上海大学学报(自然科学版)

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1. 基于速度障碍法和动态窗口法的无人水面艇动态避障

张洋洋, 瞿栋, 柯俊, 李小毛

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 1-16. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.021

摘要（2235）

PDF（pc）（16419KB）（1217）

速度障碍法是一种普遍应用在无人水面艇(unmanned surface vehicle, USV)上的动态避障方法, 但传统的速度障碍法未考虑无人水面艇运动学性能与障碍物运动信息误差的影响,也未明确何时开始避障与结束避障. 在速度障碍法的基础上, 用椭圆表示无人水面艇与障碍物, 给出一种求解椭圆切线的方法; 将动态窗口法与速度障碍物法相结合, 考虑无人水面艇的运动学性能, 只使用无人水面艇在给定时间内能到达的速度和方向进行避障计算; 通过比较碰撞时间与无人水面艇避开障碍物所需的时间来确定何时开始避障, 并提出一种结束避障的判断方法; 为了减小障碍物运动信息误差的影响, 提出了一种虚拟障碍物方法. 最后, 通过仿真实验验证了该避障方法的可行性与有效性.

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2. 无人水面艇岛礁海域完全遍历路径规划

钟雨轩, 葛磊, 张鑫, 彭艳, 杨毅, 李小毛

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 17-26. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.020

摘要（1642）

PDF（pc）（3863KB）（375）

针对无人水面艇(unmanned surface vehicle, USV)对岛礁海域自主测绘时存在的任务计算量大、场景复杂等问题, 提出了一种考虑主动方向的动态栅格法与启发式搜索算法. 该方法基于动态栅格法进行环境建模, 利用优先级启发式算法选择进行遍历的路径点, 并在无人水面艇陷入死锁时通过启发式搜索算法产生走出死锁点的最优路径. 仿真实验结果表明, 该方法能使路径规划的性能得到较大的提升, 且规划出的路径更为合理有效, 满足无人水面艇对岛礁区域测绘时的路径需求.

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3. 基于3D激光雷达的无人水面艇海上目标检测

李小毛, 张鑫, 王文涛, 瞿栋, 祝川

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 27-36. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.022

摘要（2213）

PDF（pc）（9428KB）（660）

无人水面艇(unmanned surface vehicle, USV) 实现自主导航避障需要实时感知周围的环境信息, 检测出威胁无人水面艇航行的障碍物, 而3D激光雷达在无人系统障碍检测中起重要作用. 提出了一种基于3D激光雷达的障碍检测算法, 即将一个周期内的3D激光点云投影到2.5D栅格地图中, 对障碍物进行聚类分割；对栅格中的原始点云数据进行特征提取, 表示为椭圆障碍物. 而多帧激光数据采用最近邻数据关联识别出其中的动态障碍物, 并用卡尔曼滤波实时跟踪. 基于电子海图的仿真激光数据验证了该方法在无人水面艇障碍检测中的有效性.

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4. 一种海水采样对接传输装置的设计

杨超1, 郭伟其2, 金左文3, 杨毅4, 李小毛4, 刘明确4, 彭艳4

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 37-46. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.008

摘要（968）

PDF（pc）（6655KB）（202）

为解决采样海水从吊放式采水器到储存分配系统对接传输问题, 根据海水取样要求, 提出了一套海水从采水器到分配储存系统的对接传输装置设计方案. 对接传输装置由上定对接头和下对接座组成, 其中上定对接头的导向爪组与下对接座的锥钢套采用杆锥方式的粗对接,以补偿上定对接头滑套中心底锥孔与下对接座导向锥管的二次精对接定位误差, 降低其定位精度要求. 这样, 从机械结构上保证了采水器到分配储存系统的海水偏心流道的O形密封圈装配要求. 为了消除对接过程中各种变差对系统的影响, 该装置采用了弹簧阻尼减震, 再配以波纹管柔性连接补偿轴向位移及径向偏心, 目的是为延长装置寿命. 基于SolidWorks Motion仿真还原了整个对接系统定心过程, 揭示了装置中各种变差对系统的影响. 再基于SolidWorks Simulation仿真了导向爪组在对接过程中的受力状态, 验证了整个装置结构设计的合理性.

