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基于少模光纤光栅的波分模分复用信号全光码型转换研究

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基于少模光纤光栅的波分模分复用信号全光码型转换研究

作者：谭俊杰广州大学

学位级别：硕士

随着通信数据的不断增长,为了进一步提高现有光通信网络的系统容量,波分复用（WDM）和模分复用（MDM）相结合的二维复用技术将会是未来的高速大容量光通信网络采用的重要技术之一。未来的波分-模分（WDM-MDM）光通信系统将灵活采用适当... 详细信息

随着通信数据的不断增长,为了进一步提高现有光通信网络的系统容量,波分复用（WDM）和模分复用（MDM）相结合的二维复用技术将会是未来的高速大容量光通信网络采用的重要技术之一。未来的波分-模分（WDM-MDM）光通信系统将灵活采用适当的调制格式应对不同的网络使用场景,以进一步提高光通信系统的传输容量,因此在不同场景的网络之间接口处需要全光码型转换器来实现不同调制格式之间的转换。目前针对WDM-MDM系统全光码型转换的研究尚且缺乏,如何实现多模式、多通道的同步码型转换,是一个亟待研究的问题。基于上述研究背景,研究探讨设计单个少模光纤光栅（FM-FBG）作为全光码型转换器,以实现WDM-MDM系统中不同调制格式之间的全光码型转换。概况全文,主要研究有如下方面:（1）针对WDM-MDM系统场景,提出一种能实现多模式、多通道光信号同步处理的FM-FBG设计方法。根据FM-FBG响应光谱在不同空间模式激发下的特性,提出一种响应光谱错峰对准的光信号同步处理方案,并推导出实现错峰对准的条件,实现LP01与LP11模式的FM-FBG梳状响应光谱反射通道在多个目标波长处重合,达到多模式、多通道光信号同步处理的目的。仿真结果显示,根据所提出的错峰对准方案进行设计FM-FBG,其LP01与LP11模式响应光谱能在多个目标波长处重合,实现对LP01与LP11模式输入信号进行同步光学处理。（2）研究在WDM-MDM系统中使用FM-FBG实现多模式、多通道的码型转换并进行仿真。根据归零码（RZ）与非归零码（NRZ）之间的频谱差异特点,为FM-FBG设计优化目标响应光谱,结合所提出的响应光谱错峰对准FM-FBG设计方法,设计FM-FBG实现同时对LP01与LP11模式在300GHz信道间隔、40Gbit/s速率下两个信道的RZ码到NRZ码同步码型转换。仿真结果显示,输入的RZ信号通过FM-FBG滤波后能被很好地转换为目标NRZ码型且转换后的码型信号眼图干净和具有较高的Q值（>25d B）。（3）进一步验证了所提出FM-FBG错峰对准码型转换设计方案通用性。通过减少输入信号信道间隔与增加输入信号信道数量,并根据载波抑制归零码（CSRZ）与NRZ码之间的频谱差异特点,为FM-FBG设计优化目标响应光谱,结合所提出的响应光谱错峰对准FM-FBG设计方法,设计使用FM-FBG实现同时对LP01与LP11模式在200GHz信道间隔、40Gbit/s速率下四个信道的CSRZ码到NRZ码同步码型转换。仿真结果显示,输入信号通过FM-FBG滤波后能被很好地转换为目标码型并转换后的码型信号眼图干净和具有较高的Q值（>14d B）。此外,对所设计的FM-FBG进行了转换后码型质量随中心波长漂移的鲁棒性测试,结果显示在FM-FBG中心波长失谐情况不超过原始设计滤波器响应光谱带宽10%情况下进行滤波,输出码型仍具有较高Q值（>12d B）。

关键词：全光码型转换波分-模分复用系统少模光纤光栅光学滤波器

自然来流桥梁主梁表面压力特性实测分析与预测

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自然来流桥梁主梁表面压力特性实测分析与预测

作者：谭俊峰重庆交通大学

学位级别：硕士

桥梁主梁结构的表面风压分布规律对于桥梁抗风设计来说至关重要,对于在役的大跨桥梁而言,预测其在不同风环境的来流作用时,作用于主梁表面的风荷载分布对于桥梁结构本身的风致响应有重要参考意义。现场实测能提供最真实的桥梁表面风压... 详细信息

