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海洋信道中目标声散射数值建模与实验研究

海洋信道中目标声散射数值建模与实验研究

作者：莫晴舒广东海洋大学

学位级别：硕士

海洋信道中由目标再次辐射生成的散射波会引起环境声场中干涉条纹的变化。本文研究的共振峰干涉条纹现象主要由散射声场的距离-频率谱描述,通过提取其“不变”强度轨迹可以实现目标的识别分类。在实际应用中,受多径效应、环境噪声、多... 详细信息

海洋信道中由目标再次辐射生成的散射波会引起环境声场中干涉条纹的变化。本文研究的共振峰干涉条纹现象主要由散射声场的距离-频率谱描述,通过提取其“不变”强度轨迹可以实现目标的识别分类。在实际应用中,受多径效应、环境噪声、多普勒效应、起伏效应等影响,接收器接收的声信号失真,无法准确获取目标的有效散射特征。本文针对海洋信道中目标声散射数值建模与实验展开研究,基于COMSOL多物理场和简正波理论相结合的复合方法进行数值建模。计算信道中规则目标球体以及多材料参数、非规则形状的宽吻海豚和潜艇声散射场的干涉结构,提取信道中复杂目标回声识别的关键特征,实现目标位置信息的准确预报。(1)信道中目标散射声场计算的数值建模。基于COMSOL仿真平台构建规则目标球体和非规则目标的散射函数计算模型,通过不同材质的球体目标散射函数与严格解析解对比说明数值模型的正确性。针对潜艇和宽吻海豚这两种材料复杂的非规则经典水下目标进行全方位散射函数的计算,解释了收发分置与收发合置条件下目标不同结构对散射声场贡献的重要程度,为进一步研究受信道影响的目标回声特性提供基础。通过COMSOL平台计算任意形状目标的散射函数,结合简正波法求解不同目标在理想信道中的后向散射声场,获得与距离和频率相关的干涉斜条纹分布规律。(2)特征提取和目标距离定位。提出基于Radon变换与最小距离峰值骨架化相结合的干涉条纹特征提取算法。最小距离峰值骨架算法能够有效克服传统方法中因阈值选取导致近距离干涉亮纹信息丢失的缺陷,准确提取出距离-频率谱的干涉条纹峰值轨迹。通过全方位Radon投影获取信道中目标散射声场拟合效果最好的干涉条纹“轨迹”,能够计算出波导中干涉结构的关键特征参数——波导不变量,从而实现目标运动轨迹的精确预报。(3)缩比实验验证。在水池和湖试中采用缩比模型实验方法获取声源、水听器和目标在同一深度且接收点位置水平变化的散射声场数据。对实验数据进行处理得到目标靠近与远离界面的散射声场。基于上文所提出的方法提取距离-频率谱的干涉条纹斜率并计算波导不变量的值,证实了弹性目标的波导不变量随着声源-目标-水听器深度的增大而减小。验证了相应的理论模型和基于最小距离峰值骨架化提取特征方法的准确性,本文研究内容可以为海洋防御、海洋安全航行等领域的相关研究提供一定的实验参考。

关键词：目标散射函数波导不变量海洋信道干涉条纹斜率 Radon投影

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宽吻海豚声散射特性研究

声学技术 2023年第6期42卷 741-748页

作者：莫晴舒张培珍刘欢沈晨李高聪广东海洋大学电子与信息工程学院海洋遥感与信息技术实验室广东湛江524088

基于COMSOL多物理场仿真平台构建宽吻海豚3D模型,利用有限元数值方法计算在频率为1~5 kHz的调频信号照射条件下,海豚收发合置散射指向特性。结果表明:(1)由海豚模型0°~360°全向目标强度概率分布可知,其目标强度主要分布在-36.4~-11.2 ... 详细信息

基于COMSOL多物理场仿真平台构建宽吻海豚3D模型,利用有限元数值方法计算在频率为1~5 kHz的调频信号照射条件下,海豚收发合置散射指向特性。结果表明:(1)由海豚模型0°~360°全向目标强度概率分布可知,其目标强度主要分布在-36.4~-11.2 dB;(2)肺部模型和海豚模型的频率响应特性具有较高的相似性,肺部是海豚总体声散射的主要贡献;(3)海豚频率响应在1.2、1.9、2.9、3.7 kHz附近,在4.3 kHz和4.8 kHz频率处出现较窄的共振模态谷值,验证生物组织介质中存在Whispering-Gallery波;(4)当频率为5 kHz时,海豚(肌体+肺部)的目标强度指向分布呈现“蝶形”,正横方向目标强度为-22.3 dB,头部方向目标强度为-34.2 dB,尾部目标强度为-34.3 dB。通过缩比海豚模型的水池回声测试实验,验证了数值计算的正确性。