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5. 基于结构森林边缘检测和Hough变换的海天线检测

徐良玉1, 马录坤1, 谢燮1, 彭艳1, 彭艳青2, 崔建祥1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 47-55. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.018

摘要（1878）

PDF（pc）（20904KB）（556）

海天线是海面环境图像所具有的重要特征之一, 海天线的检测对划分海空、海界区域以及目标检测有重要作用. 提出了一种结合结构森林快速边缘检测和概率Hough变换的海天线检测方法. 首先通过高斯低通滤波来减小海面浪纹、光照反射等局部纹理影响, 然后使用已完成训练的结构化随机森林为每个像素贴上边缘标签——二值化, 最后通过Hough变换原理拟合海天线. 实验结果表明, 该方法可以较好地忽略局部干扰边缘, 强化边界提取, 对复杂海天背景下的海天线检测具备鲁棒性和高准确性.

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6. 无人水面艇仿真系统设计与实现

胡辛明1, 张鑫1, 钟雨轩1, 彭艳青2, 杨毅1, 姚骏峰1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 56-67. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.019

摘要（1340）

PDF（pc）（7648KB）（279）

无人水面艇(unmanned surface vehicle, USV)的海上调试成本高、难度大、效率低.为了减少海上调试工作量, 设计了仿真系统, 规划了仿真流程, 为无人水面艇控制系统的测试和分析提供了平台. 该仿真系统包括5 个模块: 显控模块用于全局路径规划和综合信息监控; 数据仿真模块模拟障碍检测传感器与位置和姿态传感器数据; 障碍处理模块对检测数据进行预处理、栅格化、聚类和拟合, 并对拟合后的动态障碍进行跟踪; 导航和避障模块嵌入视线制导(line of sight, LOS)导航和椭圆聚类-碰撞锥推演的动态避障算法; 运动控制模块采用广义预测控制-比例积分(generalized predictive control-proportion-integral-derivative, GPC-PID)串级控制方法. 各个仿真模块具有独立性, 可根据不同需求替换. 仿真实验结果表明了该系统设计的正确性和合理性.

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7. 对称张量特征值问题的一种预处理迭代算法

顾传青, 李龙

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 68-72. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.009

摘要（792）

PDF（pc）（491KB）（181）

移位对称高阶幂法(shifted symmetric high order power method, SS-HOPM)是一种求解张量Z-特征值的著名迭代算法. 用Newton法对该算法实施初值预条件处理, 得到了对称张量特征值问题的一种Newton预条件移位对称高阶幂法(preconditioning SS-HOPM, PSS-HOPM). 用两个数值例子验证并得出, 与SS-HOPM相比, 该算法在几乎不增加计算时间的条件下能计算出更多的特征值.

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8. 硅油中Ostwald系数的测定

徐毅1, 徐言言1, 袁彬2

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 73-80. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.04.011

摘要（777）

PDF（pc）（3589KB）（294）

随着中国对电力建设的投入不断增加, 硅油作为一种电绝缘性能优良、环境友好的绝缘油受到业内普遍关注. 利用目前技术比较成熟的气相色谱检测方法, 对硅油作为变压器绝缘介质油中的溶解性气体的奥斯特瓦尔德系数进行了检测, 得到了多组平行性较好的硅油的奥斯特瓦尔德系数, 填补了国内硅油作为变压器绝缘油缺乏相应的检测参数的空白.

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9. 高校餐厨垃圾制沼气与中水回用联合改造系统

马振1, 万皓2, 张萌2

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 81-90. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.04.010

摘要（760）

PDF（pc）（4174KB）（254）

针对高校餐厨垃圾与生活污水的处理现状, 提出了构建餐厨垃圾制沼气与生活污水回用良性互补的联合节能改造系统的思路, 为高校节能工作创建了新的改造模式. 在不同的餐厨垃圾与污泥混合比例条件下进行了产沼气实验, 当混合比为1:1 时, 40 d 后的累积沼气产率最大, 为621 mL/(g·VS), 挥发性固体(volatile soild, VS) 含量去除率高达67.5%, 产甲烷效率为78.6%, 为最佳混合比例. 1:1 混合底物反应后溶解性化学需氧量(solluted chemical oxygen demand, SCOD)、溶解性碳水化合物及蛋白质的去除率分别为55.7%, 68.7%, 22.7%, 较餐厨垃圾的发酵显著提高, 底物的pH 值基本在6.8~7.2 之间. 通过对上海大学南区进行的节能估算可知, 改造后每年可节省耗能费约26 万元, 具有较好的经济效益.

