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基于机器学习和压缩感知的协作频谱感知研究

基于机器学习和压缩感知的协作频谱感知研究

作者：鲁彪杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着现代宽带无线通信业务剧增及频谱资源受限等矛盾日益显著,频谱短缺越来越成为无线通信亟需解决的关键问题。频谱感知(Spectrum Sensing,SS)作为认知无线电(Cognitive Radio,CR)关键技术,有助于解决该难题。传统采样协方差矩阵频谱... 详细信息

随着现代宽带无线通信业务剧增及频谱资源受限等矛盾日益显著,频谱短缺越来越成为无线通信亟需解决的关键问题。频谱感知(Spectrum Sensing,SS)作为认知无线电(Cognitive Radio,CR)关键技术,有助于解决该难题。传统采样协方差矩阵频谱检测研究广泛,但其多为渐进门限,且为理论推导值,难以实用。同时,传统压缩型SS方法存在重构原信号复杂度高和观测矩阵与稀疏矩阵间相关性导致的检测概率降低等问题。为此,本论文采用机器学习和压缩感知(Compressed Sensing,CS)方法,开展了稀疏SS方案研究。本文主要内容和贡献如下:1、为了解决传统频谱感知算法渐进门限不准确和检测概率低等问题,通过Doolittle分解采样协方差矩阵和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)判决分类,提出了适合低SNR的自适应频谱感知方案。具体对各次用户(Secondary User,SU)接收的待检测信号协方差矩阵Doolittle分解,并提取特征统计量,以计算判决门限。仿真表明:在信噪比(SNR)<-15d B下,相对MME-SVM和SVM频谱感知方案,所提算法检测概率分别提高了约11%和15%;2、为了解决观测与稀疏矩阵相关性而导致的重构不彻底等问题,提出了优化感知矩阵的压缩频谱感知(Compressed Spectrum Sensing,CSS)方案。首先,将感知矩阵的优化转化为Gram矩阵趋近单位矩阵,并通过CS算法不断收缩目标单位矩阵。然后,用梯度下降法迭代观测矩阵,在迭代中不断收缩目标单位矩阵门限,加快收敛速度。其中,通过最大相关系数与Gram矩阵相关性下界,确定迭代门限,提高频谱检测性能。仿真表明:在观测次数为100时,相对梯度迭代算法和Gram优化算法,所提方案频谱检测性能提高了2%和4%;在SNR为-5d B时,与Gram优化算法相比,均方误差提高了4%;3、为了解决传统CSS算法在重构原信号时复杂度大和检测概率低等问题,利用SVM信号重构,提出了非重构判决统计量优化方案。首先,压缩测量待感知信号,得主用户(Primary User,PU)信息。然后,优化感知信号协方差矩阵,取其主对角元素均值为统计量,再用SVM代替CS原信号重构,减小计算量,提高CSS检测概率。仿真表明:在低SNR下,在检测概率和时间上,所提方案均有提高。在SNR=-14d B时,相对Co Sa MP和OMP重构频谱感知方案,所提算法检测概率分别提高了约3%和7%。本文主要研究的采用机器学习SVM的盲频谱检测,协助解决了传统频谱感知算法渐进门限结果不准确和检测概率低的问题。所提优化观测矩阵CSS方案,有效解决了观测矩阵与稀疏矩阵存在相关性而导致的重构不彻底等问题。同时,所提非重构自适应CSS方案,有效解决了传统CSS在重构原信号时复杂度较大和检测概率低等问题。故所提方案可有效用于面向资源受限与时延敏感等新一代认知协作通信中的频谱感知等场景。

关键词：认知频谱感知 Doolittle分解压缩频谱感知非重构压缩协方差观测矩阵

机械与爆破法下路基开挖对既有临近隧道的影响

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公路交通科技 2022年第4期39卷 101-107页

作者：王晓星张昱辉鲁彪衢州市交通设计有限公司浙江衢州324000 浙江数智交院科技股份有限公司浙江杭州310030

路基开挖过程中如何保证既有隧道的安全稳定是高速公路改扩建工程的棘手问题,一直以来制约着改扩建项目的快速发展。以杭金衢高速樊村隧道扩建工程为研究背景,通过数值模拟分别研究了采用机械法和爆破法开挖路基对既有临近隧道支护结构... 详细信息

