当期目录

2012年 第18卷 第4期    刊出日期：2012-08-30

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通信与信息工程

采用折叠型阶跃阻抗谐振器的新颖双频带带通滤波器

马德臣, 肖中银, 相亮亮, 黄春艳, 寇鑫, 吴效环

2012, 18(4):  331-334.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.001

摘要 ( 2314 )   PDF (1456KB) ( 1248 )  

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设计一种新颖的双频带带通滤波器(bandpass filter,BPF),可应用于无线局域网（wireless local area network，WLAN） IEEE 802.11 b/a (2.4/5.2 GHz).该滤波器是由折叠的阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resonator，SIR)外加2个枝节构成，并具有一个传输零点.该滤波器的2个通带分别由折叠型SIR的基频和一次杂散频率产生.为了满足输入和输出阻抗匹配的要求，改善双频段的通带性能，采用零度馈电方式.仿真结果显示，2个频带在2.4/5.2 GHz时的3 dB相对带宽分别为6.3%和3.4%.测量结果和仿真结果基本吻合.

面向基于内容图像检索的图像感知Hash

裴蓓,王朔中,倪丽佳

2012, 18(4):  335-341.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.002

摘要 ( 2622 )   PDF (7770KB) ( 1351 )  

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提出一种建立在HSV空间颜色分类和形态特征基础上的图像Hash方法，用于图像检索.将图像尺寸规格化，并根据HSV空间中各分量的取值范围，将像素归为11类，在各类颜色成分中提取亮度、大小、形态等特征，加权得到Hash值以构成图像库的索引表，从而实现基于内容的图像检索（contentbased image retrieval，CBIR）.与其他方法相比，用该方法提取的图像特征除颜色外还包含形态特征，能较好地体现图像内容.实验结果表明，该方法具有良好的性能.

结合小波金字塔的空频域亚像素图像配准

陈岳军, 孙广玲, 姚恒

2012, 18(4):  342-348.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.003

摘要 ( 2019 )   PDF (2078KB) ( 1594 )  

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基于图像序列的超分辨率重建，是利用同一场景的多幅低分辨率图像重建一幅高分辨率图像，其实现过程可分为两个步骤：首先，利用亚像素图像配准技术将所有的低分辨率图像配准；然后，利用配准的多幅图像重建一幅高分辨率图像.针对配准这一问题，提出一种新颖的图像亚像素配准方法.新方法先将Haar小波分解出的低频子图应用频域Vandewalle方法进行初步配准，然后结合空域Keren改进方法进一步提高配准精度，同时利用金字塔在不同层上分别实现亚像素配准，并逐层累加配准结果.实验结果表明，即使在较大的平移和旋转情况下，相比只有空域Keren改进方法和只有频域Vandewalle方法，该方法的配准精度和超分辨率重建效果都得到明显提高.

基于图像稀疏表示视觉显著度计算的自适应尺度调整方法

韩彪,杨卫英,郑玉婷

2012, 18(4):  349-354.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.004

摘要 ( 2690 )   PDF (2987KB) ( 1752 )  

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图像适应是指将图像按照不同的纵横比进行拉伸和压缩，以适应不同显示比例的显示终端（如手机、掌上电脑(personal digital assistant，PDA)、投影仪）的一种技术.研究基于视觉显著度的图像适应，具体实现分为视觉显著度的计算和图像的加权拉伸与压缩两个步骤.采用加权的稀疏表达残差来表示视觉显著度.在图像的加权拉伸与压缩中，提出一种对横向与纵向使用不同加权变化的快速算法，在保证图像处理效果的前提下，达到快速图像适应处理的效果.仿真实验结果表明，该方法对于实验图像具有鲁棒性和有效性.

无线多媒体传感器网络中支持服务质量的动态源路路由协议

谈寅，宋英雄，周书佳，张剑，郭晓川

2012, 18(4):  355-359.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.005

摘要 ( 1762 )   PDF (1586KB) ( 916 )  

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随着无线多媒体传感器网络(wireless multimedia sensor networks, WMSNs)的广泛应用，对视频、音频、图像等实时业务的传输提出了更高的要求，要求网络支持服务质量(quality of service, QoS).基于动态源路(dynamic source routing,DSR)协议设计一种支持QoS的路由算法—Q-DSR.该算法可以保证数据流所要求的带宽需求.仿真结果表明，与DSR协议相比，QDSR协议可降低网络时延，提高网络的利用率，满足多媒体业务的QoS需求.

