基于新型光纤智能结构的远程监控物联网系统设计

针对现有光纤智能结构自诊断、自修复系统存在的问题,提出并设计了一种基于ARM和GPRS的液芯光纤智能结构的远程监控物联网系统,系统主要包括光源、液芯光纤智能结构、光电检测模块、A/D转换模块、ARM微控制器、GPRS无线通信模块、Internet和监控中心服务器。其中液芯光纤智能结构是由特制的液芯光纤埋入复合材料中构成,采用GPRS无线通信技术,结合以S3C2440为核心处理器的ARM嵌入式技术,同时在监控中心采用自主设计的监控可视化软件直接输出结果,具有直观可靠、控制简单等优点。本文还对液芯光纤智能复合材料结构进行承载实验研究,并采用BP神经网络理论对实验数据进行分析和载荷位置判定,研究结果表明该监控系统性能稳定且效果明显,对复合材料结构载荷位置能够作出准确判断,初步实现了复合材料结构的自诊断。

基于ARM和GPRS远程数据传输的光纤智能结构监控系统

提出并设计了一种基于Advanced RISC Machines(ARM)和GeneraI Packet Radio Service(GPRS)的远程数据传输系统,该系统用于光纤智能结构的健康监控。系统包括光源、光纤智能结构、光电检测电路、远程终端单元(RTU)、GPRS网络、Internet和监控中心服务器.其中终端单元由ARM微控制器和GPRS无线通信模块组成。RTU与监控中心之间是通过GPRS网络和Internet来进行数据交换的,在监控中心收到的数据中包含了复合材料智能结构的健康状态信息,通过对数据的处理就能判断材料结构的健康状态,从而达到对智能材料结构的健康状态进行远程监控的目的,同时还进行了相应的承载试验以及损伤定位研究。试验结果表明:该监控系统实现了对光纤智能结构的无线远程监控和损伤定位,且性能稳定可靠,为复合材料结构的健康状态监控提供了一种新方法。

苹果汁中吡虫啉农药残留荧光检测研究

根据有机物受激发射荧光的基本原理,研究了杀虫剂吡虫啉的荧光特性。利用荧光光谱仪对吡虫啉及苹果汁-吡虫啉混合体系进行了研究,得到了苹果汁中不同农药含量下的荧光谱图,分析了荧光强度与农药含量的关系。实验表明:当234nm作为激发波长时,苹果果汁几乎没有荧光峰出现,而吡虫啉有很强的荧光,荧光峰值在373nm左右。向果汁中逐量添加吡虫啉药液后,得到苹果汁中吡虫啉含量最佳预测模型,决定系数达到0.996 74,预测准确率高于90%。研究结果表明,利用荧光光谱法直接对苹果果汁中农药残留检测是快速和可行有效的。

基于MSP430单片机的温湿度监测与报警系统设计

基于越来越多的场合需要及时监测环境温湿度的需求,给出了基于MSP430单片机的温湿度监测与报警系统的设计方案,系统以MSP430单片机为核心,采用SHT11温湿度传感器芯片,对温湿度监测与报警系统的软硬件进行了设计。结果表明:该系统具有温湿度采集和实时显示及超过设置上、下限温湿度自动报警等功能;该系统还具有成本低、环境采集误差小、作业效率高等特点,具有广阔的应用前景。

星敏感器外场观星标定及检验方法研究

介绍了星敏感器的主要检验标定方法一外场实测观星标定方法，以及实验平台的组成和搭建。根据对双CCD探头星敏感器获取的实验数据进行处理、分析，给出了动、静态三轴姿态精度和数据更新率。实验结果表明，采用这种方法可对星敏感器的精度、更新率、敏感星等级、捕获时间等指标进行检验，可信度高。

基于图像处理的人体微血管直径测量技术

提出了一种基于图像处理技术的人体手指甲襞微血管管袢直径的测量方法,采用显微光学放大系统及CCD数字图像采集系统拍摄人体微血管图像,在对采集的图像进行二值化的前提下利用Hessian矩阵提取了微血管的轮廓和中心线,并分段拟合了该中心路径的垂线,计算了轮廓边缘与垂线的交点,最终得到了微血管直径分布图。该方法与其他测量结果相比具有更高的测量精度,并且具有实时、快速等优点。

