随机的长程关联对耦合细胞体系中钙信号传导的作用

利用Euler数值积分的方法,研究了随机的长程关联对耦合细胞体系中钙信号传播的影响,发现当细 胞链中第一个单元受到外界刺激的作用时,由此而引起的钙点火活动会进一步激发其邻近的细胞,在随机连接的 作用下,钙信号就会在整个链中向下传递.结果表明,在该体系中加上少量的随机连接不仅能够极大地增强细胞 之间钙信号的传播能力,而且,适量的这种连接也可以使整个体系的钙离子振荡的有序性得到加强.这些现象表 明,细胞之间的随机扩散联系可能在帮助生物体系进行信息传递的过程中起着十分重要的作用.     

基于传递路径的变速箱噪声分析

变速箱噪声是常见的噪声问题。该文建立了变速箱噪声的传递路径分析模型,分析得出左传动轴是某车型变速箱阶次噪声的主要传递路径。研究左传动轴的振动传递特性并开展模态试验分析,识别出传动轴弯曲模态和问题频率耦合。通过增加吸振器降低了传动轴的响应,并开展道路试验和主观评价,表明问题得到有效解决。     

细胞丛状化分布对二维耦合体系尺度选择效应的影响

采用随机模拟方法对体系的化学朗之万方程进行了数值模拟，考察了二维耦合细胞体系中，细胞的丛状化分布对于因内噪声作用而产生的尺度选择效应所带来的影响.研究发现，当体系处于Hopf分岔点附近时，由于耦合作用使得处于最佳状态的一定数目的细胞呈现丛状化聚集在一起，而这种丛状化分布的“团队精神”可以极大地提高体系的工作效率，表现为体系对外界刺激信号的响应能力(信噪比)达到极大值.同时还观察到，体系对外界刺激最为敏感时对应的最佳细胞丛尺度大小不随耦合强度的改变而变化，而体系输出信号的信噪比，随着耦合强度的增加有增大趋势.这些现象表明，细胞的丛状化分布将极大地增强细胞中钙离子信号对外界刺激的响应效果.生物体系本身可能具有这种特性，并利用它来改善和提高感受外界信息的能力.     

非线性激光场中量子噪声之间的耦合效应

用二维气体激光模型对量子噪声的实部和虚部存在耦合的激光场进行了理论分析，通过福克－普朗克方程导出了定态激光光场强度和位相的分布函数，算出了定态激光强度和位相的平均值，方差和偏斜度，与量子噪声的两个分量为独立随机变量的激光场相比，噪声间的耦合极大地改变了激光场强度和位相的涨落，并引起了激光场强度与位相之间的耦合。     

用一类特定的双耦合Duffing振子系统检测强色噪声背景中的周期信号

通过分析耦合参数作用、系统所呈现大尺度周期相态的复杂性以及与系统在无噪声条件下状态的比较，得出耦合振子系统的动力学行为比同类单振子系统的复杂，周期相态更稳定、抗噪能力更强.用构造的一类含特定恢复力项双中强度耦合Duffing振子系统检测色噪声背景中的谐波、方波信号，信噪比分别达到-111.0和-108.45dB. 关键词： 特定双耦合 Duffing振子系统 色噪声 周期信号 信噪比     

光电耦合器件1/f噪声和g-r噪声的机理研究

对光电耦合器件1/f噪声和g-r噪声(产生－复合噪声) 的偏置特性及其产生机理进行了实验和理论研究.结果表明：在低频段,光电耦合器件的g-r噪声通常表现为叠加1/f噪声,且两者均随输入电流的增加呈现先增大后减小的规律.通过测量前级噪声和后级噪声,发现光电耦合器件的g-r噪声源为后级光敏三极管.理论分析表明：光电耦合器件的1/f噪声主要为表面1/f噪声,g-r噪声则源于光敏三极管发射结空间电荷区的深能级对载流子的俘获和发射.     

