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用于新型符号的频偏补偿和解调的算法与电路

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 121-129页

作者：林敏史靖炜丁福建姜帆陈潇特种光纤与光接入网重点实验室(上海大学) 上海201900

为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本... 详细信息

为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本地时钟之间的频率偏移的极大影响。针对此问题,又提出了一种在模拟域对该符号进行频偏补偿,并实现符号同步和高速数据解调的算法与电路。该电路系统通过消除接收数据和本地时钟的初始相差、提取两者的频偏信息、周期性改变本地时钟的瞬时相位3步实现频偏补偿,并同时在第3步利用本地时钟对接收数据进行解调。为提高相位插值器(phase interpolator,PI)的线性度,本文将延迟锁定环与PI相结合。在2π的插值范围内,实现插值区间32个,插值步长992个,分辨率2.016 ps,最大差分非线性(differential nonlinearity,DNL)0.183°,最大积分非线性(integral nonlinearity,INL)0.325°。此外,本文提出的相位控制算法有效避免了由电流毛刺所引起的输出相位突变。电路基于UMC 40 nm CMOS RF LP工艺进行设计与仿真。仿真结果表明:本文所提出的算法与电路,在典型工艺角下,将接收数据和本地时钟间的50×10^(-6)频率偏差度降至1.03×10^(-6),频偏补偿准确度达到97.94%,并实现1 Gbit/s的解调速率。该方法对高速PPM数据同步与解调具有良好的工程应用价值。

关键词：脉冲位置调制码片内脉冲位置调制符号同步频偏补偿数据解调相位插值器延迟锁定环

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基于SSTDR的光伏连接器故障检测

高电压技术 2024年第4期50卷 1508-1517页

作者：李智华张豪吴春华汪飞上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法... 详细信息

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)来进行检测:通过向光伏连接器所在的光伏组件串注入正弦高频信号调制的伪随机序列序列测试信号,分析入射信号与反射信号的相关特性,再与健康状态下的特性进行比较,来实现光伏连接器故障在线诊断。对此进行仿真计算并在4块光伏板组成的光伏组串中进行实验,发现开路故障时包络面积最大可达到5×10^(5),而脱离故障时包络面积最小为0.8×10^(5),二者皆远大于健康时的包络面积0.07×10^(5),可有效诊断光伏连接器是否发生故障。

关键词：光伏连接器 SSTDR 故障检测传输线特征阻抗

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BLUF蛋白TePixD Y8F突变体的结构

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 459-467页

作者：胡睿行周雅琳林霖丁蓓陆青上海交通大学 Bio-X研究院遗传发育与精神神经疾病重点实验室上海200230 上海交通大学化学化工学院超快科学中心上海200240

目的TePixD(Tll0078)是一种来自细长嗜热聚球藻(Thermosynechococcus elongatus BP-1)的blue light-using flavin(BLUF)感光蛋白。TePixD蛋白在FAD口袋周围有一个保守的Tyr8-Gln50-Met93三联体,以介导质子偶联电子转移(proton-coupled electron transfer,PCET)过程。但具体的光响应机制有待进一步研究。本文的目的是解析TePixD在光响应关键位点突变体的结构以及生化性质,以此分析TePixD的光响应过程。方法利用X射线衍射法解析TePixD Y8F突变体的晶体结构,Tyr8侧链在PCET过程中有重要作用,而突变体Phe8的侧链失去了羟基从而使分子无法介导PCET。本文比较了TePixD野生型和Y8F突变体之间的结构,并比较了同蛋白家族的SyPixD Y8F与TePixD Y8F的结构。此外,使用多角度光散射法分析几种TePixD在光响应关键位点突变体(Y8F、Q50L、W91F、Y8F/W91F和Q50L/W91F)在溶液中的生化特性。结果本文以2.54Å分辨率解析了TePixD Y8F突变体的晶体结构,发现其与TePixD野生型的整体结构相似,而与SyPixD Y8F存在显著差异。生化分析表明,对比黑暗和光照条件时,TePixD突变体与野生型的分子质量变化以及洗脱峰表现出差异,表明突变体对光诱导蛋白质构象变化产生干扰。结论本文的结构测定和生化分析为揭示BLUF蛋白的光响应机制提供了新信息。

