基于小波熵的低误报率人体热释电红外信号识别

提出一种基于双密度双树复小波变换小波熵特征的热释电红外(PIR)信号人体识别方法。首先对人体和狗的PIR探测器输出信号进行去噪预处理,然后提取信号的双密度双树复小波变换的小波熵作为特征,最后采用最小二乘支持向量机对特征进行分类。实验结果表明:所提取的特征及分类方法对人体与狗的热释电红外信号的识别率可达93.6%。因此该识别方法能大大降低PIR探测器的误报率,并可进一步提升PIR探测器在安防和智能家居系统中应用。

心电信号处理中滤波器设计的研究

由体表电极 (胸导联或肢导联 )检测到的ECG心电信号常有不同的干扰 ,为了得到不失真的原始心电信号 ,在诊断分析前要进行必要的预处理———滤波。本文详细介绍了在处理动态心电图系统记录的ECG信号中各种滤波器的设计 ,包括去除各种噪声的低通、高通。

基于双密度双树小波变换的电能质量扰动识别方法

针对电能质量扰动的识别问题,提出一种基于双密度双树小波变换(DD-DT DWT)小波熵和支持向量机的扰动信号识别方法。该方法首先对电能信号进行DD-DT DWT变换,然后分别提取其小波能量熵和小波系数Shannon熵以描述不同扰动信号的特征,最后采用二元树结构支持向量机分别对提取的两类小波熵特征向量进行分类。仿真实验表明:所提出的基于DD-DT DWT小波熵的特征提取方法能有效识别常见的8种扰动信号,并具有正确识别率高及噪声鲁棒性强的优点。

融合降采样的复基带脉冲压缩算法研究

针对脉冲压缩过程运算复杂度高的问题,提出一种融合降采样的复基带脉冲压缩波束合成方法.该方法首先对波束合成信号进行频谱搬移及低通滤波,然后降采样得到复基带数据,再采用降采样的压缩滤波器实现脉冲压缩得到用于成像的扫描线数据.通过对所提出的脉冲压缩算法进行推导,并采用Chirp码进行脉冲压缩仿真成像与误差分析.实验结果表明:该方法不仅能够完整地保留编码激励信号各项特性,克服图像信噪比低的缺陷,还能大幅度降低脉冲压缩环节的运算复杂度,从而为超声编码技术的应用提供了一种高效的脉冲压缩方法.

一种改进概率权的短时风电功率组合预测方法

针对风电功率预测组合模型中各模型的权重系数确定的问题,提出一种基于概率权和优化相融合的组合模型权重系数的确定方法。首先利用概率和权数的同质性,对多种单个模型进行优化组合,然后确定单个模型的最优权重系数,最后将组合预测模型改进为动态组合预测模型以提高预测精度。实验测试表明:提出的基于概率权的风电功率组合模型能有效提高短期风电功率预测结果的准确性,而动态权重系数的自适应变化可以进一步增强该方法在风功率预测中的普遍适用性。

海上一体化信息管理系统研究

随着海上运行船舶数量的急剧增加,用于海上安全航行的各种设备也应运而生,如船舶避碰撞系统、海上救援系统、目标跟踪系统等,这些设备由于不同的部门设计制造,具有设备不兼容、信息管理不方便等缺点,所以需要一个一体化信息管理系统对这些设备进行综合调度管理。本文在研究海上交通管理现状及海上一体化信息管理平台总体架构的基础上,对信息管理平台中的关键技术进行研究,提出智能化的信息管理系统流程,并给出实现方式。

惯性粒子算法在船舶电力网络重构中的应用

海上船舶电力系统在出现故障无法供电时会导致船舶难以行驶与无法作业,必须在此情况下对电力网络结构进行重新构建,确保重要功能部件的恢复正常供电。为实现船舶电力网络的重构,本文对船舶上配置的一种电力网络的结构形式进行分析,并据此研究在电力故障时实现网络的重构数学模型。基于经典粒子群算法分析研究惯性加权粒子群算法在电力网络重构上应用。最后,以一种电力网络拓扑形式为仿真对象,对本文算法在电力网络重构进行实验,结果证明惯性粒子群算法能够构建合理的电力网络重构方案。