基于信号子空间增强和端点检测的大地电磁噪声压制

为了进一步保留大地电磁低频段的有用信息、提高矿集区复杂噪声环境下大地电磁测深深部探测能力,在形态滤波的基础上结合信号子空间增强和端点检测做二次信噪分离处理.首先,针对形态滤波预提取的噪声轮廓运用信号子空间增强分离出信号子空间和噪声子空间.然后,将信号子空间和重构信号相结合并将噪声子空间置零.最后,借鉴端点检测做后处理,以识别波形突变的起止点.仿真结果表明,卡尼亚电阻率曲线在低频段的数据质量得到了明显改善、视电阻率值相对稳定;有效地补偿了形态滤波处理过程中损失的低频有用信号,其结果更加真实地反映了测点本身所固有的大地电磁深部构造信息.     

红外测温中检测强噪声下微弱信号的新途径

就“BHJ 400”型便携式电脑红外测温仪的研制从理论和实践角度介绍了以下内容：①提高 红外光学系统信噪比的方法和途径;②提高红外探测器输出信号的方法和途径;③在探测器 输出信号处理电路中滤除广白噪声、有效提取并放大深埋在强噪声中微弱目标信号的方法和 途径.从而使该红外测温仪性能得到了最大限度地提高,实验结果和理论分析值相符,达到 了设计要求. 关键词：     

基于流固耦合的油底壳振动噪声预测分析

为了对油底壳的改进方案进行噪声预测,首先建立油底壳的流固耦合有限元模型,进行耦合模态计算,获得其固有频率和振型,通过模态试验验证了耦合有限元模型的准确性;其次,在发动机工作过程中,通过试验测得油底壳各螺栓固定处的振动加速度;再次,基于模态结果,在油底壳各螺栓固定处施加测试的振动加速度,采用有限元的分析方法对油底壳进行了强迫振动计算和辐射噪声计算,并进行了试验对比,结果表明该方法可用于发动机开发试验确认阶段,对油底壳改进方案进行振动噪声的预测,减小开发风险;最后,对含油量多少对辐射噪声的影响进行了对比分析。     

模型化研究两细胞间基因、蛋白耦合振荡中的噪声效应

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究两细胞间基因、蛋白耦合振荡中的噪声效应.研究发现,在Notch信号通路中,两细胞间基因、蛋白耦合振荡呈现了周期振荡特性,表明了细胞间信号传导的同步振荡特性.“内在”噪声和“外在”噪声对两细胞间基因、蛋白耦合振荡有着不同的作用.内噪声有利于细胞间Notch信号通路中各基因、蛋白表达再次提升.外噪声诱导通路中基因、蛋白的表达水平降低,周期振荡变得阻尼.内、外噪声共同作用不仅可使得基因表达适当并呈现出持续振荡模式,而且还可使得细胞间基因转录合成相应的蛋白过程呈现出持续振荡模式.从而表明了基因表达的内、外噪声共同作用有利于控制细胞间基因激活、蛋白合成保持周期节律性.本文理论结果揭示了内外噪声对细胞间Notch信号通路动力学的一种调控机制,确定了内外噪声各自的调控效应,澄清了内外噪声共同作用调控体系持续周期振荡的物理机制,理论结果符合实验,可为设计阻止Notch体系基因、蛋白变异导致的多种疾病和癌症的通路治疗方案提供理论依据.     

一种在色噪声环境下的信号检测方法

为了抑制蛟龙号载人潜水器水声通信受母船色噪声干扰的影响,本文提出了一种统计匹配滤波器在色噪声环境下使用的新方法,它通过将接收信号映射到一个生成子空间中进行信号检测,可提高输出水声通信信号的信噪比。受客观条件限制,向阳红09船——蛟龙号载人潜水器的试验母船噪声环境比较恶劣,对水声通信产生了较强的干扰。如何在向阳红09船的这种强、色噪声环境下,提升水声同步信号的检测能力,对提高水声通信的可靠性是非常有帮助的。实际采集试验数据分析结果验证了该检测算法比传统匹配滤波器有更强的信号检测能力。     

输入信号和噪声对单模激光随机共振的影响

采用色抽运噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光损失模型,运用线性化近似方法计算了周期性信号加性输入时激光系统的输出光强信噪比,发现用信噪比与量子噪声实虚部间关联系数的关系曲线描述的随机共振现象.在抽运噪声自关联为短时关联情况下,当信号振幅增大和频率增快、抽运噪声色关联时间增大时,系统的随机共振加强;而噪声强度的增加会削弱系统的随机共振.在抽运噪声自关联为长时关联情况下,当信号振幅增大和量子噪声强度减弱时,系统的随机共振加强;而信号频率、抽运噪声强度、抽运噪声色关联时间的变化对系统随机共振的影响很小.     

