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    导语:

    本期,投必得学术邀请了堪萨斯州立大学刘子非教授为大家讲《论文的三段式结构》,本次讲座是视频推送的形式,分多期推送。欢迎大家观看和分享,如果您不想错过任何一期,请一定锁定投必得唯一官方公众号:投必得学术。如果您觉得有用,请分享给身边的小伙伴让更多的人受益!

    视频

    讲师介绍:

    刘子非,南京大学本科毕业,后在辛辛那提大学获得环境工程硕士,北卡州立获农业与生物工程博士,密歇根州立博士后,现任堪萨斯州立大学副教授。在本系长期负责组织全系研究生的学术论坛,致力于提高学子们的综合科研能力。曾任海外华人农业、生物与食品工程师协会副主席,美国农业与生物工程师协会(ASABE)环境分会论文评审委员会主席,长期担任ASABE学术期刊的编委,2016年获ASABE年度杰出论文评审奖。

    投必得小编说:

    投必得学术自创办以来,一直不遗余力地分享学术科研和论文写作干货,为大家带来了许许多多的免费分享课程和讲座。

    其中包括大家非常喜爱和熟悉的投必得SCI论文写作系列(共八讲)、投必得基金申请课程、Endnote X9实战课程、文献数据挖掘课程等,在分享的同时,也得到了越来越多的认可。

    结语:

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  • 根据论文写作的通用规范,一篇法学论文的结构主要分绪论、本论和结论三大块,当然本论部分还可分若干小块。任何经得起推敲的论文,哪怕是得出错误结论的论文,都必须具备这样的结构,法学论文当然也不例外,下面我们...

    为了更好的服务于广大法学学习工作者编写论文,本文就法学论文怎么写,总结部分写作技巧供大家参考。根据论文写作的通用规范,一篇法学论文的结构主要分绪论、本论和结论三大块,当然本论部分还可分若干小块。任何经得起推敲的论文,哪怕是得出错误结论的论文,都必须具备这样的结构,法学论文当然也不例外,下面我们就谈谈这几部分怎么写。
      
      (一)绪论(introduction)
      
      绪论,即常见的“序”、“前言”或“引言”.绪论部分可大可小,根据论文而定。绪论是一篇合格论文的开头部分,一般包括下列内容:研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白,理论依据和实践基础,预期的结果及其在相关领域里的地位、作用和意义。
      
      在绪论中,作者应当简单地提出法学论文所研究(讨论)的问题,回顾以前对该问题的结论或者对该问题的研究状况,说明本论文的目的,有时还需简要地将介绍论文在论述问题时采用的方法以及论文的大体内容。绪论的文字不可冗长,内容选择不要过于分散、琐碎,措词要精练,要吸引读者读下去。
      
      绪论的篇幅大小,并无硬性的统一规定,需视整篇论文篇幅的大小及论文内容的需要来确定,长的可达700-800字或1000字左右,短的可不到100字。
      
      (二)本论(straight matter,main body)
      
      撰写本论时应当注意两个问题,即法学论文写作的步骤与论文对他人资料的引用。
      
      1.论文写作的步骤
      
      第一步应当介绍该问题的历史发展、现实存在的问题、学说史或者历史沿革,目的在于考察该问题的来龙去脉,让读者对该问题有大致的认识。笔者认为,论文是否有历史发展部分及其写作质量是衡量一篇好论文的主要标准之一。
      
      第二步是归纳学说。在提出问题时,应当对问题的背景、学说等作出解释或者归纳,使读者了解该问题在整个学科领域中的地位及其重要性。对于论文拟讨论的问题或者相关问题,如果前人已经讨论过,这时也必须作简要的介绍和评价。
      
      第三步是探索与问题有关的法律思想。这实际上是为论文结论寻找理论依据,如果是涉及法律规范的解释时,则主要是探求立法者的意图。
      
      第四步是对判例进行研究。如果有判例的话,应当尽量去挖掘,.用判例来说话。利用判例的方法有两种,一种是利用正面的判例,作为论文结论或者论证过程的佐证;另一种是利用反面的判例,从对判例的批判分析引出论文的结论。所以,无论判例的结果如何,如果用得恰当对写出一篇好的论文来说都是非常有用的。
      
