摘要：为满足某型气垫船推进系统的性能指标,开展基于国产化软件平台的机桨匹配算法研究。以某型气垫船的推进系统为对象,建立数学模型,并以基于Modelica语言的国产仿真平台MWorks为基础对该系统进行建模仿真。通过研究变螺距角、变转速时气垫船推进系统的性能,对机桨匹配算法进行优化。仿真结果表明,优化算法可满足螺距角变距时间要求、螺距角稳态误差要求以及燃机机动性能曲线要求,所提出的机桨匹配控制算法满足性能要求,研究结果可为类似气垫船推进系统设计提供借鉴。

摘要：血管介入手术难度大,操作要求精确.由于医生手术水平不一,通常选择粗大通径的血管进行手术,而不会考虑其他更优的路径.提出基于改进蚁群算法的血管介入手术路径规划方法,辅助外科医生术前路径规划.在综合考虑导管的直径,血管的长度、最小直径、最大曲率和最大挠率等因素的基础上,引入端结点因子,改进蚁群算法中的启发式函数和信息素更新机制,最终得到全局最优的规划路径.实验结果表明,术前路径规划合理,证明了算法的可靠性和方法的可行性.

摘要：数字聚合酶链式反应(PCR)是一种强大且应用广泛的核酸检测技术。现有数字PCR平台大多存在体积庞大、集成度低、耗材价格高、样品消耗大和人工干预多等缺点。设计并制备了一款基于样本自分离的低成本数字PCR微流控芯片,该芯片的独立PCR微反应腔室数量达到37440个。通过对芯片进行进样效率、亲水性改良以及透光性研究,验证了该芯片完全可以满足高集成度数字PCR平台的实验需求。实验结果表明,芯片样液注入与防蒸发矿物油注入全过程可以在2 min内完成,且样品消耗总体积在2μL以内。根据进样腔室数量占总腔室数量比例,得出芯片进样效率可以达到99%以上,且经过亲水性处理后的芯片透光率可达到90%以上。该微流控芯片能很好地满足高集成度数字PCR平台的使用需求。

摘要：针对混合软件定义网络(SDN)中的能源节约与流量优化问题,设计并实现了SDN交换机部署位置选择与链路行为优化方案。在保证数据包正确转发、链路最大利用率有限的前提下,基于改进遗传算法与贪心算法,通过优化SDN交换机的部署方案,定义其对流量的分离比例,关闭部分无效链路,调整链路最大负载,最终降低了链路的能源消耗。仿真实验结果验证了算法的正确性与高效性,并证明了该方案可以使网络能源得到充分利用,符合绿色网络的设计理念。

摘要：为探究人体与相变冷却服之间的热湿传递机制,完善相变冷却服热湿传递模型的构建,回顾了相变冷却服热湿传递模型的相关研究。在剖析相变冷却服中热湿传递方式与路径的基础上,着重分析了当前其热湿传递模型研究的发展过程、特点和不足,并讨论了热湿传递模型在相变冷却服开发与性能优化方面的应用现状。认为目前针对相变冷却服的模型构建已从干热传递模型发展到热湿耦合传递模型,但仍存在简化热湿传递和通风过程,以及未考虑织物内部结构等微观因素对于相变冷却服热湿性能影响等不足,未来的相关研究工作可以考虑热湿传递的多因素耦合、冷却服内通风过程的动态模拟以及模型构建从一维到多维、从宏观到微观的转变。

摘要：量子计算技术的快速发展为现有公钥密码体系(RSA、椭圆曲线密码等)带来了巨大的挑战,为了抵御量子计算的攻击,后量子密码技术受到了学术界和工业界的广泛研究.其中,格基密码方案具有良好的安全性与实现效率,成为后量子密码领域的主要研究方向之一.最近,美国标准与技术研究院公布了基于模格MLWE困难问题的Kyber算法作为密钥封装方案的标准,2019年我国举行的后量子密码算法竞赛的一等奖获奖算法Aigis也是基于同类困难问题.基于非对称密钥共识机制、混合数论变换、封装512比特密钥长度等技术,我国学者进一步提出了Kyber和Aigis的优化算法:OSKR和OKAI.针对算法设计高效、统一的硬件架构对我国推进后量子密码的标准化进程具有重要的借鉴意义.本文基于FPGA平台设计实现OSKR和OKAI两种算法的专用电路结构,主要工作如下:设计了一种四并行的多项式运算模块,可实现多种模值参数(3329和7681)下的数论变换、多项式乘法、多项式压缩等运算过程,从而提升了算法的整体运行效率;在此基础上设计了多功能采样模块、编解码模块和存储模块等,充分利用FPGA平台并行性的特点研究核心运算模块的优化设计.考虑到在密码实际应用中,往往需要在一个硬件平台上同时实现国际标准和国家标准两套算法,本文的设计可同时满足两套算法共六组参数的运算需求.本文的设计方案在Xilinx Artix-7开发板上进行了实际的部署和运行,并且和已有的同类型工作进行了对比,包括纯硬件设计、软硬协同设计和纯软件优化三种类型.结果表明,与最新的工作相比,本文的设计使得解封装的效率提升了30%左右;同时硬件资源消耗最高为12765个LUT、11434个FF、4个DSP和12.5个BRAM,略多于最新的工作,但本文的硬件设计可实现更多的算法和参数,有效提升了硬件资源的复用率.