基于天线高度的RSSI测距分析

金彦亮, 薛用, 张勇, 王欢, 谭立雄

2012, 18(4):  360-364.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.006

摘要 ( 2646 )   PDF (1040KB) ( 1589 )  

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无线通信中的天线发射功率、高度、角度和信号频率等因素对其接收信号强度(received signal strength indication,RSSI)有很大的影响.通过大量的实验，分析探讨室内环境下天线高度对RSSI和测距精度的影响.实验结果证明，只要选择合适的天线高度，433 MHz无线信号用于室内测距是可行的.

数理化科学

内积空间上的拉格朗日型矩阵有理插值

顾传青, 张科, 王锋

2012, 18(4):  365-370.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.007

摘要 ( 2080 )   PDF (1294KB) ( 1167 )  

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提出3种方法解决函数F(z)的矩阵值有理插值问题,其中F:C→C^N×N,并给出相应算法来选择具有指定极点插值式的插值节点.最后，给出数值例子验证该方法的有效性.

一个新的简单精确光滑罚函数

郑芳英1,2, 张连生1

2012, 18(4):  371-375.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.008

摘要 ( 2194 )   PDF (565KB) ( 1059 )  

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针对一般约束优化问题，通过添加一个变量，给出一个新的简单精确光滑罚函数.在较弱的约束品性的条件下，证明所给出的罚函数具有一定的连续可微性，而且当罚参数充分大时，所给出的罚问题的局部极小点为原问题的局部极小点.

Sylvester型泛函的极值问题

王广廷

2012, 18(4):  376-378.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.009

摘要 ( 1921 )   PDF (542KB) ( 974 )  

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给出一种新的Sylvester型泛函A(K)的定义.运用影子系统,研究A(K)的极值问题.当K为椭球时，A(K)取得最小值.在平面上,当K为三角形时，A(K)取得最大值.对称情形的极值凸体为平行四边形.

飞秒激光刻写长周期光纤光栅的应变特性

陆君辉，施解龙, 陈圆圆，孙伟胜

2012, 18(4):  379-383.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.010

摘要 ( 2039 )   PDF (1075KB) ( 1418 )  

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在含涂覆层的标准通信光纤中，用红外飞秒激光直接写入长周期光纤光栅(long period fiber gratings，LPFGs)，并通过理论和实验分析，研究含涂覆层LPFGs的轴向应变特性.分析结果表明，与去除涂覆层的LPFGs相比，涂覆层的存在不仅增强了LPFGs的机械强度，同时有效地抑制了LPFGs由外加应变引起的谐振波长偏移.基于以上优点，含涂覆层的LPFGs若作为带阻滤波器或增益平坦器，将有良好的机械可靠性和波长应变稳定性.

基于经验模态分解的上证综合指数时间序列分析

蔡赟姝,卢志明

2012, 18(4):  384-389.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.011

摘要 ( 2333 )   PDF (3386KB) ( 1508 )  

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采用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)方法对上证综合指数(Shanghai composite index, SCI)进行研究，将其分解为多个内模函数(intrinsic mode functions, IMFs)和剩余项之和.通过对各阶内模函数进行基本统计分析和分布拟合，发现其“尖峰厚尾”的特点基本服从自由度为3的t分布.通过对各阶内模函数进行周期性分析，揭示各阶模态间不同的波动信息，并得到周、月、半年等时间尺度股指的波动特点，以及典型上涨和下跌时段的波动周期和波动特点.

基于最小耗能原理的塑性应变流动法则

王红1,2，袁鸿1,夏晓舟2,3,章青3

2012, 18(4):  390-395.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.012

摘要 ( 2224 )   PDF (1946KB) ( 1707 )  

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根据最小耗能原理，推导塑性应变流动法则的一般表达式.与传统塑性流动法则相比，该流动法则增加了一项交叉耦合项，可以很好地揭示准脆性材料剪胀效应的内在机理.同时在该流动法则下，推导弹塑性有限元增量迭代格式，由于其刚度矩阵的对称性，使得计算效率大大提高.对土试样塑性应变的演化过程进行追踪模拟，其破坏形式与实验现象非常接近，表明基于最小耗能原理框架下的流动法则是合理可靠的.最后，采用该流动法则下的弹塑性有限元对土质边坡的变形破坏过程进行模拟，破坏形式与实际情况相符，表明新的流动法则不仅合理可靠，而且具有广阔的应用前景.