Proteus在《传感器与检测技术》教学中的应用——以热电偶传感器为例

将Proteus仿真软件引入到传感器的教学中,以热电偶传感器为例,通过对热电偶特性及以热电偶为检测单元的测温系统的仿真,将抽象的教学内容与实际设计有机的结合起来。实现了虚拟仿真和实际制作的无缝对接,提高了学生的学习兴趣及问题分析能力,具有较好的推广意义。

基于USB接口的CAN总线适配器设计

CAN总线技术是一种较实用的现场总线技术,但CAN总线往往不能直接与计算机进行通信。USB作为一种通用的即插即用接口,因其具有简单易用、速度快等特点而倍受青睐。本文设计了一种基于USB接口的CAN总线转接模块,阐述了系统的硬件构成、固件开发以及驱动程序的设计方法。实验测试表明:所设计的基于USB接口的CAN总线适配器性能稳定可靠,可以很好的实现CAN总线与计算机的接口通信。

基于电子设计竞赛的柔性化渐进式人才培养探讨

全国电子设计竞赛的蓬勃开展,引导和启示高等教育对创新型人才的培养进行深入的探讨。在深入研究电子竞赛特点及现有人才培养模式的基础上,探讨了一种基于电子设计竞赛的柔性化渐进式人才培养模式,详细阐述了柔性化课程体系的设置,渐进式人才培养的方法以及该模式下师资队伍的建设。

基于模糊匹配的分布式SNE信号采集系统设计

针对窦房结电图(SNE)采集电极的位置因人不同而需要手动调整效率较低的问题,提出一种分布式电极获取窦房结电图的方法。首先利用分布式布局的电极采集多路数据,然后采用具有低通和高通性能的形态滤波器对各组数据进行滤波,最后采用模糊模板匹配方法确定每个测试者获取窦房结电图的最佳准确电极。实验结果表明:采用分布式布局的窦房结电图采集系统,可以快速、有效地自动获取不同测试对象的窦房结电图,从而为窦房结功能的诊断提供有效的原始数据。

电力设备局部放电信号的在线检测系统研究

主要研究了以光学信号为基础的电力设备局部放电的在线检测系统。由于电力设备发生局部放电时会辐射频带很宽的光谱信号,通过检测电力设备辐射的太阳光谱的紫外盲区信号,可以推断电力设备绝缘是否发生破损,并配合USB光学摄像头可实现电力设备内部局部放电状况的视频检查。实验研究表明:本系统对检测电力设备局部放电信号具有快速直观、灵敏度高、抗干扰性强等优点。

特定电磁波治疗仪数字温控系统的设计

特定电磁波谱(TDP)辐射器被广泛用于临床,是一种新型的理疗器械。本文设计了一种基于单片机的TDP数字温控系统。该温度控制系统以单片机为核心控制器件,采用温度传感器PT100进行测温,通过PID恒温控制算法实时计算双向可控硅的导通角,以实现对工作在过零触发模式下的双向可控硅的电压控制,从而达到调温,控温的目的。实验测试表明:所设计数字温控系统工作稳定可靠,温度控制速度快,超调小,在150-300℃的恒温控制过程中,温控误差小于2℃。

基于DSP与FPGA的实时电能质量监测终端系统

针对目前电能质量扰动识别的实时性和识别率不高的问题,研制了一种基于DSP与FPGA的实时电能质量监测系统。该监测系统采用FPGA控制高精度的8通道16位同步AD转换器AD7606完成电能质量信号的同步采集,DSP(TMS320DM642)从FPGA内部的FIFO存储器读取采集的电能质量数据,然后对其进行双密度双树离散小波变换(DD-DTDWT),并计算其小波系数Shannon熵,最后用训练得到的最小二乘支持向量机分类树对扰动信号进行分类识别。实验测试结果表明:该电能质量监测系统能够连续实时对8路电能质量进行准确监测,对8种常见扰动信号的平均识别率可以达到99.1%。