摘要：对NCBI文库公布的120条不同亚型禽流感病毒的M基因序列进行分析,筛选得到一处高保守片段并进行重组酶介导等温核酸扩增(recombinase-aided amplification,RAA)引物和crRNA的设计。待测样品先进行RAA核酸扩增,再将扩增产物转移至有规律成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/Cas13a检测体系中,通过监测该体系中荧光值的变化情况进行结果判定。使用梯度稀释(10^(6)~10^(0)拷贝/μL)的标准阳性质粒以及其他7种禽病病毒验证方法的灵敏度和特异性,并利用本试验所建方法和国标荧光RT-PCR方法对50份临床样品(21份阳性样品、29份阴性样品)进行检测以评价方法的检测性能。结果显示,本试验建立的检测方法灵敏度为10^(2)拷贝/μL,较普通RAA方法灵敏度提高了2个数量级;能特异性检出AIV,不与NDV、IBV、ILTV、IBDV、ALV、AMPV、AAV-1发生交叉反应;与国标荧光RT-PCR方法相比,该方法检测的特异性、准确性和一致性分别为100%、95.24%和98.00%。结果表明,本试验建立了检测AIV通用型的RAA-CRISPR/Cas13a快速诊断技术,其在37℃条件下60 min内即可完成检测,具有快速、灵敏、特异等优势,为AIV的现场快速检测提供了手段。

摘要：头与帽子之间界面压力是影响佩戴舒适性的关键因素。为推动帽类产品的工效性能研究,提升佩戴体验,在阐述头与帽子之间界面压力传递机制的基础上,总结帽子及其它头部相关产品界面压力的表征方法。综述了有关头与帽子之间界面压力的相关工效性能,包括压力舒适性、佩戴稳定性、帽身合体度以及热湿舒适性。认为对帽子工效性能的研究尚未形成体系,尤其在动态压力表征、计算机模拟方面的研究尚处于空白。在分析现有研究的基础上提出未来研究的方向:继续完善头部压力测评体系、探索动态压力测评方法、挖掘压力作用机制及其影响机制、开展虚拟适配研究、解析压力与热湿舒适的交互作用规律,建立完善的帽子压力测评与工效性能评估体系。

摘要：针对目前超细电子内镜成像像素数有限和色彩失真等问题,该文研究开发基于双线性插值原理的FPGA图像插值算法和基于多项式回归原理的FPGA色彩校正算法。仿真测试实验结果表明,该文提出的算法实现了1280×720@60 Hz高清视频实时显示,同时以爱色丽色卡为标准,平均色差较校正前下降了约30%。

摘要：基于高掺氘DKDP晶体的光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术是实现百拍瓦(100 PW)超强超短激光脉冲放大的主要技术路线之一。基于SEL-100 PW激光装置OPCPA高能主放大系统的设计,研究了高能量泵浦光的空间近场分布和相位分布对高能量、超宽带OPCPA过程中信号光空间相位演变特性的影响。仿真计算结果表明:在非共线OPCPA过程中,信号光空间相位分布的变化主要由泵浦光空间强度分布和相位分布引起;在严格的相位匹配条件下,泵浦光光强呈6阶超高斯分布,当低阶相位畸变为1λ时,放大信号光的空间相位畸变为10^(-2)~10^(-4)rad,该值可以忽略,而且信号光相位空间分布与泵浦光相位空间分布梯度线性相关;在相位失配条件下,泵浦光光强将严重影响信号光的空间相位分布。本研究结果为基于高能、超宽带OPCPA技术路线的100 PW激光放大和波前优化提供了理论支持。