武汉理工大学学报

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Si₃N₄-SiC太阳能热发电吸热陶瓷的制备及性能

吴建锋，刘孟，徐晓虹，陈岭，张电，徐涛

. 2013, (3): 1-6.

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以SiC和Si₃N₄为主要原料，采用陶瓷制备工艺无压烧结制备了Si₃N₄-SiC吸热陶瓷材料。采用现代测试技术，测试和分析了烧结样品的烧结收缩率、抗折强度、吸水率、气孔率、体积密度、耐火度、氧化增重率、物相组成以及显微结构。结果表明，最佳配方是1 360 ℃烧结的D2样品，其Si₃N₄添加量为20%，抗折强度为79.60 MPa、气孔率为22.23%、吸水率为10.32%、体积密度为2.15 g/cm³、耐火度为1 650 ℃、1 300 ℃氧化5 h后的样品氧化增重率为1.333 mg/cm²。XRD和SEM分析表明烧结样品由α-SiC、Si₃N₄、莫来石和石英组成，Si₃N₄在样品中呈短棱柱体分布，添加纳米SiC对Si₃N₄可以起到钉扎作用，阻止Si₃N₄晶粒长大，从而提高样品的抗折强度和抗热震性能。Si₃N₄-SiC吸热陶瓷具有高的强度以及良好的微观组织结构，是一种适合塔式太阳能热发电吸热器用吸热材料。

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BaO-Ga₂O₃-GeO₂玻璃的析晶机理研究

郭艳春，王衍行

. 2013, (3): 7-10.

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钡镓锗玻璃是一种性能优异的中红外透过材料，而较差的机械性能严重制约了其应用。研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学及其微晶化行为，阐明了析晶机理，为制备透明钡镓锗微晶玻璃提供理论指导。采用非等温方法研究了钡镓锗玻璃的析晶动力学，利用Kissinger模型，计算出析晶活化能Ec，两个析晶峰对应的Ec1=318 kJ/mol和Ec2=515 kJ/mol。通过AugisBennett方程获得了两个析晶峰对应的析晶指，n≈3。当低于1 187 K（Tc2）进行晶化处理时，钡镓锗微晶玻璃中仅析出ZrO2晶体；随着晶化温度的升高，玻璃的热能持续增大，Ge2Al6O13晶体开始从母体玻璃中孕育并长大。

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TiO₂改性三聚氰胺-甲醛气凝胶的制备与表征

刘天时，何帅杰，张勇，任洪波，张林

. 2013, (3): 11-14.

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以三聚氰胺、钛酸丁酯、甲醛为原料，三乙醇胺为抑制剂，经过溶胶凝胶，CO2超临界干燥，制备出块状TiO2改性MF气凝胶，并采用SEM、TEM、BET、FTIR、TGA对样品进行了表征，测试表明，TiO2改性MF气凝胶是具有由直径20 nm的骨架构成三维连续空间网络结构，比表面积为840 m2/g，孔容为1.934 cm3/g，孔径主要以30 nm分布且均匀的介孔材料。

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一种新型高比表面积多孔材料的制备与表征

袁颂东，胡昆鹏，罗意，熊坤

. 2013, (3): 15-19.

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氮化硼作为催化剂载体可用于高温催化反应，然而常用的块体氮化硼比表面积为25 m2/g左右，而现有的高比表面积氮化硼的制备方法操作复杂，经济适用性差，难以实现大量生产。作者采用料浆起泡法制备氮化硼先驱体，然后再将先驱体进行高温氮化处理，最后进行除杂。通过XRD、TEM、SEM、BET对样品进行表征，分析测试结果表明样品是六方氮化硼，比表面积为286.58 m2/g，平均孔径为5.314 3 nm，属于中孔材料。同时对致孔的机理进行了探讨。

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泡沫混凝土孔结构与导热性能的关系研究

朱明，王方刚，张旭龙，王发洲

. 2013, (3): 20-25.

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采用光学显微镜及图像处理与分析软件相结合和导热系数测定仪对泡沫混凝土的孔结构与导热性能的关系进行了实验研究。结果表明，泡沫混凝土导热系数随着干密度的减小而降低，存在着k=e^{3.93-35 601.21/(φ+4 810.97)}的关系；泡沫混凝土的导热系数随着孔隙率的增大而降低，有着k=e^{-23.33+20 395.74/(φ+916.1)}的关系；泡沫混凝土内部的连通孔与不规则球体孔导致实际的导热系数高于理论值；随着发泡剂掺量的增大，泡沫混凝土平均孔径逐渐增大；平均孔径的增大会消弱孔隙率对导热系数的影响，但由于孔隙率的影响占主导作用，导热系数依然呈下降趋势。因此对于泡沫混凝土在分析孔径对导热系数的影响时应同时考虑孔隙率的影响。

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聚酯纤维-聚合物乳液复合改性混凝土韧性研究

刘纪伟，王胜，梁勇，周明凯，陈潇，徐方

. 2013, (3): 26-31.