缝隙引流叶片对低比转速离心泵性能的影响

李随波1，魏培茹2，陈红勋1

2012, 18(4):  396-400.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.013

摘要 ( 2325 )   PDF (1729KB) ( 1396 )  

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低比转速离心泵由于叶轮直径大、出口宽度小、流道扩散严重等原因，导致其效率偏低且很难改善.缝隙引流技术可大幅提高低比转速离心泵的性能.为进一步分析缝隙引流技术对不同低比转速离心泵性能的影响，设计3种不同比转速的常规叶轮和缝隙引流叶轮.为便于分析比较，将同一比转速的叶轮在同一蜗壳内进行实验.实验结果表明：缝隙引流技术可有效地提高扭曲叶片叶轮的性能，且对不同低比转速离心泵性能的影响程度和影响区域不同；缝隙引流叶片包角和缝隙越小，对泵性能的改善越有利.

下穿已有隧道泥水盾构施工的预测分析

宁寅1,2, 冯伟1,马永其1,3,朱斌2

2012, 18(4):  401-407.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.014

摘要 ( 1931 )   PDF (2497KB) ( 955 )  

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基于2010年上海世博会重大配套工程——打浦路隧道复线工程, 结合具体实际地质条件及施工参数，利用Abaqus有限元分析软件，建立三维非线性有限元模型，模拟泥水盾构沿弧线斜下穿已有隧道的施工过程.计算并分析在泥水盾构施工过程中，已有隧道发生的变形、产生的应力以及地表发生的沉降，预测泥水盾构施工对已有隧道和地表的影响，并与实测数据进行比较，说明分析预测的可信性.所得结果不仅对该工程具有积极的指导意义，而且对其他类似工程的分析也具有重要的借鉴作用.

环境与化学工程

吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质的组成特征

钟成林,刘晓艳,张新颖,曹正楠,刘发辉,刘珊珊,陈丽莎,胡艳

2012, 18(4):  408-412.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.015

摘要 ( 2011 )   PDF (1253KB) ( 1486 )  

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土壤腐殖质会对土壤中污染物的迁移和转化产生重要影响.根据Pallo法分组，对吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质所含的富里酸（fulvic acid,FA）、胡敏酸（humic acid,HA）和胡敏素（humin,HM）3种组分进行分离，并分析FA，HA和HM的色调系数（Δlog K）、红外光谱以及元素组成特征.结果表明，吴淞口近岸湿地沉积物中腐殖质的质量比为3.20 g/kg，FA和HM组分分别占腐殖质总质量的40%和55%.FA的Δlog K值较HA高，且其分子结构简单，演化程度和芳构化程度低.FA的主要官能团有—CH₂，—CH₃，—COOH和C=O等，HA的主要官能团有—CH₂，—CH₃，—COOH和芳基上的C=C等.吴淞口近岸湿地沉积物中的腐殖质的芳构化和腐殖化程度低，其所含各组分的芳构化程度为FA

大黄鱼Hepcidin基因转录物的相对定量分析

蔡灵1,吴曼丽1,范丹青1,杨明2

2012, 18(4):  413-418.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.016

摘要 ( 2062 )   PDF (1576KB) ( 1629 )  

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以大黄鱼（Pseudosciaena crocea）管家基因18S rRNA和βactin作为内参基因，分别比较2个内参基因建立的相对定量曲线，最终确立以18S rRNA为参比基因，定量分析大黄鱼的Hepcidin抗菌肽基因.该相对定量分析方法所得结果与Northern-blot方法一致.应用建立的Hepcidin基因的实时荧光相对定量研究方法，对大黄鱼头肾中的Hepcidin基因转录物进行相对定量，为今后开展鱼体内免疫相关基因的表达特性、诱导机制等工作奠定研究基础.同时，克隆得到的大黄鱼β-actin基因和18S rRNA基因片段已提交基因库，并获得登录号.

