最新刊期
      2007 年 第 39 卷 5 期

        水利与土木工程

      • 2007, 39(5): 1-6.
        摘要：中文摘要: 以雅砻江锦屏二级水电站建成后造成坝后119 km的减水河段为例，用生态水力学法计算了减水河道最小生态流量，得出为满足减水河段鱼类的生存及繁衍，枯水季节猫猫滩闸址处必须保证下泄45 m3/s流量，在该流量下，锦屏二级水电站减水河段中95%左右河段水深、流速、水面宽、湿周率、过水断面面积、水面面积等水力因子可满足河道内鱼类的生存繁衍；水温的变化不会影响河道内鱼类的产卵；鱼类适应的缓流、急流、浅滩、深潭等水力形态的位置发生变化，数量保持不变。总的来说，水生生物的生物量将随着河道流量的减小而减少，但种群数量将保持不变。该实例为生态水力学法计算河道最小生态需水量做了一些探索性的研究工作。  
        关键词：减水河段;生态水力学法;生态基流量;雅砻江   
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      • 2007, 39(5): 7-9.
        摘要：中文摘要: 工程实践表明，跟进衬砌悬挂混凝土是保证复杂地质条件下大型竖井工程施工安全的重要技术措施。介绍了整体悬挂模板技术、混凝土快速入仓技术以及间隔衬砌技术等悬挂混凝土快速施工技术，其已成功应用于投入运行的开挖直径最大的开敞式调压井工程-福堂水电站调压井工程。为保证施工安全、加快施工进度提供了重要的技术支持，可供同类工程参考。  
        关键词：大型竖井工程;悬挂混凝土;快速施工技术   
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      • 2007, 39(5): 10-15.
        摘要：中文摘要: 钱塘江河口已建及拟建桥梁多座,多桥对潮流场的联合作用至今知之甚少。采用Delft3D数学模型就单桥、多桥不同组合方案对钱塘江河口流场进行系列数值试验,藉以探讨潮流对多桥的复杂响应。与无桥情形相比,单桥上下游流速普遍减缓,大潮涨急时下游壅水区可达十余公里之远,桥位越靠下游流场变化越显著。潮流对多桥的响应复杂,在多桥联合作用区域,潮流速显著减小,同一观察点流速随桥梁数增加而渐次降低。在多桥的上下游,桥梁对潮位的影响叠加,而在多桥范围内,这种影响部分相抵。桥墩阻水作用使桥上游进潮量减小,多桥时进潮量的减小甚为可观。  
        关键词：钱塘江;潮流;复杂响应;桥梁;数值模拟   
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      • 2007, 39(5): 16-20.
        摘要：中文摘要: 为正确评价与合理利用若尔盖湿地水资源，对湿地SPAC系统的水分运移规律进行研究。在分别研究土壤－植物－大气各子系统及其界面的基础上，输入模型计算所需参数数据，建立湿地SPAC耦合模型。采用实测的参数验证模型，并取一定幅度变动主要参数来运算，判别模型对不同参数的敏感性。结果表明,耦合模型可以较好地描述湿地的生态－水文过程，并得到湿地植物生长的“理想”的地下水埋深（60～100cm）和“适宜”的地下水埋深（0～60cm和100～250cm）。  
        关键词：若尔盖湿地;SPAC系统;水分运移;地下水埋深;生物量   
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      • 2007, 39(5): 21-25.
        摘要：中文摘要: 土石方优化调配是道路工程路基施工的重要问题。通过对土石方调配系统组成、调配关系的系统分析，在考虑开挖、填筑、借土区、弃土区、废料调配的前提下，以系统费用最低为目标，建立了道路工程土石方优化调配线性规划模型。同时，建立了土石方调配的坐标体系，用于计算调配关系中的运输距离，可以极大减少优化计算的数据需求量，增强模型的实用性。工程实践应用表明，本模型实现了对道路工程土石方调配的优化，可以提高开挖料的利用量，减少弃土和借土，最终实现调配系统费用最小化和道路沿线的环境保护。优化模型可以广泛应用于道路、堤防等工程的土石方调配问题中。  
        关键词：土石方调配;线性规划;道路工程;工程管理   
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      • 2007, 39(5): 26-30.