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研究了聚酯纤维(用量0~1.904 kg/m3)、丁苯乳液(用量70~100 kg/m3)在单掺、复掺情况下对水泥混凝土力学强度、弯曲韧性及抗冲击性能的影响。结果表明，单掺聚酯纤维或丁苯乳液均能改善其折压比、弯曲韧性及抗冲击性能，且随着掺量的增加呈现上升趋势；纤维聚合物复掺时，其性能会得到进一步改善，且改性效果明显好于两者的单掺效果；纤维聚合物复合改性混凝土的经济性明显好于聚合物改性混凝土；此外，探讨了纤维和聚合物对混凝土的复合改性机理。

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黄姜废渣对硅酸盐水泥水化和力学性能的影响

马保国，王景然，李相国，谭洪波，黄健

. 2013, (3): 32-35.

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研究不同掺量的黄姜废渣对普通硅酸盐水泥标稠需水量、凝结时间、水化热、化学收缩、力学强度等影响。结果表明，对比空白水泥试样，掺加RT的水泥标准稠度需水量有所减少，试样的初凝和终凝时间随RT掺量的增加而延长。当RT掺量为15%时，水化热的峰值明显低于空白样，水化热的峰值出现的时间明显延迟。掺加RT后的试样，7 d内水泥浆体的化学收缩有所减小。掺量为7% RT的水泥净浆强度最大。
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含石膏质岩集料混凝土内部硫酸盐侵蚀因素的研究

张孝伦, 柯达, 李北星

. 2013, (3): 36-40.

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含石膏质岩集料会引起混凝土内部硫酸盐侵蚀。通过膨胀率和强度测试，研究了水泥CA含量、水泥碱含量、矿物掺合料、水胶比及养护温度对混凝土抗内部硫酸盐侵蚀的影响。结果表明，C3A含量较低 (≤5%)时，不会导致含石膏质岩集料混凝土产生有害膨胀，当水泥中的C3A含量偏高(8%)时，加剧了混凝土膨胀破坏；降低水泥的碱含量，掺入8%的硅灰、15%的偏高岭土以及20%粉煤灰均能提高混凝土抗内部硫酸盐侵蚀性能，而掺入30%矿渣粉对石膏质岩集料引起的内部硫酸盐侵蚀起了促进作用；水胶比的提高延缓了混凝土的早期膨胀，养护温度的提高增加了混凝土内部硫酸盐侵蚀速率。

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氯化石蜡-环氧大豆油基铁道润滑脂制备及其性能研究

熊先江，过思甸，胡萍

. 2013, (3): 41-45.

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研究氯化石蜡和环氧大豆油复合油作为基础油制备润滑脂，对所制得的润滑脂进行滴点、锥入度、抗腐蚀性、摩擦性能、生物降解性等测试；同时研究了环氧大豆油吸收氯化石蜡释放的氯化氢的动态吸收过程。研究结果表明，环氧大豆油与氯化石蜡最佳复配比例为7∶3；在此配比下制备的润滑脂滴点为181 ℃，锥入度为268.3×0.1 mm，腐蚀级别在2c以内，最大无卡咬负荷PB值达到784 N，且易被微生物降解。环氧大豆油吸收氯化氢的动态过程模拟发现，环氧大豆油能够吸收固定氯化氢，并在40 ℃下最早达到吸收平衡。

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沥青胶浆-集料界面水损机制及评价研究进展

梅迎军，吴金航

. 2013, (3): 46-53.

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沥青混合料抗水损害能力对沥青路面的使用性能具有重要的影响。作者对沥青胶浆集料界面体系特征、水温荷耦合作用下沥青胶浆微观结构特征、物理力学性能演变及沥青膜剥落规律、界面损伤的宏微观与定量评价方法和评价指标等方面进行了研究和总结。针对目前国内外研究进展，分析了该领域研究的热点与动态，提出了沥青胶浆集料界面水损的4个研究方向：1）水作用下沥青与集料界面粘结力损失研究；2）水分在沥青胶浆和沥青混凝土中的渗透特性；3）水作用下沥青集料界面体系损伤的细观测试与分析；4）水作用下沥青集料界面粘结失效模型。

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温拌再生沥青混合料水稳定性研究

刘唐志,朱洪洲,李佳坤，郭鹏

. 2013, (3): 54-58.

