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基于声成像方法的麦克风阵列优化设计

基于声成像方法的麦克风阵列优化设计

作者：陈明家重庆理工大学

学位级别：硕士

基于麦克风阵列声成像技术实现汽车鸣笛定位的方法正在快速兴起,成为有效监测违法鸣笛车辆的工具,而阵列分辨率是决定汽车鸣笛定位效果的关键因素。为了获得分辨率更高的麦克风阵列拓扑结构,本文利用响应面法构建了以主瓣宽度为优化目... 详细信息

基于麦克风阵列声成像技术实现汽车鸣笛定位的方法正在快速兴起,成为有效监测违法鸣笛车辆的工具,而阵列分辨率是决定汽车鸣笛定位效果的关键因素。为了获得分辨率更高的麦克风阵列拓扑结构,本文利用响应面法构建了以主瓣宽度为优化目标的阵列几何参数选取模型,然后提出改进沙猫算法对麦克风阵列结构进一步优化,最后基于声成像方法,研究了所提算法优化的阵列在鸣笛抓拍中的定位分辨率及定位精度。本文基于中国博士后科学基金—“面向运动平台高自由度的二维空洞稀疏阵列与测向方法研究(2021MD703916)”展开研究,主要研究内容包括:(1)针对麦克风阵列结构的几何参数选取问题,利用响应面法构建了Underbrink阵列的几何参数选取模型。首先通过声成像方法仿真对比了几种螺旋型阵列的定位分辨率,结果表明Underbrink阵列的定位分辨率更高。因此,以决定阵列分辨率大小的主瓣宽度为优化目标,麦克风数目、螺旋臂数目和阵列孔径作为优化变量,基于响应面法构建了Underbrink阵列的几何参数选取模型。仿真结果表明,在相同阵元数下,本文模型得到的Underbrink阵列的主瓣宽度更窄,也为后续Underbrink阵列的进一步优化提供了几何参数选取的依据。(2)针对阵列几何参数选取模型的全局最优解问题,提出了一种改进沙猫算法优化麦克风阵列,在传统的沙猫算法(Sand Cat Swarm Optimization,SCSO)中加入模拟退火操作,避免陷入局部最优解。在仿真实验中,对上述模型得到的Underbrink阵列结构进一步优化,得到的优化阵列的复杂性和实现成本降低,与其他阵列的声成像平面图对比中也可看出:本文所提算法优化的阵列分辨率更高。同时,通过将本文所提算法与沙猫算法、模拟退火算法(Simulated Annealing,SA)和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)仿真对比分析,实验验证了本文所提算法的收敛速度更快,收敛的最优主瓣宽度值相对于传统沙猫算法降低了0.2°,提升了阵列的分辨率。(3)针对麦克风阵列在车辆鸣笛抓拍的定位分辨率和定位精度问题,分析了影响麦克风阵列声成像技术定位性能的因素。通过对采集的不同车辆的鸣笛信号进行频谱分析,研究不同声源频率对麦克风阵列声成像定位的影响,并通过改变信噪比以及快拍数来进行多次声成像定位实验。仿真结果表明,采样快拍数和环境信噪比对阵列分辨率和定位精度的影响相对声源频率的影响更小,且本文所提算法优化的阵列的定位分辨率和定位精度更高。

