandsatTM影像数据为基础,分析了不同高程下土地利用/覆盖动态变化的差异,从土地利用/覆盖动态变化的面积和速度两个方面揭示了高程与土地利用/覆盖动态变化的关系。结果表明：1986-2000年间林地在300～900之间增加的面积最大,草地在300～600之间减少幅度最大,建设用地在600以下增加显著,耕地在1200 m以下都都有大量减少。从变化的速度来看,各种土地利用类型均呈现出随高度的增加单一土地利用类型动态度下降的趋势,而综合土地利用动态度随高程的增加而从0.26%下降到0.04%。

关键词：高程嘉陵江中下游地区动态变化

基于MODIS数据的山东省近十年AOD时空变化特征

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中国环境科学 2021年第11期41卷 5019-5026页

作者：王萍汤庆新梁天全于泉洲李欣聊城大学环境与规划学院山东聊城252059

利用2010~2019年的MOD04_3K气溶胶光学厚度产品数据,从时间和空间角度分析山东省气溶胶光学厚度(AOD)变化特征.结果表明:2010~2019年山东AOD年均值在0.545~0.851波动,平均值为0.706,10年间山东AOD年均值整体呈现下降趋势,至2019年下降了... 详细信息

利用2010~2019年的MOD04_3K气溶胶光学厚度产品数据,从时间和空间角度分析山东省气溶胶光学厚度(AOD)变化特征.结果表明:2010~2019年山东AOD年均值在0.545~0.851波动,平均值为0.706,10年间山东AOD年均值整体呈现下降趋势,至2019年下降了0.269,下降幅度高达33%;山东AOD有明显的季节变化特征,呈夏季高峰,冬季最低,采暖期AOD均值整体上低于非采暖期;山东AOD高值区集中在北部环渤海、鲁西地区及济宁市,而山东中部及东北部沿海地区为低值区.AOD高值区总体分布在低海拔地区,而AOD较低的区域主要位于高海拔地区,且AOD时序变化趋势率与年均AOD空间分布特征基本保持一致.

关键词： AOD 山东省时空变化 MODIS

放电等离子烧结制备Ba^(2+)掺杂γ-La_2S_3陶瓷及其性能研究

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人工晶体学报 2012年第2期41卷 318-322页

作者：沙欢李焕勇罗发汤庆新李培森西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室西安710072

以气固反应硫化制备的γ-La2S3粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备出γ-La2S3多晶陶瓷。研究了Ba2+掺杂量对得到γ-La2S3粉体物相结构的影响,并分析了烧结温度、再硫化工艺参数对γ-La2S3多晶陶瓷微观组织结构和红外透过率的... 详细信息

以气固反应硫化制备的γ-La2S3粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备出γ-La2S3多晶陶瓷。研究了Ba2+掺杂量对得到γ-La2S3粉体物相结构的影响,并分析了烧结温度、再硫化工艺参数对γ-La2S3多晶陶瓷微观组织结构和红外透过率的影响。结果表明:掺入Ba2+有利于低温获得稳定的高温型γ-La2S3相,在nLa/nBa为5～15时能够得到纯相的γ-La2S3粉体。在烧结温度为1150℃,保温时间为5 min时制备出的γ-La2S3陶瓷致密,无明显气孔,在CS2气氛下再硫化2.5 h后,在10～14μm波段的红外峰值透过率达到42%。

关键词： γ-La2S3 Ba2+掺杂放电等离子烧结红外透过率

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牙齿龋齿损伤可见-近红外光谱偏振检测研究

光谱学与光谱分析 2021年第1期41卷 145-149页

作者：梁天全段晓洁汤庆新于泉洲张保华聊城大学环境与规划学院山东聊城252059 聊城市人民医院口腔科山东聊城252000

针对不同龋齿损伤程度有效表征问题,探究一种光谱偏振无损低耗的检测方法,作为对常规检测方法如化学分析法、表面轮廓测定法、显微放射照相术的有益补充。牙齿龋齿损伤由脱矿溶解牙釉质与牙本质的钙与磷酸盐造成,牙齿组织表面微观结构... 详细信息

针对不同龋齿损伤程度有效表征问题,探究一种光谱偏振无损低耗的检测方法,作为对常规检测方法如化学分析法、表面轮廓测定法、显微放射照相术的有益补充。牙齿龋齿损伤由脱矿溶解牙釉质与牙本质的钙与磷酸盐造成,牙齿组织表面微观结构发生了不同程度的变化,结构的变化导致其对光波散射特性与相位改变呈现不同程度的差异。基于偏振光谱对观测样本表面微观结构敏感的特征,不同龋齿损伤样本其表面微观结构变化与偏振信息强烈关联,提出一种光谱偏振有效表征牙齿龋齿损伤度的方法。分别选取450,550,670和860 nm四个不同观测光谱研究波段,选择六个不同龋坏程度的实验样本,选取偏振度参量描述不同牙齿样本的光谱偏振特性。实验结果表明,同一观测光谱波段随着牙齿龋坏程度的加深其偏振度表征参量呈现增加趋势,同时,对于同一观测样本450 nm光谱波段的偏振特性强于其他波段,呈现观测光谱波段与其偏振特性负相关关系。为进一步定量刻画偏振光谱与牙齿龋坏损伤等级的表征关系,构建光谱偏振特征参量与不同损伤等级牙齿样本的指数关联数学模型,通过数学模型解译其内在耦合关联。为有效验证构建模型的稳健性,对模型仿真预测结果与实测数据进行定量化验证,选取和方差(SSE)、模型确定系数(R-square)、均方根(RMSE)等评价因子对构建的模型进行定量评判。结果表明,四个不同光谱波段的模型确定系数均接近于1,和方差与均方根数值均较小,且450nm观测光谱波段接近于0,定量评价结果验证了构建模型的稳健性与有效性,构建模型可有效解译不同龋齿样本与光谱偏振特征的耦合关联。该研究内容有效扩展了牙齿龋齿检测方式,揭示了光谱偏振可有效表征龋齿损伤,发展了一种无损低耗的新型偏振光谱检测技术手段。

