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本期目录

2013年, 第30卷, 第2期 上一期    下一期
综述
中国大气颗粒物重金属污染、来源及控制建议
谭吉华, 段菁春
2013, 30 (2): 145-155.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.001
摘要 ( 3731 ) HTML ( ) PDF (1395KB) ( 3910 )

针对中国近年重金属污染事件频发,而在大气重金属污染方面尚缺乏总体认识的现状,总结近年来的研究成果.结合文献调研,对中国大气颗粒物中的主要重金属元素Pb,V,As,Mn,Ni,Cr和Cd的污染水平、季节变化、南北方差异、粒径分布等污染特征进行分析.对中国大气颗粒物重金属的主要来源、控制现状及技术进行讨论.通过对世界其他国家大气颗粒物重金属污染控制的历程及经验的总结,提出中国重金属污染的控制对策及建议.

数学
关于C-{0,1}上Poincaré度量边界估计的一个简单方法
邓富声, 刘伟明
2013, 30 (2): 156-158.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.002
摘要 ( 1366 ) HTML ( ) PDF (148KB) ( 834 )

给出 C-{0,1}上Poincaré度量边界估计的一个新方法.该方法简单、直接,不涉及Ahlfors关于超双曲度量的Schwarz引理,也不涉及调和分析和模函数的内容.

广义Kato分解及单值延拓性质的摄动
肖娜娜, 曹小红
2013, 30 (2): 159-165.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.003
摘要 ( 1472 ) HTML ( ) PDF (489KB) ( 701 )

利用与广义Kato分解有关的谱,研究单值延拓性质在紧摄动下的稳定性.此外,研究2×2上三角算子矩阵的单值延拓性质在紧摄动下的稳定性.

物理学
力磁耦合作用下第一壁矩形模块的动态响应
刘省勇, 刘健健, 张年梅
2013, 30 (2): 166-171.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.004
摘要 ( 1306 ) HTML ( ) PDF (1804KB) ( 790 )

研究核聚变堆(ITER)第一壁的动态响应问题.建立金属矩形薄板的非线性磁弹性振动方程;利用Galerkin方法得到薄板在耦合场中的动力系统,应用Runge-Kutta方法进行数值求解,绘出薄板运动的时程图、相轨迹图和Poincare映射图;分析薄板动力系统的运动规律,研究载荷和磁场强度对运动状态的影响.

类氦氪离子共振转移激发过程的理论研究
胡骁骊, 屈一至, 王建国
2013, 30 (2): 172-178.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.005
摘要 ( 1307 ) HTML ( ) PDF (1448KB) ( 751 )

应用相对论组态相互作用方法,计算了类氦氪离子(Kr34+)经过1s2lnl'(n=2,3,…,15)态的双电子复合截面,然后在冲量近似下计算了Kr34+与CH4、NH3、H2O和HF共振转移激发(RTE)截面.在低动量端,CH4、NH3、H2O和HF的康普顿轮廓依次减小.相比Kr34+与CH4的RTE截面,Kr34+与NH3、H2O和HF的RTE截面在第1个峰位处截面值分别减小10.7%、23.3%和33.6%,在第2个峰位处截面值分别减小6.0%、12.3%和18.9%.同时,RTE峰的宽度依次增加,这表明随着C、N、O和F的核电荷数增加,库仑作用导致电子动量空间分布变大.

网络化控制系统随机时延的补偿研究
葛愿, 丛爽, 尚伟伟
2013, 30 (2): 179-186.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.006
摘要 ( 1248 ) HTML ( ) PDF (552KB) ( 708 )

在网络化控制系统中引入离散隐马尔可夫模型,建立网络状态与控制器-执行器时延之间的概率模型.网络化控制系统被建模成一个马尔可夫跳变线性系统,并预测出当前采样周期内的控制器-执行器时延.使用该预测值设计一个状态反馈控制器,实现对控制器-执行器时延的补偿.对比仿真实验验证了所提方法的优越性.

