字符串匹配算法在DNA序列比对中的应用

高通量测序技术的飞速发展让生物信息领域迎来了大数据时代。新技术在提供海量生物遗传信息的同时,也给分析这些数据带来了新的挑战。DNA序列比对是信息分析流程中的关键步骤,为后续的变异检测提供序列比对信息。2015“深圳杯”数学建模夏令营B题以DNA序列比对为研究课题,希望参赛学生给出序列快速比对的最佳方案。本文简要点评了各参赛队伍的解答情况,然后介绍了现有DNA序列比对软件中用到的算法和数据结构。     

基于“北斗”的语音通讯传输

北斗卫星导航系统是我国自主研发且具有通信能力的区域性卫星导航系统,具有其他导航系统不具备的双向短报文通信功能。针对用户在抢险救灾等各种复杂环境中对语音通讯的需要,在北斗卫星导航系统短报文通信功能的基础上,设计一种可用于语音传输的系统。基于现有的北斗通信终端通过硬件扩展实现语音通信传输功能;通过语音压缩技术解决大量语音数据有效传输的问题。结合试验对语音数据进行分析,系统能顺利进行语音通信,语音质量达到预期效果。     

基于FPGA的5/3提升小波优化算法

为了实现线阵CCD空间相机图像的实时压缩处理,在提升算法的基础上,提出了一种适用于FPGA的二维提升小波变换结构与实现方案.该系统利用FPGA片内的存储资源,采用乒乓操作实现了行列变换之间的数据缓存传输,降低了功耗,提高了硬件利用率和运算速度.并且为了适应硬件实现速度,在进行小波边界处理时不需要额外的边界延拓过程,很大程度上降低了算法的复杂度;整个模块采用verilog HDL语言进行设计,并在QuestaSim下进行了仿真试验.实验结果表明,该系统工作稳定可靠,完全满足实时处理的要求,并适用于JPEG2000的多级二维5/3小波变换.     

非旋波近似下薛定谔猫态光场与V型三能级原子相互作用系统的量子特性

在非旋波近似下,通过采用相干态正交展开的方法,对薛定谔猫态光场与V型三能级原子相互作用的量子特性进行了研究。首先,精确求解了V型三能级的能谱,并判断了系统的保真度。其次,演化问题的结果表明：当原子初态处于基态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相干态的二阶相干度的振幅都减小,且表现出聚束效应与反聚束效应的临界状态。当原子初态处于叠加态时,随着初始光场强度的增大奇相,奇干态和偶相干态的二阶相干度的振幅都减小,且表现出聚束效应。最后,当系统耦合系数减小,光场二阶相干度的振荡幅度减小,光场呈现反聚束效应。     

线性调频信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计

由于线性调频(LFM)信号的幅度谱不是标准的矩形形状,常用的窗函数有时无法将脉压旁瓣降得足够低,因此提出了LFM 信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计方法。首先,将频域窗函数的求解表示为一个最优化问题,即在保证设计窗函数下的脉压主瓣与期望主瓣的差别小于给定值的条件下,使设计窗函数下的脉压旁瓣尽可能低;然后,将问题表示为标准二阶锥规划形式并求解。仿真实例表明,设计窗的脉压旁瓣显著低于海明窗的脉压旁瓣,设计窗脉压主瓣的无约束部分有所展宽,两个窗函数下脉压信噪比相同。     

Fast ICA 盲分离算法在雷达抗主瓣干扰中的应用研究

压制干扰信号从主瓣进入雷达天线,会严重影响雷达的性能,通常的副瓣抗干扰技术难以奏效。文中首先给出了Fast ICA 应用于雷达抗主瓣干扰的信号模型;在高信噪比的均匀噪声环境中,利用基于寻找峭度的局部极值点的Fast ICA盲分离算法分离接收到的主瓣干扰混合信号,通过脉压找出目标信号。仿真验证了算法用于抗主瓣干扰的有效性,该算法具有良好的抗干扰性能,在分离效率上具有较明显的优势。     

基于DRFM的欺骗干扰与压制干扰技术研究

现代雷达广泛使用脉冲压缩、MTD处理等相干处理方法,具有较大的信号处理得益,抗干扰能力明显提高。DRFM可对雷达信号进行长时间的相干存储,是干扰现代相干体制雷达的重要手段。传统的DRFM干扰采用信号存储然后多次转发的干扰方法,获得的假目标数量少且干扰机能量利用率低。文中在前人算法基础上,提出一种密集假目标干扰实现方法。该方法可以灵活控制假目标之间的间隔和产生的假目标个数,并且通过设置不同的假目标距离间隔既可实现密集假目标欺骗干扰效果,也可实现压制干扰效果。理论分析和干扰仿真证明,该方法具有良好的实用价值。     

A New and Simple Electrocatalyst for Formaldehyde Oxidation; Nickel/poly(o‐Anisidine)/Film Modified Ionic Liquid Carbon Paste Electrode

In present work, the ionic liquid, 1‐butyl‐3‐methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide was incorporated in the carbon paste electrode as the binder (IL‐CPE). O‐anisidine (OA) monomer is electropolymerized in the presence of an aqueous acidic solution onto IL‐CPE (POA/IL‐CPE). The as‐prepared substrate is used as a porous matrix for dispersion of Ni(II) ions by immersing the modified electrode in a nickel(II) nitrite solution. The modified electrodes are characterized by scanning electron microscopy (SEM) and electrochemical methods. The POA/IL‐CPE was applied successfully to highly efficient (current density of 18.2 mA cm^?2) electrocatalytic oxidation of formaldehyde in alkaline medium. Finally, the rate constant for chemical reaction between formaldehyde and redox sites of the electrode was calculated.     

Catalytic Oxidative Cyclocondensation of o‐Aminophenols to 2‐Amino‐3H‐phenoxazin‐3‐ones

The catalytic oxidative cyclocondensation of the o‐aminophenols 1a–f was investigated. The oxidants used were air/laccase, H₂O₂/horseradish peroxidase, H₂O₂/ebselen (3), and TBHP/diphenyl diselenide 4. The products obtained were 2‐amino‐3H‐phenoxazin‐3‐one—questiomycin A, its derivative 2b, and cinnabarinic acid and actinocin (2c,d). Substrates with methyl groups at 4 and 5 positions of benzene ring were converted to different dihydrophenoxazinones 2g,h. Compounds having chlorine atoms at the same positions underwent oxidation to planar phenoxa-zinones 2e,f with elimination of one hydrochloride molecule.     

Synthesis of 2,2′‐Bi‐2H‐3,3′‐diaryl‐1,4‐benzothiazines from α,α‐Dibromoacetophenones and o‐Aminothiophenol

Some 2,2′‐bi‐2H‐3,3′‐diaryl‐1,4‐benzothiazines (5a–f) were synthesized from α,α‐dibromoacetophenones and o‐aminothiophenol.