桥梁主梁结构的表面风压分布规律对于桥梁抗风设计来说至关重要,对于在役的大跨桥梁而言,预测其在不同风环境的来流作用时,作用于主梁表面的风荷载分布对于桥梁结构本身的风致响应有重要参考意义。现场实测能提供最真实的桥梁表面风压分布规律及风致响应行为。受限于施工或在役桥梁通车等客观因素,现场实测难于直接获取完整的桥梁表面压力分布,因此根据已知观测区域的压力信息来预测其他未知区域的主梁表面压力信息就变得非常重要。以深中通道非通航孔桥的110m跨钢箱梁桥为工程背景,对具有复杂气动特性的双幅箱梁断面开展现场实测,通过在实桥布置压力传感器及风速仪等观测设备获取自然来流下双幅箱梁表面压力分布特性。为克服受施工及通车等客观因素导致不能获取完整的压力分布的现实问题,通过风洞试验大比例节段模型测压试验获得双幅箱梁表面压力场映射关系,结合本征正交分解和人工神经网络进行学习训练得出一种能根据已知压力信息对未知区域压力场进行预测的模型,并对模型预测的准确性进行验证。随后基于迁移学习技术利用现场实测获得的自然来流下的主梁表面压力信息对模型进行再训练,从而使模型能对原型桥梁主梁表面不同区域的压力时程进行补点预测,以获取真实来流作用下原型桥梁主梁表面压力场的特征并进行分析。主要研究内容及结论如下:(1)为获取真实来流作用下气动特性较为复杂的双幅箱梁断面表面风荷载信息,开展双幅主梁表面风压现场实测,对双幅箱梁的静态绕流情况进行讨论,对其平均风压、脉动风压及时频变化进行分析并与风洞试验结果进行对比。结果表明,相较于传统的风洞试验,真实来流环境下气流流经双幅箱梁表面引发的压力变化更为复杂,风洞试验和现场实测的双幅箱梁压力脉动表现存在明显差异,风洞试验环境在静态下的脉动风压分布较为平均,而在真实流场下,相对风洞环境双幅箱梁的绕流特性出现了一定的变化,尤其是对于流场复杂的区域及气流流经箱梁拐角处产生分离引起的气流扰动对箱梁的作用要更为突出。对中央间隙及尾流区域观测获得的压力时程作时频分析并没有发现存在明显有规律的旋涡脱落现象,通过对比两种不同研究方法相同观测点处压力脉动功率谱发现真实来流中存在的紊流等因素会导致尾流区的涡脱现象消失,改变了双幅箱梁尾流区域的流场行为。(2)为克服因施工及上表面行车导致表面观测点布置有限的问题,根据桥梁主梁表面压力信息的特点,本征正交分解(POD)和人工神经网络反向传播神经网络(BPNN)获取主梁表面不同区域压力场之间的映射关系,建立主梁表面压力预测模型。通过风洞节段模型测压试验数据对预测模型进行训练,从平均风压、脉动风压及相关谱函数的对比表明模型能较准确地预测整体箱梁的表面压力分布情况,在功率谱预测方面,模型在对压力脉动值较低的区域进行预测时保留了关键的脉动特征信息,而对于脉动压力值较高的关键区域,模型的预测表现则更好。(3)为使POD-BPNN预测模型能适应现场实测数据,完成对实测双幅箱梁表面气动力的预测任务,通过机器学习方法迁移学习利用现场实测数据对基于风洞试验数据的POD-BPNN模型进行参数融合微调,以实现模型可以对现场的原型桥梁主梁表面气动力进行补点预测。通过未经训练的工况对微调后的模型在平均风压、脉动风压及相关谱函数进行对比发现,模型对于现场实测的补点预测效果较为良好,也能基本还原关键区域如双幅箱梁的槽间以及尾流区等关键区域的脉动特征。该方法能有效地对原型桥梁未知区域进行预测补充,为原型桥梁的整体表面压力分布的获取提供了一种有效的方法。综上所述,本研究对自然来流下的双幅箱梁表面压力特性进行分析,并提出了一种适用于原型桥梁主梁的补点预测方法,但仅针对结构静态时的表面压力场开展了相关工作,后续研究将结合计算流体力学(CFD)和以及在现场实测布置多普勒激光雷达等研究方法对原型桥梁整体绕流情况作进一步研究。并考虑深入分析风致振动下桥梁主梁整体流场与压力场之间的映射关系,为风致振动预警提供必要参考。