      第五步是作社会调查。社会调查的目的是为研究收集第一手资料,使得论文结论有坚实的社会基础,而非凭空想象的结果。一个高水平的社会调查,应当事先列出调查问题的详细提纲,并根据调查的进展随时调整。
      
      第六步是比较法研究。比较法的方法是法学研究常用的方法,尤其是在环境法研究中。通过阅读国内外相关着作,对相关立法、理论、制度等进行比较,找到最好的或最合理的东西。进行比较分析应当避免“外国的一切都是好的,都是中国应当借鉴的”这样的结论,而应对不同立法、理论、制度等的产生背景、历史传统、地域特征等进行比较,发现其适用条件和范围,从而对完善中国的相关问题提出有针对性的建议和对策。
      
      第七步是讨论。即对自己所想提出的思想观点展开论证,同时对自己所不赞成的理论观点进行批判,提出并阐释自己的理论见解。当然,这一步也许会因写作方法的不同而与前几小部分相互结合。
      
      在本论的撰写过程中还应当对用词形式或用语多推敲或者核实,尽量使用“法言法语”.对有借用的其他学科的术语最好作出解释,以免引起误解。避免出现评阅老师经常提到的所谓的“硬伤”.
      
      2.论文引用
      
      在法学论文写作中经常需要引用到前人的观点,以及当前的一些政策法规,我们需要对引用部分进行标记,并在参考文献中体现出来,这是对前人研究成果的尊重,也有助于提升学术人员的道德修养。
      
      (三)结论(result,discussion and conclusion)
      
      毕业论文的结论是对全文观点的总结,按照(1)、(2)、(3)的模式编写,当然并不一定写上(1)、(2)、(3)。结论是以研究成果为前提,经过严密的逻辑推理和论证所得出的最后结论。在结论中应明确指出论文研究的成果或观点,对其应用前景和社会,经济价值等加以预测和评价,并指出今后进一步在本研究方向进行研究工作的展望与设想。结论应写得简明扼要,精练完整,逻辑严谨,措施得当,表达准确,有条理性。

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  • 工科学术论文基本遵循相同的结构(依乎天理,批郤,导窾,因其固然)。看文章的时候,对论文的结构要有一个宏观的把握,从整体到局部,前后呼应,如同庖丁解牛一样的看论文,能够有效的提高看论文的效率和速度。...

    庖丁解牛式阅读

    总体步骤

    总体分为三步:
    总体把握论文;看论文内容;论文代码实验。
    整个过程可以参考相关文献资料,尤其是一些比较好的论文,网络上的分析博客可以参考。
    在这里插入图片描述

    总体把握论文

    在这里插入图片描述

    论文内容

    工科学术论文基本遵循相同的结构(依乎天理,批大郤,导大窾,因其固然)。看文章的时候,对论文的结构要有一个宏观的把握,从整体到局部,前后呼应,如同庖丁解牛一样的看论文,能够有效的提高看论文的效率和速度。
    所谓庖丁解牛式的阅读方式,就是要对论文的整体结构有一个认识:论文基本由哪些部分组成,每部分包含哪些内容。有了这样一个认识后,论文就不再一堆印着密密麻麻英文单词的纸了,而是按照一定逻辑组织起来的几部分内容,达到所见非牛的效果。
    在这里插入图片描述

    固定内容

    这几部分基本是固定的。里面的内容也基本是固定的。
    把握了每个部分写的内容和写的目的后,就可以迅速的定位文章中有效内容,筛选出我们想要的部分。
    在这里插入图片描述

    方法和实验

    虽然,每至于族,吾见其难为,怵然为戒,视为止,行为迟。动刀甚微,謋然已解,如土委地

    方法和实验部分会有一定的调整。
    但是一定和摘要以及引言部分对应。
    因此可以根据这两部分的内容进行对应。
    在这里插入图片描述
    方法部分主要看各个内容是如何实现的
    在这里插入图片描述
    实验部分则主要看其基本实验设置、采用的实验方法、取得的结果等
    在这里插入图片描述

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  • 摘要:基于FPGA窄带噪声主动控制系统,采用并行计算能力强FPGA作为核心处理器,能够应对多频率、多通道...实现通道算法所用乘法器资源降低到原来33.3%,极降低了系统成本,便于该系统广泛应用。中文...
    351eb86f544b6a097811a313a992995e.gif

    摘要:

