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基于多尺度有限元法的频率域航空电磁三维正演研究

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1656-1668页

作者：陶梦丽殷长春张博韩雪任秀艳苏扬刘云鹤西安交通大学电子与信息学部西安710049 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

正演模拟是电磁数据反演的基础,其计算速度与精度一直是制约电磁反演的两大核心问题.在三维电磁正反演中,传统方法通过加密网格或增加插值基函数阶数提高计算精度,但由此也降低了计算效率,制约了三维电磁反演的实用化.因此,如何实现大... 详细信息

正演模拟是电磁数据反演的基础,其计算速度与精度一直是制约电磁反演的两大核心问题.在三维电磁正反演中,传统方法通过加密网格或增加插值基函数阶数提高计算精度,但由此也降低了计算效率,制约了三维电磁反演的实用化.因此,如何实现大尺度模型高精度快速正演是目前电磁三维正反演中亟需解决的问题.本文将多尺度有限元法应用到麦克斯韦方程求解中.我们首先在粗网格尺度上构建满足局部特性微分算子的多尺度基函数,进而在粗网格尺度上对原问题进行求解,通过建立粗细两套网格间场的映射关系,在未知数较少的粗网格上实现电磁问题求解之后,利用粗细两套网格间场的映射关系获取细网格上电磁场响应,由此可以在保证计算精度前提下快速获取不同尺度电磁场正演响应,计算速度得到很大提高.此外,本文还基于八叉树思想进行网格优化,进一步改善三维正演效率.我们通过对典型地电结构进行多尺度有限元正演模拟并与传统有限元结果对比验证算法的有效性.最后,我们通过模拟加拿大Voisey's Bay卵形体镍铜硫化矿区航空电磁响应以检验本文算法模拟地下复杂异常体的能力.

关键词：航空电磁三维正演模拟多尺度有限元

基于氮氧同位素的入海河流硝酸盐来源差异化分析

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环境科学 2024年

作者：辛卓航常鹏娟刘志红宋长春大连理工大学水利工程系

陆域氮通量输入是河口氮负荷的首要来源，引发富营养化和低氧等生态环境问题，系统识别入海河流的氮来源是河口氮管控的前提。基于对环渤海辽宁省、河北省的12条入海河流179个点位的氮氧同位素特征分析，系统识别了河流的硝酸盐来源，... 详细信息

陆域氮通量输入是河口氮负荷的首要来源，引发富营养化和低氧等生态环境问题，系统识别入海河流的氮来源是河口氮管控的前提。基于对环渤海辽宁省、河北省的12条入海河流179个点位的氮氧同位素特征分析，系统识别了河流的硝酸盐来源，并结合稳定同位素（SIAR）模型定量计算各污染源对河流硝酸盐的贡献率。结果表明，研究区硝酸盐的转化主要以硝化作用为主。对12条河流，动物粪便及污水的贡献率范围为13.9%～90.1%，土壤氮的贡献率范围为4.3%～54.0%；此外，沧州市廖家洼河、宣惠河和南排河得到农业化肥的贡献率较高，为25.2%～64.4%。总体而言，这12条河流的氮通量受人类活动干扰强度大，且不同河流的硝酸盐主要来源存在差异，应注重针对性的采取差异化的氮污染源管控措施。

关键词：环渤海河流氮氧同位素硝酸盐来源稳定同位素(SIAR)模型贡献率

56 Gb/s低功耗分数间隔FFE PAM4SerDes发射机设计

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微电子学 2024年

作者：王新武张长春张翼王静东南大学毫米波国家重点实验室南京邮电大学集成电路科学与工程学院

采用65 nm CMOS工艺设计了一款用于高速芯片互联的4电平脉冲幅度调制(PAM4)SerDes发射机。整体电路包括最高有效位通道和最低有效位通道、时钟产生路径、前馈均衡模块、接口驱动电路。采用一种无锁存的并串转换技术，降低功耗。采用一... 详细信息

采用65 nm CMOS工艺设计了一款用于高速芯片互联的4电平脉冲幅度调制(PAM4)SerDes发射机。整体电路包括最高有效位通道和最低有效位通道、时钟产生路径、前馈均衡模块、接口驱动电路。采用一种无锁存的并串转换技术，降低功耗。采用一种分数型前馈均衡技术获得超出奈奎斯特频率点的频率补偿峰值，从而扩展频率补偿范围，使输出信号能更好地适应信道。此外，采用带预充电结构的4:1并串转换电路减少电荷共享效应对电路的影响的效果。仿真结果表明，在1V电源电压情况下，整体电路能实现56 Gb/s PAM4输出信号，输出眼图清晰，且获得电平失配率(RLM)为93.1%的高线性度，输出摆幅达到480 mV，功耗为75 mW。

关键词： 4电平脉冲幅度调制无锁存并串转换分数型前馈均衡高线性度 SerDes

基于改进无模型自适应控制的挖掘机无人作业方法

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控制与决策 2024年

作者：陈阔刘畅骆曦华长春蔡登胜耿波燕山大学电气工程学院广西柳工股份有限公司

针对挖掘机无人作业,考虑挖掘机工作装置液压系统的强非线性、参数不确定性、时变载荷和高能耗问题,提出一种改进的全格式动态线性化无模型自适应控制方法.首先,通过分析驱动空间与任务空间的映射关系,将挖掘机铲斗齿尖的轨迹跟踪问题... 详细信息

