DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 2. 系统模型 2.1. 预备知识 虚拟资源可分为：计算型、通信型、磁盘型以及三者之间的互相组合 [ 11 ] 。本文所提出的资源分配策略，在各类资源整体综合的基础上借助云端来进行，将虚拟资源分成最基本的三类：计算型、通信型、磁盘型。其中云端代表着云计算中的应用企业。用户通过“端”这个桥梁来获取服务，“端”向服务集群申请资源，在“端”进行资源统计。假设用P代表计算型资源，N代表通信带宽型资源，D代表磁盘存储型资源，那么对于用户i的申请，端可以建立一个向量来指向用户i所申请的资源，并且对用户申请进行统计，向服务集群进行集中申请。 2.2. 问题模型 我们对整个资源申请过程建立模型。其中用户通过端向云服务集群申请资源，端在统计用户的申请后，向资源管理器递交统计结果，资源管理器通过综合分析资源申请与云服务集群中资源的使用情况，计算判断得出虚拟资源分配的最优配置，并将结果提交给云服务集群，最后云集群分配资源。图1为我们所提出的虚拟资源申请–分配模型。 模型将云资源申请–分配整体流程概括化表示。云用户是虚拟资源的申请者，代表云计算模型中的消费者。云服务集群为虚拟资源的提供者，代表云计算模型中的生产者。“端”代表云计算模型中的中间商，通过利用资源管理器，统计云用户的资源申请，在进行综合分析的基础上，向云集群申请到合适的资源并分配给云用户。这样也就完成了一次云资源申请–分配的流程。 假设在某一时刻有n个用户向端提交资源申请，对于这一时刻，端对云用户所申请资源的统计结果用一个n × 3的资源申请矩阵s1表示： 假设服务集群中每个主机服务器能承载的最大资源数为。对于整个服务器集群，可分为三类：正在使用且已存储满、正在使用且未满、未使用。第一种可以不予考虑，第二种我们用资源可分配矩阵m表示，其中 表示第i台主机剩余可分配的资源。 在对整个资源申请进行建模分析之后，虚拟资源分配问题可简化为两个分支： 一是如何将资源申请首先分配到运行中的未满服务器中； 二是如何将未分配的资源进行优化配置，使得新开服务器可以最佳利用。 2.3. 解决方案 本文的虚拟资源申请—分配模型采用以下步骤：1) 检测运行中的服务器是否可继续分配；2) 可分配则分配并且继续检验；3) 若不可分配则将剩余申请进行综合配置并分配到新开服务器中。 第一个分支：检测运行中的服务器是否可继续分配，可以通过比对建立的两个矩阵。 将申请资源矩阵与可分配资源矩阵进行逐一比对。考虑资源分配效率，比对若满足条件 ≤ ，则直接分配。分配完毕，双方更新，重新比对。这里我们新建立一个矩阵s2作为比对完成后的剩余资源申请矩阵，s2中的矩阵行存储比对完成后剩余矩阵，表示正在运行的服务器不能满足其需求，需要重开服务器。 图1. 虚拟资源分配模型 若矩阵s2非空，则表示有资源申请未满足，并且运行中的服务器已经不能满足资源分配需求，因此需要重开服务器。 这里我们引入线性不等式方程。通过求解线性不等式方程来使得新开服务器资源利用率达到最大。因为s2矩阵是从资源申请矩阵抽离出的一部分，我们假设仍有t个任务未分配，用如下矩阵表示： 对于新开服务器，其能承载的最大资源数为 ，我们建立一个线性不等式方程。设 为一台服务器的最佳配置，可列下列线性方程不等式： 将此不等式进行整理得： 对于此不等式，因为缺少目标函数，所以并没有确切的解。而解此不等式的最好办法是枚举所有可能性，即将 中，从 、 枚举到 ，然后从其中选出最优解。针对虚拟资源的最优配置理论，我们再添加额外限制条件，令单台主机服务器接受最大数目的申请任务，即：令 ，使得max最大。 因为云计算面向的客户群是庞大的，同样资源申请数目也是庞大的。所以在建立的s2矩阵中，会有多行。因此若对s2直接处理，计算量很大。本文选择对s2进行分组，其中分组数目综合考虑云任务申请资源大小以及服务器的配置高低。假设分组完成后每组所含云任务数量为COUNT，此时的t = COUNT。再解上面的线性不等式，根据COUNT的数量来决定难易。
system: [SYSTEM]

user: 3. 仿真性能分析 3.1. 仿真环境 仿真平台使用Java在Eclipse上开发。平台模拟拥有一定数量服务器的数据中心，并随机产生一定数目的云任务用于实例验证。云任务的数目为1~7000，已开启的服务器数量定义为1~50台之间，未开启的服务器数目为0~500台。假定每台主机具有4 G内存、10 M带宽、10 G存储。 3.2. 真性能与分析 1) 固定分组数目，对比先到先得策略与本文策略。 首先固定云任务分组数量为每组10个，随机产生100~7000个云任务，对比先到先得策略(First Come First Served)与本文策略，如图2所示。 系统在接受到虚拟云任务后，通过对云任务进行统计，得到在最优情况下需要开启的主机服务器数目，然后对比先到先得策略与本文策略实际开启的主机数目。图中显示，在云任务只有较少数量时，产生的主机额外开销比较大。但是随着云任务数量的增加，两种策略产生的主机额外开销基本稳定。通过对比，本文的策略优于先到先得策略，主机额外开销稳定在7%左右。 2) 分组数目对策略的影响 本文采取策略需要分组来使得新开主机达到最优利用，分组之后每组虚拟云任务数量一般在5~19之间，主要根据主机配置以及云任务大小来定。固定云任务数量为2000，通过对比每组6~19个云任务的分组，如图3所示，随着每组云任务数量的不断增多，额外主机开销渐趋稳定，但策略运行时间急剧增加。因此通过考虑各方面因素，每组云任务数量定在10~14，策略会达到最优。
system: [SYSTEM]

