一种实用的毫米波大规模MIMO混合预编码算法

数字模拟混合预编码可以用较少的射频逼近全数字预编码的性能,可以用来解决毫米波大规模MIMO系统中由于射频链路过多造成的硬件损耗和校准问题。为解决传统混合预编码结构难以实现的缺点,该文的混合预编码研究基于一种简单的固定子连接结构。推导了系统可达速率最大,模拟预编码矩阵应满足的条件,从而将混合预编码矩阵设计问题转化为优化问题。采用鸟群算法(BSA)解决此优化问题,求得最优的预编码矩阵。针对模拟移相器分辨率有限的情况,提出一种直接量化的解决方案和一种基于改进的离散BSA的解决方案。仿真结果表明,所提算法能够基于简单结构实现较好的性能;移相器分辨率有限情况下,所提的两种解决方案都是有效的,且基于离散BSA的方案在分辨率较低时性能更优。     

基于SURF算法的产品表面缺陷检测研究

针对产品表面正确性的快速自动无损检测问题,提出了利用垂直投影法确定旋转步长来获取序列图像的方法,并将一种针对尺度旋转不变性（SIFT）改进的SURF算法应用到此方面,该算法通过计算积分图像和 Hessian 矩阵大大提高了特征点检测的速度,节省了图像匹配时所用的时间,并提高了算法的实时性。首先通过确定旋转步长来获取标准序列图库,其次通过SURF算法寻找最优匹配位置,最后通过相关度的计算来判别各区域是否有缺陷。实验表明,在对待检测图像和标准序列图像库中的5幅图像匹配时SURF算法比SIFT算法大约节省了2.6 s,显然,把SURF算法应用于序列图像中匹配可以大大节省缺陷检测时所用的时间。     

面向深度包检测的DFA细粒度并行匹配方法

确定性有限自动机(DFA)是实现正则表达式匹配的一种有效手段,但DFA的状态跳转是串行的,导致匹配速度慢、难以满足高速骨干网环境深度包检测(DPI)的性能需求.提出了一种称为LBDFA(Loopback DFA)的细粒度并行化状态跳转方法,通过将在Loopback状态上的连续跳转并行化,提高了匹配速度.此外,利用Bloom filter消除该并行跳转中的临时偏离现象,进一步提高了并行潜力.在L7-filter以及Snort规则集上的测试结果表明,LBDFA能够满足10 Gbps以上的正则表达式匹配需求.     

基于Hash索引的高通量基因序列比对并行加速技术研究

近年来随着高通量基因测序技术的迅速发展,测序成本和周期都得到了大幅降低.然而,新一代测序技术海量数据生成能力以及各类测序算法蕴含的高并发性却对现有计算机的运算能力提出了新挑战.以一个基于Hash索引算法实现的开源重测序程序(PerM)为例,研究了在商用多核CPU上加速该应用程序的关键技术.在一个64核SMP系统上的实验结果证明,提出的优化技术可以使Cache缺失率降低90％,性能提升4~11倍.接下来探讨了在一个包含Xilinx LX330 FPGA的加速卡上设计实现专用并行加速系统的相关问题.作为原型验证系统,在基于FPGA的PCIe加速卡上设计并实现了包含11个处理单元的脉动陈列并行计算系统.和Intel Xeon X7550 8核CPU相比,提出的并行加速器有30~65倍性能功耗比优势.     

RFID距离约束协议的分析与设计

中继攻击给无线射频识别(RFID)安全带来了巨大威胁,攻击者通过原封不动地转发RFID读写器和标签的通信消息的方式,增加了读写器和标签通信的距离,破坏了RFID默认为短距离通信的隐含假设.而抵御中继攻击的主要方法是采用基于测量读写器与标签之间通信时间的距离约束协议,Hancke和Kuhn在2005年提出了第1个RFID距离约束协议HK,自此以后,陆续有新的距离约束协议问世.目的就是设计一个距离约束协议来抵御中继攻击,同时该协议适合于RFID标签计算资源有限的特点.首先回顾了已有的各种距离约束协议,分析了这些协议的优点和缺陷,并提出了针对距离约束协议的攻击模型,最后,基于HK协议,提出了一个新的距离约束协议HKM,该协议采用预定义质询和随机质询相结合的方式,并充分利用了HK协议浪费的内存,通过与现有的几个典型的距离约束协议进行对比,该协议在内存消耗和抵御中继攻击两个方面有较好的表现.     