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10. 气相色谱-质谱联用技术定向筛查在用液体类油田化学助剂中8种有机氯化物

胡志猛1, 夏凌燕2, 邵红云2, 蒋绍辉2, 赵俊桥2, 郑柯文1, 陈征1, 任国发1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 91-100. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.03.015

摘要（619）

PDF（pc）（9350KB）（165）

采用气相色谱-质谱联用技术建立了一种适用于定向筛查在用液体类油田化学助剂中8种有机氯化物的分析方法, 考察了样品制备及仪器分析参数对分析过程的影响. 该方法确定8种目标化合物的线性范围为2~100 ng/μL, 相关系数均大于0.99, 仪器检出限范围为10~120 ng/mL. 在3个基质加标实验中, 各目标化合物的回收率范围为77.2%~93.5%, 相对标准偏差小于7%, 适合实际样品中目标化合物的定向筛查. 应用该方法对胜利油田提供的液体类油田化学助剂混合样品进行了有机氯化物的定向筛查, 结果表明混合样品中无相关有机氯化物检出, 并对产生这一结果的原因进行了解析.

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11. 道路灰尘中多环芳烃的污染特征、来源解析及其健康风险评估

李红, 沈鑫豪, 王玉洁, 唐量, 吴明红, 马静

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 101-111. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.03.017

摘要（1452）

PDF（pc）（8867KB）（229）

采用网格布点法在上海中心城区采集了夏冬两季112 个道路灰尘样品, 用以评估上海市中心城区道路灰尘中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) 的浓度水平及其对人体健康的潜在影响, 同时定性解析了路面灰尘中多环芳烃的来源. 着重分析了美国环保署优先控制的16 种多环芳烃, 测得夏季 $\100dpi \inline $$\sum_{16}$$$ PAHs 浓度范围为0.817~21.800 μg/g, 平均值为10.400 μg/g; 冬季 $\100dpi \inline $$\sum_{16}$$$ PAHs 浓度范围为4.08~59.90 μg/g, 平均值为23.70 μg/g. 对于功能区差异的研究显示, 冬夏两季PAHs高值均出现在交通枢纽、施工区和商业区等区域, 而低值则出现在近江区、空旷区和近绿地区等区域, 且冬季 $\100dpi \inline \sum_{16}$ PAHs 浓度与人口密度有一定的相关性.通过特征比值法解析来源, 发现夏冬两季道路灰尘中PAHs 的主要来源存在一定的差异. 而健康风险评估显示, 虽道路灰尘中多环芳烃不具有潜在致癌风险, 但也存在一定的危害人体健康风险. 此外, 冬季道路灰尘中PAHs 的终生致癌风险(incremental lifetime cancer risk, ILCR)明显高于夏季, 且灰尘中PAHs 对成年人的终生致癌风险高于儿童.

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12. 顶空固相微萃取联合气相色谱法测定土壤中30种卤代烃化合物的方法

裴永强, 樊占春, 赵静, 岳建伟, 李永青, 李焕峰

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 112-120. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.03.012

摘要（621）

PDF（pc）（10273KB）（147）

采用顶空固相微萃取(head space solid phase micro-extraction, HS-SPME)技术测定土壤中30种卤代烃类化合物, 全面分析了影响目标物萃取效率的因素, 确定了最佳萃取条件. 采用顶空固相微萃取联合气相色谱法(HS-SPME gas chromatography, HS-SPME-GC)测定土壤中30种卤代烃化合物, 该方法在0.25~50.0×10³ ng/L范围内线性较好, 检出限为0.04~3.58×10³ ng/kg. 空白加标回收率为62.7%~122.0%, 相对标准偏差(relative standard deviation, RSD)为0.7%~14.9%.

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13. 非饱和南阳膨胀土的剪切强度及其预测

孙红云, 孙德安

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 121-127. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.01.018

摘要（729）

PDF（pc）（7567KB）（254）

膨胀土是一种随含水率变化而具有吸水膨胀、失水收缩特性的特殊土, 与普通黏土相比, 含水率对其强度特性影响更为显著. 为了探讨含水率对膨胀土强度的影响, 对压实南阳膨胀土进行了一系列直剪试验, 得到了在相同干密度及不同含水率条件下的抗剪强度. 试验结果表明, 南阳膨胀土的抗剪强度和黏聚力均随含水率的增大而减小, 内摩擦角受含水率的变化影响不大. 此外, 把宏观饱和度引入Bishop非饱和土强度公式中, 对试验结果与修正强度公式的计算值进行比较, 结果表明修正后的Bishop非饱和土强度公式可以较为精确地预测出非饱和膨胀土的强度.

