上海大学学报(自然科学版)

马志鹏, 栗风永, 张新鹏

2013, 19(2): 111-115. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.001

摘要 ( 1743 )

PDF (1943KB) ( 996 )

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提出了一种以半色调图像为载体的基于汉明码与从属像素补偿的信息隐藏方法. 将载体半色调图像像素分为主像素和从属像素, 主像素用来承载秘密信息, 从属像素作为主像素的补偿位, 通过从属像素的修改来避免隐写图像视觉效果下降. 与此同时, 主、从像素一一对应的配对方式简化了从属像素的选择, 提高了图像像素的利用率.在信息嵌入的过程中引入汉明码, 既提高了嵌入率, 又降低了原始像素的修改比例. 通过实验对比分析可以看出, 本方法在嵌入率和隐写图像的视觉效果上均超过了已有的半色调图像隐写方法.

WSN 中一种基于LEACH 协议的改进算法

周洁1,2, 石志东1, 张震1,2, 单联海2,3, 房卫东1,2

2013, 19(2): 116-119. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.002

摘要 ( 2170 )

PDF (2353KB) ( 1407 )

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在无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)中, 如何解决漏斗效应、有效平衡节点的能量分布, 是延长网络生存时间的关键问题. 针对漏斗效应提出一种基于低功耗自适应集簇分层型(low energy adaptive clustering hierarchy, LEACH)协议的改进簇首控制算法(cluster control based on LEACH, CC-LEACH), 通过sink 辅助选择簇首分布. 仿真证明, 这种新型簇首选择机制能更好地进行能量均衡, 延长网络生命周期.

基于位置直方图的单次JPEG 压缩质量因子检测

张军华, 吕东辉

2013, 19(2): 120-125. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.003

摘要 ( 2152 )

PDF (936KB) ( 795 )

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提出了一种针对经过JPEG (joint photographic experts group, 联合图像专家小组) 压缩但保存为bmp 或tiff格式图像的质量因子检测新方法. 通过统计待测图像灰度直方图, 获取最大值所对应的指定灰度级. 然后将待测图像进行8×8 分块, 统计每个8×8 小块中指定灰度级所对应的位置直方图. 最后将所有块对应的位置直方图累加,作为待测图像中指定灰度级的位置直方图, 根据压缩前后的位置直方图差异估计质量因子. 实验结果表明, 本方法可以有效地检测图像质量因子且正确率较高. 最后, 分析了单次高质量因子压缩图像的相似度曲线在高质量因子处的导数特点, 并提出了改进方案. 实验结果表明, 改进方案较大地提高了高质量因子的检测正确率.

蓝牙4.0标准规范下的模糊指纹定位算法

李娟娟1, 张金艺1,2,3, 张秉煜1, 周荣俊2, 唐夏2

2013, 19(2): 126-131. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.004

摘要 ( 5452 )

PDF (1026KB) ( 3749 )

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蓝牙技术的普及以及蓝牙4.0标准规范的提出, 使得利用蓝牙技术实现室内定位具有极其广阔的应用前景.把模糊理论应用于蓝牙室内定位系统, 提出一种模糊指纹定位算法. 基于该算法的定位过程分为离线和在线两个阶段: 离线阶段建立模糊指纹库; 在线阶段对手机客户端进行实时模糊决策定位. 仿真实验结果表明, 该算法的平均定位误差为1.36 m, 相比于传统的指纹标定法, 其定位精度提高约49%, 而计算量缩减至原来的1/c, 其中c为模糊聚类类别数.

一种新型OOFDM 符号同步技术

倪宝景, 李迎春, 韩景龙, 姜鹏, 傅磊

2013, 19(2): 132-137. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.005

摘要 ( 1975 )

PDF (3499KB) ( 1010 )

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提出了一种简单、低复杂度、鲁棒性强的光正交频分复用(optical orthogonal frequency division multiplexing, OOFDM) 符号同步技术, 并予以实验验证. 算法的主要思想是在OFDM 符号的第0 子载波上加载编码的直流(direct current, DC)信号, 达到在接收端进行OFDM 帧同步和符号同步的目的. 由于该技术利用了本就闲置的第0 子载波, 不会额外损耗系统的带宽, 因此, 适用于OFDM 无源光网络(OFDM-passive optical network, OFDM-PON)系统. 在20 km标准单模光纤通信系统中, 运用该同步算法实现了2.667 Gbit/s的实时数据传输. 该技术还提供了在物理层增加网络安全机制的功能, 实现了点到点和点到多点的OOFDM 网络的符号同步.