关键词：现场实测自然来流双幅箱梁风压特性智能预测

大孔树脂纯化香蕉皮缩合单宁的吸附特性分析与工艺优化

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农业工程学报 2024年第13期40卷 302-310页

作者：盛倩茹王娟华南理工大学食品科学与工程学院广州510640

为提高香蕉皮缩合单宁提取物纯度,提升其后续研究与利用价值,该研究采用大孔树脂吸附法纯化香蕉皮缩合单宁,通过比较6种大孔树脂的吸附与解吸性能,筛选出最适宜的树脂型号,并从动力学和热力学的角度分析该树脂对香蕉皮缩合单宁的吸附特... 详细信息

为提高香蕉皮缩合单宁提取物纯度,提升其后续研究与利用价值,该研究采用大孔树脂吸附法纯化香蕉皮缩合单宁,通过比较6种大孔树脂的吸附与解吸性能,筛选出最适宜的树脂型号,并从动力学和热力学的角度分析该树脂对香蕉皮缩合单宁的吸附特性,探究其纯化工艺条件。结果表明:HP-20型大孔树脂是纯化香蕉皮缩合单宁的适宜树脂;静态吸附-解吸动力学试验表明HP-20树脂分别在8、5 h内能够完成对香蕉皮缩合单宁的吸附、解吸过程,该吸附过程符合伪二阶动力学方程(R^(2)=0.997 2);Freundlich热力学模型适用于解释树脂与缩合单宁间的相互作用,这是一种发生在多分子层表面的吸附,模型常数K_(F)与温度成正相关,表明升温利于吸附的进行;热力学参数计算结果为ΔG<0,ΔH=5.13 kJ/mol,ΔS=47.28 J/mol·K,进一步证明了该过程是自发的、吸热的过程,且物理吸附占据主导作用,无序性有所增加。较佳的纯化参数是上样浓度为6 mg/mL、上样流速为1.5 mL/min、上样量为200 mL、洗脱液乙醇浓度为70%、洗脱流速为1.5 mL/min、洗脱液用量为120 mL。经该条件纯化后,香蕉皮缩合单宁纯度由5.79%提高到68.44%。说明HP-20树脂和优化参数对香蕉皮缩合单宁的纯化效果良好。

关键词：单宁树脂纯化香蕉皮缩合单宁吸附特性

关节镜下三种移植物重建后交叉韧带的疗效比较

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中华创伤骨科杂志 2024年第6期26卷 512-518页

作者：吴凌霄乔志于洋谭俊许建中郑州大学第一附属医院骨科郑州450052 河南省直第三人民医院脊柱微创外科郑州450000

目的:比较腘绳肌腱(HTG)、韧带先进加强系统(LARS)人工韧带及混合韧带重建后交叉韧带(PCL)的疗效。方法:回顾性分析2018年1月至2021年8月期间郑州大学第一附属医院骨科接受关节镜下PCL重建手术的59例患者资料。根据移植物不同分为3组:HT... 详细信息

目的:比较腘绳肌腱(HTG)、韧带先进加强系统(LARS)人工韧带及混合韧带重建后交叉韧带(PCL)的疗效。方法:回顾性分析2018年1月至2021年8月期间郑州大学第一附属医院骨科接受关节镜下PCL重建手术的59例患者资料。根据移植物不同分为3组:HTG组21例,男14例,女7例;年龄(37.8±12.6)岁;采用自体HTG重建PCL。LARS组20例,男12例,女8例;年龄(34.3±9.1)岁;采用LARS人工韧带重建PCL。混合组18例,男13例,女5例;年龄(33.2±8.3)岁;采用自体HTG与LARS人工韧带编织的混合韧带重建PCL。比较3组患者术后1年、2年的膝关节Lysholm评分、国际膝关节文献委员会(IKDC)评分及双侧膝关节松弛度差异等。结果:3组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义( P>0.05),具有可比性。术后1年,混合组患者IKDC评分[(90.0±6.5)分]显著高于HTG组[(78.1±5.7)分]与LARS组患者[(84.1±7.3)分],膝关节Lysholm评分[(88.9±5.5)分]与双侧膝关节松弛度差异[(2.8±1.7)mm]显著优于HTG组患者[(81.8±4.6)分、(4.7±2.4)mm],差异均有统计学意义( P<0.05)。术后2年,混合组患者膝关节Lysholm评分为(93.0±4.5)分,IKDC评分为(92.5±5.7)分,双侧膝关节松弛度差异为(2.3±1.8)mm,均显著优于HTG组[(88.5±5.5)分、(82.7±5.7)分、(4.2±2.5)mm]和LARS组患者[(89.0±5.2)分、(86.5±7.3)分、(3.8±2.2)mm],差异均有统计学意义( P<0.05)。3组患者术后1年、2年膝关节功能评分和双侧膝关节松弛度差异均较术前显著改善,差异均有统计学意义( P<0.05)。结论:关节镜下HTG、LARS人工韧带及混合韧带重建PCL均可获得满意的临床效果,后者的疗效优于前二者。

