一种优化DNA计算模板性能的新方法

编码问题是目前DNA计算中的重点和难点之一,该文介绍了影响编码的各种因素及模板编码的基本思想。在此基础上分析了移位杂交出现的原因,提出了提高模板结合移位距离的一种新算法。该算法一方面降低了搜索空间,另一方面筛选了那些自身移位距离性质差的序列因而提高了算法的效率。计算结果表明模板集合的性能明显提高。此外,在保持01含量基本不变的情况下,适当扩展模板集合的搜索范围可以增加模板的数量。     

DNA计算中的模板框优化方法研究

编码问题是目前DNA计算中的重点和难点之一,编码问题的难点就是当这些编码以某种方式线性连接起来表示一个特定的信息(如图的一个路径或一个最大团等),如何确保其中的每个编码能被唯一的识别.因此,如何有效使用编码是编码研究中要解决的另一个问题.本文在模板编码的基础上,提出了模板框的概念,并对其移位距离性质进行了研究.在此基础上,考察了词标长度、单词标及多词标等因素对模板框性能的影响.计算结果表明:多词标方法能够明显改善模板框的移位距离性质.最后,指出了模板框优化的进一步的研究方向.     

基于DMD的编码孔径成像光谱仪编码矩阵设计

针对现有编码矩阵存在的不足,提出了一种编码孔径成像光谱系统编码矩阵设计方法.首先阐述了称重设计原理和优良性准则;然后研究了单矩阵编码方法和互补矩阵编码方法,并推导得到H+N/HN双矩阵编码的平均均方误差性能公式;最后基于数字微镜器件(DMD)结构特点,提出SN单矩阵和H+N/HN双矩阵相结合的双模式编码方法,以及共享硬件加速处理资源的解码方法.实验结果表明,新方法相比原有编码矩阵能够进一步提高信噪比,同时解码加速处理保证了实时性能.     

基于感知的视频编码方法综述

基于感知的视频编码方法是目前视频编码的研究热点.该文综合论述了基于感知的视频编码方法,重点阐述了基于感知的3维视频编码方法.首先,对目前利用人类视觉系统中的亮度、对比敏感度、中心凹等视觉感知特性的单视点视频编码方法进行分析并指出其存在的问题.然后,对基于立体感兴趣区域和双目敏感度特性的3维视频感知编码方法进行了分析和论述.最后,就基于感知的视频编码方法的进一步发展提出了若干技术与研究方向的展望.     

一种快速全局运动补偿编码方法

全局运动补偿编码是一种基于模型的编码方法,它可以提高编码效率,但是目前由于全局运动补偿编码中的一些关键技术(全局运动估计)的计算量比较大,所以使得全局运动补偿编码还不能在实时应用中得到很好应用.本文就针对全局运动补偿编码中核心技术进行研究,提出快速全局运动补偿编码算法,解决全局运动补偿实时编码问题.通过和MPEG-4中已有的全局运动补偿编码方法实验比较可以看到本文提出的快速全局运动补偿编码方法在保证编码效率的同时编码速度得到了很大提高.     

自由空间光通信中的MIMO极化编码方法

针对自由空间光通信链路性能易受大气湍流影响的问题,构造了一种适用于自由空间光通信的多输人多输出(MIMO)极化编码方法.基于通用偏序法、极化编码、调制及MIMO技术联合优化快速构造极化码,并在大气湍流信道下进行仿真分析.实验结果表明,在不同构造方法及编码方案下,MIMO极化编码方法能在保持低复杂度的同时使系统获得更好的性能.在强湍流条件且误码率为10-4时,相比Monte Carlo方法,偏序法的编码增益约为0.2dB,且离线构造的计算复杂度可忽略不计;强弱湍流条件下,相比单输入单输出(SISO)-polar方式,MIMO(2×2)-polar方式的编码增益约为1.1～1.6 dB,具有明显的分集优势.     

一种LDPC码的构造及其编码器的FPGA实现

本文研究了一种构造奇偶校验矩阵H的新方法,通过这种方法构造的H不含有短长度的圈.本文同时提出了一种相对高效的LDPC码的编码方法,这种基于循环移位矩阵的准循环LDPC码的设计方法既有较好的性能又有实际应用中可接受的编码复杂度.整个设计使用Verilog语言描述,并在Altera公司的Stratix器件上实现验证.     