    基于FPGA的窄带噪声主动控制系统,采用并行计算能力强的FPGA作为核心处理器,能够应对多频率、多通道情况下计算量成倍增加的情况;系统实现了并联结构的窄带前馈FxLMS算法,可以针对噪声中的不同频率分量分别进行主动控制。并联结构算法对于乘法器资源的消耗极大,因此提出了一种乘法器资源复用技术。实现三通道的算法所用的乘法器资源降低到原来的33.3%,极大降低了系统成本,便于该系统的广泛应用。

    中文引用格式:姜宇程,关添,王佳飞. 窄带噪声主动控制系统的FPGA实现[J].电子技术应用,2017,43(9):61-63,67.

    英文引用格式:Jiang Yucheng,Guan Tian,Wang Jiafei. The FPGA implementation of narrowband active noise control system[J].Application of Electronic Technique,2017,43(9):61-63,67.

    0 引言

    噪声污染广泛存在于工业生产和日常生活中,而其中的周期性噪声,如发动机、压缩机、风扇及螺旋桨等旋转或往复设备发出的噪声也十分常见[1]。由于其噪声能量集中分布于特定的频带,所以被称为窄带噪声。随着电子技术的进步,主动噪声控制技术逐渐发展,相比于传统的被动噪声控制,主动噪声控制具有成本低、灵活性高等优点[2]。而且窄带噪声不同于宽带噪声,其频率数值往往可以通过非声学传感器采集得到,进而避免了声反馈问题,更适合于采用主动控制的方法[3]

    目前主动噪声控制系统工程实现时主要采用的是DSP处理器,其优点在于相关驱动比较成熟并且芯片成本较低[4]。但是随着窄带噪声频率的提高,需要的音频采样率也要提高,因此计算量会相应增加,DSP的计算速度就会成为瓶颈,所以目前的主动噪声控制系统所应用的场景都是低频噪声[5]。为了能够对高频噪声进行主动控制,同时也为了应对多频率、多通道情况下计算量成倍增加的情况,本系统采用并行计算能力较强的FPGA作为核心处理器,并对并联结构的窄带前馈FxLMS算法进行了工程实现与实际测试。此外考虑到并联结构算法对于乘法器资源的消耗大,本文采用乘法器资源复用技术[6],极大降低了系统成本,便于系统的实际工程应用。

    1 FxLMS算法分析与改进

    1.1 窄带前馈FxLMS算法

    前馈ANC系统有两种实现方法,其主要区别在于参考信号的来源[2]。虽然用声学传感器采集初级噪声作为参考信号的算法可以针对宽带和窄带噪声进行主动控制,但是声反馈问题会严重影响算法的稳定性。所以本文设计的系统只针对窄带噪声信号,从而可利用加速度计、转速计等非声学传感器采集并计算出噪声信号主要频率,进而在系统内部生成参考信号。窄带前馈FxLMS算法的结构如图1所示。算法主要包括参考信号的产生、次级声通道的离线辨识以及LMS自适应滤波3个部分[7]

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    图1中W(z)代表FIR滤波器,P(z)代表初级声通道,S(z)代表从次级噪声数模转换到传声器采集到音频数据之间的次级声通道,3a9f777907761fda5a6638cb11b63325.png是次级声通道S(z)的M阶FIR估计。次级声通道会导致系统不稳定[8],为了补偿次级声通道的影响,FxLMS算法需要得到次级声通道S(z)的M阶FIR估计 。假设次级声通道是时不变系统,则可以采用离线辨识的方法。图1中虚线框内即为系统所采用的离线辨识模块。稳定后得到次级声通道的传递函数为:

    6052be003e1bb5ce9c04030d822d9cc8.png

    1.2 并联结构FxLMS算法

    在实际中,窄带噪声往往还包括其基频的高次谐波或者其他能量较高的频率分量。为了解决这个问题,可以使上一节中的正弦信号发生器包含多个对应的频率分量,这样做的优点是算法结构简单、资源消耗低。但同时会带来一个严重的问题,即当噪声中各频率分量差距较大时,同一个步长因子μ无法使所有频率达到最佳的收敛状态,会产生振荡或者不收敛的情况。而当各频率分量差距较小时,就需要自适应滤波器的阶数足够长,以满足相邻频率的高分辨率,这会导致收敛速度慢、量化误差大等问题[2]。所以,解决这个问题最好的办法是单独处理各个频率分量,即采用并联结构的FxLMS算法。算法结构如图2所示。

