遗传算法与修正的自适应矩估计优化循环神经网络的心音分类方法

针对传统的循环神经网络(RNN)在识别分类心音信号方面具有梯度爆炸、梯度消失和短期记忆的问题,该文提出了无需心音分段的结合遗传算法(GA)与修正的自适应矩估计(RAdam)优化RNN的心音分类模型。该模型的优势是将GA和RAdam优化器以串联的方式融合到RNN中,以达到改进RNN的作用。首先,利用GA的选择、变异和遗传操作,优化RNN的输入层节点数,获取心音特征向量的最优个体的初始解。其次,根据最优个体中的权重、偏置矩阵,赋予模型初始权值和阈值,获得初始权重最优解,整个模型共享参数。最后,联合改进的学习率自适应优化算法,优化RNN模型。结果表明,结合经典的梅尔(Mel)倒频谱系数方法提取心音信号的特征向量,心音信号分类准确率达到90.29%,相比于未优化的RNN模型,准确率提高了17.79%。

人体下肢康复运动意图识别与人机交互训练方法研究

家用小型下肢康复器因其诸多优势正逐步取代传统的康复治疗手段,如何提高家用小型下肢康复器的治疗效果与安全性成为设备研究的重要内容。本文在牵引式下肢康复器的控制基础上,提出了一种基于表面肌电信号的下肢运动意图识别方法与主动控制模式。首先,对表面肌电信号进行分析,并建立基于BP神经网络的运动意图分类模型。其次,将下肢运动时分类模型产生的输出结果作为下肢康复器的控制信号,实现患者的动作识别与主动训练。最后,在实时训练中测得设备的平均识别率为86.67%,证明该主动训练模式的可行性,进而提高了设备的柔顺性。另外,在训练过程中还监测下肢异常动作产生的信号并及时处理,提高了设备安全性,为后续进行深入研究主动康复奠定了理论与实践基础。

结合力位控制的多模式下肢康复系统设计

针对采用生物信号控制的下肢康复机器人模型复杂难以布施,中小型下肢康复机器人人机交互功能匮乏等问题,设计了一种结合力位控制的多模式下肢康复系统。通过分布式足底和鞋底压力,对下肢动作进行划分。测试结果表明:提出的力位控制模型动作识别综合准确率为0.925,实现了较高的控制精度,同时为丰富系统功能,设计了智能交互界面系统,系统可实现远程康复与康复评估,符合当前下肢康复领域的发展需求。

一种可自适应调节温度的单双极切换射频消融系统研究

本文介绍了一种新的基于温度,电压,功率三种PID模式控制下的可进行单双极切换的肺部射频消融设备。该射频消融设备采串级PID (比例–积分–微分)控制系统,可以实现对射频消融的速度和深度进行精确的控制和调整,以提高手术效率和准确性。此外,该设备还具有单双极切换功能,根据不同的病灶特征进行选择,适用于肿瘤或其他病变部位的消融治疗。它还集成了先进的温度控制技术,通过消融导管注入生理盐水,能够实时监测组织的温度变化并自动调节功率输出,以确保消融的同时避免局部组织烧灼或损伤。并且进行了活体猪实验拍摄CT。结果表明消融效果良好,消融的范围在3.0~4.5 cm左右,对于肺部临床有一定的参考价值。

一种面向灯联网的AODV改进路由协议

在以家庭灯联网为背景的蓝牙Mesh组网的多对多路由通信机制中,针对灯联网的低延时性和高可靠性的要求,设计一种基于AODV路由协议的改进路由算法。算法在路由链路质量判断中考虑了时延、跳数和级联数据包接受率(PRR),针对链路可靠性的评估提出了新的方法来寻找最优路由和次优路由。在路由维护过程中,将次优路由作为备份路由与最优路由协同通信。仿真结果表明,该算法有效提高了路由的发包可靠性和时延,进而使得灯联网网络的路由质量得到了明显改善。

井下无线传感器网络AODV和DSDV协议的仿真对比

通过分析当前煤矿安全监测无线传感器网络的路由特点及其对应的掘进工作面典型的系统方案,比较当前无线传感网络中比较经典的AODV和DSDV路由协议,为了考察这两种路由协议在矿井下的性能,使用NS2网络仿真软件的Shad-owing模式,选取包成功投递端到端的平均延时、包成功投递率、路由协议负载这三个衡量指标对AODV与DSDV路由协议进行了性能评估,研究结果表明在节点相对少的掘进巷道场景下DSDV协议表现出较好的特点和很好的鲁棒性,为满足井下实时监测网络的应用需求提供一种方案。

