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MPPM光通信系统中多对一映射的概率整形研究

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中国激光 2024年

作者：向劲松巫晋重庆邮电大学通信与信息工程学院

在空间光通信系统中,传统的多脉冲位置调制(MPPM)有星座冗余的问题,只能使用星座点子集做映射,因此,本文提出了一种新的解决方案。结合概率整形中多对一映射的思想,提出多对一MPPM调制(MTO-MPPM),提高MPPM的信息传输速率。仿真结果表明,... 详细信息

在空间光通信系统中,传统的多脉冲位置调制(MPPM)有星座冗余的问题,只能使用星座点子集做映射,因此,本文提出了一种新的解决方案。结合概率整形中多对一映射的思想,提出多对一MPPM调制(MTO-MPPM),提高MPPM的信息传输速率。仿真结果表明,MTOMPPM的模糊比特数越少其性能提升越明显。在信息时隙数M为6、8、11的双脉冲MPPM中。MTO-MPPM与传统MPPM相比,信息传输速率分别提升了33%、25%和20%,每传输1bit所需的光子数分别降低了0.7dB、0.2dB、0.2dB。并且,由于MTO-MPPM可充分利用冗余星座点,其调节信息速率的性能比传统的卷积码删余或MPPM变阶方式更优。

关键词：空间光通信多脉冲位置调制星座冗余概率整形多对一映射

融合VFA和ISSA的多目标优化WSN覆盖算法

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西安电子科技大学学报 2024年

作者：余修武晋诗琪南华大学资源环境与安全工程学院湖南省铀尾矿库退役治理技术工程技术研究中心铀矿冶放射性控制技术湖南省工程研究中心

针对无线传感器网络在监测目标区域过程中存在覆盖率低、覆盖冗余度高、节点移动距离长等问题，提出了一种虚拟力导向的改进麻雀搜索算法。首先，采用Tent混沌映射初始化种群，以增加种群的多样性；其次，引入虚拟力算法引导麻雀种群的... 详细信息

针对无线传感器网络在监测目标区域过程中存在覆盖率低、覆盖冗余度高、节点移动距离长等问题，提出了一种虚拟力导向的改进麻雀搜索算法。首先，采用Tent混沌映射初始化种群，以增加种群的多样性；其次，引入虚拟力算法引导麻雀种群的发现者位置更新过程：节点与节点、边界、障碍物之间的相互作用力可引导发现者前往更优的位置探索，从而增强算法的全局搜索能力；然后，利用莱维飞行扰动策略改善跟随者的位置更新过程，避免算法陷入局部最优的困境；最后，采用随机反向学习策略优化全局最优个体的位置，使其在附近区域进行局部寻优，进一步提高算法的收敛速度和种群多样性。实验结果表明，相比传统算法，该算法在提高覆盖率的同时，还能减少节点的移动距离，节点分布也更加均匀。此外，在含障碍物的监测区域内，该算法将虚拟力算法的有效避障能力与麻雀搜索算法强大的寻优能力相结合，实现了有效避障的同时，仍然可以合理部署节点，实际应用价值更高。

关键词：无线传感器网络节点部署多目标优化麻雀搜索算法虚拟力算法融合算法

海水与高温环境对膨润土泥浆流变特性的影响研究

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 174-181,199页

作者：周骥王希浩康松代镇洋中交隧道工程局有限公司北京100088 青岛国信胶州湾第二海底隧道有限公司青岛266000

泥水盾构在海底掘进时,配制合适的泥浆以确保其在海水入侵和高温条件下良好的流变性能和渗透特性具有重要意义。为探明高温环境与海水侵入对膨润土浆液流变性能的影响,利用博勒飞RST软固体流变仪开展一系列流变测试试验,分析高温环境与... 详细信息

泥水盾构在海底掘进时,配制合适的泥浆以确保其在海水入侵和高温条件下良好的流变性能和渗透特性具有重要意义。为探明高温环境与海水侵入对膨润土浆液流变性能的影响,利用博勒飞RST软固体流变仪开展一系列流变测试试验,分析高温环境与海水侵入条件下泥浆的流动形式与本构模型。结果表明:在高温环境下,膨润土泥浆具有明显的升温稀化特性,随着温度的升高,膨润土泥浆的流变模型未发生变化;随着海水的侵入,泥浆的保水能力和物理稳定性被削弱,并出现离析现象,膨润土泥浆近乎丧失了幂律流体与屈服性流体的流变特征,泥浆的流动形式劣化为牛顿流体;此外,电镜扫描结果显示淡水泥浆的空间结构呈结块团絮状,结块密集且相互连续,空间结构较为完整且致密;50%海水泥浆的空间结构主要以薄片形式出现,且薄片之间存在明显的空隙,局部出现离散颗粒堆积。