关键词： TePixD 光感受器寡聚体光响应

城市轨道交通浮置板轨道纵向联板的动力效应分析

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振动工程学报 2024年第5期37卷 822-829页

作者：杨新文孙志昂张昭张英杰同济大学轨道交通结构耐久与系统安全上海市重点实验室上海201804 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

城市轨道交通浮置板轨道纵向联结处存在薄弱环节,轨道设计时对板与板纵向联结的动态效应考虑不足。通过引入等效密度及等效地基系数的方法对钢弹簧浮置板轨道系统板下基础进行合理的模型简化,建立了预制式和现浇式浮置板系统振动特性三... 详细信息

城市轨道交通浮置板轨道纵向联结处存在薄弱环节,轨道设计时对板与板纵向联结的动态效应考虑不足。通过引入等效密度及等效地基系数的方法对钢弹簧浮置板轨道系统板下基础进行合理的模型简化,建立了预制式和现浇式浮置板系统振动特性三维有限元分析模型,充分考虑了钢轨、剪力铰和板下基础对浮置板结构振动特性的影响,研究了浮置板轨道系统模态与谐响应特性,分析了浮置板纵向联结处的动力效应特性。结果表明:浮置板轨道在1~200 Hz低频段的模态振型变化主要表现为四种运动方式:刚体运动、弯曲、弯扭组合和扭转;对于预制板轨道系统,浮置板主导整个系统的振动特性表现的频段在系统模态分析和谐响应分析中表现出一致的规律;对于现浇板轨道系统,当频率为32.6~57.8 Hz时,浮置板对系统振动特性的主导作用弱化,表现为过渡频段;浮置板联板动力效应产生的低阶弯曲模态在预制板系统中表现为刚体运动模态;对于由Ns块板组成的浮置板系统,联板效应引起的单块板每阶弯曲模态频率附近的附加模态数为N_(s)/2-1。

关键词：浮置板轨道城市轨道交通模态分析有限元法联板效应

面向商业航天卫星成本效益的三模冗余软错误防护技术:近似计算的实践

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1604-1612页

作者：李炎胡岳鸣曾晓洋复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室上海201203

三模冗余(TMR)作为如今集成电路可靠性领域中最为常用且有效的软错误加固技术,在满足高容错要求之时,不可避免地牺牲了庞大的硬件损耗。为实现面积、功耗等硬件性能和容错电路加固能力的折中考虑,适应低成本高可靠性加固的时代需求,针... 详细信息

三模冗余(TMR)作为如今集成电路可靠性领域中最为常用且有效的软错误加固技术,在满足高容错要求之时,不可避免地牺牲了庞大的硬件损耗。为实现面积、功耗等硬件性能和容错电路加固能力的折中考虑,适应低成本高可靠性加固的时代需求,针对基于近似计算的三模冗余加固技术(ATMR)进行研究,该文提出一种基于近似门单元(ApxLib)的动态调整多目标优化框架(ApxLib+DAMOO)。首先,其基本优化框架采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现,通过极性分析与预创建的近似库对电路实现快速近似。随后,该框架提出动态概率调整和极性扩张两种创新机制,根据可测性分析对遗传算法中门单元的突变概率进行动态更新,对双向门单元进行定向识别和重构,以实现寻优效率和寻优效果的双重优化。实验结果表明,该文提出的优化框架与传统NSGA-Ⅱ相比,在相同硬件损耗下可实现最大10%~20%的额外软错误率(SER)降低,且其执行时间平均降低18.7%。

关键词：容软错误加固三模冗余近似计算多目标优化

小麦秸秆还田后不同水稻品种对简化穗肥施用的响应及其成因

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中国农业科学 2024年第10期57卷 1961-1978页

作者：舒小伟王树深伏桐王子涵丁周宇杨英赵士茹周娟黄建晔姚友礼王余龙董桂春扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室