        摘要：中文摘要: 地下水渗透流速是一个很重要的水文地质参数，示踪技术可较为准确地估算地下水渗透流速。针对前人计算公式受诸多条件限制或存在不足之处，根据示踪剂质量守恒原理重新建立了示踪稀释物理模型，利用微元法推导了含水层水平流速计算新公式，修正了广义稀释定理，讨论了新公式与传统公式的内在联系，给出了实测数据的处理方法。应用于工程实例，表明采用新公式能够得到更为丰富的含水层水平流速变化信息，并与地质条件相一致，计算结果更为可靠的。  
        关键词：质量守恒;渗透流速;垂向流;地质条件;广义稀释定理   
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      • 2007, 39(5): 31-37.
        摘要：中文摘要: 我国处于特殊的地质构造部位，地质灾害发生频繁，造成了严重的人员伤亡及经济损失。在对地质灾害的减灾防灾中，预警系统是重要手段之一。依据地质灾害的属性特征，并针对目前预警系统选取因子的单一和局限。提出以时间、空间、强度为预警系统的因子，以前人的研究为基础选择性地建立了时间、空间、强度各因子的模型并结合四川省华蓥市的灾害预警进行论述。同时，在体现三者关系的前提下，建立科学合理的预警模型并形成有效的预警系统，对发布地质灾害预警讯息提供理论与技术依据。  
        关键词：预警因子;诱发因素;潜在强度;系统结构   
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      • 2007, 39(5): 44-48.
        摘要：中文摘要: 土钉支护是目前应用最广泛的基坑支护型式之一。如何考虑土钉支护的作用至今仍存在值得探讨的问题。采用有限元方法对土钉支护的作用机理、变形及内力进行分析，其接触界面节理单元采用改进的四结点Goodman无厚度单元，土体本构关系为能反映土体剪胀性和扩容性的Drucker Prager准则，并将其应用于工程设计中。与实际监测结果的对比验证可以看出，该模型是有效性和可行的。研究结论对土钉支护的设计与施工有较高的应用价值。  
        关键词：土钉支护;有限元方法;基坑;节理单元   
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      • 2007, 39(5): 49-52.
        摘要：中文摘要: 为确定充气膜结构找形分析时，在内压已知情况下膜面张力的大小，根据多元函数泰勒展开公式推导了该类结构充气膨胀的体积微分方程，并由基于U.L.格式的非线性有限单元法，建立了以节点位移和膜面初始张力为未知量的平衡方程，编制了在给定内部气压及膨胀体积情况下的找形分析程序。对球面及圆柱面充气膜结构进行了找形计算，得到的数值结果与由球面及圆柱面的矢高、内压、初始张力相互关系得到的理论解进行比较并得到了验证。计算结果表明，提出的基于有限元的体积微分法可有效的用于充气膜结构的找形分析。  
        关键词：泰勒展开;充气膜结构;体积微分;找形分析   
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        化学工程

      • 2007, 39(5): 59-63.
        摘要：中文摘要: 为了探测旋流器中固体颗粒的随机分离特性，实验采用高速摄像技术并利用拉格朗日方法对粒子运动轨迹进行了测定，所进行的100多种实验工况能充分说明粒子运动和分离特征。统计分析实验中粒子运动轨迹表明其分离过程存在随机特性，且产生短路流的大部分颗粒是由3点注入时产生的，这为进一步进行理论研究和旋流器结构设计提供了可靠的实验依据。  
        关键词：旋流器;粒子运动轨迹;随机分离特征   
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      • 2007, 39(5): 64-69.