基于单片机的温度检测系统的设计与研究

本文基于MSP430j单，片机对温度检测系统进行设计。系统以MSP430单片机为核心，采用温度传感器DS18820，给出了温度检测系统的软硬件设计方案。该系统具有电路简单和控制方便等优点，能进行温度采集和显示，并具有超过设置上、下限温度自动报警等功能。实验表明，设计的系统成本低、可靠性高，有重要的实用价值。

基于时频分析技术的激光超声Lamb波模式识别

利用傅里叶变换、短时傅里叶变换及希尔伯特-黄变换对激光激发的Lamb波进行模式识别,并对分析结果进行比较、分析。结果表明:傅里叶变换和短时傅里叶变换只能识别出能量较大的模式;而利用希尔伯特-黄变换可同时识别出能量较大和能量较小的模式。该研究为激光超声检测技术提供了研究基础。

基于有限元仿真的板状物体的变形分析

根据线弹性薄板小挠度理论及有限元理论对板状物体的微变形情况进行了理论分析。应用有限元软件ANSYS及MATLAB对物体在四边固支和简支边界条件下受静态载荷的变形规律进行仿真分析,得到了薄板变形的挠度和应力分布,并将结果与有限元软件分析的结果进行对比,验证了有限元仿真变形分析的可行性。该研究对薄板在其他支撑条件下的受力机理分析具有一定的借鉴意义。

加权均值滤波在机场跑道路面裂纹图像检测中的应用

图像去噪是图像处理中的一个重要环节。基于均值滤波和中值滤波的经典算法,结合数字图像处理技术,以拍摄的直升机机场跑道路面裂纹图像作为研究对象,提出了一种改进的加权均值滤波算法,并通过仿真给出了试验效果图及数据结果。结果表明:改进的加权均值滤波算法较传统均值滤波能更好地保护图像的细节,失真小,在去除噪声的同时较好地保留边缘等细节信息,降低了图像处理后的模糊化程度,优于经典的滤波算法。该研究为机场跑道路面裂纹图像检测提供了一种新方法。

基于OBE理念的信号处理类课程改革与实践

本文以“信号处理类”课程为切入点,以OBE教育理念为研究背景,从课程体系、课程目标、教学内容、教学形式、教学质量保障、课程考核及其评价等几个方面的改革实践进行探讨,给出了具体的实践方法,加强学生创新应用能力和工程实践能力的培养,切实改善教学质量和学习成效,为推进通信工程专业其他课程的工程认证教学改革提供借鉴。

同步扫描管时空分辨特性研究(英文)

设计了一种具有高空间分辨率、高时间分辨率和大工作面积的同步扫描条纹管.建立三维模型,系统地分析了物理时间分辨率与加速电压、空间分辨率与偏转系统-光电阴极的距离、动态空间分辨率和时间分辨率与扫描速度的关系.给出最优化结构参数和电气参数:d_(DC)=100 mm,U_(g)=700 V,T_(screen)=0.5 ns.数值模拟结果表明,在光电阴极有效工作面积18 mm×2 mm范围内,静态和动态空间分辨率分别高于25 lp/mm@MTF=10%和16 lp/mm@MTF=10%.在T_(screen)=0.5 ns时,同步条纹管的时间分辨率优于5.6 ps.此外,实验测试得到在400 nm波长处,光电阴极的辐射灵敏度为51 mA/W,光电阴极有效面积内的静态空间分辨率高于25 lp/mm@CTF=13%.