关键词：海底隧道泥水盾构海水侵入高温环境流变特性室内试验

一种适用于半互质阵的高精度波达方向估计方法

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电子与信息学报 2024年第8期46卷 3228-3237页

作者：梁国龙滕远鑫王晋晋付进哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

在半互质阵列(SCA)下,经典波达方向估计(DoA)算法在面对邻近相干信源时估计性能退化。为了解决该问题,该文提出一种适用于半互质阵列的高精度波达方向估计方法。首先,将半互质阵划分为3个均匀线阵并利用常规波束形成算法对子阵1、子阵2... 详细信息

在半互质阵列(SCA)下,经典波达方向估计(DoA)算法在面对邻近相干信源时估计性能退化。为了解决该问题,该文提出一种适用于半互质阵列的高精度波达方向估计方法。首先,将半互质阵划分为3个均匀线阵并利用常规波束形成算法对子阵1、子阵2和子阵3的阵列输出信号进行处理;然后,对子阵3的输出信号进行加权后与子阵1,2的输出信号加和构建和波束,利用子阵1与子阵2的输出信号做差构建差波束;最后,将上述和差波束做差得到最终输出信号,计算最终信号的功率得到方位谱。该方法基于半互质阵列特点构建和差波束,充分利用了3个子阵的重叠阵元实现估计精度的提高。通过仿真和湖上实测数据验证表明,该方法可以适用于半互质阵列实现波达方向估计,并且在面对邻近相干信源时其波达方向估计性能优于最小方差无失真估计算法(MVDR)和最小处理算法(MP)。

关键词：波达方向估计半互质阵列邻近相干信源波束形成

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基于激光诱导击穿光谱的硅橡胶胶含量检测

高电压技术 2024年第4期50卷 1684-1693页

作者：何永琪邓禹田亮王希林贾志东清华大学深圳国际研究生院深圳复杂滨海环境电力装备可靠性工程实验室深圳518055 中国电力科学研究院有限公司北京100192 西藏羊八井高海拔电气安全与电磁环境国家野外科学观测研究站西藏851517

硅橡胶胶含量不仅能够反映复合绝缘子的老化状态,而且可以反映其产品质量。测定胶含量对于复合绝缘子运维以及入网前的质量监测具有重要意义,但目前缺乏一种高效、准确的硅橡胶复合绝缘子胶含量现场原位检测手段。为此基于激光诱导击穿... 详细信息

硅橡胶胶含量不仅能够反映复合绝缘子的老化状态,而且可以反映其产品质量。测定胶含量对于复合绝缘子运维以及入网前的质量监测具有重要意义,但目前缺乏一种高效、准确的硅橡胶复合绝缘子胶含量现场原位检测手段。为此基于激光诱导击穿光谱技术,探究了硅橡胶胶含量的光谱表征手段。以11种不同配方的高温硫化硅橡胶样品为研究对象,分别建立了Al、Si原子谱线强度,等离子体温度以及Si离子原子谱线强度比与硅橡胶胶含量之间的线性定标模型,其中等离子体温度的拟合优度最高为0.9114,SiⅠ390.55 nm谱线强度的拟合优度最低为0.4857。最终,选取了AlⅠ394.40 nm、AlⅠ396.15 nm、SiⅠ390.55 nm谱线强度作为自变量,建立了胶含量的多元线性定标模型,预测结果拟合优度可达0.9884。

关键词：硅橡胶胶含量激光诱导击穿光谱多元线性回归定量分析

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从集体化到个体化:青海同仁六月会研究

青海民族研究 2024年第1期35卷 166-173页

作者：王希隆张瑞兰州大学甘肃兰州730000

仪式和社会的关系一直是人类学研究的主题,社会的变迁可以通过仪式呈现出来。在城镇化过程中,青海同仁地区的仪式也在发生变化,这种变化与社会变迁密切相关。本文从仪式起源、功能和活动的村落化来分析传统的集体运作逻辑,同时从仪式实... 详细信息

仪式和社会的关系一直是人类学研究的主题,社会的变迁可以通过仪式呈现出来。在城镇化过程中,青海同仁地区的仪式也在发生变化,这种变化与社会变迁密切相关。本文从仪式起源、功能和活动的村落化来分析传统的集体运作逻辑,同时从仪式实践的家庭化、神与人关系的私密化以及村落共同体的弱化三方面讨论其个体运作逻辑。在城镇化背景下探讨宗教仪式实践的变迁,对于理解转型时期的民族地区社会特征具有现实意义,也进一步推进对人类学仪式理论中关于仪式如何反映社会内部不同部分关系的理解。