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14. 拉压不同模量矩形板的双向弯曲问题

张良飞, 姚文娟

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 128-137. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.003

摘要（691）

PDF（pc）（3085KB）（178）

拉压不同模量矩形板的双向弯曲的中性轴可以从两个弯曲方向考虑. 基于不同模量理论, 利用静力平衡方程推导了不同模量矩形板的中性轴位置, 再利用Kantorovich变分法求解了不同模量矩形板的挠曲线方程, 并将得到的数值解和有限元解进行比较, 二者较为吻合. 计算结果表明, 当拉压不同模量的差异较大时, 不同模量弯曲矩形板的挠度不宜采用相同模量经典板壳理论. 该方法为分析不同模量矩形板和其他结构形式的板的弯曲问题提供了求解思路,并为其在工程中的应用提供了一定的理论参考.

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15. 基于训练序列的OOFDM采样时钟频率偏差估计算法

张镇, 宋英雄, 张俊杰, 顿涵, 郭松霖, 薛子威

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 138-146. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.011

摘要（1355）

PDF（pc）（9872KB）（227）

研究了光正交频分复用(optical orthogonal frequency division multiplexing, OOFDM)系统中采样时钟同步问题, 提出了一种基于训练序列互相关特性的易于硬件实现的采样时钟频偏估计算法. 算法的主要思想是对接收到的训练序列与本地已知训练序列作互相关, 利用该相关值周期性变化一次产生一个采样点数差的特性, 由少量加法器和一个除法器得到采样时钟频率偏差(sampling clock frequency offset, SCFO)值. 通过在一个强度调制直接检测的光正交频分复用(intensity-modulation and direct-detection-OFDM, IMDD-OFDM)系统上的实验, 验证了该算法具有较好的准确度和抗噪性能.

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16. 新型三阶SIR高阻带抑制双通带滤波器

姜逸飞1,2, 孟令琴1,2, 杨广立1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (1): 147-154. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.01.019

摘要（838）

PDF（pc）（6005KB）（946）

采用三阶信噪比(signal to interference ratio, SIR)干扰谐振器作为基本谐振单元, 通过调整阻抗比控制主频和第一杂散频率的位置, 设计了一种新型高阻带抑制双通带滤波器. 滤波器第一通带由主谐振频率产生, 第二通带由第一杂散频率产生. 运用三角耦合结构作为该滤波器的拓扑结构, 使得整体滤波器呈现出带外传输零点和阻带的高抑制度. 使用交指型耦合结构实现输入/输出端的强耦合, 得到较高的外部品质因数. 该滤波器的两个通带中心频率分别为1.57 GHz (GPS)和2.5 GHz (4G), 3 dB带宽分别为4.0%和2.4%. 结果表明, 测量结果和仿真结果基本吻合.

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17. Telocytes involvement in recovery after myocardial infarction

BANCIU Daniel Dumitru1,2, CRETOIU Dragos3,4, CRETOIU Sanda3,4, BANCIU Adela1,2,5

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 155-160. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2017.02.004

摘要（744）

PDF（pc）（1337KB）（228）

Myocardial infarction (MI) is a disorder that lowers the lifespan and quality of life. Reperfusion treatment as early as possible is the most effective solution, with an increased focus on post-MI medication. In the recovery process after MI, telocytes (TCs) appear to play an important role, which develops a large number of questions awaiting answers. Defining possible signaling mechanisms involved in recovery after MI may lead to identification the limits of current therapies, and development of new therapeutic solutions.

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18. 外泌体在肿瘤精准诊断与治疗中的研究进展

胡牧仁1, 陈婷2, 杨长青3, 葛步军1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 161-168. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2017.02.003

摘要（1006）

PDF（pc）（636KB）（397）

外泌体是一种细胞分泌的具有双层脂质膜结构的纳米级小囊泡, 几乎所有类型的细胞均可分泌外泌体. 外泌体携带核酸和蛋白质等多种具有生物活性的内容物, 不但在细胞间信息交流和信号转导的过程中起着重要作用, 而且参与了人体内各种病理生理过程. 肿瘤来源的外泌体参与调控肿瘤的生长发展和侵袭转移等过程. 外泌体在肿瘤的早期诊断、预后判断以及作为治疗工具方面的探索已经成为研究热点. 对外泌体在肿瘤的发生发展、转移侵袭以及在肿瘤精准诊断与个体化治疗方面的进展作一综述.