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研究了基于Evotherm添加剂的温拌沥青混合料在旧料掺量为0、30%、40%、50%时空隙率、残留稳定度、冻融劈裂强度比的变化，并与热拌再生沥青混合料的技术指标进行对比。结果表明,混合料空隙率随着旧料掺量增加而增大，残留稳定度及冻融劈裂强度比随着旧料掺量的增加先增大后减小；温拌再生沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比略高于热拌再生沥青混合料；旧料筛分、破碎、分档工艺有利于提高温拌沥青混合料残留稳定度及冻融劈裂强度比。

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碳纤维-玻纤格栅沥青路面化凝冰性能有限元分析

李红，张谢东

. 2013, (3): 59-62.

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为了较准确地预测碳纤维玻纤格栅抗凝冰沥青路面化凝冰效果，利用ANSYS建立了碳纤维玻纤格栅抗凝冰沥青路面有限元模型，根据对路面所处地区的标准气象资料及实地调研资料，确定了温度场的边界条件和初始条件，模拟计算了环境温度、风速、凝冰厚度等因素对碳纤维玻纤格栅抗凝冰效率的影响规律。

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雨天环境下高速公路交通流特性及模型研究

张存保，万平，梅朝辉，张培岭

. 2013, (3): 63-67.

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降雨对高速公路交通流会产生一定的影响。为量化分析不同强度降雨对高速公路交通流微观和宏观特性的影响程度，根据实际观测的高速公路交通流和降雨量数据，确定了各种降雨类型下微观交通流特性参数(如速度、车头时距、车头间距等)的分布规律；对经典的宏观交通流模型进行了对比分析，选择Van Aerde模型作为雨天环境下高速公路交通流模型，运用启发式算法对各种类型降雨下的模型参数进行了标定，并给出了不同天气下交通流量速度关系曲线和速度密度关系曲线。结果表明，与无雨天气相比，小雨、中雨和大雨天气下高速公路平均速度分别下降4.7%、9.8%和16.1%，通行能力分别降低10.5%、17.4%和27.1%。

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基于混沌粒子群的船舶电力系统脆性的最大崩溃路径求解方法

朱志宇，陈瑞平

. 2013, (3): 68-72.

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为了提高复杂船舶电力系统的可靠性，提出了一种系统的脆性分析方法。以系统脆性的赋权图模型为基础，以图的边表示子系统之间的脆性联系，边的权值描述子系统之间的脆性联系程度，粒子群中的每个粒子代表一个潜在的崩溃路径，粒子的适应度值由崩溃路径的权值函数决定，应用混沌粒子群优化算法搜索系统脆性发生时最有可能崩溃的路径，即最大崩溃路径，从而可以找到系统发生脆性时各子系统之间崩溃的演化过程，通过对脆性最大崩溃路径的预防和控制可有效地防止整个系统的崩溃。

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基于驾驶人视觉特性的换道意图识别方法

彭金栓，付锐，郭应时，邵毅明

. 2013, (3): 73-79.

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为改进现有换道辅助系统的工作效能，基于视觉特性分析，提出了一种对驾驶人换道意图进行有效甄别的方法。依托真实环境下的实车试验，提出以车辆横向位置与方向盘转角确定换道起始时刻，进一步基于换道前后视镜注视特性分析，确定驾驶人换道意图表征时窗为5 s。依据车道保持阶段与意图阶段视觉特征参数的差异分析，构建驾驶人换道意图表征指标体系。引入证据理论，确定识别框架与证据链，基于广义汉明距离进行基本信任概率分配，对驾驶人换道意图进行多证据融合识别。结果表明，车道保持与意图阶段驾驶人视觉特性具有显著差异；基于视觉特性，运用证据理论可以有效识别驾驶人换道意图，且识别信度较高，时序性较强。

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U型回转交叉口通行能力计算模型

王富,方可，胡娟

. 2013, (3): 80-83.

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为了计算U型回转交叉口通行能力，为U型回转交叉口的规划设计提供依据，在分析U型回转交叉口交通流特性的基础上，将U型回转交叉口通行能力划分为主交叉口直行车辆的通行能力、回转路口左转车辆的通行能力以及右转车辆通行能力3部分。利用常规交叉口通行能力停车线计算模型、可接受间隙理论分别建立了U型回转交叉口直行车辆的通行能力与回转路口左转车辆的通行能力的计算模型，最后得到包括右转车在内的整个U型回转交叉口的通行能力模型。

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不同比功率分区下轻型车排放特征分析

郭栋，赵韩涛，高松，王晓原，田厚杰

. 2013, (3): 84-87.

