摘要：随着航天技术的革新,对近地轨道的通信需求逐年增高。近地轨道卫星就在此背景下产生,主要应用于遥感探测天气预报和数据通信领域。由于近地轨道卫星天线辐射波束所覆盖的地球表面是球面,因此波束通常设计为等通量形式。由于卫星通信通常存在极化失配、多径效应等问题,选择多极化而不是圆极化作为近地卫星天线的工作状态能更好地适应复杂的工作环境,保证通信质量,将等通量波束天线和多极化可重构技术结合起来有很大的应用前景。基于一对正交圆极化波能合成线极化波的设计原理,文中提出了一种具有等通量波束的多极化可重构天线,该天线由可重构馈电网络和带扼流环的隔片极化器圆波导组成。馈电网络中嵌入单刀四掷开关(SP4T)与单刀双掷开关(SP2T),通过改变开关的工作状态,馈电网络将给圆波导提供不同的馈电条件,在圆波导内隔片的作用下天线实现两种圆极化与两种线极化的可重构。通过在圆波导口引入扼流环以及波导口作“T”型开槽处理,实现波束赋形,并且保证天线在不同极化状态下辐射等通量波束。实测结果显示,天线在不同的极化状态下-15 dB重叠阻抗带宽14.7%,覆盖4.80~5.56 GHz,方向图顶部在θ为-24°~+24°范围内具有平坦效果,圆极化状态下空间轴比覆盖-51°~+50°,覆盖范围大于方向图顶部平坦范围。天线实测结果与仿真结果有较好的一致性,具有多极化和方向图顶部平坦的优势,可满足移动通信和卫星通信中多极化应用场景的需要。

摘要：目的探讨骨科机器人在自主穿刺推进中不同骨质的压力峰值对穿刺路径偏移及骨水泥渗漏的影响。方法自行设计一种用于自主椎体穿刺和骨水泥推注的脊柱手术机器人系统,并对6具离体猪脊柱标本进行单节段或双节段模拟经皮椎体成形术。测量穿刺路径准确性(Gertzbein-Robbins分级)、骨水泥渗漏分型及骨钻峰值压力,评估不同密度的椎体皮质骨与松质骨对骨科机器人执行自主椎体穿刺准确性及骨水泥渗漏情况。结果模拟穿刺64个离体猪椎体,其中Gertzbein-Robbins分级A级53椎,B级8椎,C级3椎。A级椎体的皮质骨压力(6.663±0.319)N,低于B级和C级的(8.348±0.418)和(11.500±0.600)N,差异有统计学意义(F=341.000,P<0.001);A、B、C级椎体的松质骨压力分别为(3.660±0.317)、(3.594±0.608)、(4.117±0.257)N,差异无统计学意义(F=2.496,P=0.091)。骨水泥无渗漏40椎、Ⅰ型(注入椎体内渗漏至椎体周围)20椎、Ⅱ型(注入椎体内渗漏至椎管内)3椎,总体渗漏发生率为36%(23/64)。无渗漏、Ⅰ型与Ⅱ型渗漏的皮质骨峰值压力分别为(6.638±0.301)、(6.792±0.404)、(6.753±0.473)N,松质骨压力峰值分别为(3.634±0.279)、(3.783±0.423)、(3.920±0.255)N,差异均无统计学意义(F=1.521,P=0.227;F=2.106,P=0.131)。结论新型骨科机器人在自主穿刺推进过程中穿过皮质骨穿刺压力较高时自主穿刺路径准确性降低,且侵犯椎弓根的概率增加;皮质骨与松质骨的穿刺压力对骨水泥渗漏的发生率无明显影响。