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19. 光敏剂在光动力治疗中的研究进展

韩晓博, 郑英虹, 杨力明

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 169-178. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2017.01.007

摘要（2845）

PDF（pc）（2514KB）（1002）

对光动力治疗(photodynamic therapy, PDT) 中常用的光敏剂进行了综述. 光动力治疗自问世以来, 已被广泛应用于肿瘤以及非肿瘤疾病的治疗. 在光化学反应中, 能够被光照激活并把能量传递给反应物, 而本身并不发生反应的物质被称为光敏剂. 光敏剂作为PDT 的一个重要影响因素, 其研究进展对于PDT 的发展起着非常重要的作用. 光敏剂大体分为三代:第一代以血卟啉衍生物为主, 第二代以卟啉、卟吩为代表, 第三代是在第二代的基础上进行化学基团修饰. 经过几十年的发展, 光敏剂的化学性质更加稳定, 副作用更加小.

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20. 求解PageRank问题的GMRES-Inout方法

顾传青, 邵晨晨

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 179-184. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.07.010

摘要（786）

PDF（pc）（520KB）（245）

PageRank算法已经成为网络搜索中的核心技术. 首先基于内外迭代法, 运用预处理的思想, 提出GMRES-Inout方法, 即重启的GMRES方法修正的内外迭代法; 然后,详细介绍该方法的具体过程及收敛性分析; 最后, 通过数值实验说明该方法的有效性.

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21. 芳砜纶纤维/聚四氟乙烯复合材料的性能

刘立起, 王旭, 谢旺, 俞鸣明, 方琳, 李红, 杨敏, 肖依, 任慕苏, 孙晋良

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 185-191. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.05.017

摘要（1400）

PDF（pc）（3763KB）（267）

采用热压工艺制备芳砜纶纤维(polysulfonamide fiber, PSAF)/聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)复合材料, 然后采用热重分析仪(thermal gravimetric analyzer, TGA)、差示扫描量热(differential scanning calorimetry, DSC)法、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、傅里叶转换红外(Fourier transform infrared, FTIR)、热场发射扫描式电子显微镜(thermal field scanning electron microscope, TFSEM)等方法研究了PSAF对所制备复合材料的力学性能、热稳定性、结构和微观形貌等的影响. 研究结果表明, PSAF 的加入提高了复合材料的力学性能, 使其具有优异的热稳定性能. 适量的PSAF较好地分散在PTFE基体中, PSAF 与PTFE 基体的界面结合较好, 且同时存在物理与化学结合.

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22. 焙烧工艺对磁选提纯氧化铁的影响

孙孝武, 王兴庆, 汤小泉, 舒淑奇

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 192-200. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.04.013

摘要（672）

PDF（pc）（3859KB）（219）

以城市生活垃圾焚烧炉渣中的废铁表层氧化铁鳞为原料, 通过粉碎-焙烧和磁选工艺提纯, 制取工业合格的氧化铁原料, 并研究了焙烧、磁场强度、粉末粒度等试验条件对磁选效果的影响. 结果表明, 在还原温度为750 ℃、还原时间为60 min、木炭质量配比为7%, 磁场强度为0.10 和0.08 T 的条件下进行二次磁选, 可以获得品位67.61%、铁回收率85.17%的氧化铁精粉.

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23. 内存空间在双空间存储器上的推移技术实验

展豪君, 金翊, 欧阳山, 石也强

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 201-215. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.01.017

摘要（719）

PDF（pc）（21788KB）（149）

详细介绍双空间存储器理论和其核心技术——内存空间推移技术的仿真实验. 证实了用非易失性随机存储器(non-volatile random access memory, NVRAM) 构建双空间存储器的可行性, 同时通过对8086CPU 系统的仿真实验, 证实了将内存空间在双空间存储器上推移之技术的正确性. 实验设置的目标系统包含一个8086CPU, 16 MB 的双空间存储器和16 个8位的推移锁存器. 目标系统中设置了2个不可闭窗和14 个可推移的窗框, 在不可闭的255 号窗壁中设置了8086CPU 的首指令和初始化程序, 在不可闭的254 号窗壁设置了8086CPU 的中断向量表和双空间存储器的推移向量表. 实验完成了8086CPU 的上电过程、自动执行初始化程序、正确执行中断命令、正确执行数据读写命令等操作, 并将CPU 对其1 MB 内存空间的随机读写访问自动落实为对16 MB 双空间存储器指定位置的实时随机访问; 实验还完成了随时修改推移锁存器的操作, 并以此将对应的窗框推移到了双空间存储器的任意位置. 实验结果为双空间存储器理论和内存空间推移技术奠定了基础.