关键词：麦克风阵列响应面法沙猫算法声成像鸣笛抓拍

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可见近红外光谱技术检测脑血肿的应用研究

可见近红外光谱技术检测脑血肿的应用研究

作者：陈明乐湖北医药学院

学位级别：硕士

背景:当前用于高血压脑出血（Hypertensive intracerebral hemorrhage,HICH）术中检测血肿的技术,如神经导航系统、术中磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）、电子计算机X线断层扫描（Computed tomography,CT）等,在不同程度上存在着体积庞大、价格昂贵、操作过程复杂且费时等限制,将可能影响手术的决策及进程,难以在HICH手术中广泛推广。可见近红外光谱技术（Visible near-infrared spectroscopy,VNIRS）作为一项新兴的光学检测技术,因其同时兼备无损、实时及便携分析等特性,在生物组织光学研究中具备较高的应用价值,有望弥补当前HICH术中脑血肿检测技术的局限性。目的:探讨HICH术中脑皮层、脑血肿及血肿旁脑组织的可见近红外光谱特征,并建立脑血肿光谱数据库,为HICH术中血肿定位和血肿残留检测提供可靠的实验依据,以精准地引导HICH手术,从而减少手术副损伤,并提高脑血肿的清除率,改善患者的生存质量。方法:首先,安装VNIRS实验系统,由光谱仪、光纤探头及手提电脑组成,用于HICH开颅术中收集脑血肿及脑皮层的光谱数据,然后应用Origin8.0制图软件绘制可见近红外光谱反射率曲线图,并寻找特征光谱进行配对样本T检验,以及建立脑血肿光谱的偏最小二乘（Partial least squares method,PLS）定量模型。结果:500-800nm波段的脑血肿光谱反射率低于脑皮层,在510、565、630nm波段差异存在显著统计学意义（P<0.05）;脑血肿光谱PLS定量模型的校正相关系数为R2=0.988,交互验证相关系数为R2cv=0.984,校正均方根误差RMSEC为0.274,交互验证均方根误差RMSEV为0.313,外部检验相关系数CORRELATION为0.963,预测均方根误差为RMSEP为0.129,表明模型拟合度高,模型预测能力良好。结论:本研究证实了脑血肿与脑皮层间可见近红外光谱反射率的差异性,脑血肿的光谱反射率低于脑皮层,且所构建的脑血肿特征光谱PLS定量模型适用于多数HICH术中对脑血肿及脑皮层的光谱特征进行辨别,为VNIRS在HICH术中实时检测脑血肿提供了重要的科学指导意义,有望提高脑血肿清除率的同时避免手术副损伤。

关键词：高血压性脑出血可见近红外光谱技术微创化偏最小二乘法

“情境-问题”教学模式发展初中生数学创新意识的教学研究

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“情境-问题”教学模式发展初中生数学创新意识的教学研究

作者：陈明万贵州师范大学

学位级别：硕士

随着课程改革的不断深入,数学学科本质特性不断被激发,在课堂教学中,教师从关注书本知识转向关注学生,使得为国家培养创造性人才的教育目标得以落实。但现阶段的问题是,如何通过数学课堂发展学生的数学创新意识?只有学生的数学创新意识... 详细信息

随着课程改革的不断深入,数学学科本质特性不断被激发,在课堂教学中,教师从关注书本知识转向关注学生,使得为国家培养创造性人才的教育目标得以落实。但现阶段的问题是,如何通过数学课堂发展学生的数学创新意识?只有学生的数学创新意识得到发展,创造性人才的培养目标才能真正落到实处。教育部颁布的《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确指出:学生通过义务教育阶段数学课程的学习,能达到会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界(简称“三会”)。可以看出,“三会”教育目标正是培养创造性人才的本质要求,而要真正实现“三会”的教育目标,发展学生的数学创新意识是其应有之义。因此,研究目前西南地区G省G市地区初中生数学创新意识的现状,提出有利于发展学生数学创新意识的教学策略,以此有效促进学生数学创新意识的发展。由此得出本研究的核心问题:“情境-问题”教学模式发展初中生数学创新意识的教学研究。对于研究的问题,拟通过文献研究法、调查研究法、内容分析法等进一步研究核心问题下的4个子问题:子问题1:初中师生数学创新意识现状的调查研究;子问题2:初中数学教科书中数学创新意识的文本研究;子问题3:“情境-问题”教学模式下发展初中生数学创新意识的教学策略研究;子问题4:“情境-问题”教学模式下发展初中生数学创新意识的教学实验研究。本研究的研究框架共8个章节,主要分为绪论、文献综述、研究设计、调查研究、文本研究、教学策略、教学实验和研究结论。其中前3章为研究的基础部分,第4到第7章为研究的主体部分,最后1章为基于研究主体得出的主要结论。本研究得出以下主要结论:第一,当前初中生发现或提出数学问题的整体能力还有待提高;第二,当前初中数学教师的创造性教学行为还需要强化;第三,当前教科书中问题情境例习题融入数学创新意识还有待加强;第四,发展学生数学创新意识的现状仍需要在教学中强化;第五,研究开发的教学策略能有效发展学生的数学创新意识。