关键词：后交叉韧带创伤和损伤后交叉韧带重建术腘绳肌腱 LARS人工韧带混合韧带

淮海经济区工业增长与碳排放异速关系演化及协同机制

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资源科学 2024年第1期46卷 69-84页

作者：仇方道刘继斌陈然张新林谭俊涛江苏第二师范学院地理科学学院南京211200 吉林建筑大学建筑与规划学院长春130118 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院徐州221116

【目的】在减污降碳协同增效的背景下,基于异速生长视角揭示工业增长与碳排放的耦合关系对于促进淮海经济区等典型省际边界区域工业低碳发展具有重要意义。【方法】通过构建工业增长-碳排放异速生长模型,以淮海经济区为案例,整合脱钩分... 详细信息

【目的】在减污降碳协同增效的背景下,基于异速生长视角揭示工业增长与碳排放的耦合关系对于促进淮海经济区等典型省际边界区域工业低碳发展具有重要意义。【方法】通过构建工业增长-碳排放异速生长模型,以淮海经济区为案例,整合脱钩分析、耦合协调度模型,分析了2000—2020年省际边界区域工业增长与碳排放耦合作用关系时空异质性特征,并运用时空地理加权回归模型解释异速生长的协同机制。【结果】(1)研究期内淮海经济区工业增长与碳排放脱钩关系由弱脱钩演变为强负脱钩,处于脱钩状态的县域呈向徐州、连云港等中心城市外围集中之势。工业增长与碳排放的耦合协调性不断提高,极度及高度耦合协调类县域占比由18.64%提高到83.05%;(2)工业增长-碳排放异速生长指数呈上升—下降—上升—下降变化历程,持续处于碳排放弱扩张阶段;空间上,绝大多数县域工业相对增速高于碳排放,40%以上的县域异速生长类型呈向下演变趋势;(3)技术创新、环境规制、固碳能力等因素对工业增长-碳排放异速关系变化呈正向促进作用且有增强之势。工业化水平、资源型产业占比、省际边界的影响由正向促进转为负向抑制,工业转型及省际边界功能演化是工业碳排放异速关系演化的主要动力。(4)工业增长的市场支配力与碳排放治理的政府主导力的错位、工业发展的外推力与内源力的失配引发了淮海经济区工业增长-碳排放异速生长的时空异质性,并催生了区域协同发展的战略需求,区域协同发展与工业增长-碳排放异速生长相互关联、相互影响。【结论】工业低碳化是推动工业增长与碳排放协调发展的主要路径,而工业增长与碳排放的时空协同演化与发展有利于助推省际边界区域工业低碳绿色发展。

关键词：工业增长碳排放异速关系协同机制淮海经济区

基于分布式声波光纤传感技术的岩土勘察方法研究

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：洪成雨周子平娄在明郭震谭俊卿苏栋深圳大学土木与交通工程学院极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室中国电建市政建设集团有限公司南方科技大学海洋科学与工程系

为了解决城市地铁盾构穿越不良地质勘探的大范围，精细化等问题，本研究依托惠深城际铁路工程，采用分布式声波光纤传感技术（Distributed Acoustic Sensor， DAS）开展了城市地下不良地质体大范围高精度勘探方法研究，首先研究了扩展... 详细信息

为了解决城市地铁盾构穿越不良地质勘探的大范围，精细化等问题，本研究依托惠深城际铁路工程，采用分布式声波光纤传感技术（Distributed Acoustic Sensor， DAS）开展了城市地下不良地质体大范围高精度勘探方法研究，首先研究了扩展背景噪声空间自相关法（Extended Spatial Auto Correlation， SPAC）法对地下岩土体信息的反演成像理论方法，通过建立声波光纤动应变与地下剪切波速度场的关联性反演地下岩土体信息及赋存溶洞的位置与规模，其次结合现场钻孔勘探与电磁波扫描获取的岩土体信息进行系统的对比验证。研究表明，DAS-ESPAC法清晰反演了地下40m深范围内剪切波速场的分布特征，基于剪切波速场分布进一步反演了地下岩土体分层、类型、规模及空间分布，探明了粉质黏土与灰岩的分界界面，对于溶洞规模与分布反演误差达到1m级，相关的勘探信息与钻探详勘数据、补勘数据、地球物理勘探数据吻合较好。

