摘要：物联网的快速发展对嵌入式设备的系统性能和数据安全性的要求越来越高,传统的通用嵌入式处理器对密码算法的实现效率不高,不能很好满足性能需要,此外嵌入式设备还有着低功耗的场景需求。为解决以上问题,在Xilinx ZYNQ ZC706嵌入式开发平台上设计了一个低功耗的面向杂凑密码算法的专用指令加速器,该加速器包含有取指译码单元、执行单元和数据访存单元,通过多任务数据并行和专用指令实现计算加速;并设计令牌机制解决指令执行时的数据冲突问题;在高层次综合(high-level synthesis,HLS)工具的基础上通过存储优化改进访存机制,有效提高带宽利用率。实验结果表明,加速器的工作频率为100 MHz,该ARM+FPGA方案相较于单ARM方案可达3倍以上的加速效果,而且运行功耗仅为2.23 W,该加速器也可定制化拓展,有较好的灵活性。

摘要：导电层与取向层是液晶器件中最为常见且重要的膜层结构。两种膜层位于基板与液晶之间，并由于折射率不匹配会导致膜层透过率下降，降低液晶器件的光能利用率。针对这一问题，本文提出一种基于导电层与取向层的多层减反射膜设计方法，将导电层与取向层作为膜层体系中的一环来实现高透过率。首先，构建了基于导电层与取向层的多层减反射膜物理模型；然后，基于该模型在理论上设计了相应的膜层结构，以实现膜层的高透过率；最后，系统研究了液晶加电过程对膜层透过率的影响规律。结果表明：设计所获得的减反射膜在500～800 nm波段内透过率保持在99%以上，在400～500 nm波段内维持在96%以上；驱动液晶会导致膜层透过率下降，以液晶混合折射率为设计基础，能够将透过率下降幅度减小到0.35%以内。本研究将有利于实现高能量利用率、高稳定性的液晶器件。

摘要：针对旋流气力输送气固多相流场相间作用复杂,缺乏相关流场理论及起旋技术与装备研究等问题,开展散粮水平直管旋流气力输送特性研究。设计导流叶片式起旋器产生旋流场,为维持旋流输送,设计侧向补气继旋装置。搭建试验平台,以小麦颗粒为试验材料,开展针对旋流纯流场与两相流场特性试验研究。结果表明,在旋流纯流场中,入口风速为15~20 m/s时,系统静压损失最小,旋进距离最远;在加入小麦颗粒的两相流场中,入口风速为20 m/s时,旋流管内颗粒分布均匀,静压标准差最小,输送过程更加平稳;散粮旋流气力输送继旋试验中,当主管风速度为20 m/s,补气管风速度为60 m/s,主管与辅管夹角为45°时,流场输送效果较好,系统能耗较小。验证导流叶片式起旋器和侧向补气继续装置设计的合理性。

摘要：【目的】加快滴灌管网技术快速普及,提高管网系统的经济性与可靠性。【方法】以单位面积成本最低为经济目标,以不利节点的富余水头方差为可靠性目标,并考虑实际管网工程投资中的折旧费与运行管理费用建立加压滴灌管网优化设计数学模型,开展优化设计。以新疆某大型灌区内某加压滴灌管网系统为例,采用改进NSGA-Ⅱ算法方法与NSGA-Ⅱ算法对其进行优化。【结果】改进NSGA-Ⅱ算法的Pareto前沿解优于NSGA-Ⅱ算法;相同单位面积成本费用下,改进NSGA-Ⅱ算法求得的管网系统可靠性更高;经50次独立计算,改进NSGA-Ⅱ算法的均匀性指数(0.371)低于NSGA-Ⅱ算法的均匀性指数(0.404);基于改进NSGA-Ⅱ算法求解得到的单位面积成本费用为792.92元/hm^(2),较原工程方案的单位面积成本费用851.89元/hm^(2)降低了6.92%。不利节点的富余水头方差从0.15降至0.06。【结论】改进NSGA-Ⅱ算法的探索能力较NSGA-Ⅱ算法强,能够提供更优的解决方案,得到的优化方案能够同时提高管网系统的经济性和可靠性。

摘要：【目的】随着遥感分类解译技术的发展,复杂场景下自然资源遥感智能解译已成为研究的焦点。在这一背景下,遥感样本的获取和选择对提高解译的准确性和可靠性至关重要。我国地形地貌多样,气象条件复杂,地表结构细碎,导致复杂地表具有时空分异性,直接影响遥感样本的选择和质量。传统抽样方法所选样本对总体特征的代表性较差,进而影响解译效果。【方法】为解决这一问题,本研究总结了遥感分类标记样本抽样方法、多尺度形态转换扩充样本以及标记样本质量评估的关键要点,从理论上阐述了样本优选以减少偏差的必要性,并提出了基于地表复杂度的分区/层和加权样本优化方法。该方法通过考虑地形的复杂性和多样性,优化了样本的抽样过程,减少了因抽样偏差带来的解译误差。【结果】通过遵循这些要点和技术,可以获得高质量且有强代表性的标记样本,从而提高遥感分类建模解译精度和/或效益。本研究总结了3个基于复杂度的样本优选的实验结果,并为未来遥感智能解译技术的发展提供了坚实的理论和技术基础。【结论】这项研究对于通过样本优选推动复杂场景下遥感自然资源分类建模及智能解译的研究和实际应用具有重要的参考价值。