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为了反映轻型车排放随发动机输出功率的变化关系，搭建轻型车车载排放测试试验平台，通过实际道路试验获取质量排放数据与对应的行驶状态数据；为了便于与交通仿真模型融合，将比功率分成10区，分析了3种污染物质量排放率随比功率分区的变化关系，并计算得到了10个分区内3种排放污染物的质量排放率。结论表明，轻型车3种污染物质量排放率与比功率具有很高的相关性；bin1~bin3对应着轻型车制动减速的情况，排放速率最慢； bin6~bin10对应着轻型车车速高以及急加速度情形，排放速率最高；研究得到的不同比功率分区下的质量排放率可以作为与交通仿真模型结合来量化区域排放的依据。

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小直径钢管混凝土密实度的超声波检测试验

徐长武，任志刚，荣耀，霍凯成，熊锐

. 2013, (3): 88-82.

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为探讨超声波检测技术测试小直径钢管混凝土试件的正确性和可行性，并为后期试验做准备，制作7组立方体试块、12个小直径钢管混凝土试件，测试其抗压强度及声学参数；得到不同情况的特定声学参数变化规律，并进行尺寸效应敏感性分析和声速拟合及对比。由试验分析可知，超声波检测技术可运用于小直径钢管混凝土结构，满足声学参数变化一般规律，但应考虑尺寸效应，同时可为后期试验提供钢管混凝土界面特征的评判标准，也可为类似试验提供参考。

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土-构相对刚度对地下矩形结构地震反应影响规律的研究

姚小彬，戚承志, 罗健

. 2013, (3): 93-96.

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针对矩形结构，采用拟静力方法详细探讨了土层刚度及土结构相对刚度对结构地震反应的影响规律。结果表明，针对文中所研究的土体，地下结构设计时，要避开剪切波速为100 m/s范围的土体；对于土层刚度的选择最好控制在200~400 m/s之间。这对地下矩形结构的抗震分析、设计具有一定的参考价值。

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SHPB动态巴西劈裂裂纹起裂及扩展研究

薛奕忠,刘涛，唐礼忠，董陇军,张君

. 2013, (3): 97-101.

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利用中南大学SHPB 试验系统，对冬瓜山铜矿深部采集的大理岩进行了动态劈裂实验。结合高速摄影技术和在试样上粘贴一系列的应变片开展动态劈裂时试样裂纹起裂及扩展研究。结果显示，高速摄影可以清晰地看出试样的破坏全过程，简便直观。应变片可以记录加载直径上各点的应变时程曲线，从应变曲线上可以看出，试样的破坏并不一定从中心开始，当试样存在损伤或是弱面时，可能从损伤的部分开始起裂。裂纹扩展的速率大约是其P波波速的一半左右。高速摄影可以清楚地看出试样的整个破坏过程，但是成本较高，不能直接得到加载直径上各点的应变历程和破坏时间。在试样上粘贴一系列的应变片简单易行，成本较低，而且可以捕捉试样上各点的应变历程和破坏时间。

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海陆交互相沉积土中PHC管桩锤击沉桩施工效应现场试验研究

刘志彬, 刘松玉, 周伯明, 经绯, 李维

. 2013, (3): 102-106.

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为了解海陆交互相沉积土中预应力高强混凝土（PHC）管桩锤击沉桩产生的施工效应，在长江口北岸选择典型场地开展了一系列现场试验研究。结果表明，超静孔压大小、上升与消散速度受土层性质决定，沉桩引起的超静孔压沿深度增大程度软土层高于粉土、砂土层。沉桩结束30 d后，25~40 m长PHC管桩单桩极限承载力可提高约33.5%。施工结束后相同龄期时，桩体越长单桩极限承载力提高的百分比相对越小。锤击法施工时每米锤击数与按孔压静力触探（CPTU）测试所得管桩总贯入阻力间有很好的线性相关性。

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海上锚碇的静力分析

王斌，檀永刚，王骞

. 2013, (3): 107-110.

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基础失效是海上锚锭安全的关键问题。星海湾跨海大桥是我国首次采用升浆砼碎石基床作为地基的海上悬索桥。采用试验近似模拟基础底面与地基顶面的摩擦确定摩擦系数，并通过大型有限元软件对锚碇进行静力分析计算，结果表明，锚碇的局部空间有限元位移和应力均在规范允许的范围内，锚碇基础能够满足抗滑稳定性的要求。

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框架考虑P-Δ效应的动力响应时程分析

黄庆丰，黄群贤，郭子雄

. 2013, (3): 111-115.