        摘要：中文摘要: 以葡萄糖和甘油作为共底物培养基，将利用葡萄糖产甘油的酵母Candida krusei和利用甘油产1,3-丙二醇的细菌Klebsiella pneumoniae进行混菌培养，考查了双菌混合培养转化葡萄糖生成1,3-丙二醇的能力。首先考察了不同初始甘油和葡萄糖浓度对发酵结果的影响，在葡萄糖浓度为100 g/L和甘油浓度为80 g/L时得到较好的结果。然后在混合培养基中，对Candida krusei和Klebsiella pneumoniae分别独立培养时的生长情况，与双菌混合培养时的菌体生长情况作了比较，并同时对底物的利用和产物的生成情况作了比较。结果表明，葡萄糖的加入会抑制Klebsiella pneumoniae的生长，但是随着Candida krusei对葡萄糖的不断利用，葡萄糖对Klebsiella pneumoniae的生长的抑制会减弱。双菌混合培养可以将部分葡萄糖转化为1,3-丙二醇，但是其转化效率不高。  
        关键词：混菌培养;发酵;甘油;1,3-丙二醇   
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      • 2007, 39(5): 70-74.
        摘要：中文摘要: 采用水热合成法制备Si-MCM-41介孔分子筛，并在其上担载HRh(CO)(PPh3)3络合物合成负载型催化剂，考察了该载体Si-MCM-41分子筛的制备条件对异丁烯氢甲酰化反应的影响。实验结果表明分子筛的制备条件中pH值，原料配比，晶化温度对反应性能的影响最显著，在pH＝10，n(Si)∶n(CTAB)＝1∶0.2和晶化温度为120 ℃的条件下制备的Si-MCM-41载体对异丁烯氢甲酰化制异戊醛的选择性达最优。采用低温液氮吸附脱附分析(BET)和X射线衍射分析 (XRD)技术对载体Si-MCM-41和负载型HRh(CO)(PPh3)3-MCM-41催化剂进行表征，结果表明载体在负载络合物后仍然保持了较好的介孔特征，其较均匀的孔径分布表现出对反应产物较好的择形催化性能。  
        关键词：介孔分子筛Si-MCM-41;铑膦络合物;异丁烯;氢甲酰化;异戊醛   
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      • 2007, 39(5): 75-80.
        摘要：中文摘要: 利用PIV和CFD技术研究了湍流域内带有新型内外组合桨的搅拌设备内的流场。考察了不同转速比条件下，该搅拌桨产生的宏观流动场和湍动能分布。结果表明：在湍流域内，外桨搅拌行为的介入使得搅拌设备内流场的局部细节发生变化，但宏观流场结构不变。新型内外组合搅拌桨改善了搅拌罐内，尤其是罐体边壁区、罐底以及两内桨中间区域液体的湍动程度。当转速比较低时，有利于快速反应中介质的快速混合。  
        关键词：新型内外组合搅拌桨;流场;PIV;CFD   
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      • 2007, 39(5): 81-85.
        摘要：中文摘要: 采用连续流厌氧产氢发酵反应器研究了氮磷复合肥对厌氧生物制氢产酸发酵类型的影响。试验过程中有机负荷保持不变（21.8 kgCOD/m3·d），复合氮磷肥投加量从高到低先后为40、20、10和0 mg/L进行变化，试验开始20 d后反应器的发酵类型就从原先的丁酸型转变为乙醇型，在此期间气体的总产量变化不大，但氢气含量和产量明显上升。结果表明，营养元素是厌氧发酵法生物制氢反应器运行过程中影响产酸发酵类型的重要因素，投加氮磷复合肥达到10 mg/L就足以影响发酵类型稳定性，高于10 mg/L时易于形成丁酸型发酵，低于10 mg/L时易于形成乙醇型发酵；营养物质的投加量对于系统的pH和ORP值没有明显影响；在生物制氢反应器中，尽管特定微生物群落是形成特殊产酸发酵类型如丁酸型或乙醇型的前提条件，但其它生态因子如营养元素等对于发酵类型的最终形成也具有重要的影响。  
        关键词：发酵类型;氮、磷营养元素;生物制氢   
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        材料科学与工程

      • 2007, 39(5): 92-96.