摘要：目前,在带有视差场景的图像对齐中,主要难点在某些无法找到足够匹配特征的区域,这些区域称为匹配特征缺失区域.现有算法往往忽略匹配特征缺失区域的对齐建模,而只将有足够匹配特征区域中的部分单应变换系数(如相似性变换系数)传递给匹配特征缺失区域,或者采用将匹配特征缺失区域转化为有足够匹配特征区域的间接方式,因此对齐效果仍不理想.在客观事实上,位于相同平面的区域应该拥有相同的完整单应变换而非部分变换参数.由此出发,利用单应变换系数扩散的思想设计了一个二步网格优化的图像对齐算法,简称单应扩散变换(Homography diffusion warping,HDW)算法.该方法在第一步网格优化时获得有足够匹配特征区域的单应变换,再基于提出的单应性扩散约束将这些单应变换系数扩散到邻域网格,进行第二步网格优化,在保证优化任务简洁高效的前提下实现单应变换系数的传播与图像对齐.相较于现有的针对视差场景图像对齐算法,所提方法在各项指标上都获得了更好的效果.

摘要：针对难变形金属小模数齿形件采用传统滚齿及插齿方法制备时,存在材料利用率低、强韧性不足等问题,提出采用分形旋压方法实现此类小模数齿形件的完整近净成形。以模数为0.3的30CrMnSiA合金结构钢小模数齿形件为研究对象,设计制作了难变形金属小模数齿形件分形旋压成形工艺装备,并基于旋压成形试验进给研究了渐进式进给、主轴正反转进给和间歇式进给3种不同成形方式及有/无电流辅助条件对难变形金属小模数齿形件分形旋压的影响规律。结果表明:采用渐进式进给成形方式时,旋压成形缺陷最少,但所获得的轮齿饱和度仅为70.2%;采用正反转式成形方式时,成齿区易出现预成形齿顶与旋轮轮齿啮合错位而导致被两次分形的缺陷;采用间歇式进给式成形方式时,成齿区齿顶部分出现大量毛刺;采用渐进式成形方式,相同试验条件下,通入脉冲电流后,材料塑性变形能力显著提升,轮齿饱和度提高到95.7%。采用电流辅助分形旋压成形获得的小模数齿形件齿廓偏差为0.029 mm、齿距偏差为0.015 mm。

摘要：文本验证码具有友好和易于理解的特点,被广泛应用于众多互联网应用的安全防御机制中。传统的文本验证码通过将字符扭曲变形或者增加背景噪声来提高安全性,但随着深度学习技术的发展,其安全性难以为继且过度变形的字符会对人类用户识别带来新的难题。为了解决上述问题,本文提出了一种带有随机化策略的扰动优化框架(Perturbation Optimization Network with Randomization for Text-based CAPTCHAs Generation,PORG),用于生成对人类友好但机器难以破解的文本验证码图像。该框架基于先进的扰动方法设计出扰动生成网络(Perturbation Generation Network,PGN),构建丰富的图像扰动因子并应用随机化策略生成多样化的验证码图像。现有方法所生成的扰动因子容易破坏验证码图像传递的视觉信息,对人类用户的识别造成负面影响,违背了验证码设计的初衷,因此本文提出了一种扰动优化网络(Perturbation Optimization Network,PON)对生成的扰动因子进行优化,通过在图像特征层面上扩展距离并在全局层面上缩小差距,使得所生成的验证码在保持人类友好性的同时有效地对抗攻击者模型。本研究在8个真实世界数据集上进行的大量实验,证明了所提出框架模型的优越性,例如在CNKI数据集上,攻击模型的准确率从90.03%降至0.12%。

摘要：“碳达峰”和“碳中和”是当今社会的热点议题。高校的碳减排是保障“碳中和”的重要工作,高校建筑运行阶段的碳减排更是其中的关键一环。以广州大学城某校区为研究对象,探究夏热冬暖地区校园建筑运行阶段的碳减排潜力。使用Energy体的减排率,为高校管理部门制定合理的“碳中和”行动路线提供数据参考。