关键词： “情境-问题”教学模式初中生数学创新意识教学研究

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对小鼠肺组织巨噬细胞浸润及极化的探究

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耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对小鼠肺组织巨噬细胞浸润及极化的探究

作者：陈明枭安徽医科大学

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化“畸零边角”为“金角银边”的公园城市微场景更新研究

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中国园林 2024年

作者：陈明坤李荷清华大学建筑学院成都市公园城市建设发展研究院

公园城市建设过程中，建成环境内低效失落的城市畸零边角空间具有转化为城市微绿地和小微公共空间的潜质，是化解城市用地绩效失衡、优化生态网络体系、补充和完善城市游憩体系、激活再发展活力的关键性潜力空间。研究基于公园城市信息... 详细信息

公园城市建设过程中，建成环境内低效失落的城市畸零边角空间具有转化为城市微绿地和小微公共空间的潜质，是化解城市用地绩效失衡、优化生态网络体系、补充和完善城市游憩体系、激活再发展活力的关键性潜力空间。研究基于公园城市信息平台支撑下，结合通过微场景营建将城市边角空间转化为“金角银边”的既有实践，探索公园城市微场景更新的内涵、特征及构建原理，推导与构建融合“评估与识别”“分类与划定”“解析与设计”以及“治理与保障”多维度相辅相成的技术框架，确定了融合生态改良方法、景观营造方法和触媒策划方法为一体的微场景更新方法，以及覆绿增色、植景丰容、增配赋能组合叠加的更新模式，凝练公园城市微场景更新提升活力和发展潜力的路径参考。

关键词：风景园林边角空间场景理论城市微更新公园+空间

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中国童书市场营销发展趋势及策略探究

出版广角 2024年第1期 62-66页

作者：陈明敏安徽少年儿童出版社

互联网技术的高速发展引发了图书营销方式、营销渠道的巨变。面对国内童书零售市场现状,童书出版机构应充分利用新技术加快企业转型,逐步建立全媒体出版体系,以及利用新技术构建全链路、精准、高效、可衡量的全域营销体系,以提升图书的... 详细信息

互联网技术的高速发展引发了图书营销方式、营销渠道的巨变。面对国内童书零售市场现状,童书出版机构应充分利用新技术加快企业转型,逐步建立全媒体出版体系,以及利用新技术构建全链路、精准、高效、可衡量的全域营销体系,以提升图书的附加服务价值。

关键词：少儿出版 AIGC 营销策略

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基于卷积神经网络-长短期记忆神经网络模型利用光学体积描记术重建动脉血压波信号

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 447-458页

作者：吴佳泽梁昊陈明北京中医药大学中医学院北京102488 湖南中医药大学中医诊断研究所长沙410208

目的直接动脉血压(arterial blood pressure,ABP)连续监测是侵入式的,传统袖带式的间接血压测量法无法实现连续监测。既往利用光学体积描记术(photoplethysmography,PPG)实现了连续无创血压监测,但其为收缩压和舒张压的离散值,而非ABP... 详细信息

目的直接动脉血压(arterial blood pressure,ABP)连续监测是侵入式的,传统袖带式的间接血压测量法无法实现连续监测。既往利用光学体积描记术(photoplethysmography,PPG)实现了连续无创血压监测,但其为收缩压和舒张压的离散值,而非ABP波的连续值,本研究期望基于卷积神经网络-长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)利用PPG信号波重建ABP波信号,实现连续无创血压监测。方法构建CNN-LSTM混合神经网络模型,利用重症监护医学信息集(medical information mart for intensive care,MIMIC)中的PPG与ABP波同步记录信号数据,将PPG信号波经预处理降噪、归一化、滑窗分割后输入该模型,重建与之同步对应的ABP波信号。结果使用窗口长度312的CNN-LSTM神经网络时,重建ABP值与实际ABP值间误差最小,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为2.79 mmHg和4.24 mmHg,余弦相似度最大,重建ABP值与实际ABP值一致性和相关性情况良好,符合美国医疗器械促进协会(Association for the Advancement of Medical Instrumentation,AAMI)标准。结论CNN-LSTM混合神经网络可利用PPG信号波重建ABP波信号,实现连续无创血压监测。