路基开挖过程中如何保证既有隧道的安全稳定是高速公路改扩建工程的棘手问题,一直以来制约着改扩建项目的快速发展。以杭金衢高速樊村隧道扩建工程为研究背景,通过数值模拟分别研究了采用机械法和爆破法开挖路基对既有临近隧道支护结构的影响。结果表明:机械法开挖路基对既有隧道衬砌结构的影响较小,在衬砌结构整体刚度效应下,衬砌结构内力主要集中在拱顶、拱肩位置,而变形主要集中在左拱肩位置,伴随着卸载效应的增加,在开挖结束时衬砌结构左拱肩位置最大变形量会达到4.0 mm,而拱顶会承受最大内力,拱顶最大弯矩会达到34.3 kN·m;与之对应,在爆破开挖最不利工况下,既有隧道迎爆侧侧墙位置所受爆炸冲击波能量最大,该位置衬砌结构质点瞬时速度最大,在衬砌结构完整的情况下最大瞬时速度可以达到11.2 cm/s,虽未超过规范要求,但当衬砌结构存在裂缝时仍存在破坏的可能性,在施工过程中应多加注意监测迎爆侧侧墙稳定性;在土体开挖范围内,爆破施工振动效应对隧道衬砌结构的影响大于机械开挖的影响,但机械开挖进度较慢,尤其遇到坚硬岩石的时候很有可能会延误工期,因此有必要在机械开挖工法中穿插爆破开挖工法以提高施工进度。

关键词：隧道工程既有临近隧道数值分析路基开挖机械开挖爆破震动

湖北松滋：开展惠民惠农补贴资金“回头看”工作

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财政监督 2022年第17期 75-76页

作者：鲁彪

近期，湖北省松滋市财政局立足“四早”扎实开展惠民惠农财政补贴资金“一卡通”突出问题专项治理“回头看”工作。早部署，扛牢政治责任。及时召开专题会议，认真传达学习上级工作要求，对该项工作进行安排部署。结合松滋实际，联合市...

近期，湖北省松滋市财政局立足“四早”扎实开展惠民惠农财政补贴资金“一卡通”突出问题专项治理“回头看”工作。早部署，扛牢政治责任。及时召开专题会议，认真传达学习上级工作要求，对该项工作进行安排部署。结合松滋实际，联合市农业农村局、市民政局等14部门集体会商，

关键词：

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面向汉字矢量图形特征的字向量表征方法

科学技术与工程 2023年第16期23卷 6967-6973页

作者：唐善成鲁彪张雪张莹梁少君西安科技大学通信与信息工程学院西安710054

为解决现有中文字向量表征方法中字形特征利用不充分的问题,利用矢量图形的尺度不变性,提出了一种面向汉字矢量图形特征的字向量(scalable vector graphics to vector,SVG2vec)表征方法。预处理阶段将汉字像素图像转化矢量图形,生成字... 详细信息

为解决现有中文字向量表征方法中字形特征利用不充分的问题,利用矢量图形的尺度不变性,提出了一种面向汉字矢量图形特征的字向量(scalable vector graphics to vector,SVG2vec)表征方法。预处理阶段将汉字像素图像转化矢量图形,生成字形矢量坐标对序列;特征学习阶段采用双向循环神经网络(recurrent neural network,RNN)和自回归混合密度循环神经网络构建矢量图形变分自编码器模型,利用模型学习汉字字形结构特征;向量生成阶段输入字形矢量坐标对序列到编码器,编码器将字形特征映射到概率连续分布空间,得到SVG2vec字向量。与已有字向量在不同层级任务上进行对比实验。结果表明:SVG2vec向量在命名实体识别、中文分词和短文本相似度计算实验中,F1均值比Word2vec、GloVe等未利用字形特征的向量分别提高了1.27、0.4,1.67、0.12,3.28、2.03,比GnM2Vec、CWE等利用字形特征的向量分别提高了1.02、1.07,1.69、1.34,0.04、0.31,SVG2vec能更有效利用汉字字形特征。

