In the field of automatic target recognition and tracking,traditional image complexity metrics,such as statistical variance and signal-to-noise ratio,all focus on single-frame images.However,there are few researches a...In the field of automatic target recognition and tracking,traditional image complexity metrics,such as statistical variance and signal-to-noise ratio,all focus on single-frame images.However,there are few researches about the complexity of image sequence.To solve this problem,a criterion of evaluating image sequence complexity is proposed.Firstly,to characterize this criterion quantitatively,two metrics for measuring the complexity of image sequence,namely feature space similarity degree of global background(FSSDGB)and feature space occultation degree of local background(FSODLB)are developed.Here,FSSDGB reflects the ability of global background to introduce false alarms based on feature space,and FSODLB represents the difference between target and local background based on feature space.Secondly,the feature space is optimized by the grey relational method and relevant features are removed so that FSSDGB and FSODLB are more reasonable to establish complexity of single-frame images.Finally,the image sequence complexity is not a linear sum of the single-frame image complexity.Target tracking errors often occur in high-complexity images and the tracking effect of low-complexity images is very well.The nonlinear transformation based on median(NTM)is proposed to construct complexity of image sequence.The experimental results show that the proposed metric is more valid than other metrics,such as sequence correlation(SC)and interframe change degree(IFCD),and it is highly relevant to the actual performance of automatic target tracking algorithms.展开更多
【目的】航天蚕Bombyx mori后代小茧突变体sc的幼虫发育缓慢,食桑量少,推测其生长发育相关通路基因受到基因突变的影响。前期研究表明,sc突变受一对位于家蚕第3连锁群的隐性基因控制,但其控制基因并未被鉴定。本研究拟通过比较分析sc与...【目的】航天蚕Bombyx mori后代小茧突变体sc的幼虫发育缓慢,食桑量少,推测其生长发育相关通路基因受到基因突变的影响。前期研究表明,sc突变受一对位于家蚕第3连锁群的隐性基因控制,但其控制基因并未被鉴定。本研究拟通过比较分析sc与航天蚕后代正常茧品系TG的转录组数据,为sc突变体相应基因的鉴定及分子机制的解析提供参考。【方法】分别取sc和TG 5龄第4天幼虫的头部和中肠组织进行转录组测序(RNA-seq),并通过比较转录组分析获得差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),对DEGs进行GO注释和KEGG富集分析。利用qRT-PCR验证随机选取的DEGs在sc和TG中的表达量。此外,利用qRT-PCR调查感兴趣基因在sc中的表达量。【结果】TG vs sc比较组头部检测到1528个DEGs,其中820个上调表达,708个下调表达;TG vs sc比较组中肠检测到1401个DEGs,其中683个上调表达,718个下调表达。GO分析表明头部和中肠DEGs在生物学过程中,大多数DEGs参与细胞过程、代谢过程、生物调节和刺激反应等;在分子功能中,大多数DEGs参与结合、催化活性、结构分子活性、转运蛋白活性和ATP依赖活性等。头部和中肠DEGs均涉及Hippo,Insulin和mTOR等与家蚕生长发育相关的信号通路。qRT-PCR分析显示,基因的表达趋势与转录组测序结果一致;与TG相比,sc中生长发育相关通路中BMSK0008105,BMSK0009907,BMSK0002689,BMSK0000286,BMSK0012340和BMSK00083629等关键基因差异表达。【结论】sc和TG中生长发育相关的信号通路关键基因的差异表达,通过影响生长发育过程中的能量代谢、器官发生和细胞生长、增殖及凋亡等生理过程,进而影响小茧突变体sc的体型发育。研究结果有助于阐明sc突变体形成的分子机制,并为家蚕体型调控研究积累实验数据。展开更多
目的·探究白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)在预测口腔颌面间隙感染(oral and maxillofacial space infection,OMSI)严重程度的作用,并探索影响IL-1β释放的关键机制、关键细胞亚群及OMSI患者免疫细胞间通信网络。方法·选...目的·探究白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)在预测口腔颌面间隙感染(oral and maxillofacial space infection,OMSI)严重程度的作用,并探索影响IL-1β释放的关键机制、关键细胞亚群及OMSI患者免疫细胞间通信网络。方法·选取2023年1月至2023年11月就诊于上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔外科的OMSI患者共62例,包括中度感染20例、重度感染21例和极重度感染21例,采用Logistic回归分析影响极重度感染的危险因素,绘制受试者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)评估上述指标预测极重度感染的能力。分别选取2例中度、重度和极重度患者的外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),结合2名健康对照(GSE224198)进行单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)分析,明确促炎关键细胞亚群及关键基因随着感染程度加重的变化趋势,通过CellChat分析细胞间通信。通过实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)及Westernblotting验证PBMC中炎性小体激活水平。结果·与中度和重度感染患者相比,极重度感染患者降钙素原(procalcitonin,PCT)(P<0.05)和IL-1β(P<0.05)水平显著升高。Logistic回归显示IL-1β是极重度感染的独立危险因素(OR=1.814,95%CI 1.256~2.621,P=0.002)。联合IL-1β和PCT预测极重度感染的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.943。