单核细胞增生李斯特氏菌实时荧光SPIA方法的建立

以单核细胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes,L.monocytogenes）hly A基因为靶序列,设计5’端为RNA序列,3’端为DNA序列的嵌合引物和链终止Blocker序列,经过优化,建立实时荧光单引物等温扩增（Real-time fluorescence SPIA）方法,进行特异性、检出限实验,并对不同DNA提取方法进行比较。结果显示,确定荧光染料SPIA法的最佳反应温度为58℃,反应30 min,引物特异性良好,只有4株不同来源的L.monocytogenes DNA产生典型的S型荧光扩增曲线。对L.monocytogenes纯培养DNA的检出限为3.6×10¹fg/μL,相应菌液浓度为1.2×10¹CFU/m L;Realtime fluorescence SPIA检测试剂盒法、水煮法、溶菌酶-蛋白酶K法、饱和酚提取法四种方法提取DNA,均产生典型的扩增曲线,Ct值没有明显差异。对人工添加猪肉火腿样品中的L.monocytogenes,采用水煮法提取DNA的检出限为1.1×10²CFU/g。结果表明,所建立的L.monocytogenes的Real-time fluorescence SPIA新型等温扩增方法,特异性强、灵敏度高、不受DNA纯度的影响、快速、简便。      

光谱法研究高良姜素与人血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下,采用荧光猝灭、同步荧光、三维荧光和圆二色谱,研究高良姜素与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用。结果表明:高良姜素对HSA有较强的荧光猝灭作用,且为静态猝灭,结合过程中氢键和范德华力起主要作用。不同温度下二者的结合常数(K_a)与结合位点数(n)分别为1.26×10~6L/mol、1.17(290.15 K),4.34×10~5L/mol、1.09(296.15 K),1.23×10~5L/mol、1.00(303.15 K),9.87×10~4L/mol、0.99(310.15 K)。同步荧光、三维荧光和圆二色谱显示高良姜素与HSA作用时更靠近色氨酸残基,使其周围的疏水性减弱,而对蛋白构象影响较小。      

生物防腐剂的保鲜机理及应用

食品加工、贮运过程中由微生物引起的腐败变质一直是食品保鲜领域所面临的世界性难题。因化学防腐剂的使用所带来的安全隐患越来越不容忽视,安全、高效的生物防腐剂的开发逐渐成为食品保鲜领域的重点。但生物防腐剂作用靶点相对单一、成本较高一直制约其发展。如何合理组合不同的生物防腐剂,在降低单因素强度的基础上实现多靶点协同攻击腐败菌越来越受重视。本文系统梳理以细胞壁、细胞膜、胞内遗传物质及以革兰氏阴性菌细胞外膜层为损伤目标的生物防腐剂,归纳它们的作用方式和在食品保鲜中的应用效果,并对未来的研究重点进行展望,以期能为生物防腐保鲜剂的精准复配提供理论依据。      

响应面法优化落叶松阿拉伯半乳聚糖闪式提取工艺及其性质研究

以华北落叶松为原料,采用闪式提取技术对落叶松中的阿拉伯半乳聚糖进行提取,在单因素实验的基础上,利用响应面法对闪提工艺进行优化,最终得到较优提取工艺参数为:提取温度为70℃,闪提时间为1.6 min,料液比为1∶16(g/m L),提取时间为22 min,此条件下阿拉伯半乳聚糖提取率为14.30%±0.05%。通过扫描电镜观察阿拉伯半乳聚糖样品,发现其呈不规则几何外形分布。通过红外吸收峰的分析,发现样品含有糖类化合物的典型基团,且趋势和标准品基本一致。      

动态双足机器人的控制与优化研究进展

对动态双足机器人的可控周期步态的稳定性、鲁棒性和优化控制策略的国内外研究现状与发展趋势进行了探讨.首先,介绍动态双足机器人的动力学数学模型,进一步,提出动态双足机器人运动步态和控制系统原理;其次,讨论动态双足机器人可控周期步态稳定性现有的研究方法,分析这些方法中存在的缺点与不足;再次,研究动态双足机器人的可控周期步态优化控制策略,阐明各种策略的优缺点;最后,给出动态双足机器人研究领域的难点问题和未来工作,展望动态双足机器人可控周期步态与鲁棒稳定性及其应用的研究思路.