user: 4. 总结 本文研究在满足云计算环境用户资源申请的前提下，如何有效降低数据中心服务器的能耗。论文提 图2. 先到先得策略与本文策略下产生的额外主机开销对比 图3. 每组所含云任务数目不同情况下的额外主机开销与运行时间对比 出了一种高效率的虚拟资源分配策略，通过云中间商“端”对云用户虚拟任务进行统计，资源管理器对云任务进行分组，找到每一组中新开启主机的最优任务配比，以使主机服务器得到最大利用。模拟仿真了不同条件来测试策略的性能。结果表明，本文策略比先到先分配策略有优势，并且本文策略在云任务数量增多以及分组数目的变化的情况下均有一定的稳定性，能成功提高主机服务器的利用率。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 操作系统是计算机专业的一门核心专业课程，具有较强的实验性。由于概念多、涉及面广等因素，往往难以很好地理解和掌握，国内外在操作系统实践教学方面所做了大量研究。本文通过构造一个虚拟操作系统运行环境，试图为学习、设计和研究操作系统提供一个简单、易用的平台，为操作系统的教学工作打下了良好基础。 关键词 :教学用操作系统，进程生成器，虚拟平台，辅助教学
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 计算机操作系统课的教学一直在计算机学科的教学计划中占据重要地位 [ 1 ] [ 2 ] 。在教学中存在主要问题课程内容枯燥难懂，造成学生对课程学习缺乏兴趣， 最后以死记硬背应付了事。理论与实际脱节、缺少实例分析，实践性环节薄弱 [ 3 ] 。目前国内外学者开发了许多教学用操作系统，MINIX [ 4 ] 是荷兰A.S.Tanenbaum教授所发展的一个类Unix操作系统，包括了进程管理、文件系统管理、存储管理、设备管理以及I/O管理等操作系统的所有重要内容，以及系统启动和Shell等实际操作系统不可缺少的部分。但是MINIX作为教学用操作系统有它的不足之处，移植性并不令人满意。GeekOS [ 5 ] [ 6 ] 是一个基于X86架构的PC上运行的微操作系统内核，提供了操作系统与硬件之间的所有必备接口，实现了系统引导，实模式到保护模式的转换，中断调用及异常处理，基于段式的内存管理，FIFO进程调度算法以及内核进程，基本的输入输出，以及一个用于存放用户程序的只读文件系统PFAT。OSP 2系统 [ 7 ] [ 8 ] 的核心是一个模拟器，它使用动态演化的、多程序运行的用户进程集来虚拟计算机系统。由一系列的模块组成，每一模块执行一项操作系统服务。可以按照希望的顺序来组织项目，以便与课堂讲义的内容保持同步。Nachos系统 [ 9 ] 是加州大学伯克莱分校在操作系统课程中已多次使用的操作系统课程设计平台，采用面向对象的通用虚拟机，确定性调试比较方便，简单而易于扩展。但是Nachos是针对RISC结构MIPS处理器，使用其它开发环境的话，需要使用交叉编译器才能把代码编译成MIPS相应的机器代码。Bochs系统 [ 10 ] 由凯文•劳顿编写的，使用c++编写的开源IA-32(x86)电脑模拟器，它仿真英特尔x86 CPU、常见的I/O设备、和定制的BIOS。MOS系统 [ 11 ] MOS操作系统是上海交通大学开发的，主要包括作业调度管理和文件系统管理，建立在一个只包含十几条指令的指令集虚拟机基础之上。MOS的不足是过于简单，不能涵盖操作系统的大部分功能。MOS的虚拟机指令集是自定义的，没有现成的编译器，所以读者必须直接编写汇编程序才能在MOS虚拟机上运行。 综上所述，作者认为为了使计算机科学与技术及相关相关专业学生学习理解操作系统的诸多概念，直观地看到进程在执行过程中，资源申请中可能出现的死锁，以及同步、互斥等重要问题的解决过程，有必要研究设计一个对于初学者来说使用更加简单和方便的辅助教学平台。
system: [SYSTEM]

user: 2. 辅助平台结构设计 作者设计开发的辅助学习系统，包括三个方面的功能：一是模拟操作系统实现过程；二是提交自己的作业到服务器，服务器内核在执行完学生的程序后将结果反馈给学生；三是师生交流论坛，为学生学习操作系统，解答难题提供进一步的支持。 本文主要描述第一个功能部分，它由由三层结构组成，即硬件模拟层、系统运行模拟层和用户应用层。 系统硬件层模拟计算机中包括打印机、外存储器、内存等主要资源的管理。 用户应用层主要包含两个功能：1) 用户程序整合到内核模块。包括进程调度、内存管理、页面置换、设备分配等算法，这些算法用户可以根据操作系统已有算法编写，也可以由用户提出新的算法。然后通过平台提供的接口提交到内核中。2) 系统运行信息查询。主要有系统进程相关信息包括进程号、进程状态、开始时间、已执行时间、已分配内存大小，进程调度顺序，就绪队列，阻塞队列等，系统设备相关信息包括设备请求队列、空设备队列等，以及内存分配情况包括可分配内存、内存中进程分布情况等等用户主要关心信息。 系统运行模拟层是本平台的主要部分，主要包括进程生成器、进程调度接口、内存分配接口、设备调度接口、磁盘调度接口等。其中每个接口都实现了一种基本算法，用户可以重载这些接口实现操作系统中的各个算法，当然也可以自己编写新的算法，或直接使用本平台提供的算法。
system: [SYSTEM]

