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高速多调制指数CPM解调算法的研究和实现

高速多调制指数CPM解调算法的研究和实现

作者：吴胥岑北方工业大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术发展的日益迅速,我们对于高速率信息传输的需求也越来越迫切。由于连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)的频谱利用率以及功率利用率较高,所以它目前在深空通信、卫星通信和移动通信等方面被广泛应用,而多调... 详细信息

随着无线通信技术发展的日益迅速,我们对于高速率信息传输的需求也越来越迫切。由于连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)的频谱利用率以及功率利用率较高,所以它目前在深空通信、卫星通信和移动通信等方面被广泛应用,而多调制指数连续相位调制(Multi-h Continuous Phase Modulation,Multi-h CPM)拥有多个调制指数且随着符号周期交替变化,所以它具有更复杂的相位变化模式。相比较于单调制指数连续相位调制(Single-h CPM),它可以利用其更多的相位状态来编码所需的信息,进一步的提高频谱利用率,但随之带来的问题是接收机的复杂度会极大的提高。本文主要研究的内容是:1.提高数据的传输速率,实现信息的高速传输。2.降低多调制指数连续相位调制信号解调算法的复杂度。为了实现信息的高速传输,对比传统的Multi-h CPM信号调制方式,本文首先在调制解调过程中降低了符号的采样个数,在一定的采样频率下提高了数据传输的速率。其次,在最大似然序列检测(Maximum Likelihood Sequence Detection,MLSD)中使用了非反馈式的相位状态网格算法,消除了信号由于反馈补偿对高速数据序列检测实现产生的影响。最后通过线性相位近似(Linear Phase Approximation,LPA)的同步算法改进了误差信号模型,简化了系统同步环的结构,提高了数据传输的速率。本文提出的解调算法研究内容主要分为以下三个部分,空间状态网格简化、基于最大似然序列检测的维特比算法(Viterbi Algorithm,VA)实现和基于线性相位近似的同步算法的研究。针对Multi-h CPM信号复杂的空间状态网格,本文采用了频率脉冲截断(Frequency Pulse Truncation,FPT)技术和倾斜相位截断(Tilted Phase,TP)技术相结合,在保证系统性能的前提下,信号的相位状态数减少至原来的1/8,极大的减少了匹配滤波器的数量,降低了系统的复杂度,并实现了基于最大似然序列检测的维特比算法。为了简化同步算法,本文采用了基于线性相位近似的同步算法。和传统的早迟环(Early-Late,EL)算法相比,该算法在实现过程中所需的匹配滤波器数量仅为原来的1/3,而且通过对比不同信噪比下系统的误码率曲线,证明基于线性相位近似的同步算法能够保证良好的系统性能。根据上述研究内容,本文使用Verilog语言搭建了基于FPGA的软硬件平台,针对多调制指数CPM在平台上实现了全局时钟200MHz中频信号的调制与解调,数据速率100Mbps。通过软件仿真与硬件在线测试,以目前遥测标准中最常用的ARTM CPM信号为例,在信噪比为12.5d B以上时,系统误码率不超过,证明了系统性能良好以及该算法的可实现性。

关键词： Multi-h CPM 低复杂度解调高码率同步算法 FPGA实现

风-车-桥气动干扰作用下的汽车纵横向协调控制

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中国机械工程 2024年第4期35卷 731-741页

作者：袁志群李曰瀚林立孙鹏飞张义厦门理工学院机械与汽车工程学院厦门361024 福建省客车先进设计与制造重点实验室厦门361024 福建省风灾害与风工程重点实验室厦门361024

为提高跨海大桥上轿车的风致行车安全能力,采用合成风和动网格耦合方法建立了轿车超越集装箱货车的瞬态分析模型,揭示了“风-车-桥”气动交互作用机理及其对轿车气动特性的影响规律。采用五次多项式插值算法建立了超车轨迹规划模型,基... 详细信息

为提高跨海大桥上轿车的风致行车安全能力,采用合成风和动网格耦合方法建立了轿车超越集装箱货车的瞬态分析模型,揭示了“风-车-桥”气动交互作用机理及其对轿车气动特性的影响规律。采用五次多项式插值算法建立了超车轨迹规划模型,基于模糊逻辑的双PID控制方法与径向基神经网络的滑模控制方法设计了纵横向协调控制器,开展了轿车超车过程的路径跟踪能力分析及行驶稳定性评价。研究结果表明:风-车-桥的气动干扰大小与行驶车道及位置有显著关系,纵横向协调控制器的路径跟踪控制精度和鲁棒性较好,轿车侧风稳定性提高效果明显。