关键词：汉字字形矢量图形字向量变分自编码器

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胡萝卜主要病虫害的发生特点和绿色防治措施

IGF-1基因5’端一功能性SNP与中国汉族人群膝关节骨性关节炎的相关性研究

农民致富之友 2023年第16期 54-56页

作者：曹金梅籍鲁彪 274300 山东省单县北城街道办事处

胡萝卜是人们日常生活中常见的蔬菜作物,可为食用者提供丰富的胡萝卜素和维生素.然而在生长过程中,胡萝卜极易遭受各种病虫害,严重影响其产量和质量.在人们对食品安全问题日益关注的背景下,如何有效防治各种病虫害,是胡萝卜种植者和消...

胡萝卜是人们日常生活中常见的蔬菜作物,可为食用者提供丰富的胡萝卜素和维生素.然而在生长过程中,胡萝卜极易遭受各种病虫害,严重影响其产量和质量.在人们对食品安全问题日益关注的背景下,如何有效防治各种病虫害,是胡萝卜种植者和消费者共同关注的话题.在种植过程中,加强胡萝卜的栽培管理及病虫害的绿色防治,可以有效降低甚至避免病虫害,促进作物产量和质量的双提升.

关键词：

来源：博看期刊评论

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IGF-1基因5’端一功能性SNP与中国汉族人群膝关节骨性关节炎的相...

作者：鲁彪南京大学

学位级别：硕士

目的：探讨IGF-1基因启动子区域-1245C/T位点(rs35767)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)与膝关节骨性关节炎的相关性。方法：采用序列特异性引物PCR及探针法,检测中国汉族人群中具有临床症状且有影像学证据的524... 详细信息

目的：探讨IGF-1基因启动子区域-1245C/T位点(rs35767)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)与膝关节骨性关节炎的相关性。方法：采用序列特异性引物PCR及探针法,检测中国汉族人群中具有临床症状且有影像学证据的524例原发性膝关节OA患者与540例正常对照者IGF-1基因启动子区域rs35767位点基因型分布,分析rs35767位点基因型及等位基因型分布与膝关节OA的相关性。结果：膝关节OA组与正常对照组比较,IGF-1基因启动子区域-1245C/T位点的基因型频率分布及等位基因频率分布无显著性差异(P=-0.35、0.14)。按OA严重程度分组(中重度组患者均为K/L分级3、4级,轻度组为K/L分级2级),中重度组与正常对照组比较,基因型分布无显著性差异(P=0.10),等位基因频率分布有显著性差异(P=0.04);但CC型与其它基因型(TT、TC)分布有显著性差异(P=0.03)。正常对照组中TT+TC所占比例较中重度OA组多,OR=1.36,CI=[1.03,1.80]。逻辑回归分析示,上述差异为年龄、BMI及性别差异所致,与rs35767的等位基因、基因型频率分布无显著相关性。结论：中国汉族人群的膝关节OA易感性与年龄、BMI、性别相关,与IGF-1基因启动子区域rs35767位点(-1245C/T)基因多态性不存在相关性。

关键词：胰岛素样生长因子1 骨性关节炎基因多态性

小净隧道最小安全净距与连拱隧道中墙优化研究

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小净隧道最小安全净距与连拱隧道中墙优化研究

作者：鲁彪长安大学

学位级别：硕士

本文首先对实际小净距隧道常用的三种开挖方法分别进行施工数值模拟，分析了支护结构应力和中夹岩位移的变化规律，经比较后，得出了双侧壁导坑法是二类围岩中修建小净距隧道较好的开挖方法的结论。随后本文对不同净距的小净距隧道进... 详细信息