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    自适应算法的系数调整公式为:

    9bb8cf670537705142d5f427a23e4b36.png

    在并联结构的FxLMS算法中,不同频率的正弦参考信号由其对应的自适应滤波器分别处理。所有滤波器输出信号相加后作为次级噪声信号,用于抵消初级噪声。通过这种方式将噪声中不同的频率成分分开处理,系统的稳定性和收敛速度都会得到明显提高,同时增加了系统应用的灵活性。相比于一般结构的FxLMS算法,并联结构算法会成倍地增加对系统资源的占用,但是这个不足可以利用系统FPGA实现过程中采用的资源复用技术克服。

    2 ANC系统的搭建与实现

    系统采用FPGA作为信号处理器的原因有两点。首先是将算法进行硬件实现后,其运算速度更快,利于搭建实时处理系统;其次利用FPGA并行计算的优点,通过简单的复制,即可将现有ANC系统扩展为多通道,使系统可以应用于更多的实际场景。然而FPGA在实现数字信号处理算法,尤其是滤波器等乘加运算较多的算法时,其内部的乘法器资源消耗会很大,而选择乘法器数量多的FPGA型号会极大提高系统成本。所以为了提高ANC系统的实用性,需要对FPGA内部的乘法器进行复用。

    2.1 乘法器资源复用技术

    考虑到系统中FPGA的工作时钟为50 MHz,而音频模块的采样时钟为32 kHz,满足系统时钟频率远大于数据时钟频率的条件。所以采用将同一时刻并行进行的乘法运算部分转换为串行计算的方法对乘法器进行复用,即所谓的时间复用。时间复用的时序过程如图3所示。

    c32d044cbd75ba728cb5c5e021848141.png

    假设有N个并行的阶数为M的滤波器,则当数据时钟上升沿到来时,需要计算出N×M个乘法结果,即需要N×M个乘法器。而如果采用复用技术,乘法器在数据有效后接受控制器的统一调度,逐一计算各滤波器在该级的乘法运算,只要满足两次乘法运算的时间间隔大于乘法器输出结果的时间,则N个乘法器串行计算的输出结果正确。这样并行滤波器所消耗的乘法器数目就会降为M个,大大节约了乘法器资源。

    由于本系统是对相同类型的算法模块进行乘法器复用,所以可以采用简单的计数器实现调度控制,即在数据有效后对系统时钟开始进行计数,在不同的计数值进行各算法模块的乘法运算,同时在不同的计数值输出各乘法运算结果。

    2.2 系统分析

    本文所实现的ANC系统所完成的功能是对环境噪声中3个主要频率分量进行主动控制,达到整体降噪的目的。降噪算法采用3个并联的FxLMS滤波器实现,如果不采用资源复用技术,除了次级声通道辨识以外,算法还需要3个128阶FIR滤波器以及3个64阶LMS自适应滤波器,理论上共需要960个乘法器。由于采用了复用技术,所以系统算法包括一个128阶的次级声通道辨识模块、一个三输入三输出的128阶FIR滤波器和一个三输入三输出的64阶LMS自适应滤波器,只需要320个乘法器即可,相比复用前节约了2倍的乘法器资源。系统采用的FPGA芯片为Altera公司Stratix III系列中的EP3SE260F1152C2,系统实现后所消耗的资源及比例如表1所示。

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    由表1可以看出,FPGA的资源可以满足算法要求,经调试后系统整体可以正常工作。

    3 结果分析

    对所搭建的ANC系统进行实际应用测试,测试所采用的初级噪声为音箱发出的窄带噪声信号,其主要频率为1 000 Hz、2 000 Hz和3 000 Hz。ANC系统工作之前,拾音器采集到的声音为初级噪声,ANC系统工作之后,拾音器采集到的声音为初级噪声和次级噪声叠加以后的误差噪声信号。通过将ANC系统工作前后拾音器所采集到的信号的时域和频域进行对比,即可以判断预期的系统功能是否实现。

    对参考信号频率与噪声频率基本相同的情况进行测试,即参考信号的频率成分1 000 Hz、2 000 Hz和3 000 Hz。图4显示了ANC系统工作前后的噪声信号时域和频域的对比。

