Energy flows in complex ecological systems: a review

Energy flow drives the complex systems to evolve. The allometric scaling as the universal energy flow pattern has been found in different scales of ecological systems. It reflects the general power law relationship between flow and store. The underlying mechanisms of energy flow patterns are explained as the branching transportation networks which can be regarded as the result of systematic optimization of a biological target under constraints. Energy flows in the ecological system may be modelled by the food web model and population dynamics on the network. This paper reviews the latest progress on the energy flow patterns, explanatory models for the allometric scaling and modelling approach of flow and network evolution dynamics in ecology. Furthermore, the possibility of generalizing these flow patterns, modelling approaches to other complex systems is discussed. This research is supported by Guozhi Xu Post Doctoral Research Foundation and the National Natural Science Foundation of China under Grant No. 60574068.     

WSN中基于跨层策略的低能耗/高可靠通信问题研究

可靠通信、低能耗是无线传感器网络的热点研究性能指标.为了提升网络的整体性能,首先在物理层、路由层上分别提出功率反馈控制算法与一种路由量度;其次分析了上述两种性能指标内在的矛盾,并在此基础之上设计一种以可靠通信为前提,节约能量的跨层优化算法.研究结果发现,现有的跨层优化算法可以在一定程度上提升网络性能,但是存在局限性;从性能指标内在矛盾出发,合理设计算法才可以在众多矛盾之中找到最优解.     

陕西省生态经济系统的可持续发展评价

运用基于能值分析理论的生态足迹计算模型,计算了陕西省2005年的生态足迹和生态承载力。结果表明：2005年陕西省能值密度为5．02×10^14sej／hm^2,人均生态足迹为4．4810hm^2,人均生态承载力为0．7881hm^2,人均生态赤字达到3．6929hm^2,这说明2005年陕西省的人类活动对生态环境的影响远远超过了生态承载力的范围,其生态经济系统的发展是不可持续的。图1,表3,参10。     

时宽-波形基联合捷变的LPD通信波形

为了提升通信信号的低检测概率(low probability of detection, LPD)性能,从降低通信波形各域能量聚敛性的角度,提出时宽-波形基联合捷变(joint agility of time width and waveform bases, JATW)的波形构架。基于此构架,以切普扩频(chirp spread spectrum, CSS)和正弦扩频(sinusoidal frequency spread spectrum, SFSS)为波形基,采用变时宽(varied of time width, VTW)参数配置方法,提出基于VTW-CSS/SFSS混合波形的LPD通信波形。采用数学推导辅以数值仿真分析的方法,分析所提出波形的各域能量聚敛特征。理论分析和数值仿真结果表明,相较于CSS和SFSS,所提波形的各域能量聚敛性明显较弱, JATW的波形构架有助于提升通信波形的LPD性能。     

考虑资本-能源-劳动投入的中国超越对数生产函数

除了资本和劳动之外,把能源作为一种投入,并考虑产出随时间的变化,建立了一个中国的超越对数生产函数模型并用岭回归方法估计了它的参数.研究了该模型的产出弹性、替代弹性和各种投入的技术进步差异.发现了中国经济系统的投入产出呈规模递增效应但逐年下降;资本和劳动、能源可有效的相互替代,但劳动和能源替代弹性较低;技术进步以中性技术为主,各种投入的技术进步差异不大,技术进步快慢为资本>能源>劳动,但它们之间的差异逐年缩小.     

一种基于小波包变换的反辐射导弹检测技术

针对雷达回波中的载机为单频信号且占主导地位,而导弹为宽带调频信号,应用正交小波包变换可以分离不同频带的回波信号的特点,提出了一种应用小波包变换检测反辐射导弹(ARM)的方法。其中小波包系数反映信号在相应频段的能量分布,依据小波包能量进行自适应阈值处理,小波包重构后即可有效抑制回波中的强载机分量。仿真显示,这种方法能够将微弱的ARM信号有效地检测出来。     

动物体形结构的对称性

首先对两个具体的物理系统进行分析，揭示了结构对称与能量最小之间的关系，在此基础上分析和解释了动物体形结构的对称性。并认为动物体形结构的对称性是由最小能量原理决定的。     

数传电台直扩中频单元设计与性能分析

针对现有航空电台在飞行参数传输过程中保密性和抗干扰能力较弱的现状,提出了基于Stel-2000A的数传电台扩频解扩中频单元研制方案,对发射端和接收端的具体实现进行了阐述,并对中频单元的扩频处理增益和误码率性能进行了测试与分析。性能测试证明,依此方案设计的数传电台中频单元满足要求的技术指标。     

基于软件无线电的直序扩频码元判决算法

码元判决算法的设计是扩频序列能被正确接收的关键。提出了一种基于软件无线电技术,且考虑初始相位的影响,对直接序列扩频的中频采样信号进行码元判决的算法。该算法有较高的扩频处理增益,适用于信噪比极低(-20dB以下),且对系统的体积及功耗有严格限制的情况。仿真及实验表明,该算法运算简便,在恶劣环境下仍具有较低的误码率。     

农业生态系统能量最优增长单部门模型的建立与影响参数分析

在对农业生态系统特征分析的基础上,运用控制论的基本原理与方法,建立了描述农业生态系统能量最优投入产出的数学模型,并对能量参数进行了模拟。结果表明:随着α、β、b和ρ值的增大,D、C、K和Y值逐渐增大;但随着n、a和δ值的逐渐增大,D、C、K和Y值则逐渐减小。