本文首先对实际小净距隧道常用的三种开挖方法分别进行施工数值模拟，分析了支护结构应力和中夹岩位移的变化规律，经比较后，得出了双侧壁导坑法是二类围岩中修建小净距隧道较好的开挖方法的结论。随后本文对不同净距的小净距隧道进行分析研究，给出了在本文的模型和参数条件下，不同围岩类别、不同埋深，小净距隧道设置的最小安全净距。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ围岩浅埋小净距隧道，最小安全净距分别为12米、10米和6米;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ(包括Ⅵ)围岩深埋小净距隧道，最小安全净距分别为9米、7米、4米、3米和2米。随后本文对公路双连拱隧道中隔墙不同形状和不同支撑形式进行数值模拟研究，比较了支护结构的应力和中隔墙的位移，得出了曲中墙顶部支撑为比较合理的中隔墙形状和支撑形式。最后本文对中隔墙的尺寸和中隔墙开挖方法非对称性和对称性进行优化研究，给出了中隔墙宽度和高度的推荐值，中隔墙宽度易取1.5～1.8米之间，中隔墙的推荐高度应为4.25米;论证了中隔墙对称施工是连拱隧道中墙施工优选方案。

关键词：小净距隧道最小安全净距中夹岩施工数值模拟双连拱隧道支撑形式断面形状非对称性

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IGF-1在骨性关节炎中的研究进展

江苏医药 2011年第14期37卷 1700-1702页

作者：鲁彪蒋青南京大学模式动物研究所骨关节疾病实验室南京鼓楼医院关节疾病诊治中心 210008

骨性关节炎(OA)是老年人群的常见病,其患病率随着年龄的增长而逐渐增高,主要累及膝、髋关节,已经成为严重危害人类健康和影响人们生活质量的疾患。研究发现,胰岛素样生长因子1(IGF-1)与骨性关节炎密切相关。本文就近年IGF-1与骨性关节... 详细信息

骨性关节炎(OA)是老年人群的常见病,其患病率随着年龄的增长而逐渐增高,主要累及膝、髋关节,已经成为严重危害人类健康和影响人们生活质量的疾患。研究发现,胰岛素样生长因子1(IGF-1)与骨性关节炎密切相关。本文就近年IGF-1与骨性关节炎的研究做一综述。

关键词：骨性关节炎 IGF-1 胰岛素样生长因子老年人群生活质量人类健康常见病患病率

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江西省体育高考存在问题与对策研究

江西省体育高考存在问题与对策研究

作者：鲁益彪华东交通大学

学位级别：硕士

体育高考作为普通高等院校招生考试重要组成部分，是国家选拔人才、中学输送人才、考生继续深造的一个有效途径。体育高考受到广大考生、家长和社会的关注。本文通过对目前实施的江西省体育高考制度的结构与实际运行状况进行深入了解，... 详细信息

体育高考作为普通高等院校招生考试重要组成部分，是国家选拔人才、中学输送人才、考生继续深造的一个有效途径。体育高考受到广大考生、家长和社会的关注。本文通过对目前实施的江西省体育高考制度的结构与实际运行状况进行深入了解，寻找存在的问题与有待完善的地方。通过体育高考发展历程寻找本质特点，探讨体育高考各个要素之间的关系。在调查访谈的基础上，对现行体育高考制度存在的问题进行研究，探讨体育高考改革策略，结合体育高考的特性，丰富和完善体育高考研究内容和理论，促进教育公平发展，深化体育高考制度改革。为进一步的完善目前实施的江西省体育高考提供参考依据。本文分三个部分来探讨目前实施的江西省体育高考招生制度。第一部分从体育高考考前组织训练开始分析，从社会、高校、中学和考生等几个角度出发，对体育高考的重要性和必要性来进行讨论。从考生的选拔、训练、学习等实际情况和体育高考对中学体育导向作用进行分析。第二部分是从体育高考具体测试方面来进行讨论。测试主要从考试编排、项目选择、考试具体过程、考试监督、考场服务和后续的成绩反馈与录取过程进行讨论。通过现场观察和结合问卷寻找问题并进行分析。第三部分是针对体育高考考试标准进行展开。通过现场的调查访谈结合考试标准进行分析。主要探讨身体素质和专项间关系和存在的问题。得出的结论是目前实施的江西省体育高考是在多年招生考试经验上形成的，能完成体育招生的基本需要，为了更好的满足高校体育招生，建议加入专项和力量素质的考核。教育部门要加大一线教练员的学习和交流，提高训练业务水平。考试编排需要进一步的完善，进一步完善考试标准。并提高考场服务意识，进一步规范考试的各个环节。

关键词：体育高考术科测试高校招生招生制度