针对挖掘机无人作业,考虑挖掘机工作装置液压系统的强非线性、参数不确定性、时变载荷和高能耗问题,提出一种改进的全格式动态线性化无模型自适应控制方法.首先,通过分析驱动空间与任务空间的映射关系,将挖掘机铲斗齿尖的轨迹跟踪问题转化为液压缸活塞杆伸缩量跟踪问题?其次,为了保证轨迹的连续性和平顺性、降低计算复杂程度、并减少系统在启动和停止时的不稳定性,利用5次NURBS曲线插值方法对挖掘轨迹进行规划?进一步，设计改进的全格式动态线性化无模型自适应控制算法实现挖掘机无人作业,并为减少能量消耗,在输入准则函数中引入能量函数的惩罚项,在确保良好跟踪精度的同时实现最优能耗.最后,对所提方法进行实例仿真,验证该方法的可行性和优越性.

关键词：液压挖掘机无人作业轨迹跟踪无模型自适应控制数据驱动节能控制

配电网分布式逆变电源并网系统的暂态量计算方法

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：叶远波戴长春汪伟马红月付新宇西安交通大学电气工程学院国网安徽省电力有限公司

为精确描述故障过程中逆变电源并网系统暂态量的变化过程，提出适用于逆变电源并网系统故障计算的离散分段求解法。通过建立逆变电源控制系统与滤波电路的耦合模型，表征控制过程的非线性特性和状态量间的耦合特性；然后构建逆变电源并... 详细信息

为精确描述故障过程中逆变电源并网系统暂态量的变化过程，提出适用于逆变电源并网系统故障计算的离散分段求解法。通过建立逆变电源控制系统与滤波电路的耦合模型，表征控制过程的非线性特性和状态量间的耦合特性；然后构建逆变电源并网系统的离散函数模型，通过离散分段求解得到故障过程中的系统暂态量。运用所提方法对典型配电网系统进行故障计算，并通过仿真对比验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：分布式逆变电源故障计算低电压穿越离散分段求解暂态量

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基于动作条件交互的高效行人过街意图预测

汽车工程 2024年第1期46卷 29-38页

作者：杨彪韦智文倪蓉蓉王海蔡英凤杨长春常州大学微电子与控制工程学院常州213159 江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 江苏大学汽车工程研究院镇江212013

城市化的进程不断加速,人车冲突问题已成为现代社会亟待解决的重大难题。复杂交通场景下,行人横穿马路行为导致交通事故频发,准确、实时地预测行人过街意图对避免人车冲突、提高驾驶安全系数和保障行人安全至关重要。本文提出基于动作... 详细信息

城市化的进程不断加速,人车冲突问题已成为现代社会亟待解决的重大难题。复杂交通场景下,行人横穿马路行为导致交通事故频发,准确、实时地预测行人过街意图对避免人车冲突、提高驾驶安全系数和保障行人安全至关重要。本文提出基于动作条件交互的高效行人过街意图预测框架(efficient action-conditioned interaction pedestrian crossing intention anticipation framework,EAIPF)来预测行人过街意图。EAIPF引入行人动作编码模块增强多模态动作模式下的表征能力,挖掘深层骨架上下文信息。同时,引入场景对象交互模块挖掘与对象交互信息,理解交通场景中高级语义线索。最后,意图预测模块融合行人动作特征和对象交互特征,实现行人过街意图的鲁棒预测。所提出的方法在两个公共数据集JAAD和PIE上验证算法性能,准确率分别达到了89%和90%,表明本文方法可以在复杂交通场景下准确预测行人穿越意图。

关键词：人车冲突行人过街意图预测图卷积网络行人动作编码场景理解

毛乌素沙地包气带气态水同位素特征及其运移规律

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农业工程学报 2024年第4期40卷 112-120页

作者：刘秀花田书林马延东贺屹石长春郑策长安大学水利与环境学院西安710054 旱区地下水与生态效应教育部重点实验室西安710054 水利部旱区生态水文与水安全重点实验室西安710054 陕西省林业科学院西安710082 陕西榆林毛乌素沙地荒漠生态系统国家定位观测研究站榆林719000

为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响... 详细信息

为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响,降水δD_(L)和δ^(18)OL值均表现出春夏富集、秋冬贫化。各深度土壤气态水δ^(18)O_(a)与液态水δ^(18)OL值呈显著正相关(P<0.01),但在季节上,春夏季为极显著线性正相关(P<0.01),而秋冬季则无显著相关性(P=0.12)。表层水汽通量的增大伴随δ^(18)O_(a)富集,而水汽密度夏季的增大和冬季的减小均表现出表层δ^(18)O_(a)富集,夏季蒸发比冬季冻结更能引起表层土壤δ^(18)O_(a)富集。受包气带温度梯度驱动影响,夏季土壤深部气态水接受浅层水汽补给,冬季浅层接受中深层水汽的补给,而春、秋季剖面分别存在温度聚合和发散零通量面,使得补给关系复杂。该研究明确了土壤δ^(18)O_(a)的变化受水汽迁移模式、大气蒸发能力和土壤冻融的共同控制,表层δ^(18)O_(a)的富集在冬季受蒸发与向上的水汽传输共同影响,而夏季主要受土壤水的昼夜蒸发与凝结循环作用所致,该结果为厘清土壤水汽迁移机制以及进一步阐明包气带水循环过程提供科学依据。