可见光通信中的多维编码

为了提高可见光通信(VLC)的频谱利用率,提出一种多维编码方法,从编码原理和性能上进行了理论分析,在此基础上构建了基于RGB发光二极管(LED)的可见光视音频传输系统,并对该编码方法进行了实验验证。实验对多基色LED采用16脉冲位置调制(16-PPM)作为基调制的多维编码方法,在3 m距离上实现了1.5 Mbit/s的视音频数据流传输。结果表明,多维编码方法可以有效利用可见光的宽频谱,提高信道容量,为进一步实现高速通信系统提供了可能。     

基于VSPTIDR编码压缩的测试资源划分方法

提出了一种有效的新型测试数据压缩编码——VSPTIDR编码,该编码方法只需对编码字进行移位操作即可得到相应的游程长度,在测试集中0的概率p满足p≥0.92时,能取得比FDR编码更高的压缩率。该编码方法的解码器也较FDR编码的解码器简单、易实现且能有效节省硬件开销。这一系列改进降低了芯片的测试和制造成本,从而也就降低了芯片的整体成本。     

一种改进的图像自适应零树编码方法

在研究Shapiro零树图像编码方案的基础上,提出了一种改进型的自适应嵌入式零树编码方法.本算法利用自适应的小波系数,增加了编码过程中零树个数,提高了编码效率,使在相同压缩率情况下,提高PSNR约为0.1~0.6dB,同时该编码方案仍保持零树编码产生嵌入式码流、支持多码率解码的特点.     

DNA-Based Strategies for Site-Specific Doping

The development of novel doping strategies compatible with high-resolution patterning and low cost, large-scale manufacturing is critical to the future development of electronic devices. Here, an approach to achieve nanoscale site-specific doping of Si wafer using DNA as both the template and the dopant carrier is reported. Upon thermal treatment, the phosphorous atoms in the DNA diffuse into Si wafer, resulting in doping within the region right around the DNA template. A doping length of 30 nm is achieved for 10 s of thermal treatment at 1000 °C. Prototype field effect transistors are fabricated using the DNA-doped Si substrate; the device characteristics confirmed that the Si is n-doped. It is also shown that this approach can be extended to achieve both n-type and p-type site-specific doping of Si by using DNA nanostructures to pattern self-assembled monolayers. This work shows that the DNA template is a dual-use template that can both pattern Si and deliver dopants.     

Scalable Fabrication of Metallic Nanofiber Network via Templated Electrodeposition for Flexible Electronics

Metallic nanofiber networks (MNFNs) are very promising for next‐generation flexible transparent electrodes (TEs) since they can retain outstanding optical and electrical properties during bending due to their ultralong and submicron profile. However, it is still challenging to achieve cost‐effective and high‐throughput fabrication of MNFNs with reliable and consistent performance. Here, a cost‐effective method is reported to fabricate high‐performance MNFN‐TEs via templated electrodeposition and imprint transfer. The fabricated electrodeposition template has a trilayer structure of glass/indium tin oxide/SiO₂ with nanotrenches in the insulating SiO₂ that can be utilized for repeated electrodeposition of the MNFNs, which are then transferred to flexible substrates. The fabricated TEs exhibit excellent optical transmittance (>84%) and electrical conductivity (<0.9 Ω sq^?1) and show desirable mechanical flexibility with a sheet resistance <2 Ω sq^?1 under a bending radius of 3 mm. Meanwhile, the MNFN‐TEs reproduced from the reusable template show consistent and reliable performance. Additionally, this template‐based method can realize the direct patterning of MNFN‐TEs with arbitrary conductive patterns by selective masking of the template. As a demonstration, a flexible dynamic electroluminescent display is fabricated using TEs made by this method, and the light‐emitting pattern is observable from both sides.     

一种新的基于指纹与人脸特征级融合的模糊金库方案

针对基于生物特征的模糊金库易受相关攻击导致密钥和生物特征模板丢失以及基于单生物特征的模糊金库的认证性能不可靠的问题,提出了一种新的基于指纹与人脸特征级融合的模糊金库方案。该方案对指纹特征与人脸特征分别进行不可逆变换,并基于Diffie-Hellman算法在特征级变换后将指纹与人脸特征融合为一个模板。最后,将所得的融合模板用来构建模糊金库,通过更新随机矩阵使金库具备可撤销特性,有效抵御相关攻击,实现可靠的身份认证。实验结果表明,本文方案提高了系统的可靠性和多生物特征模板的安全性。     

Multiple template detection using impulse restoration and discriminative filters

Recently, Ben-Arie and Rao (1993) have proposed a linear filter that, given a template, maximises the energy concentration in a single sample of its output. A two-dimensional generalisation of this method has also been proposed, formulating template matching as a multivariable optimisation problem. In other work, template detection has been looked at as an impulse restoration problem, and closed-form solutions for it have been proposed. An extension that allows multiple template discrimination is proposed. Simulation results suggest that the proposed method is an effective tool for decision problems and can achieve performances only attainable with sophisticated nonlinear methods.     