user: 3. 操作系统运行过程模拟 3.1. 进程生成器 在教学过程中，进程管理是学生难以理解和掌握的难点问题。进程状态之间的转换，以及同步问题难以直观看到，因此，希望通过开发一个进程模拟器将进程在生命周期中，各种可能的资源申请过程、出现的各个状态以及发生的事件直观地描述出来。进程生成器生成虚拟操作系统运行过程中所需要的各个进程，它包含的数据结构为： 1) 进程号，用来区分不同的进程； 2) 进程状态，包括就绪、阻塞、运行、挂起等基本状态； 3) 初始优先级，每个进程分配一个运行的优选顺序； 4) 优先级类型，采用动态优先级； 5) 内存大小，表示系统需要的初始内存，在使用过程中可以动态申请内存，而且本平台中将进程使用内存分为连续和离散两种类型； 6) 已装入部分，其结构为：(装入时间1，访问地址1)、(装入时间2、访问地址2)、…、(装入时间k，访问地址k)；初值均为−1。； 7) 已执行时间，进程使用CPU的时间，用来判断进程是否执行结束； 8) 已等待时间，处于就绪状态的进程在就绪队列中的时间，用来计算进程的动态优先级； 9) 用户优先级，分配给用户的初始优先级，为用户进程的调度提供依据； 10) 进程分段数。由于计算所做的工程可以描述为计算、输入输出、计算、输入输出，…等，因此将进程分成若干段，即：(计算、计算时间1)、((I/O、I/O时间1)、(计算、计算时间2)、(I/O、I/O时间2)、…、(计算、计算时间n)；其中，计算时间i(=k)，结构为：时间、访问的地址(地址1、地址2、…、地址k)；I/O时间i的结构为：时间、输入\输出。 11) 需要资源，其结构为：(资源名1，使用起始时刻1，使用时间1)、(资源名2，使用起始时刻2，使用时间2)、…、(资源名k，使用起始时刻k，使用时间k) 在初始化时，预先生成大量的进程存储在备份结构中，在运行时，随机生成新的进程，用来模拟新作业进入系统执行。 3.2. 系统运行过程 当用户运行辅助平台时首先进行初始化工作，然后执行所设计的算法，模拟操作系统的运行过程。初始化过程包括： 1) 构建空的“就绪”进程队列、“阻塞”进程队列、“挂起”进程队列、“终止”进程队列、I/O请求队列、正在进行I/O的进程队列、I/O空设备队列；初始一个时钟，便于进程的调度。 2) 进程号初值(PID)、最大进程号(MAXID)。 3) 选择进程调度算法，初始默认使用先来先服务算法，在用户实现接口后就可以选择不用的算法，主要有①先来先服务、②短作业优先、③优先权调度、④时间片轮转、⑤多级队列和⑥多级反馈队列等算法。正如前面描述的那样，用户还可以增加自己新的算法。 4) 选择内存分配算法。在平台中默认用户空间大小为1 GB，在生成进程通过一个随机函数生成1~8之间的一个随机数a，分配给进程的初始内存为aMB。然后分成连续内存分配和分页式内存分配方式。在连续内存分配中实现了①首次适应、②循环首次适应、③最佳适应和④最差适应；在采用分页内存方式中实现了①先进先出、②最佳页置换、③最近最久未使用、④二次机会、⑤改进的二次机会、⑥最少使用和⑦最多使用等算法。 5) 选择设备分配算法，系统中的设备采用先来先服务和优先权服务等两种方式分配。 6) 创建进程，将预先准备的进程装入内存的过程，包括分配进程号和调用“内存分配算法”接口分配内存。如果允许，则将进程挂入就绪进程队列。否则挂入“挂起”队列。 初始化过程结束后，执行以下算法模拟操作系统的运行过程： Step 1：调用“进程调度算法”从“就绪”队列中选择一个可执行进程，如果存在，则将选中的进程状态改为“执行”。返回值(进程号、执行时间、访问内存地址) Step 2：对每一个执行时间单位： Step 2.1：检查相应内存地址是否可访问，如果不能访问，则 1) 将进程的状态改为“阻塞”； 2) 调用“内存置换算法”； 3) 调用“I/O设备请求分配算法”，分配设备； 4) 调度“中断处理算法”，模拟中断的处理过程； 5) 时钟加1 6) 转Step 1； Step2.2：如果能访问，则 1) “延长一段时间”模拟程序的执行； 2) 当前“计算时间”减1； 3) 已执行时间加1； 4) 删除所访问的地址； 5) 时钟加1 6) 调度“中断处理”算法，模拟中断的处理过程； Step 3：检查当前进程： 如果当前剩余“计算时间”不为0，则将状态改为“就绪”； 否则，则检查“下一个时段”，如果为空，则将状态改为“终止”，并挂入“终止”队列； 否则，将状态改为“阻塞”，调用“I/O设备请求分配算法”，分配设备； Step 4：返回到Step 1。 其中进程调度算法、内存置换算法、I/O设备请求分配算法，由用户编写，然后提交到平台，再整合到内核中。在本次实现的平台中，进程调度算法每次运行提交一种调度算法，如果要使用其它调度算法则需要重新提交(自动覆盖原来的算法)，内存置换算法和I/O设备请求分配算法的处理方式与进程调度一样。“中断处理算法”模拟中断的处理过程。首先通过一个随机函数产生一个随机数决定是否要立即响应中断。如果不立即响应中断则继续调度程序执行。否则，处理中断，执行过程如下： 1) 检查是否有I/O完成的进程，如果有就其挂在“就绪”队列上； 2) 检查是否有“终止”进程，如果有，则回收资源(主要是内存)，并检查“挂起”队列中是否有等待创建的进程，如果可以则创建。 3) 通过生成随机数的方式，决定是否要生成一个新进程(模拟用户生成新进程)。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结语 本文首先讨论了国内外学者在如何提高操作系统的教学效果，尤其是在实践教学环节上的探索。笔者针对在教学过程中，各个层次的学生的学习情况，设计一个辅助教学平台，将抽象的进程申请资源，内存分配等主要问题，直观的展示出来。使该教学辅助平台成为学生学习操作系统的一个重要帮手，为实现操作系统的教学目标提高保障。下一步的研究重点是，探讨在伪代码上实现同步问题的判断。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文对 时，函数方程 没有非常数整函数解的结果给出新的证明。 关键词 :Fermat型函数方程，整函数，正规族理论
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言及主要结果 1637年法国数学家费马提出了如下猜想：当 时，丢番图方程 没有非平凡的整数解。1994年这个猜想被英国数学A. Wiles完全证明。要寻找方程 在整数环上的非平凡解，可以转化为求代数曲线 上的有理点。 然而早在1965年，当 时，关于Fermat型函数方程 (1) 在整函数环，或是亚纯函数域上的非平凡解的状况已经完全清楚了。容易证明：当 时，函数方程(1)不存在非常数的整函数解；当 时，函数方程(1)不存在非常数亚纯函数解。 类似地，研究丢番图方程 整数解的存在性问题可以转化为研究方程 的有理数解的存在性问题。然而，当 时，方程 整数解的状况不是十分清楚。 相应地，不妨先考虑当 时，Fermat型函数方程 (2) 在整函数环，或是亚纯函数域上的非平凡解。对于该问题的研究已有如下结论： 1985年W. K. Hayman [ 1 ] 证明了：当 时，方程(2)不存在非常数亚纯解；当 时，方程(2)不存在非常数整函数解。此外，当 时，G. G. Gundersen [ 2 ] - [ 4 ] 等人找到了满足方程(2)的非常数整函数解；当 时，G. G. Gundersen [ 5 ] 构造了满足方程(2)的非常数亚纯解。 近期，苏敏 [ 6 ] 等人证明了：当 时，方程(2)不存在级小于1的非常数整函数解；当 时，方程(2)不存在级小于1的非常数亚纯函数解。 本文主要利用正规族理论的知识对 时，函数方程(1)没有非常数整函数解的结果给出新的证明。 对于探究函数方程 整函数解的存在性，运用本文的方法，利用正规族理论的Zalcman引理对特殊情况的整函数解作降级处理，具有一定的可行性。 定理1：当 时，函数方程(1)没有级小于等于1的非常数整函数解。 定理2：当 时，函数方程(1)没有非常数整函数解。
system: [SYSTEM]

user: 2. 几个概念与引理 在定理1的证明之前，先介绍本文中常用的几个概念与引理： 定义1 [ 7 ] ：设 为区域 内的一族亚纯函数，如果从该族中的每一个函数序列 可以选出一个子序列 满足下列两个条件之一： 1) 在 内闭一致收敛； 2) 在 内闭一致趋于 ， 则称此函数族 在 内是正规的。 定义2 [ 7 ] ：设 ，我们称一非负实数为 与 之间的球面距离，记作 ： 定义3 [ 7 ] ：设 在 内亚纯，我们称 为 的球面导数。 定义4 [ 7 ] ：设 为 上的亚纯函数， 的级定义为 。 引理1 [ 8 ] ：设 为 上的非常数亚纯函数，其级 有穷，则对于 ，存在 ，使得 ，且 . 引理2 [ 7 ] ：(Marty定则)设 为区域 内的一族亚纯函数。 在 内正规的充要条件是：对于 内的任一有界闭区域 ，存在相应的正数 (与 有关)，使得对于 中的每一个函数 ，有 即 。 引理3 [ 7 ] ：设 为区域 内的一族亚纯函数。如果 在 内不正规，则存在 中的点列 ， 中的函数列 ，正数列 及 上的非常数亚纯函数 ，使得当 时， 且 (按球面距离在上内闭一致收敛)， 并且 。特别地， 的级不超过2。 引理4 [ 7 ] ：设 为整函数。若 的球面导数 有界，则 的级至多为1。 引理5 [ 7 ] ：若 是无穷级亚纯函数，则存在一个序列 ，使得当 时，有 。
system: [SYSTEM]