【目的】探讨小麦秸秆还田条件下不同水稻品种产量、颖花分化和退化、土壤微生物活性及碱解氮对简化穗肥施用响应的差异及其原因。【方法】以迟熟中粳南粳9108和中籼扬稻6号两个品种为试材，研究秸秆还田方式（全量还田和不还田）和简... 详细信息

【目的】探讨小麦秸秆还田条件下不同水稻品种产量、颖花分化和退化、土壤微生物活性及碱解氮对简化穗肥施用响应的差异及其原因。【方法】以迟熟中粳南粳9108和中籼扬稻6号两个品种为试材，研究秸秆还田方式（全量还田和不还田）和简化穗肥处理（0﹕0，不施穗肥；2﹕0，全施促花肥；1﹕1，促花肥和保花肥各施一半；0﹕2，全施保花肥）互作条件下产量、颖花分化和退化等的差异及其相互关系。从秸秆腐解和养分释放、土壤微生物量和酶活性变化、土壤碱解氮含量等角度分析水稻颖花分化和退化的机制。【结果】（1）秸秆还田后，南粳9108和扬稻6号的产量分别平均增加4.2%和3.2%。穗肥处理中，两品种分别以2﹕0和1﹕1处理的产量最高；而秸秆不还田处理下，两品种产量均以1﹕1处理最高。在施氮量180—360 kg N·hm-2范围内穗肥处理的产量趋势一致；（2）秸秆还田后0—30 d为快速腐解期，秸秆中的碳和氮迅速释放，30 d时土壤中的细菌、真菌和放线菌的数量平均增加179.2%，脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶的活性平均增加88.8%;40—60 d秸秆腐解和碳氮释放速率变缓，微生物数量和酶活性迅速降低；60—90 d秸秆腐解和碳氮释放基本停滞，微生物数量和酶活性缓慢下降。秸秆还田后10—40 d，土壤碱解氮含量平均降低4.8%,50—90 d平均增加5.2%;（3）秸秆还田后，土壤碱解氮的增加使供试水稻的颖花分化数平均增加1.4%，颖花退化数平均降低12.3%，颖花现存数平均增加4.4%，每穗粒数（每穗颖花现存数）的增加是水稻增产的主要原因。南粳9108和扬稻6号2﹕0处理下颖花退化率秸秆还田较不还田处理分别降低23.5%和7.6%。南粳9108在2﹕0处理下的颖花分化数和退化数较1﹕1处理分别增加8.9和5.7朵/穗，扬稻6号分别增加6.8和11.6朵/穗。由于颖花分化数的增幅大于颖花退化数的增幅，故南粳9108的颖花现存数以2﹕0处理最多，而扬稻6号则以1﹕1处理最多。【结论】秸秆还田提高了水稻产量，全施促花肥南粳9108产量最高，扬稻6号则是促保均施处理的最高。产量提高的原因主要通过显著降低颖花退化率和退化数，增加每穗粒数实现的。南粳9108颖花退化率下降的幅度大于扬稻6号，是两个品种颖花现存数对不同穗肥处理响应差异的主要原因。

关键词：秸秆还田穗肥水稻颖花分化和退化产量土壤微生物活性

基于联合损伤补偿方法的超奈奎斯特模分复用无源光网络

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中国激光 2024年第5期51卷 76-87页

作者：张倩武詹书成刘博洋陈冠文李智宇欧阳远江曹炳尧李正璇吴雅婷上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444

为了利用模分复用(MDM)和超奈奎斯特(FTN)传输技术提高无源光网络(PON)的传输容量和频谱效率,同时也为了保证系统具有良好的误码率性能,本文提出了基于矩阵分解预编码和MIMO预均衡器的联合损伤补偿方法,用于消除超奈奎斯特模分复用无源... 详细信息