化学与生命科学
苯基取代的六元碳链双烯酮阴离子自由基的分子内环加成反应的理论研究
袁建华, 陈波珍
2013, 30 (2): 187-193.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.007
摘要 ( 1326 ) HTML ( ) PDF (1597KB) ( 911 )

用密度泛函理论B3LYP方法,结合6-31G(d,p)和6-311+G(d,p)基组,研究苯基取代的六元碳链双烯酮阴离子自由基的分子内环加成反应.探讨反应物分别通过[4+2]和[2+2]环加成反应生成六元环产物(i)和四元环产物(ii)的反应机理.结果表明,2个反应都是分步进行的,都先经过第1个过渡态得到中间体.然后从该中间体出发,反应(i)经过第2个过渡态得到六元环产物;反应(ii)经过另外一个过渡态得到四元环产物.计算表明反应(i)是主反应通道.

玉米秸秆在两种咪唑类离子液体中的溶解与再生
李姗, 李增喜, 朱敏莉, 吕兴梅
2013, 30 (2): 194-199.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.008
摘要 ( 1428 ) HTML ( ) PDF (1337KB) ( 731 )

研究1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl)和1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐(EmimOAc)两种咪唑类离子液体在不同条件下对玉米秸秆的溶解和再生情况.采用傅里叶变换红外光谱(IR)、X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)热重分析(TGA)手段分析溶解前后秸秆的化学结构与结晶结构.结果表明,秸秆纤维素溶解再生后结晶度变低,热稳定性也略有降低;离子液体是秸秆的直接溶剂,秸秆在其中并未发生衍生化反应.

乙二醇壳聚糖接枝羧甲基β-环糊精用于运载疏水性抗癌药物甲氨蝶呤
谭海娜, 姚鑫
2013, 30 (2): 200-205.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.009
摘要 ( 1505 ) HTML ( ) PDF (1215KB) ( 875 )

利用简单的交联反应合成乙二醇壳聚糖接枝羧甲基β-环糊精(GCH-g-CM β-CD),通过红外光谱、核磁共振谱和浓硫酸-苯酚降解法对其进行表征.将GCH-g-CM β-CD用于运载疏水性抗癌药物甲氨蝶呤(MTX),应用表面等离子体激元共振仪在线原位监测其与MTX的结合,紫外吸收分光光度法测定主客体分子的结合比为1:1.证明GCH-g-CM β-CD通过CM β-CD的疏水空腔与MTX结合,形成稳定的水溶性复合物.因此,GCH-g-CM β-CD有望用于疏水性抗肿瘤药物的运载.

虎杖查尔酮合酶PcCHS1基因的克隆与功能分析
李星, 王红
2013, 30 (2): 206-212.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.010
摘要 ( 1207 ) HTML ( ) PDF (2836KB) ( 805 )

从中药虎杖中通过RACE等方法克隆到一个查尔酮合酶基因的全长cDNA,命名为PcCHS1.该cDNA全长1182 bp,编码一个含393个氨基酸的蛋白质.体外酶促活性研究表明,重组PcCHS1在pH 7~8时催化形成查尔酮为其单一产物,在pH 9时除催化形成查尔酮外,还产生一定量的苯亚甲基丙酮.对PcCHS1第216位和第333位氨基酸进行了定点突变研究,结果表明这些位点对PcCHS1的体外酶促活性影响较大.

环境科学与地理学
煤层气产出水中高浓度Cl-和HCO3-对活性氧化铝吸附F-的动力学影响
黄丽娟, 胡正义, 卢佳, 鲍鹏, 刘小宁, 周国慧
2013, 30 (2): 213-219.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.011
摘要 ( 1489 ) HTML ( ) PDF (1602KB) ( 3069 )

通过静态试验研究了高质量浓度Cl-(1000 mg·L-1)和HCO3-(2000 mg·L-1)对活性氧化铝吸附F-(10 mg·L-1)的动力学特性影响.结果表明:高质量浓度Cl-使活性氧化铝吸附F-速率加快,吸附量增加;高质量浓度HCO3-有相反趋势.建议采用活性氧化铝吸附除氟法作为煤层气产出水F-净化工艺时,考虑高质量浓度Cl-和HCO3-效应.