全桡动脉波传导时间与动脉硬化参数的对比分析研究

将测量和分析不同部位的外周动脉脉搏波波形,作为一种无创评估动脉僵硬度的方法,已经受到中外医学界的广泛重视。脉搏波传导时间已经被用来作为评价动脉僵硬度的有效指标,其无创评估动脉硬化的有效价值也得到重视。本文是通过容易获取的桡动脉波形计算全桡动脉脉搏波传导时间(FRPTT),将其与已经成熟的动脉僵硬度指标作对比分析研究,来判断FRPTT是否可以用来评估人体的动脉僵硬度。对248位合格样本人员的桡动脉脉搏波波形数据进行计算分析,同时测量其身高、体重、手腕处动脉血压,计算身体质量指数、桡动脉增益指数、射血时间、FRPTT。通过对采集到的20s时间内桡动脉波形进行二次微分,用自编的软件算法自动检测出点b(心脏开始射血点)和e(左心射血的停止点)的位置,计算FRPTT。通过对算出的FRPTT值与已知的心率、脉压、增益指数三个参数进行分析和比较,发现其与心率和增益指数两个参数(P<0.001)显著相关;另外,女性组的FRPTT值跟脉压显示弱的负相关性,男性组没有相关性。结果表明,FRPTT可以作为一个衡量动脉硬化的指标。

基于经典PID算法的智能车系统研究

如何根据各种传感器输入的信息快速识别出前方道路的情况,是智能车系统控制领域研究的难点。本文用MC9SDG128B作为核心处理器,完成智能车电源、驱动、数据采集处理和测速等模块的设计与实现,在此基础上提出了基于经典PID路况识别的控制算法。通过大量的实践和调试总结出PID算法的各项系数参考表,使我们的智能车系统在参赛时最终平均车速达到1.75m/s,入弯道时最大速度达到2m/s,基本上满足全程高速运行的要求。

“数字图像处理”课程实验教学研究与探索

本文针对应用型本科"数字图像处理"课程的实验教学,设计了一套以创新应用型人才培养为目标的实践教学体系。提出了以"验证理解-模仿设计-改进创新"为主导的实践教学模式,采用偏重实验过程考核的成绩评定体系。结果表明,该实践教学模式有利于激发学生的学习兴趣、调动自主学习的积极性,提高了实践教学质量。

基于RTL8019AS的单片机网络通信接口设计

网络数据传输技术具有传输速率高、传送距离远、通讯协议完善、信息共享程度高等优点,为嵌入式设备增加网络功能有着深远的意义。介绍以太网的帧协议和以太网控制芯片RTL8019AS的结构特性以及工作原理,设计STC89C54RD+单片机控制RTL8019AS实现以太网通讯的硬件设计方案和软件流程图;采用标准C语言实现ARP协议,所有程序在Keil c51环境下编译连接。最后并进行系统的调试与验证,取得了满意的效果。

Hough算法在印刷电路板焊孔缺陷检测中的应用

印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)作为现代电子产品最重要的组成部分,是众多元器件发挥其功能的舞台,而电路板上焊孔的好坏直接影响了元器件的焊接,进而影响其功能的发挥,因此PCB焊孔缺陷的检测具有重要的现实意义。该文简要介绍了Hough变换算法应用在圆孔检测方面的研究现状,在MATLAB环境下研究分析了PCB板图像预处理、边缘提取等处理工程,通过对比经典Hough变换和随机Hough变换两种算法,对PCB板上焊孔进行仿真检测。给出检测结果,分析对比算法性能,根据实践应用确定较为合适的检测算法。

基于应用型人才培养的单片机原理教学改革研究

单片机原理课程对于电子、电信、计算机和自动控制等专业的学生来说是一门重要的专业基础课程,但由于长期以来大都采用传统的教学模式,缺乏一定的改革和创新,导致单片机原理课程的教学内容和手段都显得陈旧。针对这种状况,我们引入多媒体教学和传统教学模式相结合、汇编语言教学中引入标准C语言、学生研究性学习项目立项和Keil C51等几方面来进行探索性的改革,通过问卷调查的方式发现,大部分学生对单片机原理的教学改革是认可的。

最新静止图像压缩编码技术JPEG2000研究

随着多媒体和网络的发展 ,人们对图像质量和图像功能的要求越来越高 ,这要求图像压缩技术不仅具有较高的压缩性能 ,且还应具有新的特征。为此 ,出现了新一代静止图像压缩技术JPEG2 0 0 0 ,有可能成为未来新的图像压缩标准。作者通过对JPEG2 0 0 0中核心算法 (EBCOT)的详细分析 ,阐述了JPEG2 0 0