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24. 振幅可调的圆周振荡机构

柯显信, 信继忠, 杨阳

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 216-224. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.008

摘要（1032）

PDF（pc）（14648KB）（283）

针对目前圆周振荡机构的振幅一般不具有可调性的问题, 研制了振幅可调的圆周振荡机构, 该机构主要包括偏心运动机构和自适应动平衡机构, 并对偏心运动机构进行动力学仿真和分析. 结果表明, 振幅可调圆周振荡机构的偏心运动机构可以同时实现0~50 mm 摆正幅度可调和2~36 rad/s 振荡频率可调, 动平衡机构可以补偿工作台上不平衡质量对机器运行带来的不利影响, 提高机器使用寿命. 振幅可调圆周振荡机构具有振幅调节简单方便、速度快,机构整体简单紧凑、连接刚性、承载能力强、易维护等特点, 在生物工程领域具有一定的应用价值.

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25. 电力传动中的扭振及振动抑制

杨影, 余衍谱, 黄锐, 韩冰

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 225-234. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.03.009

摘要（1114）

PDF（pc）（7004KB）（327）

传动系统中的机械扭振会引起控制系统控制的振荡, 从而加大机械传动装置的磨损,成为制约机械动态性能提高的主要原因. 通过并联谐振电路理论分析机械扭振发生的机理和扭振时的能量传递过程, 利用品质因数评估扭振的危害程度, 定量计算引发扭振的谐波转矩含量. 指出在大惯量负载时, 扭振危害程度更大, 较小的转矩谐波即可激发几十倍的扭矩. 最后,引入扭矩反馈抑制扭振, 给出了扭矩观测器的有限带宽设计方法, 指出基于扭矩观测器的反馈控制能增大谐振频率, 并对关键的系统参数进行了敏感性分析. 分析和仿真结果表明, 该方法可以很好地抑制谐振.

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26. 生物体中多溴联苯醚(PBDEs)的分布及毒性效应

徐奔拓, 吴明红, 徐刚

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 235-243. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.04.012

摘要（959）

PDF（pc）（1508KB）（362）

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)作为阻燃剂广泛存在于人们的生活环境中, 因其存在污染问题成为当前环境科学领域研究的一大热点. 通过分析近年来多溴联苯醚在生物体中的分布情况和甲状腺毒性、神经系统毒性、肝脏毒性、生殖发育毒性、免疫毒性等效应, 阐述了多溴联苯醚的毒性机理. 目的是为多溴联苯醚对生物体造成的影响提供切实可靠的理论支持, 引起人们对此类阻燃剂的关注与重视.

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27. 基于云平台的智能远程种植系统

郭鹏1, 李钧2, 张海燕3

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 244-251. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.02.021

摘要（1542）

PDF（pc）（10833KB）（229）

为解决休闲农园用户种植时间和经验匮乏问题, 设计了一种休闲农园云平台. 用户可通过云计算技术远程种植作物, 也可利用基于模糊控制的专家种植决策系统实现智能种植. 通过模糊聚类和自适应模糊推理系统对数据进行挖掘, 用户可实现云平台专家种植决策系统的私人订制. 实验结果证明该系统设计有效、可靠.

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28. 同阶双轨道连通图的超圈边连通性

姜海宁

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 252-256. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2016.05.004

摘要（879）

PDF（pc）（451KB）（258）

对于图G, 如果G−F 是不连通的且至少有两个分支含有圈, 则称F 为图G的圈边割. 如果图G 有圈边割, 则称其为圈可分的. 最小圈边割的基数叫作圈边连通度. 如果去除任何一个最小圈边割, 总存在一分支为最小圈, 则图G 为超圈边连通的. 设G = (G₁,G₂, (V₁, V₂))为双轨道图, 最小度δ(G) ≥4, 围长g(G) ≥6 且|V₁| = |V₂|. 假设G_i 是k_i-正则的, k₁ ≤ k₂且G₁ 包含一个长度为g 的圈, 则G 是超圈边连通的.

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29. Dirac 孤子族的三可积耦合及其双Hamiltonian 结构

李倩1,2, 夏铁成1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 257-266. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.04.022

摘要（758）

PDF（pc）（501KB）（275）

基于扩大的零曲率方程和矩阵李代数的半直和, 得到了Dirac孤子族的三可积耦合, 并借助变分恒等式得到了三可积耦合的双Hamiltonian 结构.

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30. Common least-squares solution to some matrix equations

REHMAN Abdur1,2, WANG Qingwen1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 267-275. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.012

摘要（672）

PDF（pc）（222KB）（366）

Necessary and sufficient conditions are derived for some matrix equations that have a common least-squares solution. A general expression is provided when certain resolvable conditions are satisfied. This research extends existing work in the literature.