关键词：青海六月会集体化个体化

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中职学生在线深度学习的影响因素研究

中职学生在线深度学习的影响因素研究

作者：晋静贵州师范大学

学位级别：硕士

学生职业能力发展是职业教育高质量发展的核心目标,在线教学目前已经成为一种重要的教学方式,是学生获得职业能力发展的重要途径,尤其是在线深度学习将成为促进中职学生职业教育核心素养发展的关键。中职学生在线学习情况如何,是否实现... 详细信息

学生职业能力发展是职业教育高质量发展的核心目标,在线教学目前已经成为一种重要的教学方式,是学生获得职业能力发展的重要途径,尤其是在线深度学习将成为促进中职学生职业教育核心素养发展的关键。中职学生在线学习情况如何,是否实现深度学习,哪些因素可能会对其深度学习产生影响?这一系列研究问题的探讨,对于深入推进职业教育现代化具有重要意义。本研究以在线学习为研究情境,聚焦在线学习背景下的中职学生深度学习,通过文献研究、问卷调查、构建结构方程模型等方法,分析了中职学生在线深度学习的影响因素。研究内容有:(1)分析中职学生在线深度学习现状;(2)建立中职学生在线深度学习影响因素理论模型;(3)验证中职学生在线深度学习影响因素模型;(4)最后给出了能够提升促进中职学生在线深度学习的合理化建议。研究主要取得以下认识:(1)确定中职学生在线深度学习的影响因素。基于本文研究,主要厘清了国内外学者关于在线学习、深度学习的影响因素的研究成果,以班杜拉的三元交互理论为主要理论基础,确定了深度学习受到学习者个人因素、教学者因素、学习环境三个方面的影响。这三个方面包含6个因素,分别是:自我效能感、学习观、师生交互、教师教学能力、教学设计、平台易用性。(2)揭示出在线学习环境下中职学生深度学习的现状。通过SPSS26软件对中职学生在线深度学习调查数据进行统计分析,从描述性统计分析结果和差异性分析结果来看,性别不造成学生在线深度学习的显著性差异;年龄分布上,年龄越大更倾向于深度学习;不同学习成绩排名学生的深度学习水平有所不同,整体上中职学生在线深度学习处于中等偏上水平。(3)构建并验证了中职学生在线深度学习影响因素模型。通过文献分析,确定了各影响因素与在线深度学习的关系,构建了中职学生在线深度学习影响因素模型,并提出了研究假设。通过AMOS24软件对数据进行统计分析,对研究假设进行检验,结果表明:自我效能感、学习观对深度学习动机具有显著的正向影响;师生交互、学习观对深度学习投入具有显著正向影响;师生交互、学习观对深度策略投入具有显著正向影响;自我效能感、教学设计对深度学习结果具有显著正向影响。(4)提出了促进中职学生在线深度学习的策略建议。根据数据分析结果总结中职学生在线深度学习的影响因素,并结合行动研究和深度访谈,针对学习者围绕激发内在动机、培养自学能力、强化互动合作提出建议;针对教学者围绕技术提升、教学策略创新、持续专业发展提出建议;针对学习环境围绕资源服务、交互界面、交互体验提出了相应的建议。

关键词：在线学习深度学习中职学生影响因素

基于生成对抗网络的膝关节磁共振图像分割与生成

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基于生成对抗网络的膝关节磁共振图像分割与生成

作者：任宏晋北京化工大学

学位级别：硕士

膝关节磁共振成像(MRI)是临床上诊断膝关节病变常用的一种影像技术,相比低场MRI系统,高场MRI系统(场强1.5 T及以上)图像信噪比更高,成像功能更丰富。然而场强越高,用于激发的射频波长越短,会在人体组织中沉积更多射频能量,也就是局部比... 详细信息