关键词：气态水同位素水汽迁移包气带毛乌素沙地

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血流限制下耐力训练对有氧能力和下肢肌力及运动表现影响的Meta分析

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中国组织工程研究 2024年第23期28卷 3766-3772页

作者：董宽徐成立田静许长春明知大学体育学院韩国龙仁17113 华中师范大学体育学院湖北省武汉市430070 山东省训练中心山东省济南市250000

目的:采用Meta分析方法系统评价血流限制下耐力训练对运动员有氧能力、下肢肌力和运动表现的影响。方法:截至2023年3月,在CNKI、维普、万方及PubMed、Embase、Web of Science、Science Direct、Cochrane数据库中检索文献,得到3210篇文献... 详细信息

目的:采用Meta分析方法系统评价血流限制下耐力训练对运动员有氧能力、下肢肌力和运动表现的影响。方法:截至2023年3月,在CNKI、维普、万方及PubMed、Embase、Web of Science、Science Direct、Cochrane数据库中检索文献,得到3210篇文献,筛选后共纳入12篇文献,共14份研究报告。使用Review Manager 5.4和Stata 14软件进行Meta分析。结果:血流限制下耐力训练对运动员最大摄氧量具有中等效应(SMD=0.59,95%CI:0.28-0.90,P<0.05)且无异质性。持续加压类型的效果要优于其他加压类型(P<0.05);训练内容采用有氧耐力练习较无氧速耐练习效果更优(P<0.05);4-8周、每周3次及以上、20-30 min/次以及总训练次数12次以上效果更好。其次,血流限制下耐力训练对下肢肌力具有大效应(SMD=0.99,95%CI:0.61-1.37,P<0.05)且无异质性,亚组分析结果显示肌肉耐力提升效果最好(SMD=1.11;95%CI:0.37-1.85),其次为伸膝力量(SMD=1.02,95%CI:0.37-1.67)、屈膝力量(SMD=0.87,95%CI:0.24-1.51)。最后,血流限制下耐力训练对运动表现具有中等效应(SMD=0.59,95%CI:0.13-1.06,P<0.05),亚组分析结果显示跑步表现(SMD=0.55,95%CI:0.05-1.06,P<0.05)且无异质性,足球专项运动表现仅1项,未合并分析。结论:血流限制下耐力训练可以提高运动员有氧能力、下肢肌力和运动表现,其中下肢肌力达到大效应,有氧能力和运动表现为中等效应。采用持续性加压且不低于4周,3次/周,20-30 min/次,总次数12次以上的渐进式混合强度有氧耐力练习的训练安排,易于获得更佳的训练效果。

关键词：血流限制耐力训练有氧能力运动员 Meta分析

CRISPR/Cas9全基因组文库筛选RABV感染关键宿主因子方法的建立

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中国动物传染病学报 2024年

作者：张欣莹郭建雄王洁涂长春刘艳农业农村部狂犬病及野生动物与人共患病诊断实验室世界动物卫生组织狂犬病参考实验室中国农业科学院长春兽医研究所东北师范大学生命科学学院

狂犬病病毒（rabies virus，RABV）是一种高度致死的嗜神经病毒，能够感染人与温血动物引起狂犬病（Rabies），目前尚无有效救治靶点。为了全面高效地发掘介导RABV感染致病的关键宿主靶点，本研究利用CRISPR/Cas9全基因组文库建立了RAB... 详细信息

狂犬病病毒（rabies virus，RABV）是一种高度致死的嗜神经病毒，能够感染人与温血动物引起狂犬病（Rabies），目前尚无有效救治靶点。为了全面高效地发掘介导RABV感染致病的关键宿主靶点，本研究利用CRISPR/Cas9全基因组文库建立了RABV感染依赖性宿主因子的筛选方法。结果表明：利用CRISPR/Cas9全基因组敲除慢病毒感染RABV易感细胞HEK-293，经嘌呤霉素压力筛选获得全基因组敲除细胞库。利用携带绿色荧光报告基因的重组毒株CVS11-eGFP感染敲除细胞库，48小时后进行流式分选获得绿色荧光强度极弱的细胞。经细胞克隆分离培养与不同RABV毒株的二次感染验证，获得两株不感染RABV的基因编辑细胞克隆KL-4与KL-14。本研究建立了利用CRISPR/Cas9全基因组敲除文库对介导RABV感染复制的关键宿主因子进行系统筛选的方法，为从宿主基因组层面发掘狂犬病救治的关键靶点提供了新的技术支撑。

关键词：狂犬病病毒 CRISPR/Cas9全基因组敲除文库感染复制关键因子筛选方法