关键词：连续无创血压监测容积脉搏波动脉血压波卷积神经网络长短期记忆神经网络混合神经网络

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“湿热胶着成瘀”在膜性肾病”湿热伤肾”机制中的研究进展

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辽宁中医杂志 2024年

作者：付饶何剑川陈明成都中医药大学附属医院肾病一科四川省中西医结合医院肾病科

“湿、热、瘀”在膜性肾病中广泛存在，常合而为害，导致膜性肾病缠绵难愈。“湿热-痰浊-血瘀”传变三部曲是膜性肾病“湿热胶着成瘀”的病机内涵，也是“湿热伤肾”的具体表现；该病机传变过程中可能涉及微炎症状态、免疫复合物沉积、... 详细信息

“湿、热、瘀”在膜性肾病中广泛存在，常合而为害，导致膜性肾病缠绵难愈。“湿热-痰浊-血瘀”传变三部曲是膜性肾病“湿热胶着成瘀”的病机内涵，也是“湿热伤肾”的具体表现；该病机传变过程中可能涉及微炎症状态、免疫复合物沉积、脂质代谢紊乱、高凝状态、微循环障碍等微观病理现象。深入理解“湿热胶着成瘀”是治疗膜性肾病的关键环节，值得大家重视。本文通过对膜性肾病中医病因病机相关文献进行梳理与归纳，深入探讨膜性肾病的微观病理现象，以期为中西医结合防治膜性肾病提供有力的参考依据。

关键词：膜性肾病湿热血瘀微炎症状态微循环障碍

基于县域尺度的江苏农业多功能权衡与协同时空特征

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中国农业资源与区划 2024年第5期45卷 222-232页

作者：张荣天陈明扬州大学乡村振兴战略研究院

[目的]深入系统揭示江苏县域农业多功能权衡/协同时空关系，是统筹不同农业功能特征地域协调发展的关键。[方法]文章在解读农业多功能内涵基础上，从“粮食生产—经济发展—社会保障—生态涵养”4个维度构建评价指标体系，综合运用熵值... 详细信息

[目的]深入系统揭示江苏县域农业多功能权衡/协同时空关系，是统筹不同农业功能特征地域协调发展的关键。[方法]文章在解读农业多功能内涵基础上，从“粮食生产—经济发展—社会保障—生态涵养”4个维度构建评价指标体系，综合运用熵值法、ESDA模型及Spearman相关系数等方法分析1978年以来江苏农业多功能时空分异及权衡/协同关系。[结果]（1） 1978—2019年县域尺度江苏农业粮食生产功能空间格局呈现“北移”态势，经济发展、社会保障功能高值集聚在苏南，而生态涵养功能空间上表现“依山傍水”分布格局。（2）粮食生产功能与经济发展、社会保障功能呈现“先协同后权衡”变化趋势，与生态涵养功能表现出较强的权衡关系；经济发展功能与社会保障功能呈现协同关系，而与生态涵养功能表现出较强权衡关系。（3）县域尺度粮食生产—经济发展功能协同HH型从苏锡常逐渐向苏北演化；苏南地区粮食生产—社会保障功能由协同HH型演化为权衡LH型；粮食生产—生态涵养功能协同HH型主要集聚在连宿地区；经济发展—社会保障功能协同HH型主要集聚在苏南县域；经济发展—生态涵养功能协同HH型主要分布在宁镇扬及苏北部分县域。[结论]结合不同农业地域功能权衡/协同特征，凸显不同农业地域主导优势功能，提出乡村振兴背景下江苏农业地域功能优化的差异化路径。

关键词：农业多功能权衡协同时空特征县域尺度江苏省

来源：博看期刊