膝关节磁共振成像(MRI)是临床上诊断膝关节病变常用的一种影像技术,相比低场MRI系统,高场MRI系统(场强1.5 T及以上)图像信噪比更高,成像功能更丰富。然而场强越高,用于激发的射频波长越短,会在人体组织中沉积更多射频能量,也就是局部比吸收率(SAR)加大,从而加热组织。为了避免造成热损伤,需要在扫描之前获得局部SAR的分布。局部SAR无法直接测量,可以通过对受试者人体组织进行建模,进行电磁仿真后计算,这就要求快速、自动地构建精准度高的个体特异膝关节模型。膝关节模型是通过将磁共振图像分割成不同的组织来生成的,由于成像视野的局限,会造成膝关节模型短于线圈模型长度的问题,这会降低电磁仿真的准确度。因此,不仅需要精准的图像分割,而且需要扩展模型的长度。以往的局部SAR估计中,一般是简单地外扩(填充肌肉),这使得模型不够精准。针对以上问题,本文采用深度神经网络进行膝关节图像的组织分割与生成,从而构建更加精准的膝关节模型,实现高准确度的局部SAR估计,主要研究工作如下:(1)提出了一种结合生成对抗网络与注意力机制的架构,用于对膝关节磁共振图像(视野150 mm)进行简化的组织分割并且沿头-足方向在图像两端生成扩展区域(扩展到230 mm)。所提出的方法可以同时完成分割与扩展生成任务,简化了流程,结合的注意力门控模块,帮助网络自适应地学习输入数据的注意力权重分配,提高了网络的性能。对所提方法以及各种对比方法得到的膝关节模型进行电磁仿真,计算它们与手动标注模型的局部SAR最大值的相对误差,结果表明可以获得相对精确的局部SAR估计。(2)为了实现基于更小视野(120 mm)的全组织磁共振图像组织分割与扩展(扩展到230 mm),提出了一种改进的生成对抗网络结构,在生成器中引入上下文引导模块,以更好地建模待生成区域与原始磁共振图像之间的长程关系,采用多尺度梯度的结构使得判别器可以接收多个尺度的梯度信息,并且在损失函数中加入多尺度特征匹配损失函数。实验表明该方法能够很好的生成头-足扩展部分的组织,并且可以进一步提高组织分割准确度,对重建模型的局部SAR估计结果表明,所提方法生成的膝关节模型与手动标注模型高度一致。本文的研究将有助于基于临床上常见视野的MR图像构建精准的个体特异膝关节模型,从而获得高准确度的局部SAR估计,为高场MRI的应用建立扎实的安全基础。

关键词：图像生成图像分割局部比吸收率生成对抗网络电磁仿真

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含多种微源的孤岛微电网控制策略研究

含多种微源的孤岛微电网控制策略研究

作者：康佳晋东北电力大学

学位级别：硕士

孤岛微电网系统由风力发电单元、光伏发电单元、储能单元、生物质能单元等多种微源组成,能够在没有主电网参与的情况下独立运行,为偏远地区或居民社区提供持续且可靠的电力供应。然而,集成多种微源的孤岛微电网系统存在电能质量的不稳定... 详细信息

孤岛微电网系统由风力发电单元、光伏发电单元、储能单元、生物质能单元等多种微源组成,能够在没有主电网参与的情况下独立运行,为偏远地区或居民社区提供持续且可靠的电力供应。然而,集成多种微源的孤岛微电网系统存在电能质量的不稳定性,对孤岛微电网的研究成为当前电力系统发展的大趋势。因此,本文以基于生光风储的孤岛交流微电网系统为研究对象,分别从系统层面和设备层面对孤岛微电网系统的电能质量控制技术展开研究,主要内容如下:首先,对风电、光伏、生物质能和蓄电池组工作原理及特性进行深度分析;基于多能互补发电原理和东北地区生物质资源高效利用的综合考量,设计了孤岛模式下的生光风储交流微电网系统结构,其中,燃气发电机组通过燃烧沼气向负载供电。其次,对孤岛微电网系统运行策略及初级控制策略展开研究。考虑系统功率平衡百分比、负荷需求的变化趋势以及储能系统的荷电状态,设计四种工况描述孤岛微电网系统的运行状态,制定系统层面的运行切换策略,实现对风电、光伏、蓄电池组和燃气发电机组等关键能源的高效管理和控制;对基于多智能体系统的分层分布式协调控制策略开展研究,引入多智能体技术构建基于三层智能体的协调控制策略,并将其作为孤岛微电网系统的整体控制策略框架,实现对系统中关键设备的精准调度和控制;对风力发电和光伏发电两个主要供能单元使用基于扰动观察法的MPPT(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略最大化风光的能源利用率;将下垂控制作为孤岛微电网系统中燃气发电机组的初级控制策略,针对燃气发电机之间无功功率无法合理分配的问题,设计了基于动态虚拟阻抗的改进下垂控制方法,利用Matlab/Simulink平台构建燃气发电机组初级控制仿真模型,验证了所提出的控制方法使系统无功功率实现合理分配。最后,开展孤岛微电网电能质量二级控制策略研究,提出三种不同的二级控制策略改善微电网的电能质量。对下垂环节及频率电压特性进行分析,设计了动态调节因子及二级补偿量,增强了系统输出功率稳定性的同时解决了系统频率电压的偏差问题;对基于模型预测控制的二级控制策略展开研究,利用下垂方程和功率传递方程进行建模,设置基于频率电压的目标函数和约束条件,将模型预测控制问题转化为二次规划优化问题,构造频率电压二级补偿量;对基于分数阶PI的二级控制策略展开研究,首先对传统PI二级控制进行分析,根据其局限性提出了在二级控制中引入分数阶PI控制器的方法,构造出频率电压补偿量,实现孤岛微电网系统的无差控制。利用Matlab/Simulink平台构建燃气发电机组二级控制仿真模型,对所提控制策略进行仿真分析。

关键词：孤岛微电网分层控制下垂控制模型预测分数阶PI控制