三值光学计算机自动解码器

顾莹莹, 金翊

2013, 19(2): 138-143. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.006

摘要 ( 2171 )

PDF (2160KB) ( 1068 )

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解码器是三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)中负责将运算器输出的结果从三值光信号变换成对应的电信号的部件. 根据现有三值光学计算机的实际状况, 实现了一款自动千位三值光学计算机解码器系统.该系统由4 个数码摄像头和嵌入式系统组成: 利用摄像头采集三值光学处理器输出的运算结果的图像, 由嵌入式系统处理这些图像以获得运算结果的数值. 嵌入式系统中的软件包括拍照控制、数值生成和输出控制三个主要部分.创建的地址定位技术可解决运算器输出图像与摄像头拍摄图像在像素数量上差别过大的问题. 提出并实现的降蓝技术可解决蓝光对液晶暗状态的严重干扰问题. 建立的自检机制可提高解码结果的准确性和可靠性.

负荷跟踪型发电系统协调控制方式的智能化

马立新, 江霓, 袁淑娟

2013, 19(2): 144-149. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.007

摘要 ( 2141 )

PDF (1255KB) ( 800 )

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针对智能电网中火力发电的主要设备——锅炉中蒸汽温度控制系统的时变特性和系统大滞后特性, 电网要求发电机组既能快速响应负荷变化, 又能保证自身的安全、稳定、经济运行. 为了提高电力系统的安全运行水平, 以及常规电源的利用效率, 结合了锅炉对负荷需求响应快, 以及汽轮机随主蒸汽压力变化平稳的优点, 提出了一种负荷跟踪型的机炉协调控制方式, 并加入了基于模糊PID(proportional-integral-derivative, 比例-积分-微分)算法控制的智能时间常数补偿环节. 该环节能在负荷变化较大、需要利用锅炉蓄热时发挥作用. 仿真实验结果表明, 与常规PID 控制的协调系统相比, 模糊PID 控制能够得到更佳的动态性能参数和控制效果.

一类修正的幂外推法加速PageRank 计算

顾传青, 王磊

2013, 19(2): 150-153. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.008

摘要 ( 1893 )

PDF (495KB) ( 1017 )

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PageRank 是网络信息检索和搜索引擎中的一种重要的排序算法. 设计了2 种改进的方法加速计算PageRank, 即一种基于超链接的网页重要性评估, 并详细介绍了改进算法的过程及算法的执行. 数值实验结果说明了改进算法的有效性.

q-对偶Aleksandrov-Fenchel 不等式的稳定性

刘其霞

2013, 19(2): 154-159. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.009

摘要 ( 2422 )

PDF (468KB) ( 938 )

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给出对偶Brunn-Minkowski 理论中3 个重要几何不等式的稳定性版本, 即对偶混合体积中对偶Minkowski 不等式与对偶等周不等式的稳定性版本, 以及q-对偶混合体积中q-对偶Aleksandrov-Fenchel不等式的稳定性版本.

生灭分枝树连通分支的平均规模

傅云斌1,2, 唐堰2

2013, 19(2): 160-164. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.010

摘要 ( 2116 )

PDF (523KB) ( 715 )

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基于随机图将生物繁衍过程描述为随机图过程-随机分枝树, 建立了依赖年龄的生灭分枝树模型, 并研究了分枝树的若干拓扑性质. 首先, 给出任意节点的首生年龄和末生年龄的分布及生产年龄的顺序统计量分布. 然后, 得到以年龄t 的节点为根节点的连通分支的平均规模.

混合泊松分布的随机序

郁美玲1, 赵飞2

2013, 19(2): 165-169. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.011

摘要 ( 1895 )

PDF (491KB) ( 874 )

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研究了混合泊松分布类的随机控制序、失效率序以及失效率函数, 证明了混合泊松分布类相对其结构分布类的随机控制序(失效率序)是保随机控制序(失效率序)的, 但是结构分布类相对其混合泊松分布类的随机控制序却不一定是保随机控制序的, 并通过实例证明了混合泊松随机变量的失效率函数并非都是递增的.