user: 3. 定理的证明 3.1. 定理1的证明 假设函数方程(1)存在级小于等于1的非常数整函数解 ，则 一定线性无关，故 。 由(1)式可得方程组 令 ，则 ，显然 。 另一方面，由克莱姆法则得 从而 (3) 故 。 由题设和(1)式知： ， 故由引理1知：对任意 ，存在 ，使 ，且 ， 从而 ， 又由于 为整函数，所以 为常数，设 。下面证明： 。 我们断言： 为非常数整函数。事实上，若 ，则 ，所以 不取0，1，这与 至多有一个有穷picard例外值矛盾。 由于 为非常数整函数，故存在 ，使当 时， (4) 又由(3)、(4)式及引理1知：对上述的 及 ，存在 ，使 ，且 ， 由于 ，令 ， ，故 即 ，矛盾，定理1得证。 3.2. 定理2的证明 假设函数方程(1)存在非常数的整函数解 ，那么由 的任意性可以得到一组无穷级的整函数解 。 由于 是无穷级整函数，由引理5知存在一个序列 ，使得当 时，有 (5) 记 ， ，由于 结合(5)式知 ，所以 。于是由引理2知： 在原点的某邻域内不正规，从而由引理3知：存在点列 ，正数列 ， 中的函数列不妨仍记为 以及 中的非常数整函数 ，使得当 时， ，且 (按球面距离在上内闭一致收敛)， 即 (按球面距离在上内闭一致收敛)， 并且 ，再由引理4知， 的级 ， 此时必存在函数列 ， 使得当 时， (按球面距离在 上内闭一致收敛)， 故存在非常数的整函数 使得 ， 即 ，故 ，与定理1矛盾，定理2得证。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文针对移动通信中的无线信道特征进行综合分析，通过运用Matlab软件求解出离散线性时变系统以及滤波器的相关参数作为无线信道最主要的特征。同时，提取了多径时延扩展、Doppler扩展以及角度扩展等重要特征指标。因此，本文从离散线性时变系统的信道特征、时间、频率、空间四个维度分别提取了无线信道的信道系数、多径时延扩展(相干带宽)、Doppler扩展(相干时间)以及角度扩展(相干距离)四个特征指标，较为完整地刻画出了无线信道的“指纹”特征并具有实际的物理意义。 关键词 :Matlab软件，信道系数，时延扩展，Doppler扩展，角度扩展
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 在信息大爆炸的时代，移动通信产业以惊人的速度迅猛发展，也已经成为带动全球经济发展的主要高科技产业之一，并对人类生活及社会发展产生了巨大的影响。在移动通信中，发送端和接收端之间的电磁通路称为无线信道。在无线通信的过程中由于传播环境的复杂性以及各个参数的时变形，发射的信号将受到多径效应、Doppler效应等影响产生各种衰落。这使得不同传播环境下的信道具有各自的信道特性。如何发现并提取这些特征并将其应用于优化无线网络，是当前的一个研究热点 [ 1 ] 。 周龙，刘海萍(2010)针对实际的无线信道，对两类信道模型进行了研究，一类是基于实测统计方法的统计性信道模型；另一类是基于无线电磁波传播机理的确定性模型。胡文舜(2013)研究了在时变信道下多普勒分集技术可以有效克服甚至利用多普勒扩展的影响。冯松(2013)考虑到实际无线信道中包含噪声，对存在噪声的情况进行了分析和研究，表明采取信道参数提取算法能够有效估计出信道的各个参数，为进一步仿真研究提供了算法支撑。无线信道与周围的环境密切相关，不同环境下的无线信道具有一些差异化的特征。如何发现并提取这些特征并将其应用于优化无线网络，是当前的一个研究热点。刘留等(2014)讨论了高速铁路在不同条件下无线信道大尺度、小尺度等方面的衰落特性，得出高速铁路无线信道特征参数受传播环境、位置等因素影响较大；成凌飞等(2015)基于巷道内环境复杂，电磁波局限等特点，研究了巷道无线信道相干带宽及影响因素，指出无线信道在巷道内比地面上有更大的多径衰落，设计无线通信设备时难度系数较大，为优化设计通信设备提供了理论支撑 [ 2 ] - [ 6 ] 。 从现有的文献分析来看，对无线信道特征的研究与建模，大都基于单一的维度考虑，故对无线信道特征的提取与建模存在一定的不足。基于此，本文将基于所测量的三种场景下真实信道的数据运用MATLAB软件从信道系数、时间、频率、空间四个维度考虑信道的特征，建立信道“指纹”模型，并运用所建立的统计模型对“指纹”特征以及图形化描述的结果进行检测并从统计意义上有效区分不同的场景(区域)。
system: [SYSTEM]

user: 2. 特征建模 2.1. 背景分析 根据移动通信中无线信道的信号传播方式可知，信号在不同环境下的无线信道具有一定的差异。在实际环境中，信号可能利用障碍物的反射、散射以及绕射等路径传播到达接收端，形成多径信道。这使得不同传播环境下的信道具有各自的信道特性。 因此，根据所测量的三种场景下真实信道的数据可以提取不同的信道特征，即信道的“指纹”特征。本文将从题中所给出的离散时变线性系统的模型中求解出每个信道的信道系数，以及从时间、频率、空间三个维度去提取相应的特征指标，得到信道“指纹”。进而将所得到的特征值进行可视化，得到信道“指纹”图形化的描述。 2.1.1. 信道系数 根据问题分析中所给信息可知，并考虑到滤波器、噪声以及时变性的影响，无线信道模型可以建立为离散时变线性系统。即： (1) 其中 ， 为不同时刻真实无线信道的测量结果； 为复高斯白噪声。 因此，根据该模型可以得到 的表达式，结果如下： (2) 其中 表示完整的时变信道的信道系数， 为等效滤波器，其参数由数据5可知。又 接近于0，因此在数据处理的过程中我们将乘上 以便结果的处理以及有效性。信道系数可作为信道的“指纹”特征用于区分不同场景下的信号。运用Matlab软件编程可得出信道各个场景下的信道系数矩阵 [ 7 ] ，部分代码详见附录。 2.1.2. 时延扩展与相干带宽 在无线通信中由于接受端所在地理环境的复杂性，不同相位的多个信号在接收端相互叠加，造成信号的加强与减弱，即多径衰落。多径时延扩展与相干带宽是用于描述本地信道时间扩散的两个重要参数。 其中rms时延扩展可以定义为： (3) 其中： 平均附加时延： ， ； 相干带宽通常定义为： 。 由于 为时延，本题已将时延折算为样本点，故在计算时直接使用样本点数作为时延。 ，故计算时用 等效替代。运用Matlab软件编程可计算出三个场景时延扩展数据如表1。 由表1分析可知，场景一的5次测试时延扩展值均在17~19之间波动，明显小于场景二与场景三的时延扩展值。因此，可以通过时延扩展特征将场景一进行区分。 2.1.3. Doppler扩展与相干时间 由于单位脉冲发射端与接收端可能存在相对运动，因此信道各参数具有时变性。Doppler扩展与相干时间是描述信道时变性的两个重要参数。Doppler频移的定义为： (4) 令 ( 为常数)，则 ，其中 。 相干时间通常定义为： 。 根据公式我们可以计算出三个场景的Doppler频移的系数如表2。 由表2可以看出，场景一的多普勒系数均值为−0.00082，场景二的多普勒系数均值为0.0013，场景三的多普勒系数均值为−0.00752；场景二多普勒系数均值为正，而场景一和三的多普勒系数均值均为负，因此，可以通过多普勒系数将场景二区分出来。 2.1.4. 角度扩展与相干距离 角度扩展是用来描述空间选择性衰落的重要参数。角度扩展的定义为： (5) 其中 ， 。S相干距离：信道冲击响应维持不变(或一定相关度)的空间间隔的统计平均值。定义为： (6) 角度扩展的计算结果如表3。 由表3分析可知，场景二的5次角度扩展值均趋近于0，而场景一的角度扩展值均在0.39附近波动，场景三的角度扩展值在0.25附近波动。因此，该特征可以较好的区分场景一、场景二、场景三。 根据无线信道的离散时变线性模型可以得出信道最主要的特征值即信道系数，再通过其传播特点、衰落特性以及所测量的真实数据，可以从时间、频率、空间三个维度分别提取三个特征值，综 Table 1 Resulting data of the three scenes delay sprea 时延扩展 场景一 场景二 场景三 test1 17.2447 24.1175 20.1963 test2 18.2713 21.6951 22.1784 test3 18.263 22.1822 21.004 test4 19.0694 18.0396 19.048 test5 18.8093 18.3907 19.3076 表1. 三个场景时延扩展结果数据 合分析此四个特征值的数量范围即信道的“指纹”模型，我们能够判断无线信号属于哪些不同场景。详见表4。 2.2. 信道“指纹”特征图形化描述 根据上述信道“指纹”的特征提取得到的四个特征值以及其数量范围我们可以将其可视化，从图形上能够更加简单直观的判断出不同信号的场景来源。 其中，场景一的“指纹”特征图如图1所示。红色代表时延扩展、绿色代表角度扩展，蓝色代表多普勒扩展。 其中，场景二的“指纹”特征图如图2所示。红色代表时延扩展、绿色代表角度扩展，蓝色代表多普勒扩展。 其中，场景三的“指纹”特征图如图3所示。红色代表时延扩展、绿色代表角度扩展，蓝色代表多普勒扩展。 Table 2 Doppler coefficient table of the three scene 多普勒系数 场景一 场景二 场景三 test1 −0.0008 0.0024 −0.0054 test2 −0.0002 0.0014 −0.0051 test3 −0.0027 −0.0019 −0.0152 test4 0.0009 0.0039 −0.0080 test5 −0.0013 0.0007 −0.0039 表2. 三个场景的多普勒系数表 Table 3 The calculation results of the angle sprea 角度扩展 场景一 场景二 场景三 test1 0.3937 0.0024 0.2484 test2 0.3814 0.0014 0.2177 test3 0.4134 −0.0019 0.2544 test4 0.3587 0.0039 0.2817 test5 0.4236 0.0007 0.2825 表3. 角度扩展的计算结果 Table 4 The table of the finger channe 信道主要特征 信道系数 时间维度 时延扩展(相干带宽) 频率维度 多普勒扩展(相干时间) 空间维度 角度扩展(相干距离) 表4. 信道指纹特征表 图1. 场景一的特征图 图2. 场景二的特征图 图3. 场景三的特征图
system: [SYSTEM]