scRNA-seq显示,感染加重过程中单核细胞NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domain-containing 3,NLRP3)基因、IL1B基因表达持续上调,中间型单核细胞是表达IL1B基因的主要细胞亚群。IL-1Β-IL-1R信号通信、趋化因子配体(C-C motif chemokine ligand,CCL)和细胞间黏附分子(intercellular adhesion molecule,ICAM)信号通信在单核细胞中显著增强;T细胞与单核细胞间巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)信号通信亦显著增强。随着感染的加重,外周血NLRP3和IL1B的mRNA水平逐渐升高,NLRP3、caspase-1 p20、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)、IL-1β蛋白表达水平持续升高。结论·联合入院IL-1β和PCT水平可有效预测OMSI极重度感染。感染患者PBMC中NLRP3炎性小体激活。IL-1β的升高与中间型单核细胞密切相关,同时单核细胞介导的IL-1Β-IL-1R、CCL、ICAM信号通信及T细胞介导的MIF信号通信共同促进炎症反应。展开更多
正交时频空(orthogonal time frequency space,OTFS)调制在高多普勒环境下可实现可靠通信,适用于卫星通信等高动态场景。然而,其峰值与平均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)易超出功放线性范围,导致非线性失真。部分传输序列(p...正交时频空(orthogonal time frequency space,OTFS)调制在高多普勒环境下可实现可靠通信,适用于卫星通信等高动态场景。然而,其峰值与平均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)易超出功放线性范围,导致非线性失真。部分传输序列(partial transfer sequence,PTS)算法通过对数据符号分块再选取合适的旋转因子可以抑制PAPR。为提高PTS算法抑制PAPR的能力,提出了一种基于改进的灰狼优化(improved grey wolf optimizer,IGWO)算法的PTS算法,即IGWO-PTS算法,以适应离散组合优化问题并获得更优的子块划分方案,从而获得更好的PAPR抑制能力。推导证明了当相位旋转因子集合元素具有旋转对称性时,相位旋转因子组合空间可以收缩为原来的1 K(K为集合中元素个数),极大程度上降低了系统复杂度。仿真实验表明,IGWO-PTS算法相对于传统算法具有更好的PAPR抑制性能,并且在星地高动态场景下可以保持良好的传输可靠性。展开更多
正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术因其在多普勒频偏和时延条件下的适应能力,正逐渐应用于高动态场景中。作为一种多载波调制方式,尽管OTFS技术在高速移动通信中表现出色,但其高峰均比(Peak-to-Average Power R...正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术因其在多普勒频偏和时延条件下的适应能力,正逐渐应用于高动态场景中。作为一种多载波调制方式,尽管OTFS技术在高速移动通信中表现出色,但其高峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)问题依然亟待解决。高峰均比问题容易导致OTFS信号出现非线性失真,降低信号质量,进而影响通信系统的整体性能。为了有效降低OTFS系统信号波形的峰均比并提升系统的整体传输性能,本文提出了一种基于扩频的OTFS系统峰均比抑制方案。具体而言,通过软扩频和直接序列扩频的方式在时延-多普勒域内对OTFS信息符号进行扩展,利用Zadoff-Chu(ZC)序列良好的自相关性和恒模特性以及m序列良好的自相关性,能够显著抑制系统信号的峰均比,从而减少信号非线性失真,提升系统传输能力。进一步通过理论推导,本文说明了在相移键控(Phase Shift Keying,PSK)调制条件下,当OTFS系统符号数大于扩频因子且为其2的整数次幂倍数时,发射信号波形的峰均比更高。仿真结果表明,相较于原始OTFS系统,提出的扩频OTFS系统在峰均比方面表现出显著改善,尤其基于ZC序列的软扩频OTFS系统,其发射信号呈现出恒模特性,极大降低了对功率放大器线性度的要求。同时,基于m序列的直接序列扩频方案亦在发射信号峰均比方面实现了约8.5 dB的改善。仿真结果验证了理论分析的正确性,并且表明提出的扩频OTFS系统具有更优的传输性能。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(61703337)Shanghai Aerospace Science and Technology Innovation Fund(SAST2017-082)
文摘In the field of automatic target recognition and tracking,traditional image complexity metrics,such as statistical variance and signal-to-noise ratio,all focus on single-frame images.However,there are few researches about the complexity of image sequence.To solve this problem,a criterion of evaluating image sequence complexity is proposed.Firstly,to characterize this criterion quantitatively,two metrics for measuring the complexity of image sequence,namely feature space similarity degree of global background(FSSDGB)and feature space occultation degree of local background(FSODLB)are developed.Here,FSSDGB reflects the ability of global background to introduce false alarms based on feature space,and FSODLB represents the difference between target and local background based on feature space.Secondly,the feature space is optimized by the grey relational method and relevant features are removed so that FSSDGB and FSODLB are more reasonable to establish complexity of single-frame images.Finally,the image sequence complexity is not a linear sum of the single-frame image complexity.Target tracking errors often occur in high-complexity images and the tracking effect of low-complexity images is very well.The nonlinear transformation based on median(NTM)is proposed to construct complexity of image sequence.The experimental results show that the proposed metric is more valid than other metrics,such as sequence correlation(SC)and interframe change degree(IFCD),and it is highly relevant to the actual performance of automatic target tracking algorithms.