为了利用模分复用(MDM)和超奈奎斯特(FTN)传输技术提高无源光网络(PON)的传输容量和频谱效率,同时也为了保证系统具有良好的误码率性能,本文提出了基于矩阵分解预编码和MIMO预均衡器的联合损伤补偿方法,用于消除超奈奎斯特模分复用无源光网络(FTN-MDM-PON)中存在的MDM信道损伤和FTN传输损伤。对于矩阵分解预编码技术,本文采用奇异值分解(SVD)预编码、带功率预分配的奇异值分解(SVD PA)预编码和Cholesky分解(Chol)预编码方式,分别将它们与MIMO预均衡器结合后对比三种联合方案降低FTN-MDM-PON系统误码率的效果。仿真实验结果表明:采用SVD PA预编码、Chol预编码与MIMO预均衡器结合的联合损伤补偿方法时,FTN-MDM-PON系统中的4个线偏振(LP)模式的FTN信号经过5 km少模光纤(FMF)传输后,接收端误码率能够低于7%硬判决-前向纠错(HD-FEC)门限3.8×10^(-3)。其中,Chol预编码与MIMO预均衡器结合的联合补偿方案降低误码率的效果最优,相比于表现较优的SVD PA预编码结合MIMO预均衡器方案,接收光灵敏度提升了1 dB~3 dB。

关键词：光通信无源光网络模分复用多输入多输出超奈奎斯特预编码预均衡

面向电磁水声换能器的高静低动型悬架动力学研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 300-307,316页

作者：孙士涛么宇辉张希李鸿光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对目前线性悬架无法兼顾电磁水声换能器降低谐振频率与承载较大静水压力的难题,设计引入了高静低动型悬架装置,并分析其对换能器声辐射性能的影响。建立了系统动力学模型和动态特性微分方程组,仿真分析了引入非线性刚度前后换能器系... 详细信息

针对目前线性悬架无法兼顾电磁水声换能器降低谐振频率与承载较大静水压力的难题,设计引入了高静低动型悬架装置,并分析其对换能器声辐射性能的影响。建立了系统动力学模型和动态特性微分方程组,仿真分析了引入非线性刚度前后换能器系统声源级及谐振频率的变化。研究了输入电压对不同系统谐振频率的影响,探究了不同高静低动系统之间的差异。通过锤击试验测得引入高静低动刚度前后悬架的固有频率和加速度导纳。研究结果表明:相较于原线性悬架,高静低动型悬架在承受相同负载时具备更低的固有频率,低频段内具有更高的加速度。在电磁换能器中引入具有高静低动刚度特性的悬架装置可以获得比原系统更低的谐振频率,使低频区域内的声源级得到提升。

关键词：换能器谐振频率高静低动仿真分析

一种引流管疏通伞及防逆行感染套装的设计与应用

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中华危重病急救医学 2024年第2期36卷 202-204页

作者：张俊袁强杜倬婴吴刚杨伟健胡锦复旦大学附属华山医院神经外科上海200032 国家神经疾病医学中心上海200032 复旦大学神经外科研究所上海200032 上海市神经外科临床医学中心上海200032 上海市脑功能重塑及神经再生重点实验室上海200032

外科引流的益处已达成共识,但引流管相关堵管及逆行性感染仍是治疗过程中的"瓶颈"问题。为此,复旦大学附属华山医院神经外科医生设计了一种引流管疏通伞及防逆行感染套装,并获得了国家实用新型专利(专利号:ZL 202321300036.2)。该套装... 详细信息

外科引流的益处已达成共识,但引流管相关堵管及逆行性感染仍是治疗过程中的"瓶颈"问题。为此,复旦大学附属华山医院神经外科医生设计了一种引流管疏通伞及防逆行感染套装,并获得了国家实用新型专利(专利号:ZL 202321300036.2)。该套装主体由疏通伞、引流管及引流袋构成。引流袋中设置有若干隔离层形成迷宫结构且增加了逆流阀,从而增加液体逆流的距离和阻力,大大降低了液体逆流进入引流管的可能性,从而通过物理手段降低了逆行感染风险。当引流管堵塞时,将引流管与引流袋接头管分离,通过导丝置入疏通伞到堵塞物后方,沿导丝置入套管,拉动导丝释放收缩态疏通伞,回抽扩张态疏通伞,直至将堵塞物从引流管中移出。该操作流程规范简单,在预防逆行性感染的同时,通过操作疏通伞可有效处理引流管堵管问题,具有一定的临床推广与实用价值。

关键词：引流管疏通伞逆行性感染设计