关键词：光谱偏振龋齿模型定量评判

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星载成像高光谱的湿地景观光谱特征分析

光谱学与光谱分析 2022年第2期42卷 524-529页

作者：姜杰于泉洲梁天全汤庆新张英豪张怀珍聊城大学地理与环境学院山东聊城252059 国家高分辨率对地观测系统山东省聊城市数据与应用中心山东聊城252000 聊城大学东平湖湿地研究所山东聊城252059

光谱特征是地物的固有属性,分析地物光谱不仅有助于提高地物识别精度,也是定量遥感研究的基础。然而受限于尺度效应,近地空间采集的光谱与遥感像元尺度的光谱往往差异较大。因此,在遥感像元尺度上揭示湿地典型景观地类的光谱特征,将有... 详细信息

光谱特征是地物的固有属性,分析地物光谱不仅有助于提高地物识别精度,也是定量遥感研究的基础。然而受限于尺度效应,近地空间采集的光谱与遥感像元尺度的光谱往往差异较大。因此,在遥感像元尺度上揭示湿地典型景观地类的光谱特征,将有助于大尺度湿地遥感分类和植被参数反演精度的提高。以华北平原典型的草型湖泊湿地南阳湖为对象,基于EO-1 Hyperion星载成像高光谱数据,提取荷田、芦苇地、林地、水田、旱地、建筑用地、河道和湖泊鱼塘等8类湿地景观的反射率,并进行光谱一阶导数变换,同时计算多种高光谱植被指数,定量分析景观尺度上湿地地物的光谱特征。结果表明:(1)8种湿地景观地物反射率光谱差异明显,其中5种不同植被景观也存在差异。荷田反射率在全波段明显高于其他景观地类,荷田的绿波段反射峰和红波段吸收谷最明显。芦苇地与水田在可见光和红边区域具有相似的反射光谱特征,水田与旱地反射光谱曲线不同,且水田的绿峰明显高于旱地。(2)8种景观在蓝边、黄边及红边处的一阶导数光谱差异明显,尤以红边处最显著。荷田的红边斜率最大且红边位置明显蓝移(712 nm),说明其叶绿素含量高,健康状况最好。林地的红边斜率次之,但红边位置明显红移(722 nm)。(3)林地具有最大的植被指数,水体和建筑用地植被指数均较低,其他景观地类居中。芦苇地、水田、旱地和荷田在大多数与归一化植被指数(NDVI)相关的指数中差异不明显,仅在增强型植被指数(EVI)和红边叶绿素指数(Chlorophyll Index RedEdge 710)中存在较明显差异,说明这两个指数能够更有效地指示湿地植被类型之间绿度和覆盖度的差异。该研究对于草型湖泊湿地景观地物高精度分类及其植被参数的遥感反演具有借鉴意义。

关键词：南阳湖 Hyperion 高光谱遥感光谱分析湿地景观

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改进暗通道方法的水下强散射介质目标探测

红外与激光工程 2020年第2期49卷 92-97页

作者：梁天全张晓云段朋于会山张保华汤庆新聊城大学环境与规划学院山东聊城252059 聊城大学物理科学与信息工程学院山东聊城252059 聊城大学计算机学院山东聊城252059

针对水下场景目标探测图像质量退化问题,提出了一种自适应计算水体衰减系数暗通道融合多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)的复原算法,有效实现了水下目标的复原。通过搭建的水下成像测量装置,借助成像系统获取水下模拟环境的探测图... 详细信息

针对水下场景目标探测图像质量退化问题,提出了一种自适应计算水体衰减系数暗通道融合多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)的复原算法,有效实现了水下目标的复原。通过搭建的水下成像测量装置,借助成像系统获取水下模拟环境的探测图像,对水下探测图像按照算法流程图逐步处理,得到了有效复原水下目标辐射信息的图像。为客观评价算法的效果,采用对比度、平均梯度与信息熵作为定量评价指标因子,对该算法与常规三种算法进行了定量对比研究,结果表明,该算法处理结果各项定量评价指标因子均优于选取的对比算法。研究结果为水下目标探测提供了基础理论探索方法,对水下目标探测实施开展具有一定的指导意义。

关键词：水下目标暗通道算法目标探测定量评价 MSR