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    定义收敛时间为时域波形中的误差噪声信号幅值降低到初级噪声幅值的20%以下的时间,对噪声时域波形的分析可以得出在无频偏的情况下,ANC系统的收敛时间为12.5 ms。分析频域图可以得出,无频偏情况下系统对于噪声中1 000 Hz、2 000 Hz和3 000 Hz的频率分量分别可以达到15.5 dB、14.3 dB和11.0 dB的衰减。基于DSP的FxLMS算法的系统在汽车发动机噪声主动控制测试的结果为13.5 dB[10],可以看出本文所实现的系统在降噪效果和功能扩展方面具有明显优势。

    4 结论

    本文提出了一种基于FPGA的窄带噪声主动控制系统的设计方法。该系统克服了传统ANC系统只能针对低频窄带噪声控制应用的不足,使其更适于实际应用。此外,资源复用技术的应用大大减少了系统对于FPGA乘法器资源的消耗,降低了系统成本。由于FPGA的并行性特点,可以通过模块复制将系统应用于多频率多通道噪声主动控制的环境。

    通过对系统的实际测试验证了系统噪声控制的有效性。通过与不同噪声频率分析算法配合,可以将该系统应用于多种窄带噪声的控制领域。例如对于汽车车内发动机噪声的主动控制,可以通过实时采集汽车发动机信号,分析出汽车发动机噪声主要频率,进而利用本文所提出的系统对其进行主动控制。但是本文系统自适应算法的内部参数,包括滤波器阶数以及算法步长因子等是通过仿真实验确定的,并没有形成一个统一的选择方法,还需要后续的研究加以完善,以扩大系统的实际应用范围。

    参考文献

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    [4] 孙琳.基于DSP的窄带主动噪声控制系统实现[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2011.

    [5] 刘剑.基于FXLMS算法的窄带主动噪声控制系统性能分析研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2011.

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    [11] 王雯婷,葛海波,王艳艳.变步长LMS算法抑制窄带干扰技术研究[J].电子技术应用,2015,41(2):89-92.

    作者信息:

    姜宇程,关 添,王佳飞

    (清华大学深圳研究生院 生物医学工程研究中心,广东 深圳518055)

    9aa938ba0fd4259fc0554a009894a9e1.gif7b17660e80d3df83a7e0bf88a840be6b.png
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    2021-01-15 16:42:54
     在做硕士论文期间,其积极参与各项教学科研活动,在教学实践过程中,认真阅读教材和查阅学术资料,大大提升了其教学水平。同时还具有较强动手能力,并参与了导师多项课题,使自己理论与实践水平得到了很...
  • 自1995年以来,在国内外重要学术刊物和会议上发表8篇论文,其中2篇论文被IEEE国际会议录用。已出版3本有关网络译作。目前从事软件需求工程、网络协议验证形式化方法以及函数式语言等方面研究。 目录 封面 -29...
  • 在人类经验知识结构中,非结构化知识占很比例,案例知识是非结构化经验知识一种重要形式,案例知识高效交流、共享和充分利用已成为借鉴已有经验知识来解决新问题源泉。存储案例知识案例知识库是基于...
  • 数据集为论文引用网络,图由大量的学术论文组成,节点之间的边是论文的引用关系,每一个节点提供简单的词向量组合的节点特征。我们的目的是给每篇论文推断出它的论文类别。 运行方式 本次基线基于
  • 在1973年,Thompson和Ritchie在一个操作系统会议上就这个系统发表了一篇论文,该论文引起了学术界对Unix系统兴趣。由于1956年反托拉斯法案限制,AT&T不能涉足计算机业务,但允许它象征性地收取费用发售该...
  • 在明确智慧矿山标准内涵、特征和意义基础上,从公开发布标准和学术论文2个方面研究了智慧矿山标准发展现状,得出智慧矿山标准面临三大挑战:边界及范围不易确定、缺乏标准化组织和人员、标准扩散与推行存在阻力...
  • dotzhang:一名不羁学僧,我世界不只有学术。一条迷途咸鱼,正在游向属于它天地! 赞助和支持 这些内容都是我花了不少时间整理出来, 如果你觉得它对你很有帮助, 请你也分享给需要学习朋友们。如果你...

空空如也

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学术论文的三大结构