关键词：散射指向分布频率-角度谱 COMSOL多物理仿真海豚目标强度

水中目标回声特性测试3D微视频虚拟仿真实验

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实验科学与技术 2023年第1期21卷 43-47页

作者：张培珍莫晴舒周光波莫秉戈广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088

水声测量技术被广泛应用于海防、油气勘探、地貌成像、探寻沉船等领域,同时是海洋技术、海洋测绘、海洋科学等方向学科人才培养的关键理论和实验教学内容之一。运用SolidWorks软件设计实验系统所需的接收和发射换能,以及不同种类3D虚拟... 详细信息

水声测量技术被广泛应用于海防、油气勘探、地貌成像、探寻沉船等领域,同时是海洋技术、海洋测绘、海洋科学等方向学科人才培养的关键理论和实验教学内容之一。运用SolidWorks软件设计实验系统所需的接收和发射换能,以及不同种类3D虚拟模型,结合V-Ray虚拟仿真渲染、AI配音等多媒体技术搭建虚拟实验场景,以板块元算法和COMSOL声固耦合−频域有限元法理论为基础,完成不同目标散射声场数值仿真计算,模拟3D场景的水中目标声特性测试虚拟仿真实验。虚拟仿真实验通过3D微视频方式展示,不仅可以用来辅助教学,提高学生对水中目标测试技术的深度认知,同时可对普通民众进行声呐技术的科普教育。系统集水声工程科学研究、培育人才和服务社会功能集于一体。研究成果为扩大水声技术影响力和覆盖面发挥作用,为水下目标探测技术创新发展提供参考。

关键词：虚拟仿真实验 SolidWorks 3D微视频数值仿真计算

基于OBE理念的地方高校小学教育专业课程体系建设研究

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基于OBE理念的地方高校小学教育专业课程体系建设研究

作者：莫晴芳云南师范大学

学位级别：硕士

植物性饮食对2型糖尿病影响的病例-对照研究

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卫生研究 2024年第5期53卷 777-782页

作者：杨舒舒张亚娣薛艺璇李晴晴李小霞赵燚宁夏医科大学公共卫生学院银川750000

目的探讨植物性饮食与2型糖尿病的关系。方法基于西北区域自然人群队列基线数据,该队列采取分层整群抽样的流行病学调查方法,于2018年3月至2020年7月期间在青铜峡市和平罗县进行招募。采用性别、年龄、居住地1∶1成组匹配的病例-对照... 详细信息

目的探讨植物性饮食与2型糖尿病的关系。方法基于西北区域自然人群队列基线数据,该队列采取分层整群抽样的流行病学调查方法,于2018年3月至2020年7月期间在青铜峡市和平罗县进行招募。采用性别、年龄、居住地1∶1成组匹配的病例-对照研究,选择病例组和对照组各585人。收集其一般人口学信息、体格检查和膳食调查,使用膳食频率调查数据计算植物性饮食指数反映植物性饮食状况。采用多因素Logistics回归分析植物性饮食指数与糖尿病的关系。植物性饮食指数进行百分位数分组。结果调整年龄、收入、婚姻状况、民族、身体活动水平、总能量摄入、个人习惯、疾病史因素后,Logistics回归结果显示,总植物性饮食指数中分位组与低分位组相比糖尿病风险增加了71%(OR=1.71,95%CI 1.12~2.62),健康的植物性饮食指数中分位组与低分位组相比糖尿病风险降低了43%(OR=0.57,95%CI 0.40~0.80),不健康的植物性饮食指数高分位组与低分位组相比2型糖尿病风险增加了42%(OR=1.42,95%CI 1.03~1.97)。结论健康的植物性饮食可降低2型糖尿病风险。

关键词：植物性饮食指数 2型糖尿病病例-对照研究

培育时代新人的内涵意蕴、战略环境与方法要求

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学校党建与思想教育 2024年第7期 64-67页

作者：白永生莫舒惠西北农林科技大学马克思主义学院陕西杨凌712100 桂林理工大学马克思主义学院广西桂林541004

青年是中国式现代化建设的生力军。党的二十大报告对培育什么样的青年、在什么样的环境下培育青年、用什么样的方法培育青年作出了一系列部署安排。要准确把握时代新人内涵的丰富与发展,从中国式现代化的环境生态、教育科技人才三位一... 详细信息

青年是中国式现代化建设的生力军。党的二十大报告对培育什么样的青年、在什么样的环境下培育青年、用什么样的方法培育青年作出了一系列部署安排。要准确把握时代新人内涵的丰富与发展,从中国式现代化的环境生态、教育科技人才三位一体协同的开放创新生态、全媒体融合的良好网络生态三个维度深刻把握培育时代新人的战略环境,进而从做好青年的知心人、热心人、引路人三个方面做好青年工作,培育堪当民族复兴大任的时代新人。