关键词：超车气动干扰侧风稳定性路径跟踪运动控制器

基于气溶胶光学厚度与优化XGBoost模型的PM2.5质量浓度反演研究

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基于气溶胶光学厚度与优化XGBoost模型的PM2.5质量浓度反演研究

作者：胥寒莉江西理工大学

学位级别：硕士

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基于多尺度动态时空神经网络的OD客流预测

铁道科学与工程学报 2024年

作者：林立孟学雷高如虎韩正付艳欣山东交通学院轨道交通学院兰州交通大学交通运输学院中国铁路设计集团有限公司

精确的OD(origin-destination)客流预测可为铁路运行管理、决策优化等提供良好保障。为准确捕捉高速铁路站点间的动态时空关联，解决全局流量特征和局部拓扑特征难以共同学习的问题，提出一种考虑站间协同作用的多尺度动态时空神经网络... 详细信息

精确的OD(origin-destination)客流预测可为铁路运行管理、决策优化等提供良好保障。为准确捕捉高速铁路站点间的动态时空关联，解决全局流量特征和局部拓扑特征难以共同学习的问题，提出一种考虑站间协同作用的多尺度动态时空神经网络（multi-scale synergistic station-based dynamic spatio-temporal neural network, MSSDSTNN）OD客流预测模型。模型多分支并行结构的设计，可以有效地捕获与客流量相关的复杂时空特征；通过融合全局与局部注意力机制，达到识别站点间动态时空关联及线网拓扑结构的目的；同时采用自适应噪声完全集成经验模式分解方法对站点的原始客流数据进行分析，并引入简化粒子群算法实现对长短期记忆神经网络关键参数的动态寻优。选取成绵乐城际与成渝高铁的客流数据，在不同时间粒度下，运用12种既有模型进行比较研究，以评估它们与MSSDSTNN模型的性能差异。结果表明：MSSDSTNN模型比其他模型具有更高的预测精度和拟合效果，尤其在较短的时间粒度下，MSSDSTNN模型展现出显著的优越性。在15min时间粒度下，MSSDSTNN模型的平均绝对误差、均方根误差、平均绝对百分比误差相较于对比方法中性能排名第2的预测模型分别下降了7.55%,12.12%和26.15%；在拟合优度方面，MSSDSTNN模型的决定系数相较于第2名上升了0.41%。可视化结果展现了模型对时空关联动态变化的学习效果，消融实验证明了各分支的必要性，所提方法可为运营部门的决策提供有价值的参考。

关键词：高速铁路 OD客流预测动态时空神经网络时空特征注意力机制

突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系构建研究

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突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系构建研究

作者：胥梓薇中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

一、研究目的突发重大传染病事件给卫生系统带来沉重打击,卫生系统应具备抗逆力来抵御、吸收、适应并及时从中恢复。目前,我国在医院抗逆力评价的研究领域仍面临诸多未填补的空白。本研究旨在开展突发重大传染病事件背景下医院系统抗逆... 详细信息