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31. 求解混合整数规划问题的指数变差积分算法

于亚茹, 姚奕荣

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 276-289. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.05.010

摘要（849）

PDF（pc）（582KB）（297）

研究了一种求解混合整数规划问题的指数变差积分算法. 利用积分型总极小值理论及指数变差积分对混合整数规划问题进行研究, 通过变差积分函数的分析性质及混合整数规划的最优性条件, 结合牛顿法设计了一种求解混合整数规划的指数变差积分新算法. 运用Monte-Carlo 模拟方法实现整个算法, 数值结果表明该算法是有效的.

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32. 相位同步讨论哺乳动物的昼夜节律

樊庆端1,2, 刘曾荣1,3

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 290-297. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.005

摘要（982）

PDF（pc）（6703KB）（241）

实验表明哺乳动物视交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN)神经元集体涌现出的节律控制着中央神经中枢和外围组织, 从而形成哺乳动物的昼夜节律. 为了探索昼夜节律的涌现机制, 根据已有实验结果构建了SCN 神经元耦合网络, 并建立了描述昼夜节律的修正的Kuramoto 模型. 研究发现, 昼夜节律的涌现是通过相位同步来表达的. 另外, 讨论了模型参数对描述相位同步的序参数的影响, 其结果与生物学讨论吻合. 该模型为解释昼夜节律的产生机制提供了一个新思路.

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33. 表层嵌贴CFRP 板加固RC 梁的抗弯性能

张智梅, 张振波, 黄海涛, 张振凯, 熊浩

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 298-307. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.002

摘要（709）

PDF（pc）（4300KB）（171）

利用ABAQUS 有限元软件对表层嵌贴碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer/plastic, CFRP)板加固钢筋混凝土(reiforced concrete, RC)梁的抗弯性能进行非线性有限元分析. 通过模拟5 根表层嵌贴CFRP 板加固RC 梁, 并将数值模拟结果与试验结果、理论计算结果进行对比, 以此验证所建模型的正确性. 利用验证后的有限元模型深入分析嵌贴长度、开槽数量、加固方式、纵向配筋率对RC 梁抗弯性能的影响. 模拟结果表明: 嵌贴长度和纵向配筋率对RC梁的抗弯性能影响较大; 开槽数量、加固方式对RC梁的抗弯性能影响较小. 另外, 提出了CFRP 板的界限加固量公式.

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34. 基于改进α截集模糊TOPSIS方法的高校公共危机预警分级

徐洋, 于丽英, 林晨艳

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (2): 308-314. DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2015.02.010

摘要（630）

PDF（pc）（811KB）（250）

高校公共危机预警分级是高校公共危机预警管理的关键工作之一. 高校公共危机预警分级可依据危机事件和危机管理两个维度进行评测: 危机事件维度测度危机的影响程度、致灾强度和扩散程度；危机管理维度测度危机的认知度、承受度和管理有序度. 构建了涵盖15个指标的高校公共危机预警分级评价体系, 并提出了改进的截集模糊TOPSIS (technique for order preference by similarity to an ideal solution)的评价方法，然后结合模糊评价方法对5个高校公共危机事件进行实证研究.

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35. 基于分组鲁棒主成分分析的老电影修复

于冰1,2, 丁友东1,2, 董荪1,2, 黄曦1,2

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (3): 315-323. DOI: 10.12066/j.issn.1007-2861.1923

摘要（1111）

PDF（pc）（11530KB）（219）

以老电影视频为研究对象, 针对序列中存在的多种损伤类别, 提出一种基于分组鲁棒主成分分析(robust principal component analysis, RPCA)的统一修复方法. 采用镜头分割和去闪烁实现对视频序列的预处理. 在多分辨率金字塔框架下, 采用时空域分组的方式在最粗糙层构造观测矩阵, 依次执行基于交替线性法的RPCA 变换后, 根据帧间误差信息得到大面积破损位置; 利用上采样方式构造初步修复结果序列、破损掩模序列以及最近邻偏移矩阵集合, 继而对原始序列进行修改, 重复时空域分组RPCA 变换, 实现对老电影视频序列的修复. 实验结果证明, 该方法能够同时修复画面中的不同损伤, 并取得良好的效果.