摘要：形状记忆合金(SMA)作为一类仿人肌肉驱动的智能柔性驱动材料,在机器人及高端制造等领域逐步得到应用,但由于SMA的热力学效应,造成输入输出之间存在强饱和回滞非线性,从而影响了驱动性能.此外在引入负载后,SMA柔性驱动部件输出性能表现出更为复杂的驱动特性.因此,如何有效抑制带载条件下SMA柔性驱动部件强饱和非线性影响,成为提升驱动性能的关键.针对此问题,本文重点研究带载条件下SMA柔性驱动部件的建模及驱动控制算法.针对SMA驱动部件中的强饱和非线性特性,本文提出一类修正(MGPI)回滞模型来进行表征.通过设定线性输入形状函数,不仅有效解析表征SMA驱动部件中的饱和回滞非线性,并且便于控制器设计.基于MGPI模型,考虑柔性驱动部件的动态特性,本文提出了带载条件下的SMA柔性驱动部件的自适应神经网络控制算法,实现考虑内部非线性和外部干扰条件下的驱动精度有效提升,并保证全局稳定性.

摘要：当前大多数的先加密后压缩ETC(encryption-then-compression)方法只能够获得有限固定的压缩率,而无法获取到实际需求的任意压缩率。针对此问题提出一种具有任意压缩率的加密彩色图像有损压缩算法,该算法采用均匀下采样和随机下采样有机结合的方式对加密图像进行压缩,以获得加密图像的任意压缩率。接收方接收到加密图像的压缩序列后通过解压解密获得解密图像,随后把从解密图像有损重构原始图像的过程表征为一个结合下采样压缩方式约束的最优化问题,并设计一种基于卷积神经网络的有损ETC系统图像重构模型ETRN(ETC-oriented reconstruction network)来求解该优化问题。ETRN模型包含浅层特征提取层SFE(shallow feature extraction)、残差堆叠模块RIR(residual in residual)、残差信息补充模块RCS(residual content supplementation)、下采样约束模块DC(down-sampling constraint)。实验仿真结果表明,提出的加密彩色图像有损压缩算法能够获得优秀的加密压缩和重构性能,充分体现了该方法的可行性和有效性。

摘要：目的分析胶质母细胞瘤免疫微环境中相关免疫细胞及免疫抑制因子的表达。方法纳入2020年11月至2021年4月在暨南大学附属第一医院和广东三九脑科医院行手术切除并保存完整的30例胶质瘤标本,均为胶质母细胞瘤,IDH野生型,免疫组化染色检测胶质母细胞瘤免疫微环境中T淋巴细胞(CD3^(+)、CD4^(+)、CD8^(+)T细胞)、抑制性免疫细胞[FoxP3^(+)调节性T细胞(Treg)]、免疫抑制因子[转化生长因子-β(TGF-β)]和免疫抑制信号[细胞程序性死亡蛋白配体(PDL1)]分布和表达。结果CD4^(+)T细胞在胶质母细胞瘤中占比极低;15例(50%)CD3^(+)T细胞占比>3%,CD8^(+)T细胞分布与CD3^(+)T细胞相似;仅2例(6.67%)检测到极少FoxP3^(+)Treg细胞。24例(80%)胶质母细胞瘤胞质强阳性表达TGF-β,且其表达与CD3^(+)T细胞分布存在相关性,TGF-β高表达区域未见CD3^(+)T细胞,TGF-β低表达区域CD3^(+)T细胞分布较广;无一例检测到PDL1表达。结论TGF-β蛋白在胶质母细胞瘤中呈高表达,未来针对TGF-β为靶点设计的药物或免疫疗法可能有助于胶质母细胞瘤的临床治疗。

摘要：针对传统Ⅴ形直线超声电机驱动电压较大、驱动电路复杂,在配合变压器驱动时不利于结构微型化的问题,提出了一种利用叠层压电陶瓷驱动的低压Ⅴ形直线超声电机。在对Ⅴ形直线超声电机的运行机理进行理论分析的基础上,设计了基于叠层压电陶瓷的Ⅴ形振子并进行了夹持装置的结构设计,进一步制作样机并开展了阻抗实验,测试了样机的外输出特性。实验结果表明:电机的驱动频率位于36~38 kHz,在37 kHz,50 Vpp的驱动电压激励下,其最大输出力为25.8 N,最高空载速度为1.221 m/s,可在低压驱动下输出大推力,直线超声电机的驱动性能得到了提高。