基于典型相关分析与低通滤波的肌电伪迹去除

提出了一种基于典型相关分析(CCA)和低通滤波的盲源分离方法去除脑电信号(EEG)中的肌电伪迹。该方法首先将混入了肌电伪迹的EEG信号分解为不相关的CCA分量,然后对与伪迹源相关的分量进行低通滤波处理,去除这些分量中的高频伪迹成分,最后利用与EEG相关的CCA分量和滤波处理后的新分量重构信号,消除肌电伪迹的影响。实验结果表明,采用CCA能够有效地分离出肌电伪迹,而结合低通滤波技术能够更有效地保留EEG信息。该方法取得了较好的去除肌电伪迹的效果。

心律失常心拍分类方法的研究

心脏具有自律性、兴奋性、传导性与收缩性等四项生理功能,而心律失常就是由于心肌的自律性、兴奋性以及传导机能的异常而引起的。由于每个心电数据病例通常可以划分为几类心律失常,但是对每个心拍划分后,每类心律失常包含了很多个心拍,而心律失常的判断标准往往不能全面反映心拍的特征。因此,需要对每类心律失常（包括正常心拍）进行再次划分,将成千上万个心拍根据波形的相似性再次细分为几种不同的子类。本文提出采用相关系数来判断两个心拍的相似性。

一种融合动态孔径的聚焦延迟参数压缩方法

针对逐点动态聚焦延迟数据存储量大的问题,提出了一种融合动态孔径的聚焦延迟参数压缩方法。该方法在相对声程差的基础上,结合动态孔径控制方法,通过存储各阵元的相应开启位置、开启位置对应的初始数据及各阵元数据发生递减的位置序号,可实现逐点动态聚焦的延迟参数的压缩存储。对于聚焦过程而言,在进行动态孔径控制的同时,对存储值进行解压处理,实时地生成各阵元对应聚焦延迟参数,即可用于有效的逐点动态聚焦。本文采用32通道128阵元凸阵探头进行仿真实验,并对其展开相应的计算与推导。实验结果表明:所提出的压缩存储方法不仅实现动态孔径与逐点动态聚焦的有机融合,更是大幅度地提高了聚焦延迟参数的压缩效率,有效提高了成像质量。

一种基于相对声程差的高精度逐点聚焦实现方法

针对超声成像逐点聚焦延时参数容量大、工程实现困难的问题,提出一种基于相对声程差的高精度逐点聚焦实现方法。该方法对逐点聚焦延时参数进行分解,压缩存储,并在逐点聚焦过程中实时解压生成聚焦延时参数,用于高精度的逐点聚焦中。为了验证该方法,本文以128阵元16通道的凸阵探头为例,进行了相关的数学推导和证明。在此基础上,给出了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的高精度逐点聚焦模块的硬件实现原理框图,并对该逐点聚焦方法的性能进行了分析讨论,验证了该方法的优越性。

一种新型PIR人体探测技术研究

为了提高被动式红外(PIR,passive infrared)探测器的工作性能,从改进PIR探测器空间布局和信号处理入手,提出一种基于复合式布局的PIR探测器人体探测的新方法。采用双PIR探测器复合式布局,通过GA算法得到其最优布局。当人体在探测区域内运动时,两探测器同时多角度检测人体移动情况。验证实验结果表明,提出的新检测方法能使设计的PIR探测器有效且可靠地检测和识别人体的移动情况。该检测方法适用于基于PIR传感的人体移动的智能检测和识别系统。

基于分数阶Liu混沌系统的数字图像加密研究

为了提高传统的基于混沌系统的数字图像的加密效果,提出了利用分数阶Liu混沌系统对数字图像进行加密的方法。首先,利用预估-校正法对分数阶Liu混沌系统进行数值计算,产生混沌序列;然后,将产生的混沌序列作为索引序列对数字图像进行混沌置乱加密,并利用反向置乱对加密图像进行解密;最后,通过设置微变分数阶阶数和微变初值对分数阶Liu混沌系统的数字图像加密系统的初值和分数阶阶数敏感性进行验证,并且对像素损坏后的加密数字图像的解密还原性能也进行了验证。实验表明,基于分数阶Liu混沌系统的数字图像加密方法对密钥敏感性和解密还原性都具有良好的效果。