文摘【目的】航天蚕Bombyx mori后代小茧突变体sc的幼虫发育缓慢,食桑量少,推测其生长发育相关通路基因受到基因突变的影响。前期研究表明,sc突变受一对位于家蚕第3连锁群的隐性基因控制,但其控制基因并未被鉴定。本研究拟通过比较分析sc与航天蚕后代正常茧品系TG的转录组数据,为sc突变体相应基因的鉴定及分子机制的解析提供参考。【方法】分别取sc和TG 5龄第4天幼虫的头部和中肠组织进行转录组测序(RNA-seq),并通过比较转录组分析获得差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),对DEGs进行GO注释和KEGG富集分析。利用qRT-PCR验证随机选取的DEGs在sc和TG中的表达量。此外,利用qRT-PCR调查感兴趣基因在sc中的表达量。【结果】TG vs sc比较组头部检测到1528个DEGs,其中820个上调表达,708个下调表达;TG vs sc比较组中肠检测到1401个DEGs,其中683个上调表达,718个下调表达。GO分析表明头部和中肠DEGs在生物学过程中,大多数DEGs参与细胞过程、代谢过程、生物调节和刺激反应等;在分子功能中,大多数DEGs参与结合、催化活性、结构分子活性、转运蛋白活性和ATP依赖活性等。头部和中肠DEGs均涉及Hippo,Insulin和mTOR等与家蚕生长发育相关的信号通路。qRT-PCR分析显示,基因的表达趋势与转录组测序结果一致;与TG相比,sc中生长发育相关通路中BMSK0008105,BMSK0009907,BMSK0002689,BMSK0000286,BMSK0012340和BMSK00083629等关键基因差异表达。【结论】sc和TG中生长发育相关的信号通路关键基因的差异表达,通过影响生长发育过程中的能量代谢、器官发生和细胞生长、增殖及凋亡等生理过程,进而影响小茧突变体sc的体型发育。研究结果有助于阐明sc突变体形成的分子机制,并为家蚕体型调控研究积累实验数据。
文摘正交时频空(orthogonal time frequency space,OTFS)调制在高多普勒环境下可实现可靠通信,适用于卫星通信等高动态场景。然而,其峰值与平均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)易超出功放线性范围,导致非线性失真。部分传输序列(partial transfer sequence,PTS)算法通过对数据符号分块再选取合适的旋转因子可以抑制PAPR。为提高PTS算法抑制PAPR的能力,提出了一种基于改进的灰狼优化(improved grey wolf optimizer,IGWO)算法的PTS算法,即IGWO-PTS算法,以适应离散组合优化问题并获得更优的子块划分方案,从而获得更好的PAPR抑制能力。推导证明了当相位旋转因子集合元素具有旋转对称性时,相位旋转因子组合空间可以收缩为原来的1 K(K为集合中元素个数),极大程度上降低了系统复杂度。仿真实验表明,IGWO-PTS算法相对于传统算法具有更好的PAPR抑制性能,并且在星地高动态场景下可以保持良好的传输可靠性。
文摘正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术因其在多普勒频偏和时延条件下的适应能力,正逐渐应用于高动态场景中。作为一种多载波调制方式,尽管OTFS技术在高速移动通信中表现出色,但其高峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)问题依然亟待解决。高峰均比问题容易导致OTFS信号出现非线性失真,降低信号质量,进而影响通信系统的整体性能。为了有效降低OTFS系统信号波形的峰均比并提升系统的整体传输性能,本文提出了一种基于扩频的OTFS系统峰均比抑制方案。具体而言,通过软扩频和直接序列扩频的方式在时延-多普勒域内对OTFS信息符号进行扩展,利用Zadoff-Chu(ZC)序列良好的自相关性和恒模特性以及m序列良好的自相关性,能够显著抑制系统信号的峰均比,从而减少信号非线性失真,提升系统传输能力。进一步通过理论推导,本文说明了在相移键控(Phase Shift Keying,PSK)调制条件下,当OTFS系统符号数大于扩频因子且为其2的整数次幂倍数时,发射信号波形的峰均比更高。仿真结果表明,相较于原始OTFS系统,提出的扩频OTFS系统在峰均比方面表现出显著改善,尤其基于ZC序列的软扩频OTFS系统,其发射信号呈现出恒模特性,极大降低了对功率放大器线性度的要求。同时,基于m序列的直接序列扩频方案亦在发射信号峰均比方面实现了约8.5 dB的改善。仿真结果验证了理论分析的正确性,并且表明提出的扩频OTFS系统具有更优的传输性能。