基于DSP处理器的MP3解码器的优化

音频格式MP3(第三层)是现在非常流行的一种数字音频压缩技术,适应于微小的移动设备,如MP3播放器和手机等。它们内置的解码器大多或者是基于DSP,或者是RISC处理器,虽然基于汇编语言的解码程序已经很成熟高效,但是不方便移植。文中提出的优化解码程序是基于标准C语言的,只要添加不同类型的DSP头文件,就可以移植应用。已经成功解出MP3(44.1kHz,128kbps),并且满足国际音频组要求的限制精度。

支持向量机的关节坐标测量机最佳测量区研究

测量时将小尺寸被测工件置于关节式坐标测量机的最佳测量区(即测量误差最小的区域)内,用低精度测量机可实现高精度测量。为了获得最佳测量区,给出了测量机的测量空间;运用支持向量机的方法建立了空间误差分布模型;讨论了两种最佳测量区方案;最后通过实验求解了最佳测量区并进行了验证,结果表明位于最佳测量点P1处的锥窝计算距离平均值为0.1299 mm,而比对点P为0.2048 mm。这说明基于支持向量机的关节式坐标测量机最佳测量区的研究是有效的。

谈目前最新静止图像压缩编码技术—JPEG2000

随着多媒体和网络的发展,人们对图像质量和图像功能的要求越来越高,这要求图像压缩技术不仅具有较高的压缩性能,且还应具有新的特征。为此,出现了新一代静止图像压缩技术JPEG2000,有可能成为未来新的图像压缩标准。通过对JPEG2000中核心算法(EBCOT)的详细分析,阐述了JPEG2000压缩技术新的特征以及与现有压缩格式JPEG相比的优越性能。

通过对自动导航车系统的模拟——比较FLC和PID控制法

近年来,随着控制车辆速度和转向技术的飞速发展,特别适应于先进车辆的导航和移动机器人控制系统。在这方面,已经有很多的报道,但却没有精确的实验模拟曲线验证,文中借助对直流电机控制的导航控制系统,分别用PID算法和模糊逻辑控制法(FLC)来模拟,结果显示FLC法明显优于PID算法,特别优于在跟踪精度、稳定状态和鲁棒性上。

基于OMAP-L138的电话录音系统的设计与实现

提出基于OMAP-L138双核处理器的嵌入式电话录音系统的设计方案。本方案能够支持多路电话的录音、记录及语音处理功能,同时还提供网络远程管理和USB接口管理模式,较好的解决了目前市场上客户录音系统在话音处理和资源整合等方面的局限性,提高服务质量和服务效率。

多模态交互智能轮椅控制系统的研究

多模态交互智能轮椅是在现有的摇杆电动轮椅基础上,新增触摸屏和语音控制方式,提高了轮椅的控制便捷性和智能性。整个系统采用模块化思想,将驱动电路、主控电路和保护电路进行有机结合,对轮椅电机驱动器进行设计和改进,实现了轮椅调速和变向功能。交互系统采用双主控芯片,触屏交互采用STM32F103ZET6主控芯片,在移植μC/OS-Ⅲ实时操作系统和emWin图形界面库的基础上进行交互界面设计,并以4.3寸电容屏为显示和触摸终端。语音交互采用LD3320模块,通过串口与STM32F103ZET6通信。摇杆控制模块通过与驱动器主控相连接完成交互。电机驱动器以STM32F103RCT6为主控,主要任务是摇杆ADC的采集、电机调速PWM的产生和电机电流的检测。两个主控之间通过串口通信,经验证,系统显示界面友好、性能可靠、运行稳定且实时性好。

概率校准方法的脑电信号分类算法研究

脑机接口技术是很多学科融合的前沿研究方向,脑电信号分类的准确率是限制脑机接口系统实现的难题之一。针对脑电信号分类准确性问题,采用两种概率校准方法 Platt Scaling和Isotonic Regression。首先对预处理后的运动想象脑电数据利用功率谱密度提取脑电频域特征,使用主成分分析算法进行特征降维。其次选择逻辑回归和支持向量机构建分类预测模型,使用上述两种概率校准方法进行模型校准。最后,选用ROC曲线下的面积AUC、Brier得分和可靠性曲线评估校准模型的性能,并且绘制交叉验证学习曲线,观察模型在不同数据量下的拟合效果,以及模型的泛化能力。在BCI竞赛IV Datasets 2a脑电数据集上进行实验验证,结果表明,概率校准的方法能够对模型预测输出结果进行有效校准。