一、研究目的突发重大传染病事件给卫生系统带来沉重打击,卫生系统应具备抗逆力来抵御、吸收、适应并及时从中恢复。目前,我国在医院抗逆力评价的研究领域仍面临诸多未填补的空白。本研究旨在开展突发重大传染病事件背景下医院系统抗逆力评价体系的构建研究,为下一步医院抗逆力评价工具的构建提供依据。通过文献研究、网络数据挖掘和德尔菲法的综合应用,研究初步建立针对突发重大传染病事件的医院抗逆力评价框架。在此基础上,开展基于个案分析的评价体系初步应用,验证评价体系的可操作性并总结遇到的问题。最终,开展专家会议,针对应用难点进行讨论和可操作性评价,汇总意见以修订评价体系,制定突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系终稿。二、研究方法(一)突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的构建1.突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系指标池的构建利用文献分析法,系统整合和审阅国内外学术文献及我国政府发布的官方文件,对已有卫生系统能力相关评价体系核心要素、内涵及指标进行梳理,厘清医院抗逆力评价的具体指标。以课题组前期通过网络数据挖掘、典型案例分析等方法学构建的突发重大传染病事件医院抗逆力模型要素为指导,归纳和筛选所析出的指标。最终,构建突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的指标池。2.突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的初步构建综合突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的内涵维度,以上述模型要素为指导,拟定评价体系的一级指标。在此基础上,对已构建的突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的指标池进行权衡和筛选,制定评价体系的二、三级指标。形成突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系咨询问卷。最终,通过德尔菲专家咨询法修订评价体系,并通过层次分析法和优序图法确定各级指标的重要性权重。(二)突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的验证及修订基于初步构建的突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系,选取两家公立三级甲等综合性医院作为试点单位进行个案分析。通过系统性地收集指标数据,深入探究两家医院在相关指标收集和统计过程中的实际运作情况。最终通过开展专家会议,针对应用难点进行讨论和可操作性评价,汇聚意见以完善和细化评价体系,形成最终版的突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系。三、研究结果(一)突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的构建1.评价体系指标池的构建利用文献分析和网络数据挖掘方法共纳入文献23篇,政府官方文件20份。基于突发重大传染病事件医院抗逆力模型要素,根据指标选取原则构建突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的指标池,涵盖5个维度,13个结构要素,以及43个具体指标。2.评价体系的初步构建经过两轮德尔菲专家咨询,对指标的重要性进行评价,综合专家意见修订评价体系。专家积极程度100%,权威程度0.93。形成由5个一级指标、13个二级指标、32个三级指标构成的突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系。综合应用层次分析法和优序图法计算得出各级指标重要性权重及排序,一级指标及权重分别为(医院指挥统筹能力0.2702;医院监测能力0.1652;医院风险沟通能力0.1273;医院医疗应对能力0.2574;医院卫生管理能力0.1948),三级指标重要性权重最高为“医院法定传染病报告及时率0.0608”,并初步构建突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系。(二)突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系的验证及修订依据初步构建的突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系对两家公立三级甲等综合性医院开展调研。结果显示,两家医院的综合评价得分存在差异,个别指标在实际操作过程中数据较难获得或存在与临床实际脱离的问题,如指标医院重大传染病危重患者治愈率等。根据初步应用结果,邀请16位专家开展专家咨询会议并对三级指标的可操作性进行评分,三级指标可操作性权重最高为“医院医务人员手卫生依从率0.0551”。经讨论共修改7项三级指标,最终制定突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系终稿。四、研究结论本研究利用文献分析、网络数据挖掘、德尔菲法、层次分析法和优序图法,初步构建了突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系。通过基于个案分析的评价体系初步应用,深入调研分析评价体系应用的优势与不足。根据初步应用结果,开展专家咨询会议,针对指标的可操作性进行评分和讨论,并对评价体系进行优化。最终制定突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系终稿。本研究为下一步医院抗逆力评价工具的构建提供了依据和指导,并为提高医院未来抗逆力水平提供了可靠参考。

关键词：突发重大传染病事件医院抗逆力评价体系初步应用

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针对剩余静校正的慢速扩展遗传算法

山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：胥可钱坤于洪闵帆西南石油大学计算机与软件学院西南石油大学人工智能研究院重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室

在地震勘探剩余静校正阶段，遗传算法处理低信噪比数据时容易受到噪声干扰，迅速陷入局部最优。本文提出一种基于概率统计的慢速扩展遗传算法（Slow expansion genetic algorithm for residual static correction,SEGA）。以动校正后的... 详细信息

在地震勘探剩余静校正阶段，遗传算法处理低信噪比数据时容易受到噪声干扰，迅速陷入局部最优。本文提出一种基于概率统计的慢速扩展遗传算法（Slow expansion genetic algorithm for residual static correction,SEGA）。以动校正后的共中心点道集数据作为输入，通过地震道与混波模型道互相关，分别获取炮点与检波点的互相关矩阵，并利用所提出的转换函数获得静校正量概率矩阵；根据该概率矩阵的值，进行种群的初始化、交叉、变异；通过选择最优染色体更新叠加剖面，并利用慢速扩展相空间来重新确定校正量的上下界；重复如上步骤直至收敛。实验结果表明，SEGA在某山区收集的地震数据上能显著提高叠加剖面的成像质量，与最大叠加能量法和基准遗传算法相比，叠加能量分别提升了6.61%、5.55%。

关键词：互相关最大能量模型道相空间

接受造血干细胞移植治疗的再生障碍性贫血患者院外运动康复干预效果研究

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接受造血干细胞移植治疗的再生障碍性贫血患者院外运动康复干预效...

作者：胥晨逸浙江中医药大学

学位级别：硕士