        摘要：中文摘要: 在软硬段质量恒为5∶5，PEG分子量1000的PBT/PEG体系中添加一定摩尔含量的乳酸，合成了一系列PBT/PEG/LA嵌段共聚醚酯，其中乳酸占PBT硬段摩尔分数的0～30%。采用FT-IR，1H-NMR，DSC等方法表征了材料的结构，并测试了力学性能及降解性能。主链硬段和热学性质分析表明，随着乳酸占原PBT/PEG共聚物中PBT摩尔分数的百分比由0增加至30%时，PBT摩尔分数从83.70%下降至58.58%，硬段熔点(Tm,h)也从196.3 ℃下降至170.1 ℃。力学性能测试表明，较高的LA摩尔含量有利于纤维降解，但使其断裂强度有所下降。PBT/PEG/LA纤维的可降解性能主要取决于其主链结构、聚集态以及LA的摩尔含量，降解后纤维的断裂强度保留率Y(%)与降解时间t(week)的关系满足回归方程：Y=A+B1×t+B2×t2+B3×t3+B4×t4，相关系数R2>0.997。  
        关键词：PBT/PEG;乳酸;降解;纤维;力学性能   
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      • 2007, 39(5): 97-100.
        摘要：中文摘要: 采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子能谱(EDS)分析Cu-Te-Cr合金时效析出相的形貌与组成，研究合金元素对Cu-Te-Cr合金时效组织与性能的影响。结果表明，时效过程中Te、Cr以多元化合物或细小的单质Cr析出，合金的硬度明显升高，随时效温度的升高， Cr粒子长大，共格度降低；同时基体晶粒内，部分析出相重溶，使合金硬度下降；由于Cr和Te两种元素互不相溶，其交互作用生成CrxTey化合物，随着Te含量的增加，铸造过程中生成这种化合物越多，减少Cr元素在铜基体的固溶度，从而合金硬度下降，而导电率有所提高。  
        关键词：Cu-Te-Cr合金;时效;导电率   
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      • 2007, 39(5): 101-105.
        摘要：中文摘要: 用X射线衍射法测量了高聚物粘结炸药（PBX）的残余应力，在2θ=72.5°附近发现三氨基三硝基苯（TATB）的新衍射峰，测出PBX的残余应力均为拉应力，大小约几个兆帕，边缘位置应力大于中心部位，对样品进行热处理或放置一段时间后应力减小，不同成型压力PBX的晶粒尺寸有差异。实验结果表明，X射线衍射法测量PBX的残余应力是一种方便有效的方法，对PBX残余应力的研究及其应用具有重要意义。  
        关键词：高聚物粘结炸药;X射线衍射法;残余应力;应力分布;热处理   
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      • 2007, 39(5): 106-110.
        摘要：中文摘要: 基于Mei的势函数，在0~100 GPa范围内对金的弹性性质进行了分子动力学计算。通过拟合Birch Murnaghan 方程得到体变模量对压力的导数B0′=5.3。计算表明，加压后金的强度和刚性增强；Zener比值随压力增大而减小，但在所考察压力范围内，金仍然保持着较大的弹性各向异性；声学各向因子随压力不敏感，因而沿［100］和［111］方向传播的弹性纵波波速之比无显著变化。  
        关键词：分子动力学;Au;弹性性质;压力效应   
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        信息工程

      • 2007, 39(5): 111-115.
        摘要：中文摘要: 为降低水印检测的虚警率和漏警率，提出一个泛化盲检测模型。通过在Matlab环境下的实验，遴选7个数字水印检测算法，采用顺序检测法对待检测图像进行检测，然后利用数据融合法综合分析检测结果，判断其中的水印信息。相对单个算法来说，泛化检测模式的检测效率更高，检测耗费时间大为缩短，对仿真实验所采用的17个数字水印嵌入系统进行检测，达到虚警率为5.495%，漏警率为1.648%，正确检测率为92.857%的结果。经过检测分析，泛化检测模型还对适度的剪切、拉伸、反色、旋转以及几何失真等攻击具有更高的抵抗能力。因此，该泛化检测模型具有较高的可行性。  
        关键词：数字水印;盲水印检测;数据融合法   
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      • 2007, 39(5): 116-120.
        摘要：中文摘要: 针对拒绝服务（Denial of Service, DoS）攻击的特点,提出了一种基于免疫危险理论的新型入侵检测方法,设计、实现了检测算法和抗体变异、进化算法。引入血亲类方法分类抗原/抗体,定义了抗原凋亡和坏死的过程,定量计算抗原危险信号和网络危险度,并以此检测DoS攻击。仿真实验表明该方法不仅具有基于传统人工免疫理论的入侵检测自学习、自适应的优点,而且误警率降低87.5％,检测效率更高。  
        关键词：免疫危险理论;危险信号;拒绝服务攻击;抗原凋亡和坏死;血亲类分类法   
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      • 2007, 39(5): 121-126.