user: 3. 结论 本文针对已知的三种场景的真实信道测量结果，基于背景描述，采用特征提取的方法，基于MATLAB软件对所提供的样本数据进行分析，进而建立“指纹”模型，并找出区分三种场景的“评价指标”来验证“指纹”建模的合理性。在提取特征值时，本文从信道系数、时间、频率、空间四个维度考虑了信道的“指纹”模型。较为准确、全面的刻画了信道的各个特征。其次，在提取特征后，本文将各个特征的值进行了可视化，获得其图形化的描述。使得结果直接明了。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 为了满足集成、低剖面RFID手持读写器的需求，设计了一款小型超高频RFID读写器天线。该天线采用印制偶极子天线形式，体积为100 × 10 × 1 mm 3 ，非常适合于手持式移动通信设备。本文的创新点是使用T型匹配电路用于读写器天线调节阻抗匹配，使其可以适应读写器内部金属环境的需求。测试结果显示，该天线在920~925 MHz频段匹配性能良好，驻波比小于1.2，同时峰值增益约为2 dBi。与相同应用环境的陶瓷介质微带天线相比，其具有读取距离远，低剖面，体积小、重量轻，成本低等优点。 关键词 :应用于金属环境，T型匹配，体积小，结构简单
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 近年来，射频设别(Radio Frequency Identification， RFID)作为自动辨识工具，已广泛应用在服务行业和物流系统。典型的RFID系统由标签、读写器和数据管理系统三部分组成。对于RFID读写器而言，主要分为固定式(fixed)与手持式(handheld)读写器两种，手持式读写器因其使用的灵活性而被较多使用 [ 1 ] 。RFID平板读写器作为一种新兴的手持式读写器种类，与一般手持式读写器相比更具有轻薄便携、易于操作和防护性更强等优点，越来越受到消费者的欢迎。 目前RFID系统覆盖频带范围有低频(LH)，高频(HF)，超高频(UHF)和微波。860~960 MHz称为超高频(UHF)，依据ISO/IEC 18000-6标准全球使用。不同国家和地区为UHF RFID分配的工作频段是不同的，我国信息产业部为UHF RFID分配的工作频段是840~845 MHz和920~925 MHz，而本文提出的天线的工作频段也为920~925 MHz。超高频RFID系统具有读取距离远、读取速度快和不受液体环境影响等特点，如今已成为了研究者研究的热点 [ 2 ] 。 对于UHF手持式RFID系统，天线对其性能与外观起着至关重要的作用，其小型化是目前研究的主要方向 [ 3 ] 。应用于手持式超高频读写器天线主要为微带天线，其一般采用圆极化，对标签的摆放姿态要求较低，但其尺寸较大，增益也较低。有研究员在文献中提出了缩小体积的微带天线应用于超高频手持式读写器，增益在−1 dB左右，体积为90 mm × 90 mm × 3 mm，尺寸仍然较大 [ 4 ] 。应用高介电常数(ε r = 21.8)的陶瓷可以有效缩短微带天线尺寸，但目前用于手持式读写器的陶瓷天线厚度仍有5 mm附近，且较重，不利于系统的集成与便携化，此外价格也较贵 [ 5 ] 。为解决上述技术问题，本论文提出了一种尺寸上便于集成，同时能适应RFID手持设备内金属环境需求的印制板形式偶极子天线。在超高频RFID系统，印制偶极子天线形式常用作标签天线设计 [ 6 ] ，本文利用其易于集成、加工、低成本和易匹配调节等优点，首次将其用作工业移动手持式读写器天线。
system: [SYSTEM]