多维栅格标准样板的制备与表征

栅格标准样板作为微纳米几何量量值溯源体系中的重要组成部分,是纳米科技发展的基础保障。为了实现微纳米尺寸栅格结构有效区域的快速循迹与校准,文中设计了一种便于快速定位有效区域并栅格结构正交扫描方向的循迹结构。为了实现不同精度、尺寸范围的校准需求,在同一基板上实现了多维、多参数的横向栅格标准样板的结构设计与集成。使用计量型纳米测量机（NMM）对微纳米栅格标准样板测量误差进行了分析与评价,以实现标准样板的溯源性表征。实验结果表明,栅格标准样板具有良好的均匀性、准确性以及稳定性,验证了研制的栅格标准样板能作为一种理想的实物标准运用于纳米几何量量值溯源体系。     

基于彩色数字图像的车牌识别研究

车牌识别是图像识别技术在智能交通领域应用的重要研究之一,是实现交通管理智能化的重要环节。我国交通管理部门对汽车牌照的样式制定了严格的规范,这些规范将为车牌自动识别技术的实现提供重要的技术依据。车牌识别研究充分利用这些规范进行设计,采用彩色数字图像模式识别方法,针对彩色为24位,大小为640×480,以及蓝底白字车牌的图像进行识别研究,并具体描述图像车牌的预处理、车牌特征提取和车牌识别三个连续的过程。在Visual C++环境下实现对汽车牌照自动识别功能。实验结果表明,车牌识别自动技术识别效果可靠,具有很好的实用性。     

向导式识别模板训练系统的设计与实现

针对雷达目标识别系统的用户特点和识别模板的训练原理,提出并实现了向导式识别模板训练系统,较好地解决了目标识别系统需要在应用过程中不断进行更新和扩展的问题。该系统根据识别机制将模板学习过程划分为一系列向导页面,屏蔽了识别算法的具体实现过程,使雷达员能够通过简单的操作掌握和控制复杂的模板训练过程。该向导的应用证明其人机交互方式便捷、友好,学习结果稳定、可靠,使识别系统具有持久的适应性和稳健性。     

用纳米棒ZnO作模板生长无支撑的AlN纳米晶

用金属有机物气相外延在纳米棒ZnO模板上沉积AlN薄膜.SEM测试表明该薄膜形成了一种倾倒纳米棒的表面.而GIXRD测试进一步证实它是纤锌矿结构的AlN,晶粒尺度约为12nm,接近于ZnO纳米棒的直径(30nm).这意味着纳米棒结构的ZnO能限制AlN的横向生长.此外,高温下用H2刻蚀ZnO直接在生长中实现了外延层的剥离.最终得到了无支撑的AlN纳米晶,完整无破损的区域约为1cm×1cm.定义这个生长机制为"生长-刻蚀-合并"过程.     

采用多特征融合的子块自动提取方法

基于可变形模型的目标跟踪算法因其能够处理目标部分遮挡及形变问题成为目标跟踪领域的研究热点。当目标发生形变或部分遮挡时,可变形模型跟踪器可利用未被遮挡的子块继续完成跟踪。现有基于子块的目标跟踪算法均为手动选取子块的个数和尺寸,但在实际应用中,很难为子块的选取提供人机交互的机会,且手动选取子块易受主观因素影响。针对上述情况,提出了一种采用多特征融合的子块自动提取方法,该方法首先采用基于人眼视觉注意机制对目标模板的显著性区域进行度量;其次,利用边缘方向离散度对目标的纹理丰富度进行度量;然后,融合上述特征获得联合适配性置信度,并根据目标的面积和宽高比自适应确定子块的个数和尺寸;最后,根据联合适配性置信度提取目标子块。实验结果表明,与现有手动选取子块的可变形模型目标跟踪方法相比,采用所提方法自动提取的子块可获得更高的跟踪精度。     

基于DNA折纸基底的与非门计算模型

与非门(NAND)的本质是与门(AND)和非门(NOT)的叠加,先进行与运算,再进行非运算,它是建立DNA计算机的基础。为了实现与非门的计算,该文在DNA折纸基底上建立了一个与非门计算模型,逻辑值的输入是通过在DNA折纸基底上发生有向的杂交链式反应(HCR)来完成的,输入链先经过与门区域再经过非门区域,最后通过DNA折纸基底上是否还保留纳米金颗粒来显示计算结果的真假。利用Visual DSD对该计算模型进行仿真模拟,显示该计算模型具有较好的可行性。