        摘要：中文摘要: 为实现对多维离散数据的挖掘，提出了包含“与”、“或”、“非”逻辑的元规则概念模型，定义了元规则实例及相应的支持度和置信度概念。在此基础上提出了新的更精炼且更有启发意义的k元一阶元规则概念模型，定义了频繁度概念，证明了k元一阶元规则的空间性质定理包括上下界计算公式。文中的元规则具有更高的抽象层次，更小的解空间，能够描述元数据间的关系以及强规则实例的分布的情况。给出了k<5时，k元一阶元规则的空间分布情况的实验结果，验证了空间性质定理。实验结果表明，在标准数据集上显著k元一阶元规则的数量比相应的强的元规则实例数少1个数量级，频繁度为100%的k元一阶元规则比强的元规则实例数少2个数量级。  
        关键词：数据挖掘;元规则;k元一阶元规则;多维;离散数据   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(5): 127-132.
        摘要：中文摘要: 传统基因表达式编程(GEP)无法发现递归函数。为此，分析了传统GEP算法在函数挖掘方面不足的深层次原因，提出了基于递归染色体的基因表达式编程算法GEP RecurMiner和动态进化策略(DSCMS)。理论分析和实验证明了GEP RecurMiner极大地扩充了传统GEP函数挖掘方法的求解空间，能精确地发现传统GEP无法发现的递归函数，同时实验表明动态进化策略有效地提高了GEP RecurMiner函数挖掘算法的效率，挖掘成功率提高20%，平均进化代数下降10%。  
        关键词：基因表达式编程;递归函数;函数挖掘;GEP-RecurMiner   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(5): 133-136.
        摘要：中文摘要: 针对当今水印系统中的公开验证难题及水印存储信息量大的问题，提出了一种一对多的非对称数字水印算法。该水印算法基于二维离散傅立叶变换（2DFT）。参考水印的相位在2DFT域中被任意地改变，从而得到不同的嵌入水印。这些嵌入水印彼此相关，并且和参考水印均有相同的互相关性。通过比较互相关系数值和判决门限，实现水印检测。仿真结果表明，选择恰当的判决门限，参考水印能正确地检测嵌入水印，而由参考水印生成的其它嵌入水印却不能实现水印检测。参考水印的信息公开不会降低嵌入水印的安全性。因此，该算法实现水印的公开验证，同时只需存储一个参考水印就能检测多个嵌入水印，降低了水印存储信息量。  
        关键词：非对称数字水印;随机相位移位;二维离散傅立叶变换   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(5): 137-142.
        摘要：中文摘要: 在多个系统间如何进行身份认证和授权是企业在部署应用集成系统时面临的问题之一。现有的SSO（单点登录）认证模型为多应用集成系统提供了统一的认证入口，但是该模型面临另一个影响系统安全性的问题：单点登出的认证管理。本文提出的单点登出认证模型MSC SSOS (Message System based and Customizable Single Sign Out Service)基于Java Message Service消息机制，通过设计消息总线集中完成安全管理，业务定制，消息持久以及负载均衡多种服务。并将耶鲁大学SSO登入认证模型——CAS与模型MSC SSOS进行整合，应用于在线服务系统，在每日访问量超过400000 Pages的在线系统中展示了其安全、稳定、高效的特点。  
        关键词：单点登录;单点登出;CAS;MSC-SSOS   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(5): 143-148.