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36. 3D-VR色彩视觉舒适度评价

田丰1,2, 许昊骏1, 王攀1, 侯小飞1, 华闵磊1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (3): 324-332. DOI: 10.12066/j.issn.1007-2861.1936

摘要（1040）

PDF（pc）（18973KB）（153）

随着虚拟现实(virtual reality, VR)技术的发展, 3D-VR视频已成为技术与商业热点. 3D-VR多机拍摄会导致部分画面出现色彩差异, 影响观众的观影体验. 定量分析视频中左右视差图亮度、饱和度、色相差异对观众舒适度的影响. 通过主观评价实验, 基于HSL (色相(hue)、饱和度(saturation)、亮度(lightness))颜色空间建立了3D-VR视频纹理差异与舒适度关系模型. 根据舒适度评价模型设计了舒适度预警平台, 为3D-VR影视内容创作和制作提供服务.

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37. 基于NMF 的老电影音频背景噪声修复算法

张叶君, 杨卫英

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (3): 333-341. DOI: 10.12066/j.issn.1007-2861.1940

摘要（1075）

PDF（pc）（8374KB）（156）

老电影音频资料经过长时间的存储会出现音频纯度低、存在噪声等问题. 利用非负矩阵分解(non-negative matrix factorization, NMF)算法对单声道音频中的背景噪声进行自动、快速检测和分离以去噪. 对非噪声和噪声信号分别建立相应的模型, 即前者使用正弦模型; 后者的模型通过对老电影中先验噪声信号进行训练得到, 然后使用一种条件受限的NMF 算法对音频中的背景噪声进行分离. 实验结果表明, 该算法在去噪效果上要优于直接滤波等去噪算法.

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38. VR在交互影视与游戏领域的应用综述

张婷婷1, 田丰1,2, 吕炜3, 王轶华4, 黄超1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (3): 342-. DOI: 10.12066/j.issn.1007-2861.1935

摘要（1637）

PDF（pc）（23502KB）（342）

虚拟现实(virtual reality, VR) 是近年来应用于交互影视和游戏领域中的重要技术. VR以其特有的沉浸感、交互性和构想性革新了影视游戏领域, 并显著提升了用户的体验效果. 概括归纳了VR 在影视游戏领域的前沿应用, 包括电影短片、纪录片、宣传片、娱乐游戏、教学应用、医疗和心理学交互应用等. 按交互等级可以将它们分为全景交互、剧情交互和完全交互. 对VR 交互内容面临的瓶颈以及VR 技术尚有的缺陷进行了分析, 包括VR 电影存在的瓶颈、当前VR 游戏及VR 设备存在的问题等. 最后展望了VR 技术未来的发展方向.

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39. 基于人脸识别的影视剧镜头自动标注及重剪系统

郎玥1, 周霁婷1, 梁小龙2, 张文俊1

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (3): 353-363. DOI: 10.12066/j.issn.1007-2861.1713

摘要（1275）

PDF（pc）（6062KB）（348）

利用基于深度学习的人脸识别技术, 建立了一种基于人脸识别的影视剧镜头自动标注及重剪系统, 用于实现影视剧重编辑过程中对镜头片段更好地管理、查找和重剪. 先对输入的影视剧视频进行镜头检测和分割, 获得并建立分镜参数. 在此基础上, 对镜头中出现的所有人脸进行检测和切割, 并采用预先训练好的包含350多位明星特征的模型库予以身份识别, 聚类后实现镜头的演员标注. 该系统也可依据指定演员对影视剧进行搜索, 并将其中所有包含该演员的片段自动重剪在一起. 实验结果表明, 该系统镜头分割模块的平均召回率达到95%以上, 对45°以内的人脸识别率达到92.45%, 且具有良好的鲁棒性.

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40. 3D 电影视觉舒适性研究综述

戴帅凡1, 田丰1,2, 黄超1, 唐海峰3, 吕炜4

上海大学学报(自然科学版) 2017, 23 (3): 364-377. DOI: 10.12066/j.issn.1007-2861.1941

摘要（857）

PDF（pc）（25147KB）（156）

良好的视觉舒适性是改善3D 观影体验的核心内容. 影响视觉舒适性的原因可以分为观影心理因素和观影生理因素, 已有研究具体包括视觉疲劳诱发因素分析、3D 电影舒适度评估、3D 电影舒适度改善. 基于相关研究成果, 阐述了3D 视觉舒适性研究现状, 归纳了3D 视觉疲劳度的诱发因素, 总结了3D 视觉舒适度评估的实验方法, 并对已有的评估模型进行分类,整理了3D 视觉舒适性解决方案, 分析了当前研究重点及其相互关系. 最后展望了3D 电影视觉舒适性研究未来的发展方向.

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2017年，第23卷