user: 2. 天线原理与结构 典型的印制偶极子天线由天线臂、微带巴伦、接地板、馈电线和通孔五部分组成，结构如图1所示。馈电线位于基板的顶层，天线臂、微带巴伦和地板位于地板底层，底层和顶层通过通孔相连。这种印制偶极子天线具有较宽的工作频带，增益在2.15 dB左右。但是，当将这种印制偶极子天线放在金属附近或金属上，天线的性能将完全改变，不能正常工作。据此，本文提出了改进型印制偶极子天线结构，如图2所示。 图1. 典型偶极子天线 图2. 天线结构 提出的天线结构，天线由两辐射臂间隔3 mm宽的缝隙构成。缝隙端有1 mm宽的短路带连接两辐射臂。天线没有短路带就是去掉了馈电巴伦常规印制偶极子天线。常规偶极子天线的馈电巴伦为四分之波长，提出的天线去掉，馈电巴伦使得天线的尺寸减小为原来的1/5。常规印制偶极子天线谐振处的阻抗为73.1 + j × 42.5欧姆，但将其放置在金属附近时，天线的阻抗会变得很低，在谐振频率处为8 + 10j欧姆，而不能与50欧姆的同轴线匹配。电路短截线具有调节感抗的功能，可用来补偿两辐射臂间的电容、天线与金属间的电容耦合，这也就是实现阻抗匹配的原理。这样，调节A、B两点的距离和短路带离金属的距离可使天线达到很好的匹配。天线通过50欧姆的同轴线馈电。同轴线的中心导体和外导体分别焊接在A点和B点。显然，提出的天线结构对称，所以A、B点可互换。提出结构的天线实物如图3所示。天线印制在普通的FR4环氧板上，天线的整体尺寸为100 mm × 10 mm × 1 mm。 提出的天线的短路线设计原理是采用T型匹配网络的改进设计 [ 7 ] ，加载匹配后天线结构和等效电路如图4所示(为了看的清楚适当加长短路线的长度)，这也是本文的创新之处。引入短路线来调节长度为lA的偶极子天线的输入阻抗 [ 8 ] ，从而达到阻抗匹配的目的。短路线的长度 跟偶极子臂的距离 较小，则天线辐射时的电流分布可看成偶极子臂和短路线共同的电流辐射。 在图4中，短路线相当于一个阻抗变换器。对于通常的半波长偶极子，短路线在馈电端口处的阻抗呈感抗特性，然而对于较小的偶极子，总的输入阻抗既可表现为容抗特性，又可表现为感抗特性。天线的输入电阻和电抗依赖于短路线的尺寸a和b。根据天线理论 [ 9 ] 可以得知，加载匹配线后，天线馈源处的等效输入阻抗可表示为 (1) 式中，Z A 为偶极子天线臂的等效阻抗；Z T 为短路线的输入阻抗；γ为偶极子臂和短路线间的电流耦合系数。 因为偶极子的天线臂可看做是半径为印制偶极子臂宽1/4的圆柱形对称阵子，所以印制偶极子天线臂的输入阻抗可参照圆柱形对称阵子的等效阻抗，可表示为 图3. 50欧姆同轴电缆馈电天线实物 图4. 共面偶极子T型匹配几何结构及等效电路 (2) 其中，α，β分别为偶极子表面电流的衰减常数和相移常数；l A ，w A 分别为偶极子天线臂的长和宽。 根据传输线理论，短路线的输入阻抗为 (3) 式中， ， 为等效波长，可由天线的工作频率求得。Z 0 为平行双线的特性阻抗，同样根据传输线理论，可表示为 (4) 式中，b为平行双线的长度；r e ， 分别为偶极子和短路线的等效半径；w F 为短路线的宽度。 根据变压器原理，偶极子臂与短路线间的电流耦合系数可表示为 (5) 故通过变化几何参数l A ，w A ，w F 和b可以调整天线馈电处的输入阻抗，以便在金属环境下与50欧姆同轴线实现共轭匹配。
system: [SYSTEM]

user: 3. 仿真和实测结果分析 采用HFSS13对提出的天线加短路线和不加短路线分别进行仿真，其馈电端的输入阻抗如图5所示，需要指出的是本文在仿真时已考虑到金属环境条件。当不加短路线时，由于天线下方金属板的影响，两辐射臂的馈电端的归一化输入阻抗如图4(a)所示，可以看出在922 MHz，天线的输入阻抗为(0.1274 + j × 0.20291) × 50欧姆，天线的实部只有8欧姆，不能与50欧姆的同轴馈电线实现阻抗匹配，不能谐振。当加入短路线(又称电阻短截线)后，通过调节电阻短接线的几何尺寸，可实现阻抗匹配。其仿真结果如图5(b)所示，天线馈电端的输入阻抗实部近似50欧姆，虚部近似为零，实现了阻抗匹配，此时天线处于谐振状态。短路线几何尺寸的理论值可由天线原理部分的公式计算出来。图6给出了将提出的天线置于平 板读写器后，采用安捷伦E5071C矢量网络分析仪对驻波比进行测试的结果。可以看出，提出的天线具有很好的阻抗匹配，驻波比小于1.2。 在微波暗室中研究了提出天线的辐射特性，图7给出了在922.5 MHz的远场辐射波瓣测试图。传统 图5. 阻抗圆图 图6. 驻波比测试图 图7. 提出天线在922.5 MHz的测试波瓣图 Table 1 Performance compariso 文献 体积 工作频率 驻波 增益极化 提出天线 100 × 10 × 1 mm 3 920~925 MHz 1.2 2 dBi线极化 微带结构 90 × 90 × 3 mm 3 920~925 MHz 1.2 −1 dBi圆极化 陶瓷天线 39 × 39 × 5 mm 3 920~922.5 MHz 1.5 3 dBi圆极化 表1. 性能比较 偶极子天线的E面波瓣呈8字，H面波瓣全向。提出的天线，由于偶极子天线下部金属的影响，天线的辐射波瓣图发生了改变，下面波束由于金属的反射与上面部分的波束发生叠加。此外，该天线的最大增益约为2 dBi。使用韩国奥地利微电子公司的输出功率0.5 W的读写模块和普通的抗金属标签，天线的稳定读取距离可达5 m以上。与应用于同样环境的文献4提出的微带天线和文献5提出的陶瓷天线相比如表1所示，可以看出，与微带天线相比，在相同的工作频率下，尺寸为微带天线的1/9，增益比微带天线高3 dB；与陶瓷天线相比，具有较宽的工作品第啊和较好的驻波，天线厚度减小为原来的1/5，但天线的增益比陶瓷天线低1 dB。从而可知提出的天线实现了读写器天线的小型化，而且该天线成本很低，价格不到陶瓷天线的1/100，比微带天线的价格也低很多，而且结构简单适合批量生产。缺点就是提出的天线为线极化，这也是本论文下一步要改进的地方。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 本文设计一款用于UHF手持式RFID读写器天线，其由两辐射臂和短路带组成，具有结构简单、成本低、剖面低、体积小、重量轻、等优点，而且能够适应读写器内较为贴近金属部件。该天线与应用于金属环境的微带、陶瓷天线相比，在相同的工作频段，具有尺寸小、剖面低、成本低等优点，更适合RFID手持读写器采用。下一步的工作是在保证天线性能的前提下，将天线设计为圆极化天线，以满足不同方向标签放置的需求。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 目的：通过对日立7600-110全自动生化仪和日立7170 s全自动生化分析仪测定结果比对，探讨不同仪器间天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、尿素(UREA)和血糖(GLU)三个项目检测结果是否具有可比性。方法：按照美国临床实验室标准化委员会EP9-A文件要求，以日立7600-110作参考仪器，日立7170 s作为比对仪器，每天选取新鲜血清，分别在两台仪器上测定各项目，并记录结果。用SPSS 10.0软件对两台仪器的结果采用回归和相关分析，求其相关系数r及回归方程Y = bX + a，按照美国实验室修正法规(CLIA’88)规定的室间质量评价标准允许误差范围的1/2为判断依据，判断不同生化分析仪之间测定结果的可比性。结果：2台仪器检测AST、UREA、GLU结果差异无显著性(P > 0.05)。结论：2台仪器上AST、UREA、GLU的检测结果具有较好的可比性。 关键词 :全自动生化分析仪，比对试验，天门冬氨酸氨基转移酶，尿素，血糖
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 近年来随着检验医学的快速发展，不同医院检验科会使用不同的检测仪器，甚至同一检验科也会同时拥有两台以上不同的检测仪器。如何减少不同仪器间检测结果的误差、保证检测结果的准确可靠，实现结果之间的可比性，是当今检验面临的问题。我院先后购买了日立7170 s和日立7600-110两台全自动全化分析仪，同一标本在不同仪器上测定其结果可能存在一定的差异，进行比对试验是检验人员需要重视的一项工作。本文参考美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)的EP9-A文件 [ 1 ] ，使用上述2台生化分析仪对AST、UREA和GLU三个项目进行了检测对比，现将结果报告如下。
system: [SYSTEM]