黄河三角洲土壤含盐量定量遥感反演
张成雯, 唐家奎, 于新菊, 王春磊, 米素娟
2013, 30 (2): 220-227.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.012
摘要 ( 1494 ) HTML ( ) PDF (1335KB) ( 867 )

以黄河三角洲地区为实验区域,利用实测的土壤全盐含量数据,结合中国产的中巴地球资源卫星02B(CBERS-02B)多光谱遥感影像,分别应用传统的多元线性回归模型和BP人工神经网络模型,对其进行含盐量反演建模,并对2种模型的精度进行比较.实验表明,应用BP人工神经网络建模,明显改善了反演精度;且该反演模型更适宜于高盐度区域(全盐含量>1%)土壤含盐量反演制图,具有较好的应用前景.

信息与电子科学
基于机载ATI-SAR相位中心误差分析的天线系统结构设计
王欣, 洪峻
2013, 30 (2): 228-232.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.013
摘要 ( 1404 ) HTML ( ) PDF (1613KB) ( 814 )

顺轨干涉合成孔径雷达(ATI-SAR)可检测地面动目标并测量其速度.相位中心误差是机载ATI-SAR的重要误差源之一.除需外定标处理固定偏差外,还需在天线结构设计时以一定的刚性强度抑制慢变误差.分析了由天线机械形变导致的相位中心慢变误差的变化规律,并根据机载ATI-SAR测速精度的要求对天线系统结构设计提出需求,为合理的天线结构设计提供理论基础。

一种应用于WiMAX接收机的CMOS可变增益放大器
程心, 杨海钢, 高同强, 尹韬
2013, 30 (2): 233-237.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.014
摘要 ( 1206 ) HTML ( ) PDF (1292KB) ( 739 )

实现了一种应用于WiMAX无线接收机中频部分的单级可变增益放大器.由于采用电流平方技术,该结构能以较少的级联数,实现系统所需的固定增益变化范围,以达到降低总功耗的目的.该电路采用0.13 μm CMOS工艺进行流片,总面积为0.6×0.4 mm2.测试结果表明,当控制电压从0.5 V变化到1 V时,VGA的增益变化范围为-20~25 dB,其3 dB带宽大于15 MHz,IIP3为-21~5 dBm,在1.2 V电源电压下功耗为3.6 mW.

基于模糊水平集的SAR图像分割方法
毛万峰, 张红, 张波, 王超
2013, 30 (2): 238-243.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.015
摘要 ( 1519 ) HTML ( ) PDF (3917KB) ( 794 )

提出一种SAR图像分割方法,即整合了模糊C均值聚类和基于区域水平集演化的分割方法.该方法通过模糊聚类的结果计算水平集演化的初始化条件及控制参数,从而克服了水平集演化依赖于初始化条件和控制参数且需要较多人工干预的缺陷,增强了方法的鲁棒性.模拟图像及真实SAR图像的实验表明,该方法在不需要人工干预的情况下,能够快速、准确地分割出感兴趣区域.

基于MUGG的轨迹建模与异常检测
桂树, 郭立, 陆海先, 谢锦生
2013, 30 (2): 244-250.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.016
摘要 ( 1124 ) HTML ( ) PDF (1555KB) ( 698 )

构建视频场景中目标轨迹分布的概率模型——混合单边广义高斯模型,通过计算目标轨迹的信息量分析目标轨迹是否异常.该方法不依赖场景的先验知识,模型建立过程无监督,且模型能实时更新以适应时变环境.实验表明,该方法的有效性和鲁棒性,具有一定的应用价值.

