摘要：为了构建高度稳定性和一致性的心肌细胞电位传感器,从微电极阵列表面亲水性和细胞培养密度两方面对心肌细胞和微电极阵列（MEA）的耦合性进行研究.通过对MEA表面进行高分子蛋白明胶的修饰来提高MEA表面的亲水性,并重点分析不同细胞密度下构建的心肌细胞电位传感器的胞外场电位信号（EFP）信号特征.研究结果表明：心肌细胞按优化密度12万/cm2培养在经明胶修饰的MEA表面上,可促使心肌细胞和MEA形成高度紧密的耦合.在此条件下构建的心肌细胞传感器,能稳定输出一致性良好的EFP信号,电位幅值可达到约1.2mV,发放频率可达到约180次/min,信号稳定期可维持3~4d.通过选择2种典型的工具药物异丙肾上腺素和利多卡因对优化后的心肌细胞电位传感器进行分析性能的测试,实验结果表明：20μM的异丙肾上腺素和利多卡因分别大幅度增强和抑制了电位幅值和发放频率,结果与文献报导的结果相一致.该心肌细胞传感器对2种测试药物作出了快速而灵敏的响应,有望成为药物检测和分析的有效平台.

摘要：为了提高认知无线电系统频谱分配的效率,建立了基于博弈论价格机制频谱分配系统模型,避免了价格因主系统频谱增加而降低的缺陷.该模型利用频谱政策服务器对特定区域的频谱进行统一分配,充分发挥了主系统的先动优势和次用户的后动优势.同时,根据次用户对不同频段的偏好引入差异性的概念,设计了认知无线电的静态博弈算法.该算法在深入分析频谱需求函数、次用户效用函数、主系统成本函数和主系统效用函数的基础上,以最大化主系统和次用户效用为设计目标,验证了纳什均衡点的存在性.仿真结果表明,在主系统对称和非对称2种情况下,所提算法能够有效地改善主系统的频谱利用率,提高主系统和次用户的效用.

摘要：提高海上智能监测水平,为了实现对海上船只目标的跟踪,文中针对典型海况环境下的海上船只目标跟踪问题,提出了一种改进核相关滤波器(Kernelized Correlation Filters,KCF)的船只目标跟踪算法。首先,针对KCF算法的特征,提出船只目标跟踪临界概率的概念,用来判断目标跟踪是否异常;接着,加入卡尔曼滤波模块,用来预测跟踪目标下一时刻的位置;然后,对跟踪异常的目标设计目标跟踪异常处理模块进行处理;最后,针对4组典型的海上目标跟踪场景,通过实验验证了算法的性能。实验结果表明:文中算法在海上船只大幅度晃动、跟踪目标被遮挡、目标出界、目标尺寸变换等复杂情况下,跟踪准确率和速率比原KCF算法分别提高17.23%和7.86%。满足海上目标跟踪精度、实时性、适用性等方面的要求。

摘要：为解决传统局部梯度法(LGM)从X-band雷达图像中提取海面风向时存在局限性和较大误差的问题,针对X-band雷达图像风场成像特征,提出基于自适应缩减法(ARM)的海面风向反演算法.首先,设计了一种自适应缩减算子,算子能够连续缩减图像,扩大了缩减后图像分辨率适应风条纹尺度的范围;然后,构建了自适应判断算法,根据由像元梯度直方图统计计算出的稳定系数来判断缩减后图像分辨率与风条纹尺度是否达到最佳,从而获得最优缩减率;最后,利用最优缩减率得到的像元梯度方向获得主梯度方向,根据风条纹特征提取出海面风向.通过岸基实验数据验证表明:ARM算法具有很好的性能,比传统LGM算法的海面风向反演精度提高了58.3%,在风速变化剧烈情况下也能得到稳定反演结果.

摘要：当前车载激光扫描系统的数据量往往达到数十GB乃至TB级,海量激光点云数据的加载与查询对传统可视化方法提出了挑战。本文设计了一种基于内外存调度的三维可视化方法,突破了物理内存对显示数据量的限制。该方法首先利用双层四叉树索引数据结构实现外存储器上的点云数据管理与快速调度,基于该索引动态加载外存储器上的点云数据到内存,从而快速获取海量数据中的实时数据块;然后,利用多线程分时加载双层四叉树索引数据结构,实现激光点云数据外存到内存的实时传输与绘制。实验结果表明,本文方法不受点云数据量与物理内存大小限制,海量点云可视化效果流畅,适用于台式计算机或网络环境下的海量激光点云数据的调度管理与实时可视化。

摘要：结合大洋航次开展国际海底矿区调查和科学研究的需要,以及"蛟龙号"载人潜水器的作业特点,分析了取芯器的工作环境、取芯时的工作状态及技术需求;设计研制了可搭载于"蛟龙号"载人潜水器并由机械手进行操作,由自带的深水电池、深水电机驱动,可进行深海底钴结壳取芯的小型电动取芯器;介绍了取芯器的结构组成和工作性能参数,并进行了钻进试验。试验结果表明,所设计的取芯器达到了深海应用要求。

摘要：提出了低温多效蒸馏(LT-MED)蒸发器一种分块式布管的数学模型。以此数学模型为基础,采用Visual Basic可视化编程技术开发了LT-MED蒸发器分块式布管软件,计算快速、准确,同时利用Inventor API技术按照设计结果在Inventor上绘制出三维管板图,实现了设计、计算、绘图一体化操作。

摘要：气压、空气温湿度是海洋气象的重要观测内容;介绍了采用新型压力传感器MS5534C和温湿度传感器SHT15构成的集成测量系统在边远海岛气象监测中的一个应用实例,描述了这两个传感器的基本特性及其与微控制器C8051F120的硬件接口设计和软件控制方法;给出了RS-485总线接口电路设计、软件设计及其集成方法;系统经检定表明,气压的最大误差是-0.29hPa,温度的最大误差是-0.19℃,湿度的最大误差是-3%,优于项目的设计指标;实际应用证明,该系统具有精度高、功耗低、维护方便和可靠性高的特点。

摘要：线性调频相关技术在超声波测波仪中的应用大大提高了测波仪测量精度和分辨力,解决了其在大风浪或近岸破碎波的情况下测量误差过大或检测不到回波的难题.本文阐述了基于线性调频技术的超声波测波原理以及线性调频信号的设计,进行了调频信号相关性分析,并基于该技术设计了测波系统.通过模拟波浪实验对系统的性能、波浪数据的质量进行了验证,结果表明:在大风浪情况下采集到的原始数据未出现丢失现象,1/3波高的误差为5 cm.实验结果证明所研发的测波系统精确度高,适合近岸观测波浪.

摘要：为了缓解高频地波雷达阵地大、选址难、角度分辨率低、机动性差等问题,提高雷达对目标的波达方向(DOA)的估计性能,引入分布式阵列天线技术和多输入多输出(MIMO)雷达体制,提出一种新的分布式高频地波雷达设计方案.在此方案的基础上,提出了基于压缩感知理论的DOA信息重构方法,解决了该雷达带来的DOA估计数据处理量大和分布式天线阵列引起角度模糊的问题,并利用离散逼近算法和近似QR分解方法,改善了压缩感知重构算法的DOA估计精度.仿真实验结果证明了所提方法的有效性.