赣江上游流域丰水期大型底栖动物群落的分布特征

余飞,丁国际,郑乐平,穆莉,张明

2012, 18(4):  419-424.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.017

摘要 ( 2225 )   PDF (1289KB) ( 1226 )  

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2009年6—7月间从赣江上游流域的70个采样点共采集到大型底栖动物33种，其中软体动物门23种、环节动物门7种、节肢动物门3种,主要优势种为河蚬（Corbicula fluminea）和耳型河螺（Rivularia auriculata）.为了较好地了解大型底栖动物的群落分布特征，根据支流汇流和生境状况，将上游流域划分成6个区域.对6个区域的多样性、多维尺度等的分析结果表明，不同区域间大型底栖动物的群落结构组成存在明显差异,其中受人为扰动最小的区域采集得到的底栖动物种类数最多，丰度和生物量最高，Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均处于最高水平.

生命科学

灵芝黄芪复配物提高环磷酰胺对荷瘤小鼠的疗效

张佳俊，廖鲜艳，翁新楚

2012, 18(4):  425-429.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.018

摘要 ( 2416 )   PDF (676KB) ( 1184 )  

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研究灵芝(Ganoderma lucidum)黄芪(Astragalus)复配物对环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)治疗的荷瘤小鼠肿瘤和免疫功能的影响.建立小鼠S180肉瘤模型，每日灌胃低、中、高剂量的灵芝黄芪复配物，并配合腹腔注射CTX.连续处理小鼠2周后，分析抑瘤效应，测定小鼠脾指数、胸腺指数、外周血白细胞(white blood cell,WBC)数和红细胞(red blood cell,RBC)数等免疫指标.同单CTX治疗组相比，中、高剂量的灵芝黄芪复配物能显著加强CTX对小鼠S180肉瘤的抑制作用（P<0.01），明显改善CTX引起的小鼠胸腺萎缩（P<0.01）和白细胞减少症状（P<0.05，P<0.01）.灵芝黄芪复配物对CTX的抑瘤治疗具有明显的增效减毒作用，其效果堪比于单味中药灵芝提取物辅助CTX的抑瘤疗效，可大大降低单味灵芝提取物的治疗成本，经济价值可观.

苏丹草种子醇溶蛋白提取和电泳条件优化

邓志瑞，孙晶晶，张文举，陈沁

2012, 18(4):  430-434.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.019

摘要 ( 1909 )   PDF (1710KB) ( 931 )  

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以苏丹草(Sorghum sudanense) 种子为材料，以蛋白质提取率和电泳图谱效果为标准，分析不同提取剂、种子粉末质量（g）与提取剂体积（mL）的比例、还原剂二硫苏糖醇（dithiothreito,DTT）的浓度对种子醇溶蛋白提取效果的影响，同时研究上样量、不同胶浓度对SDS-PAGE检测蛋白的影响.结果表明，苏丹草的最佳提取剂为含有0.2%DTT的70%正丙醇，种子粉末质量与提取剂体积的最佳比例为1:8.在上样量适当的情况下，12%分离胶电泳可以得到清晰的电泳图谱.以苏丹草种子为材料所建立的醇溶蛋白提取和电泳条件，也可应用于其他几种常见的禾本科种子醇溶蛋白的分析，并可得到较好的分辨率.

Cupriavidus metallidurans CH34中2个苯酚降解基因簇的筛选与功能鉴定

李莉，张俊亚，唐远平，宋任涛，朱晨光

2012, 18(4):  435-440.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.04.020

摘要 ( 3046 )   PDF (1243KB) ( 1579 )  

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Cupriavidus metallidurans (C.metallidurans) CH34是一种重金属耐受性细菌，能在以苯酚、甲苯酚、苯甲酸、苯胺等芳香族化合物为唯一碳源和能源的培养基中生长，其基因组中含有2个苯酚降解基因簇.以载体pIndigoBAC 5构建C.metallidurans CH34的细菌人工染色体（bacterial artificial chromosome，BAC）文库，获得约3万个克隆，平均插入片段大小为30 kb,插入频率为98%，推测该文库覆盖CH34基因组约1 240倍.用PCR筛选文库中的3 000个单克隆，共获得9个阳性克隆，其中5个克隆含有长基因簇，4个含有短基因簇，并从中得到含有全长苯酚降解基因簇的克隆.利用以苯酚为唯一碳源的无机盐培养基，研究2个基因簇在大肠杆菌中的表达情况.结果显示，两个基因簇均表现出了苯酚降解能力，短簇的降酚能力要优于长簇.