计算机科学
一种面向随机调度无线传感器网络的路由方法
张永江, 郝洁, 刘越, 张宝贤
2013, 30 (2): 251-256.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.017
摘要 ( 1583 ) HTML ( ) PDF (2459KB) ( 697 )

休眠机制是无线传感器网络中节省能量、提高网络寿命的主要方法之一,但同时也带来了端到端延迟性能的下降.尤其对于低占空比无线传感器网络,不同路由方法对网络性能特别是延迟性能的影响很大.提出一种基于随机调度的分布式逐跳路由方法:根据邻居节点的位置信息及其随机调度种子信息,在下一跳选择中以前进距离与延迟之比作为转发测度.理论分析和仿真结果显示,对比已有方法,该方法在端到端分组投递延迟和转发跳数方面具有优势.

FTPA:一种具有可配置核的灵活多核处理器结构
孙涛, 安虹, 毛梦捷, 任永青, 王涛, 张海博
2013, 30 (2): 257-263.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.018
摘要 ( 1477 ) HTML ( ) PDF (1766KB) ( 667 )

提出一个灵活多核处理器结构:FTPA.首先,通过将单个超块独立映射到单个物理核,FTPA有效减少了超块执行时指令间通信开销.其次,通过将物理核资源划分为需要频繁调整的计算资源和不经常重构的共享资源分别管理,FTPA有效降低了逻辑核的重构开销.最后,通过将计算资源在逻辑上组织成环形拓扑,FTPA实现了逻辑核的任意粒度调整,提供高度的灵活性.运行SPEC2K测试程序的结果显示,FTPA比已有的灵活多核结构TFlex性能平均提升19.2%.

统计绑定的非交互的非延展承诺
黄桂芳, 胡磊
2013, 30 (2): 264-271.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.019
摘要 ( 1471 ) HTML ( ) PDF (235KB) ( 740 )

在STOC2003上,提出了一个公共参考串模型(CRS)下的非交互的可重用的统计绑定的非延展承诺方案。该方案的CRS由4部分构成:承诺的公钥、签名方案的公钥、广义单向哈希函数和一个对串0的承诺。我们使用2个签名方案构造了一个此类方案,方案中CRS只有2部分:模糊承诺的公开参数和签名方案的公钥。因此,新方案的CRS更短些。

基于动态密钥的Android短信加密方案
李昭, 王跃武, 雷灵光, 张中文
2013, 30 (2): 272-277.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.020
摘要 ( 2225 ) HTML ( ) PDF (680KB) ( 792 )

在动态口令的基础上,提出一种基于动态密钥的短信加密方案.该方案通信交互较少,动态加密密钥增加了密码分析攻击的难度,动态认证密钥可以抵抗重放攻击.整个方案全部采用散列和对称加密算法,更适用于资源受限的移动通信系统.在当前主流的手机操作系统Android平台上,完整地实现了该方案.实验结果显示,该方案具有良好的实现性能.

基于符号表达式的未知协议格式分析及漏洞挖掘
罗成, 张玉清, 王龙, 刘奇旭
2013, 30 (2): 278-284.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.021
摘要 ( 1928 ) HTML ( ) PDF (1483KB) ( 790 )

针对网络通讯软件的Fuzzing技术受限于协议格式,尤其是未知协议难以保证测试效果,提出了基于符号表达式的协议分析方法.将数据包关键处理代码翻译为符号表达式,利用符号表达式的丰富含义加快未知协议格式分析,并依此开发了协议格式分析及漏洞挖掘框架PAVD.通过对亿邮客户端的漏洞测试,验证了PAVD能有效提升协议分析效率,为网络通讯软件Fuzzing测试提供良好的支持.

简报
地耗考核指标的设计及在差别化管理中的应用
马永欢, 陈静, 宋敦江, 张迎新
2013, 30 (2): 285-288.  DOI: 10.7523/j.issn.1002-1175.2013.02.022
摘要 ( 1169 ) HTML ( ) PDF (591KB) ( 718 )

中国建设用地供需矛盾突出,已成为制约经济社会可持续发展的重要瓶颈.为破解土地供应相对不足与利用粗放浪费并存的矛盾,从地区差别化和行业差别化角度设计了行业地耗和建设用地集约化水平2个指标,用于产业准入和省级政府用地效率考核.以此为依据,合理确定新增建设用地的供应规模和结构,促使土地供应方式的转变.