user: 2. 材料与方法 2.1. 材料 2.1.1. 仪器 日本日立7170 s和日立7600-110 两台全自动全化分析仪。 2.1.2. 试剂 AST、UREA由日本世诺临床诊断制品公司提供，GLU由日本和光临床诊断制品公司提供。 2.1.3. 校准品 罗氏公司的c.f.a.s校准品。 2.1.4. 质控品 由RANDOX公司提供的干粉质控物。 2.1.5. 样本 为当日临床患者血清，按照EP9-A文件的建议要求收集待检样本，EP9-A文件是美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)标准化系列文件之一，此文件提供了对比实验方法：用患者血清标本，采取两种方法(试剂或仪器)间测定的结果进行对比实验。 2.2. 方法 日立7600-110全自动生化分析仪参加卫生部室间质评成绩合格，测定结果可靠，故以该检测系统作为参比检测系统(X)；而把日立71710S全自动生化分析仪作为实验检测系统(Y)实验前对仪器进行常规维护与保养，并按常规方法进行校准和质控，室内质控在控时才进行样本测定。每天选取8份新鲜血清，分别用两台仪器对样本进行双份重复测定，测定顺序为：1、2、3、4、5、6、7、8、8、7、6、5、4、3、2、1。记录实验结果，连续测定5 d (可以不连续)，共得到40组数据。 2.3. 数据统计与处理 按EP9一A文件进行方法内、间离群值检查，数据均在Excel 2000和SPSS 10.0统计软件上进行统计分析，并给出线性回方程Y = bX + a和相关分析，P < 0.05表示差异具有统计学意义。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果 3.1. 两台生化分析仪测定结果的相关性与回归分析 由表1可知，AST、UREA、GLU在日立7600-110与日立7170S生化分析仪间的相关系数r均大于0.975，回归统计的斜率和截距可靠。 3.2. 两台生化分析仪检测结果的偏倚评估 AST、UREA、GLU在日立7170S生化分析仪上在给定医学决定水平Xc上的以日立7600-110生化分析仪为参比方法的绝对偏差和相对偏差，其计算结果如表2所示。 Table 1 AST， UREA and GLU in HITACHI 7170S to obtain the correlation coefficient and linear equatio 检验项目 回归方程 r值 AST Y = 1.0023X + 1.0459 1.0 UERA Y = 0.9836X + 0.1394 0.9987 GLU Y = 1.0264X − 0.207 0.9975 表1. AST、UREA、GLU在日立7170S生化分析仪的回归方程及相关系数 Table 2 Bias estimation of the results in two kinds of detection system 项目 医学决定水平 绝对偏差 相对偏差 可接受限(%) AST (U/L) 20 −1.0919 −5.46 10.0 60 −1.1839 −1.97 300 −1.7359 −0.58 UREA (mmol/L) 3.0 −0.090 −3.01 4.5 7.1 −0.02296 −0.32 14.2 0.09348 0.66 GLU (mmol/L) 2.8 0.134 4.80 5.0 7.0 0.0231 0.33 10.0 −0.059 −0.59 表2. 两台生化分析仪检测结果的偏倚评估
system: [SYSTEM]

user: 4. 讨论 随着临床生化检验工作量的日益增加，各种全自动生化分析仪广泛应用于临床。各仪器的检测结果是否具有可比性，是当今检验面临现实问题。而实验室认可的两个国际标准ISO/IEC17025 [ 2 ] 和ISO/15189 [ 3 ] 都对检验结果的可比性和溯源性提出了明确要求，强调方法学比对试验是实现准确度溯源和检验结果可比性的重要途径 [ 4 ] 。本实验中检查参比方法(X)和实验方法(Y)的数据是否有线性关系，通过测定AST、UREA、GLU的结果在两台仪器间呈良好的直线相关，r均大于0.975。AST、UREA、GLU在3个医学决定水平(X)处的各项指标均满足临床要求，都在规定可接受限范围内，结果可为临床所接受。本实验采用的允许误差判断标准为1/2 CLIA’88允许误差，是中国卫生部临检中心推荐并使用的标准 [ 5 ] 。实验室工作中，常常会有一些新的方法、试剂或仪器投入使用，在使用这些新的方法、试剂或仪器之前，则需要对其进行一些评价，其中一项是和参考方法进行对比实验，以确定此方法测定的结果偏差在允许范围内。另外在用一种新方法取代旧一种方法时，也需要将两种方法进行对比实验，以确定两种方法测得的结果相同或差异在允许范围内。EP9-A文件是美国临床实验室标准化委员会标准化系列文件之一，此文件提供了对比实验方法：用患者血清标本，用两种方法(试剂或仪器)分别进行双份测定，然后将分析所得数据进行相关回归等分析，计算两方法间的偏差。本文研究表明，在两种型号的全自动生化分析仪上AST、UREA、GLU的测定结果具有可比性，表明本实验室的两台生化分析仪检测的结果具有一致性，可以同时为临床提供可靠的检测结果，为诊断提供可靠依据。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 恶性肿瘤已成为我国最常见的导致死亡的疾病。由于病因与发病机制复杂，且缺乏早期诊断的特异性指标，导致诊断和治疗滞后，病死率极高。肿瘤标志物对于肿瘤的早期发现具有重要的提示意义，但目前肿瘤标志物检测大多依赖于专业实验室，成本高，检测周期长，且在医疗资源匮乏地区难以推广。近期新兴的POCT检验模式发展迅猛，因其设备便携，获得结果迅速且操作简单，故有利于人群中肿瘤标志物的筛查。硫氧还蛋白还原酶(TrxR)活性检测，是一种新型的肿瘤标志物检测，其在体内的表达和活性水平在一定程度上反应了体内细胞的异常增生程度。因此，POCT和TrxR活性检测的联合应用将有望成为癌症预防的新策略。 关键词 :恶性肿瘤，肿瘤标志物，POCT，硫氧还蛋白还原酶(TrxR)活性检测
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 近年来，全球癌症的发病率和死亡率不断上升。然而，由于其病因与发病机制复杂，且缺乏早期诊断的特异性指标，使其诊断和治疗滞后，病死率非常高。随着基础研究的发展，越来越多提示早期肿瘤存在的特异性标志物被发现，使得肿瘤的早期发现成为可能。其中，硫氧还蛋白还原酶(TrxR)活性检测便是其中之一，它能够在肿瘤细胞形成的早期即可检测到体内肿瘤形成的共有特性-异常增生的活跃程度，进而起到早期肿瘤预警的作用。然而，目前癌症的检测大多依赖于大型医院的专业实验室，耗时长，价格昂贵，且在医疗资源匮乏地区难以推广，而近期新兴的床旁检验(point-care-of-testing， POCT)技术，是检验医学发展的新模式，具有微型化、高效率、检验周期短、标本用量少等优点，满足了医生和患者时间上的需求且易在医疗资源滞后地区开展 [ 1 ] 。因此，POCT技术与TrxR检测的联合应用，将不仅实现肿瘤的早期检测，且可以普及到医疗资源匮乏的地区，方便、快捷，从而真正地造福于人类。
system: [SYSTEM]