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采用静力凝聚法将框架简化为杆系层间剪切模型，基于框架动力响应时程分析计算的时间步内一阶位移增量，根据D’Alembert原理导出竖向力附加弯矩相应产生的加速度激励增量，由此建立迭代计算格式考虑P-Δ效应对框架位移、速度和加速度的影响，并嵌入时程分析过程。最后通过算例检验文中方法的可行性，并考察P-Δ效应对框架地震响应全过程的影响。

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鲕状赤铁矿“磁化焙烧晶粒长大磁选”新工艺研究

张亚辉，张家，张艳娇，李洪潮，赵平

. 2013, (3): 116-119.

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基于宣龙式鲕状赤铁矿嵌布粒度极细、结构复杂等特点，进行了磁化焙烧晶粒长大磁选新工艺研究。在焙烧温度为800 ℃，煤粉配比10%，焙烧时间45 min的条件下，使赤铁矿还原焙烧成磁铁矿，经过弱磁选，可得到铁精矿品位62.5%，回收率85.5%的良好选矿技术指标。通过一系列观测手段及相关理论说明，证实了磁铁矿晶粒能够长大。

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蛇纹石尾矿中镁和镍的资源化利用

周远，廖辉伟，潘雅妹，黄晋芳，雷会利，代文，张俊茹

. 2013, (3): 120-124.

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采用氯化焙烧法从蛇纹石尾矿中回收镁和镍，并在物相分析基础上对焙烧过程进行热力学计算。考察了尾矿粒度、氯化铵与尾矿质量比、焙烧时间、焙烧温度对镁和镍浸出率的影响。结果表明，当尾矿粒度为100目、氯化铵与尾矿质量比为1∶1、焙烧时间为60 min、焙烧温度为550 ℃时，镁和镍的浸出率分别为92.37%和85.23%。浸出液经除杂、沉淀得到氢氧化镁和氢氧化镍产品，纯度分别为93.63%和80.22%。经计算，蛇纹石尾矿中镁和镍的总回收率分别为90.32%和81.71%。

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带禁忌约束的频繁模式并行挖掘研究

薛胜军，赵洪昌

. 2013, (3): 125-131.

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频繁模式挖掘技术在关联规则发现方面运用得十分普遍，已逐渐成为数据挖掘领域的研究热点之一。研究人员发现传统的频繁模式挖掘算法在挖掘过程中会产生大量的中间数据和用户不感兴趣的结果数据。这些数据在计算和存储方面的开销，对如今迅猛发展的海量数据挖掘来说无疑是一个挑战，严重影响了挖掘效率和准确性。针对这个问题，文章结合当下流行的Hadoop技术，对传统频繁模式挖掘算法进行分析和研究，提出一个带禁忌约束的频繁模式云挖掘算法模型。该算法模型利用Hadoop框架技术，对频繁模式挖掘过程中的模式长度和属性进行禁忌约束，分布并行地完成挖掘任务。实验结果显示，该算法模型在海量数据挖掘方面比传统算法更有优势。

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一种基于GMM的目标检测改进算法

江汉红，熊玮佳，李庆

. 2013, (3): 132-135.

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针对经典的GMM（Gaussian Mixture Model）背景差分法中模型参数更新策略容易使高斯分布的方差迅速趋近于一个极小值的缺陷，提出了一种新的模型参数学习机制，使得高斯模型的方差平稳收敛，避免了陷入方差过小的恶性循环，最终在一定程度上减少目标误判的发生。结果表明，提出的改进算法在光照突变情况下，能够克服背景的扰动，目标误判的可能性也大大降低，与经典的GMM检测算法相比，改进后的算法在检测的精度和抗干扰性上有了明显的提高。

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MIMO多调制系统抗噪声性能的建模与分析

邓小芳，姜胜明，陈宏滨，敖欣

. 2013, (3): 136-140.

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作为现代通信领域的一个重大突破，MIMO技术能支撑更高的数据传输速率和更好的服务，从而成为下一代无线通信系统的研究热点。通过MIMO系统的建模与仿真，研究比较了在相同信道条件下，不同调制编码方式的输出星座图及系统误码率。仿真结果表明，BPSK的抗噪声性能最好，QAM最差；调制模式相同的前提下，编码速率越高，系统误码率越大。上述结果对今后的工程实践有着良好的参考价值。

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