        摘要：中文摘要: 针对计算机角色动画序列生成和具有关键帧模型特征中间模型设计中的光滑要求,提出了一种同时于适用于平面曲线形状和空间曲线形状在不同局部变形插值后的整体优化重构方法，并对开或闭曲线形状调配有统一的算法形式。该算法根据最小二乘原理，应用曲线形状的向量坐标和与夹角、边长相关的比例函数建立了具有稳定惟一解的形状重构优化方程。通过对不同比例函数和曲线数据的实验，得到了调配曲线的周长和面积的变化特性。在算法处理框架中，给出了避免产生自交或挤压变形的非线性局部插值算法、空间曲线渐变算法、三维曲面拼接算法和实例。实验结果表明，该算法在中间帧形状有自然光滑的过渡，在算法的简易性方面有明显的优势。  
        关键词：计算机动画;形状调配;坐标优化;曲面拼接   
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        发布时间：2023-11-28

        电气工程

      • 2007, 39(5): 149-154.
        摘要：中文摘要: 为了降低模拟电路参数型故障的测试难度，提出了一种基于奥克塔夫（Octave） Haar小波结构的模拟VLSI电路故障诊断方法。将测试响应经小波滤波器组完成子带滤波，随后对各子带滤波序列计算故障子序列与正常子序列的互相关系数, 对每一故障，可确定出互相关系数最小的子带,并将此数值作为该故障的特征, 对应子带的正常响应序列的自相关系数作为无故障特征，用故障特征与正常特征的对比可诊断故障。对国际标准电路的实验表明,该方法对参数型故障的诊断已具有高分辨率。  
        关键词：模拟电路测试;故障诊断;小波滤波器组;相关系数;特征提取   
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      • 2007, 39(5): 155-158.
        摘要：中文摘要: 实际房间声学系统是否具有非线性确定性是声学信号处理中值得研究的问题。采用替代数据法对实际房间声学系统的非线性确定性进行检测，假设实际系统响应是由平稳高斯随机过程经可逆、静态的非线性函数变换而得到，然后对该假设进行检验。由于实际实验所得的假设检验结果不能拒绝该假设，所以在给定实验条件下利用替代数据法不能得出实际房间声学系统具有非线性确定性的结论。对实际房间声学系统非线性确定性的判定可以通过利用其它的非线性分析技术及改善实验条件作进一步研究。  
        关键词：房间声学系统;非线性确定性;替代数据;假设检验   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(5): 159-163.
        摘要：中文摘要: 码结构是决定IRA码性能的重要因素，因此利用高斯逼近对IRA码结构进行了优化。介绍了IRA码的图模型理论，给出了IRA码的Tanner图结构。分析了度为2 的变量节点对码结构的影响。在AWGN信道下，基于给定的噪声方差，对IRA码的高斯逼近进行了研究，设计度分布多项式。基于高斯逼近原理设计出IRA码，并进行计算机仿真。仿真结果表明这类码相对于MacKay法构造的LDPC码能带来性能上的提高，并且具有良好的消息收敛特性。  
        关键词：IRA码;Tanner图;高斯逼近;度   
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        发布时间：2023-11-28

        机械工程

      • 2007, 39(5): 164-170.
        摘要：中文摘要: 基于以子结构为基本单元的建模思想，建立了3-DOF球面并联机器人的动力学解析模型，并基于网格计算技术构建了球面并联机器人动力学仿真的分布式并行计算环境。在网格计算环境中，由网格计算节点利用离线生成的动力学解析模型完成球面并联机器人动力学模型的并行仿真计算，减少了机器人动力学模型在线计算量和计算时间，为机器人的实时控制和仿真提供了有利条件。给出了球面并联机器人动力学模型矩阵的解析代码生成和仿真计算实例，研究了可调尺寸参数和惯性参数对机器人驱动力矩的影响。  
        关键词：球面并联机器人;动力学解析模型;可调参数;网格计算   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(5): 171-174.
        摘要：中文摘要: 分析了具有不确定性非完整约束移动机器人系统的轨迹跟踪问题。在运动学模型分析的基础上，利用非奇异终端滑模技术，提出了一种新的轨迹跟踪控制算法，该算法消除了传统滑模控制带来的奇异问题。基于后退方法的思想设计系统状态变量，将系统分解为低阶子系统处理，简化了控制律的设计。结合Lyapunov方法，证明了在该控制律作用下，对满足一定速度条件的期望轨迹，移动机器人完全能够实现轨迹跟踪。仿真实验结果表明了该方法的有效性。  
        关键词：移动机器人;后退方法;轨迹跟踪;终端滑动模态   
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