摘要：基于深度学习的点云分割算法通过设计复杂的特征提取模块,可以对高维空间点云进行有效的分割.但由于缺乏对边界点集的特征挖掘,使得其对边界分割的精度欠佳.已有将对比学习思想用于点云分割以解决边界区域分割性能不足问题的研究中,忽略了点云无序和稀疏特性,特征提取不够准确.对此,设计了基于对比学习和标签挖掘的点云分割模型CL2M(contrastive learning label mining),通过自注意力机制学习不同位置处点云更为精准的特征,并引入对比学习方法,提高了点云边界处的分割精度.在对比边界学习过程中通过深入挖掘语义空间中的标签并设计了基于标签分布的对比边界学习模块,使得高维空间点云标签分布包含更多的语义信息.CL2M充分利用标签的分布规律计算分布间的距离,可准确划分正负样本,减少了常规硬划分带来的累计错误.在2个公开数据集上进行的实验结果表明,CL2M在多个评价指标上优于既有的点云分割模型,验证了模型的有效性.

摘要：支流入汇常导致支流口干流航道局部横流加大,进而影响船舶通航安全。为研究超标横流入汇对干流航道尺度的影响,采用Fortran语言自主开发了平面二维水流数学模型和船舶操纵运动数学模型,对模型的合理性和可靠性进行验证后,通过模拟横流作用下的船舶运动,研究了超标横流对船舶横漂速度和漂角的影响,提出了超标横流安全范围和航道定量加宽值。实例应用表明:在传统航道尺度设计下,当支流口超标横流范围较小时可通过调整舵角实现航行安全;而当超标横流范围较大时则难以保障船舶安全通航,需进行河道加宽设计。提出的超标横流条件下航道加宽确定方法基本合理,对船舶操纵运动和航道设计具有一定参考价值。

摘要：背景全人群的高血清同型半胱氨酸(Hcy)的发生率高达37.2%,备孕家庭男方的Hcy水平及高Hcy的发生率尚不清楚。目的调查备孕家庭男方Hcy的现况并分析其影响因素。设计横断面调查。方法以2016年3月至2022年1月上海市亲子出生队列(SPCC)中上海市9区16家孕前检查的综合型医院或区妇幼保健院(所)备孕家庭中的男方为调查对象,通过问卷调查采集社会人口学信息、近3个月叶酸补充剂使用、吸烟和饮酒情况,同时收集血清样本检测Hcy(≥15μmol·L^(-1)为高Hcy)。主要结局指标影响备孕家庭男方Hcy的影响因素。结果进入本文分析16242名备孕家庭男方,年龄21.4~67.0(30.5±4.5)岁,<30岁占51.8%,BMI≥24 kg·m^(-2)占47.1%,本科及以下学历占83.5%,家庭收入<20万占56.2%,叶酸补充剂使用率6.6%。Hcy平均水平10.9(95%CI:8.9~13.9)μmol·L-1,高Hcy占20.5%;多因素Logistic分析结果显示,备孕男方补充叶酸(OR=0.48,95%CI:0.38~0.60)、年龄增加(OR=0.82,95%CI:0.74~0.91)、家庭年收入越高(OR=0.86,95%CI:0.77~0.96)、居住地为传统市区(OR=0.84,95%CI:0.73~0.96),其高Hcy风险越低,吸烟(OR=1.20,95%CI:1.09~1.33)可增加高Hcy风险。结论备孕男方的Hcy水平偏高,5个备孕男方中有1个患有高Hcy,需加大降低Hcy的健康宣教,如避免吸烟、使用叶酸补充剂等可能降低备孕男方Hcy水平。

摘要：为了实现钢框架结构在地震作用下的集中耗能和震后功能快速恢复,提出了一种带可拆换T型钢连接件的梁柱节点。通过控制T型钢连接件与框架梁的承载力比值,即设计承载力系数,即可实现集中耗能的设计目标,震后仅需更换受损的T型钢连接件即可快速恢复结构功能。设计并制作了4个带T型钢连接件的梁柱节点试件,通过试验和有限元相结合的方法研究了其抗震性能。对典型试件拆换受损的T型钢连接件,并采用可拆换残余转角、滞回性能和组件耗能等指标,从功能恢复效率和功能恢复质量两个方面评估了其震后功能快速恢复性能。研究表明:所有试件均呈现出半刚性节点的特性。采用低屈服点T型钢的试件具有较高的刚度、较好的延性和较大的安全储备,建议在工程中优先采用。除了设计承载力系数较大的试件在试验后期钢梁悬臂段根部出现轻微塑性以外,其余试件的梁柱等非耗能构件均处于弹性状态,且T型钢的耗能比例达到90%以上,为震后功能快速恢复提供了可能。T型钢腹板较薄的RT-2试件具有最大的T型钢可拆换残余转角和梁端可拆换残余转角,采用低屈服点T型钢试件的拆换性能优于普通钢试件。拆换试件与原试件相比,虽然延性系数略有降低,但初始刚度和承载能力几乎没有差别,T型钢连接件仍能发挥集中耗能的作用,试件拆换后功能快速恢复性能良好。

摘要：设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),能够输出脉冲幅度/宽度/相位间隔时间可独立配置的单极性双相脉冲刺激电流。GDC控制16个通道的配置和刺激使能,并有一个可进行多芯片级联拓展的控制接口。LDC和GDC共用同一组时钟/数据控制信号,节省了端口资源。提出的电路采用GF 0.18μm CMOS BCD高压工艺进行设计和制备,总面积为1.5 mm×3.1 mm。测试结果表明,在5 V/15 V/-15 V供电下,该电路的静态功耗为2.14μW,最大输出电流为1 mA,输出200μA恒定电流时顺从电压为13.5 V。