向量压缩控制与压缩单调函数

周美秀1, 张小明2, 严文兰3

2013, 19(2): 170-175. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.012

摘要 ( 1684 )

PDF (522KB) ( 785 )

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通过定义向量压缩控制与压缩单调函数, 给出压缩单调函数的微分判别定理, 用以克服向量控制和Schur凸凹函数的缺点. 通过实例说明, 向量压缩控制比经典的向量控制要狭窄, 压缩单调增(减)函数比Schur凸(凹)函数范围要广.

中子星辐射引力红移的量子真空极化修正

陈家麟1, 季沛勇1,2

2013, 19(2): 176-180. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.013

摘要 ( 2361 )

PDF (529KB) ( 1196 )

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测量中子星表面辐射谱的引力红移被认为是探究这类致密天体基本物理特性最为直接有效的手段. 但是,脉冲星、磁星这些强磁化中子星表面的辐射红移不仅源于引力的作用, 还需要考虑星体表面的磁化等离子体以及由超强磁场所诱导的量子电动力学(quantum electrodynamics, QED) 真空极化效应对辐射的电磁作用. 运用Gordon有效度规理论研究磁化等离子体以及QED真空极化效应对星体辐射的影响. 计算结果表明, 一般情况下对辐射引力红移的修正起主要作用的是星体表面的磁化等离子体, 但在某些特定情况下, 还必须考虑QED真空极化效应的作用.

低雷诺数下机翼复杂绕流的气动特性实验

陆韵, 翁培奋, 丁珏

2013, 19(2): 181-185. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.014

摘要 ( 1984 )

PDF (7977KB) ( 857 )

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在上海市应用数学和力学研究所SIAMM400 低速低湍流度风洞中, 对自行设计的GA-1060 机翼在低雷诺数下复杂三维绕流的气动性能进行了相关的实验研究, 并与NACA0012 翼型形成的矩形机翼绕流气动性能进行了比较. 结果表明: 在低雷诺数下GA-1060 机翼前缘较为钝厚, 有一定弯度, 厚度较小的外形使其具有更好的综合气动特性; 在较大攻角情况下, 升力系数和升阻比等参数均有较大提高, 6° 攻角时升阻比可增加到27%; 流动分离与翼尖涡的相互作用在一定程度上影响了翼尖涡的生成和发展.

湍流二元电解质流动和传质特性的数值模拟

周晓兰, 刘财喜, 董宇红

2013, 19(2): 186-190. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.015

摘要 ( 2360 )

PDF (1444KB) ( 932 )

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应用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)、传质学和电化学理论, 建立了二元电解质溶液湍流运动的物理和数学模型. 针对恒电流情况, 通过数值计算研究了电解质溶液的传质和运动特性, 讨论电解质溶液平均浓度场随电解时间的演变规律和电解质湍流流场结构, 分析不同Schmidt 数以及交换电流密度大小对电解质溶液平均浓度场和脉动场的影响.

基于预处理技术的扰动风对多段翼型非定常绕流作用的数值模拟

张海军, 李孝伟

2013, 19(2): 191-196. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.016

摘要 ( 2211 )

PDF (3290KB) ( 717 )

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运用双时间推进法和动态嵌套网格技术对扰动风作用下的多段翼型非定常绕流进行了数值模拟. 首先, 结合预处理技术对麻省理工学院(Massachusetts Institude of Technology, MIT) 的翼型模型在扰动风作用下的流动进行数值模拟, 并运用其实验结果验证程序的正确性; 然后, 对多段翼型在周期性的扰动风作用下的非定常粘性绕流进行数值模拟, 得到非定常情况下气动力随扰动风变化的迟滞规律. 计算范围内的结果表明: 扰动风的频率越低, 幅度越大, 多段翼型整体上的气动力越大; 扰动风的频率越高, 幅值越大, 对多段翼型的气动力影响越大.