user: 2. POCT技术 医学检验技术飞跃性的发展，使得许多理论与概念应运而生，POCT (point of care testing)就是其中之一。所谓的POCT (point of care testing)，是指在采样现场或病人旁边，利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式，称为“床旁检测”或“即时检验” [ 2 ] 。大家所熟悉的血糖仪，就属于最早的一种POCT设备，以及我们经常听说的尿液干化学和妊娠试验等都属于POCT，可见POCT 技术已逐步渗透我们的生活，成为检验医学发展的一种趋势。 POCT作为一种新的检验手段，它是随着人们健康理念的转变以及免疫反应和分子生物技术引进等医学模式的改变而发展起来的。其特点是即时测定、标本用量少、标本周转时间(TAT)短、仪器小型、操作简单、结果报告即时等，且结果与中心实验室具有可比性，医生可用它做出快速诊断，为临床急重症患者的即时诊断及治疗提供了有利条件 [ 3 ] 。这顺应了当今社会高效、快节奏的工作方式，满足了医师和患者对时间上的要求，实现了患者尽早诊断和治疗、积极进行自我观察和干预的愿望，也给传统的医疗模式带来新的机遇。因此，POCT在临床实践应用中得到了迅速的发展，成为临床检验和急诊检验工作中令人瞩目的热点和新的工作模式。
system: [SYSTEM]

user: 4. POCT技术的临床研究及应用 目前从国家政策到市场环境，我国的POCT产业已具备良好成熟的发展环境。如2011年正式启动的863计划生物和医药技术领域“体外诊断技术产品开发”重大项目中，临床即时检测分析(POCT)方面，已研制出全自动血小板分析仪、POCT定量发光免疫分析仪和干化学检测仪，并完成国内首款冷光源小型POCT糖化血红蛋白检测仪器原理实验和样机等产品，共获得SFDA注册证书28项、CE认证1项 [ 27 ] ；当前POCT新技术还在不断涌现，以胶体金免疫层析技术为代表的定性技术已经在临床和生物应急检测领域得到广泛应用，以转换发光物质为基础的定量POCT检测技术也不断出现，为定量POCT 检测带来了曙光。例如，三诺生物目前正在完成智能血糖仪和配套血糖试条、尿微量白蛋白试条、血糖尿酸双功能测试仪和测试试条的研发和产业化生产；达安基因、深圳理邦仪器、金域检验、三诺生物、广州万孚等国内企业也早早在POCT产业布局，其中深圳理邦仪器公司开发了具有自主知识产权的POCT系统及测试系统，公司的首款POCT新产品已经在2012年上半年拿到欧盟的CE认证，并出口海外；广州万孚生物技术有限公司建立了成熟的纳米金标记技术平台、彩色胶乳标记技术平台、单克隆抗体技术平台、基因工程重组技术平台和小分子半抗原修饰技术平台，公司是我国传染病系列检测产品注册证书最全的制造商，且其药物滥用检测系列产品在公安系统及征兵体检领域具有较高的认知度。目前，国内公司争夺最激烈的细分领域集中在心脏疾病、肿瘤、感染领域，而随着POCT技术的发展，及国内老龄化社会的到来，患慢性病(糖尿病、冠心病、肝肾病)的人愈来愈多，中高收入者及需长期监护人群不断增多，我国POCT产品有望迎来爆发式增长。 最初，POCT主要用于血糖和早期妊娠的检测，但随着检测技术的发展，POCT更多的应用于儿科疾病、心血管疾病 [ 28 ] 、内分泌疾病、妊娠期检测、肿瘤标志物、毒品/酒精检测、过敏原检测等方面。例如全定量免疫荧光检测仪用于糖尿病患者糖化血红蛋白与尿微量白蛋白等指标的检测，有助于糖尿病肾病早期发现，有利于患者病情的评估与长期监测；POCT在心血管疾病诊治中的运用可使AMI患者得到及时地诊断和治疗：如特异性血清早期标志物机钙蛋白I(cTnI)、肌红蛋白(Mb)、肌酸激酶同工酶MB (CK-MB)、D-二聚体、脑钠肽(BNP)等可通过金标定量检测仪、全定量免疫荧光检测仪、快速CRP检测仪等进行快速检测；而诊断用蛋白芯片技术、免疫金标记技术相关POCT的运用，可以让那些不具备细菌培养条件的基层医院、民营诊所、社区保健所也能快速明确地进行微生物的快速检测，快速得到诊断结论，避免了长时间等待等诸多不便；ICU重症监护病房病人病情发展特别快，检测需要快速准确，POCT可以很好的适应这种需求，如用于体外监测的电化学感应器，可周期性地检测患者的血气、电解质、血细胞比容和血糖。因此，与传统的临床检测相比，POCT有着不可替代的技术优越性和市场地位。
system: [SYSTEM]

user: 5. POCT在肿瘤领域应用中的一些问题 肿瘤患病率越来越高，而传统检测手段如组织活检、细胞形态学检测及影像学检测等，有一定创伤性且发现时多已处于晚期，病死率较高。随着基础研究的深入，越来越多特异性高的TM被发现并应用于临床，但传统的TM检验模式依赖于中心实验室，检测周期长且很少普及无症状的肿瘤患者。POCT作为一种新的检验模式，因即时检测、仪器小型、操作简单、标本用量少等优势而在TM检测领域得到了快速的发展和应用。 近年来，POCT因其多重优点而迅速发展，但其在TM检测中扔然存在着一些亟待解决的问题。首先，TM种类繁多，每一种标志物的理化特性不一定都适应于POCT法检测，需要进一步的研究和验证；其次，生物标志物可出现在肿瘤细胞内或细胞外，如果是前者，细胞需要被溶解以释放生物标志物，这就需要进行分析前预处理或者开发更敏感的POCT检测设备；第三，POCT的操作者通常是非专业人员，操作失误导致的错误结果会产生严重后果，所以需要对对非检验操作人员进行定期培训；最重要的是，POCT技术检测TM，建立统一标准的参考值以及独立的POCT质量评价和控制体系至关重要，这需要大量临床资料的统计学研究以及与中心实验室的比对。尽管很多POCT检测平台也在不断的进行改进，但还需要进一步完善，尽快制定出台有关POCT技术准入、全面规范的质量管理，加强医生、护士及其相关人员培训的管理办法或指南，保证检测结果更加实际、客观、可靠 [ 29 ] ，以使POCT技术健康的造福于社会。