双稳动力学系统中耦合效应对逻辑随机共振现象的增强作用

研究了电路耦合作用对逻辑随机共振现象以及逻辑门器件稳定性的影响．相对于单个的逻辑门电路,耦合的逻辑门器件可以在更宽的噪声范围内都保持逻辑运算的准确性,即耦合作用可以增强逻辑随机共振现象．此外,这种增强效应随着耦合体系尺度的增大而增大,但是当体系尺度达到一定程度时,这种增强作用达到一个稳定值．最后还考察了耦合强度的影响,发现随着耦合强度的增加,逻辑门器件可以保持逻辑运算准确性所对应的噪声区间非单调地改变,表现出一种共振的行为.     

激光诱导荧光毛细管电泳DNA检测系统信噪比分析

建立了用于DNA分析的激光诱导荧光检测毛细管电泳系统,分析了垂直入射激发光在毛细管中的行进和高分子溶液电泳筛分介质的瑞利散射及毛细管壁折反射引起的激发光背景噪音.利用光线追迹法计算了折反射引起的背景噪音随激发光和收集方向角度不同时的分布曲线以及荧光在各个方向的分布曲线.两种噪音比较表明,散射噪音比激发光背景噪音低4个数量级,可以忽略.模拟表明,光轴方向荧光最强,90°方向最弱,变化在6.5％内.激发和收集方向成105°时,背景噪音最小,可以获得最大的信噪比,最后对模拟结果进行了实验验证.     

Effects of Time Delay on Three Interacting Species System with Noise

We study the effects of time delay in three interacting species system with noise. The time evolution and spatiotemporal pattern in the Lotka-Volterra model of three interacting species with noise and time delay were investigated by means of stochastic simulation. Our results indicate that: (i) Time delay induces the synchronously periodic oscillations of the three species densities; (ii) Time delay cause the spatiotemporal pattern to be concentrated.     

Comparative Study of the Propagation of Jet Noise in Static and Flow Environments

In order to analyze the effect of the background flow on the sound prediction of fine-scale turbulence noise, the sound spectra from static and flow environments are compared. It turns out that, the two methods can obtain similar predictions not only at 90 deg to the jet axis but also at mid- and high frequencies in other directions. The discrepancies of predictions from the two environments show that the effect of the jet flow on the sound propagation is related to low frequencies in the downstream and upstream directions. It is noted that there is an obvious advantage of computational efficiency for calculating in static environment, compared with that in flow environment. A good agreement is also observed to some extent between the predictions in static environment and measurements of subsonic to supersonic. It is believed that the predictions in static environment could be an effective method to study the propagation of the sound in jet flow and to predict the fine scale turbulence noise accurately in a way as well.     

生物构型对耦合Hindmarsh-Rose神经元系统响应能力的影响

利用Hindmarsh-Rose神经元模型研究了真实的生物细胞连接构型对耦合神经元系统响应能力的影响. 外界刺激信号通过细胞耦合从受刺激的神经元传递到其他神经元,合适的生物构型可以提高系统对刺激信号的响应能力和敏感度;同时,生物构型还会影响神经元系统的同步能力以及选择效应. 模拟的结果可以帮助我们理解面对不同外界刺激,生物体会协调自身结构,选择最佳的构型予以响应.     

On the Propagation of a Perturbation in an Anharmonic System

We give a not trivial upper bound on the velocity of disturbances in an infinitely extended anharmonic system at thermal equilibrium. The proof is achieved by combining a control on the non equilibrium dynamics with an explicit use of the state invariance with respect to the time evolution.     

双曲余弦高斯光束通过有光阑限制的ABCD光学系统的传输

对双曲余弦高斯光束通过有硬边光阑的一阶ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形域函数表示为复高斯函数叠加的技巧,推导出了解析的传输公式,在特殊情况下,该公式简化为在无光阑情况下的传输公式,对双曲余弦高斯光束通过有光阑限制的薄膜镜聚焦进行了数值计算,计算结果与直接由柯林斯（Collins)公式所得结果一致,且此解析方法便于进行物理分析,可节约大量机时。