高庙子膨润土和砂混合物膨胀变形特性及其预测

孙德安, 邵莉娜

2013, 19(2): 197-202. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.017

摘要 ( 2053 )

PDF (1679KB) ( 883 )

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以高庙子钠基膨润土为试验材料, 利用单向固结仪进行一维浸水膨胀、浸水湿陷以及膨胀力试验, 分析了该膨润土在不同掺砂率下浸水膨胀和湿陷变形特性等问题, 并根据蒙脱石孔隙比的概念, 分析了饱和时的膨润土及其掺砂混和物的变形特性. 试验结果表明, 在低掺砂率下充分吸水膨胀湿陷或不变形时, 膨润土与砂混合物的蒙脱石孔隙比与垂直应力的关系在对数坐标系中是一条直线, 并且可据此预测膨润土及膨润土掺砂混和物在不同的干密度、掺砂率下吸水至饱和时的变形量及膨胀力. 分析砂骨架孔隙比对高掺砂率膨润土混合物的试验结果, 可预测形成砂骨架时的垂直应力值.

CFRP 布约束混凝土矩形短柱轴压性能的非线性有限元分析

张智梅, 李贺林, 张晏戌

2013, 19(2): 203-207. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.018

摘要 ( 2324 )

PDF (6135KB) ( 859 )

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采用通用有限元软件Abaqus, 对轴心受压状态下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced ploymer, CFRP)布约束的混凝土矩形短柱的力学性能进行分析. 计算结果与实验结果吻合较好, 表明建立的有限元模型能够较好地模拟CFRP布约束的混凝土矩形短柱的轴压受力变形全过程. 最后, 探讨了CFRP布层数、倒角半径、截面长宽比和混凝土强度对约束混凝土强度的影响.

基于薄层单元法的单桩挤土效应数值模拟

赵健利, 冯旭

2013, 19(2): 208-214. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.019

摘要 ( 2147 )

PDF (1440KB) ( 1118 )

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通常预制桩施工会产生挤土效应, 这会对周围环境产生不利影响. 根据某桩基工程施工的实际情况, 利用大型有限元分析软件Abaqus, 通过在桩土间增加薄层单元的方法对单桩施工的挤土效应进行了数值模拟. 薄层单元的厚度取0.08 m, 其力学性质参数介于桩和土之间. 模拟时, 薄层单元近土侧与土中节点进行位移耦合, 而近桩侧则采用摩尔-库伦(Mohr-Coulomb)定律来反映桩体和单元之间的接触关系. 通过数值模拟, 探讨了外部荷载作用下抗压桩的变化特点, 得到了桩顶的荷载与桩入土深度的关系曲线, 分析了打入桩施工的有效影响距离和有效影响深度, 对比研究了有限元数值模拟结果与圆孔扩张理论的解析计算结果. 数值模拟结果表明, 单桩施工的水平向有效影响范围大约为5 倍桩径, 竖直向约为2 倍桩长. 数值模拟结果和解析计算结果比较接近. 使用薄层单元法进行打桩挤土效应数值模拟, 符合桩基工程施工的实际情况, 反映了桩土接触面的变形机理与受力状态. 这对桩基工程设计和施工具有一定的参考价值.

蚕蛹抗氧化肽的制备及其体外抗氧化活性评价

卢楠, 廖鲜艳, 翁新楚, 宋红生

2013, 19(2): 215-220. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.02.020

摘要 ( 2079 )

PDF (844KB) ( 735 )

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为更客观地评价蚕蛹抗氧化肽的抗氧化能力, 以人工胃肠模拟液对不同蛋白酶酶解物的抗氧化能力进行评价, 优选获得最佳的制备用酶——碱性蛋白酶. 在此基础上,以蚕蛹抗氧化肽总还原能力为指标, 利用响应曲面法(response surface method, RSM)优化碱性蛋白酶制备蚕蛹抗氧化肽的最佳酶解工艺. 结果表明: 碱性蛋白酶的最佳酶解条件为pH=8.30, 加酶量为15.34 μL(1 902 U), 温度为50.47 ℃, 时间为2.45 h; 在此条件下优化预测得到的2 mg 蚕蛹蛋白/mL 酶解液的总还原能力为0.434, 蚕蛹抗氧化肽对·OH 和DPPH· 自由基的半数清除率IC50 分别为4.51 与4.24 mg/mL.

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