基于各向异性及后加速技术的百飞秒时间分辨条纹管设计

减小空间电荷效应及扫描偏转系统边缘场效应引起的时间弥散是实现百飞秒级时间分辨条纹管的关键.本文提出并设计了一种新型飞秒条纹管,结合超高加速电场、高扫描速度和后加速电场的设计,可在光电阴极4 mm×10μm的范围内实现100 fs量级的时间分辨率.通过优化设计加速电极结构,使光电阴极有效探测范围内的电子均可在15 kV/mm量级的强电场中加速运行,有效地抑制了电子脉冲的物理时间弥散;在阳极入口处放置窄狭缝以减小大角度光电子引起的时空弥散对性能的影响;最后在荧光屏处设置+5000 V的高电位,以缩短光电子在等位区的渡越时间,进一步减小空间电荷效应引起的时间弥散.最终,此设计方法能够将条纹管的时间分辨率提高至百飞秒量级.

《信号与系统》课程中思政元素的挖掘与融合

本文基于“信号与系统”这门课程,重点从绪论、傅里叶分析法、卷积、单位冲激信号和理想滤波器、MATLAB仿真实验等五个方面的知识点内容分别进行了思政元素的挖掘和融合,培养学生的新时代爱国精神、科学精神和工匠精神,塑造学生的人生观、世界观,激励学生刻苦钻研,实现人生价值,为国家做贡献。

一种新型液芯光纤及其性能研究

目前绝大部分复合材料仿生自修复方法中,使用的承载修复剂的修复媒介只能实现自修复而无法感知损伤。针对这一问题,设计出一种新型液芯光纤,并对该种液芯光纤的传输损耗进行了理论分析和实验验证,测定了液芯光纤的衰减系数,同时对液芯光纤的承载性能进行了研究,为该新型液芯光纤作为传感元件在复合材料智能结构中的应用提供实验依据。

应用型本科《光电子学》课程思政教学改革的探索

在应用型高校开展课程思政,以"育高素质应用型人才"为目标,实现"知识传授""价值引领"和"能力培养"的有机融合,正成为目前课程教学改革的共识。文章以高素质应用型人才培养体系中的课程思政教学改革为视角,以《光电子学》课程为例,结合专业和课程的特点,深入挖掘该课程中蕴含的思想政治教育资源。通过对教学目标、教学素材、教学方法和教学评价机制等方面进行改革,将思政教育融入专业课程教学当中,以实现在对学生知识传授过程中价值观的同频共振。

基于神经网络的仿生光纤-复合材料智能结构载荷定位方法

针对复合材料结构健康监测问题,文章提出一种基于神经网络的仿生光纤-复合材料智能结构载荷定位方法。基于复合材料健康监测系统试验平台,利用MATLAB软件,对载荷数据样本进行训练建立BP神经网络载荷定位模型。研究讨论样本数量、隐含层节点数、训练函数等参数对神经网络模型的影响,结果表明,当神经网络的隐含层节点数为6、训练样本数为300、训练函数为trainlm时,建立的光纤智能结构载荷定位模型的预测误差最小,为0.27cm。当去掉边缘检测点后,误差减小为0.09 cm。该方法实现了对复合材料结构上任意位置的载荷定位,且精度较高,该研究具有重要的应用价值。

“光电成像原理与技术”课程思政教学方法与策略探究

文章基于“光电成像原理与技术”课程,从绪论、人眼的视觉特性与图像探测、辐射源与典型的景物辐射、辐射在大气中的传输、直视型光电成像器件与系统、电视型光电成像器件与系统、固体成像探测器件等章节内容出发,挖掘课程思政元素,并与相应内容有机融合,探讨了不同课程思政教学方法在育人目标中的优势,提出了课程思政教学考核方法体系,强化专业课的育人功能,也为其他专业课的课程思政教学改革提供思路。

基于“翻转课堂”模式的“信号与系统”课程思政教学探索

“信号与系统”是电子信息类专业的核心课程,也是专业进行课程思政建设的关键。“翻转课堂”教学模式坚持以学生为主体,激发学生学习内驱力。文章基于“翻转课堂”模式下“信号与系统”课程,重点从时域与变换域、信号分解与合成、科学家精神、实践环节等方面进行了思政元素的挖掘和融合,帮助学生塑造正确的世界观、人生观和价值观。