关键词：分布式声波光纤传感扩展空间自相关法盾构隧道地层溶洞

基于深度学习的城市轨道交通乘客行为分析系统设计

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城市轨道交通 2024年第8期 49-51页

作者：谭俊上海地铁维护保障有限公司车辆分公司

本文介绍了一种基于深度学习的城市轨道交通乘客行为分析系统,通过车载监控实时检测车厢内乘客异常行为、滞留乘客及遗留物、客流密度等,以提高轨道交通的运营安全和服务质量。系统采用高性能AI计算模块,实现了高准确率的智能检测,并通... 详细信息

本文介绍了一种基于深度学习的城市轨道交通乘客行为分析系统,通过车载监控实时检测车厢内乘客异常行为、滞留乘客及遗留物、客流密度等,以提高轨道交通的运营安全和服务质量。系统采用高性能AI计算模块,实现了高准确率的智能检测,并通过车载PIS系统与地面控制中心联动,为应急指挥提供科学数据支撑。此外,系统具备高度的稳定性、可扩展性和学习能力,经过优化后可推广至更多自动化管理场景。

关键词：智能检测数据支撑深度学习城市轨道交通地面控制中心应急指挥乘客行为异常行为

南海东部油田PDC钻头防泥包技术研究及应用

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石油石化物资采购 2024年第13期 91-93页

作者：谭俊中海石油(中国)有限公司深圳分公司深水工程技术中心

本文针对南海东部油田钻井施工PDC钻头泥包问题,从地层岩性、钻井液性能、钻头设计、钻井参数、井队操作角度进行技术分析,制定南海东部油田PDC钻头防泥包技术措施。该技术措施在南海东部油田B井中成功应用,现场施工表明泥包现象得到有... 详细信息

本文针对南海东部油田钻井施工PDC钻头泥包问题,从地层岩性、钻井液性能、钻头设计、钻井参数、井队操作角度进行技术分析,制定南海东部油田PDC钻头防泥包技术措施。该技术措施在南海东部油田B井中成功应用,现场施工表明泥包现象得到有效控制,对于预防南海东部油田PDC钻头泥包具有借鉴意义和推广价值。

关键词：南海东部油田钻头泥包技术措施

托幼一体化背景下普惠托育供需预测及保障路径探讨——基于北京的研究

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人口与经济 2024年

作者：茹玉首都经济贸易大学财政税务学院

出生人口规模持续下滑导致全国大量幼儿园关停、幼师转行，与此同时，普惠性托位短缺使得婴幼儿家庭虽然入托意愿强烈但实际送托不多。理论上，通过幼儿园办托实现托幼一体化，不仅能将闲置的学前学位有效用于增加普惠托位供给，还能最... 详细信息

出生人口规模持续下滑导致全国大量幼儿园关停、幼师转行，与此同时，普惠性托位短缺使得婴幼儿家庭虽然入托意愿强烈但实际送托不多。理论上，通过幼儿园办托实现托幼一体化，不仅能将闲置的学前学位有效用于增加普惠托位供给，还能最大效率消化过剩学前产能。然而，实践中普惠幼儿园能释放多少闲置学位、能否填补普惠托育供需缺口尚需检验。基于“六普”和“七普”数据，采用队列要素法，以北京为例，预测2024—2050年学龄前人口规模，测算普惠托育供需缺口并探讨其保障路径。结果表明，未来普惠托育需求增长旺盛，供需缺口将持续扩大，而普惠幼儿园闲置学位逐年增多，鼓励幼儿园办托能有效弥补普惠托位短缺难题，普惠幼儿园只要将10%的闲置学前学位合理转化就可以满足普惠托育需求。为推进托幼一体化建设，建议明确市区两级教育和卫健部门的职责分工，适当放宽市场限价、给予普惠幼儿园定价自由权确保机构财务可持续，注重顶层设计、强化师资培训、满足家庭多样化需求，加强定额成本核算和绩效管理、优化补贴方式和标准等。

关键词：普惠托育适龄儿童预测供需缺口分析保障路径