关键词：时代新人新生态新要求培育规律

基于自动提钩的驼峰溜放部分纵断面设计优化研究

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铁道学报 2024年第7期46卷 15-22页

作者：张红亮杨俊杰邱星莫斯贤张雨晴北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学智能铁路研究院北京100044

相比人工提钩,自动提钩技术具有更快的响应速度、更精确的控制能力,能够适应更高的推峰速度,可以提升驼峰的解体作业效率。而更高的推峰速度意味着更大的车组初始动能、更短的车组溜放间隔时间,同时也对驼峰溜放部分纵断面提出了新的要... 详细信息

相比人工提钩,自动提钩技术具有更快的响应速度、更精确的控制能力,能够适应更高的推峰速度,可以提升驼峰的解体作业效率。而更高的推峰速度意味着更大的车组初始动能、更短的车组溜放间隔时间,同时也对驼峰溜放部分纵断面提出了新的要求。为研究自动提钩技术对驼峰溜放部分纵断面的影响,本文以推峰速度最大、累计加权溜放时间最小、优化区域高度最低为优化目标,以坡段数量、坡度、变坡点坐标为决策变量,以变坡点位置、分路道岔最大允许入口速度、优化区域末端最小速度等为约束条件,构建基于自动提钩的驼峰溜放部分纵断面设计多目标优化模型,并设计求解算法。仿真计算结果显示,与既有方法相比,本文提出的优化模型中的纵断面方案,推峰速度提高9.5%,累计加权溜放时间减少6.0%,优化区域高度降低4.6%,驼峰总体作业效率提升7.6%,平均制动能耗降低约151 kJ/辆。研究内容可为自动提钩技术的驼峰纵断面改造提供理论依据。

关键词：驼峰自动提钩纵断面设计多目标优化

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永乐环礁表层海水细菌群落多样性及功能预测

海洋科学进展 2024年

作者：舒艾梅宫春光黄惠琴胡永华莫坤联中国热带农业科学院湛江实验站中国热带农业科学院热带生物技术研究所河北农业大学海洋学院

为探究永乐环礁表层海水环境中细菌群落结构组成以及差异性，采集了6个岛礁的表层海水样品，利用高通量宏条形码测序技术分析了不同岛礁海水细菌的群落结构组成差异，并探索了环境因子对细菌群落结构的影响，同时对菌群功能基因进行了... 详细信息

为探究永乐环礁表层海水环境中细菌群落结构组成以及差异性，采集了6个岛礁的表层海水样品，利用高通量宏条形码测序技术分析了不同岛礁海水细菌的群落结构组成差异，并探索了环境因子对细菌群落结构的影响，同时对菌群功能基因进行了预测分析。共获得优化序列891 892条，聚类为7 499个操作分类单元（Operational Taxonomic Units, OTUs），隶属于49个门、144个纲、392个目、663个科和1 274个属。优势细菌类群主要包括变形菌门（Proteobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）、放线菌门（Actinobacteriota）、髌骨细菌门（Patescibacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。通过冗余分析发现主要的环境影响因子为电导率、pH值和温度。PICRUSt功能预测结果显示不同岛礁中细菌主要涉及6个生物代谢通路及46个子功能，共得到399个三级通路相关功能基因，其中代谢途径和次生代谢产物等方面的功能基因较为丰富。本文初步揭示了永乐环礁6个岛屿表层海水微生物群落组成与基因功能预测，可为研究永乐群岛岛礁生态及环境保护提供一定的参考，并为后续进一步的微生物资源调查和开发利用提供基础研究数据。

关键词：永乐环礁细菌多样性环境因子功能预测

文化类综艺的符码意境与视觉修辞研究——基于文化剧情舞蹈节目《舞千年》的文本分析

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东南传播 2024年第1期 145-148页

作者：莫雅晴厦门大学新闻传播学院福建厦门361005

文化类综艺在近些年相继“出圈”,凭借其独特的符码意境,揭示了传播中华优秀传统文化的新路径。对文化剧情舞蹈节目《舞千年》的视觉修辞分析表明,文化类节目的符号化是在意义的不断赋予中进行的,因此呈现出浮动的态势。而当意义向外拓... 详细信息

文化类综艺在近些年相继“出圈”,凭借其独特的符码意境,揭示了传播中华优秀传统文化的新路径。对文化剧情舞蹈节目《舞千年》的视觉修辞分析表明,文化类节目的符号化是在意义的不断赋予中进行的,因此呈现出浮动的态势。而当意义向外拓延时,会沿着“话语空间语境→伴随文本语境→文化象征语境”的脉络,形成层级化的语境空间,并影响观众对文本的解读和对话语的识别。最终在隐喻、转喻等修辞手法建构的“神话”中,部分观众采用风格化的解码实践,对文化认同进行一种另类的表达。

关键词：视觉修辞符码意境文化类综艺《舞千年》