一种基于仿鸟叫声的隐蔽通信方法

当无线电通信受到干扰或要求无线电静默时,在森林作战的武装队伍之间将无法进行命令和情报传递。因此,亟需一种可以代替无线电通信的通信方式用于传输重要信息。针对这一需求,提出了一种新型的隐蔽声通信方法,该方法通过模仿动物的叫声来编码通信信息,并以绣眼鸟的叫声为例,利用绣眼鸟的叫声音节和音节之间的时间间隔来编码通信信息。为了减少译码计算量并提高编码效率,设计了一种基于时频特征的音节分组方法。同时,采用多种策略使得编码后的通信脉冲序列与真实铜蓝鹟叫声尽可能相似,以提高隐蔽性能,并通过实验验证在距离不超过60 m时,通信误码率不超过2%。最后,介绍了该通信方法的模型,并分析了在实际应用中可能遇到的问题,以及解决方案和未来的发展方向。研究结果表明,本方法可实现无线电不可用情况下的信息隐蔽传递。

一种基于YOLOv5s的改进装甲目标检测算法

针对装甲目标图像背景复杂、目标尺度小等问题,提出一种基于YOLOv5s的装甲目标检测算法。首先在FPN结构中增加一个浅层分支,增强对小目标特征的提取能力;其次通过Focal Loss损失函数来平衡正负样本;再次将CIoU_loss用作边框回归损失函数,用以提升识别精度;最后将ECA注意力模块引入算法中,加强重要特征的表达。实验结果表明,改进算法在自制数据集上AP达到92.9%,相较于原始算法提高了4.2%,能够很好地满足装甲目标检测任务的精度与速度需求。

基于导向滤波和小波变换的红外可见光图像融合改进算法研究

针对传统模型在跨模态下易产生光晕伪影、颜色失真等问题,提出一种基于导向滤波和小波变换的红外可见光图像融合改进算法。将源图像经由小波变换获得二维低频及高频的子代系数,低频分量采用加权平均融合,高频分量提取权重图后经导向滤波获得细节增强;再将所处理的各分量经小波逆变换获得融合图像。该算法使用开源数据集TNO检验效果,经过主客观评估,得出该算法的效果明显优于传统算法,符合研究预期。

一种便携式心率检测仪的设计

心率异常是病人心血管系统出现问题的主要指标。目前大部分的健康监测设备体积大且检测准确度不高。因此,设计一种高精度、小体积、便携的心率检测仪已刻不容缓。设计了一款基于手指心率的测量仪。该测量仪由硬件电路模块和软件设计模块两部分组成。由采集电路、滤波电路、放大电路、整形电路、单片机系统、键盘电路和显示电路共同组成系统的硬件电路。系统软件包括心率信号处理、设置心率上下限和显示心率值,由主程序、显示子程序和定时器子程序共同作用实现。手指放在传感器上感应心率信号,通过硬件电路处理输入到单片机内,单片机则实现对心率信号的分析、处理,间接测量心率值,如果超过设定范围,系统将驱动蜂鸣器报警。在系统运行期间,可以观察到LED闪烁。如果闪烁均匀,则测量值准确。实验结果表明,该系统能够实时、精确地显示心率值,可靠性高并具有较强的实用性。

脱硫脱硝除尘一体化设备的数字化控制技术研究

为提高控制系统在线辨识能力,实现NO_(x)、SO_(2)的超净排放,研发了脱硫脱硝除尘一体化设备的数字化控制技术。首先将脱硫率、脱硝率设定值作为设备控制系统的输入,采用减聚类算法优化RBF神经网络,构建动态RBF辨识器,使控制输出值无限接近脱硫率、脱硝率设定值;然后将获得的Jacobian信息输入人工神经网络PID控制器,整定控制器参数,实现脱硫率、脱硝率精准控制。实验结果表明:改进后的RBF辨识器具有较强的抗噪声干扰能力,可实现脱硫脱硝除尘一体化设备的数字化控制,控制时间更短、超调量更小,平方积分误差(ISE)、绝对积分误差(IAE)、控制增量累计平方和(CSCI)等指标值均更低,且NO_(x)、SO_(2)排放浓度低于设定值。

多读数头位移传感器原理及误差谐波修正

为提高传感器的精度,提出了一种构建多读数头位移传感器的方法,在不增加刻线槽的情况下,可大幅提高传感器的对极数,该传感器误差成分比传统传感器的谐波误差成分少,且谐波误差幅值小,有利于提高传感器的精度。详细研究了传感器误差组成和误差谐波修正法理论,提出了对极内单点采样的误差修正方法。与对极内多点采样修正方法相比,误差修正效果一致,但采样点数较少。通过试验证明,对极内单点采样误差修正方法可提高传感器的精度。

仿鲸whistles叫声的抗混响主动声呐探测方法

基于仿鲸叫声的伪装隐蔽探测方法,能够解决远距离探测和隐蔽性探测之间的权衡这一传统难题,近年来受到了极大关注,但在强混响条件下,基于匹配滤波的传统回波信号处理方法会受到极大干扰。本文提出了一种仿鲸whistles叫声的伪装声呐波形设计及计算高效的抗混响回波信号处理方法。一方面,提出了一种适用于强混响条件下的仿鲸声伪装声呐波形设计方法,该方法使用线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号替换真实鲸叫声中的类LFM片段,并提取了真实鲸叫声类LFM片段的包络对该LFM信号进行修饰,通过比较伪装探测信号和真实鲸叫声时频轮廓的皮尔逊系数,证明了该方法在不影响隐蔽性的前提下完成了LFM信号的替换。另一方面,提出了一种基于同步信号定位目标回波的分数阶傅里叶变换回波信号处理方法,该方法使用同步信号定位目标回波,并基于同步信号携带的信息确定分数阶傅里叶变换的步长区间。相比于传统的分数阶傅里叶变换,该方法在有效减少计算量的同时,其抗混响能力也得到了提升。最后,通过仿真结果验证了所提方法的优异性。

水下多线阵地震勘探系统多声学通道的非锁相环高精度同步采样方法

在水下多线阵地震勘探系统中,同步采样非常重要。针对传统水下多线阵地震勘探系统同步采样方法复杂,变采样率后锁定时间长等问题,构建了一种基于主从同步模型的非锁相环本地时钟异步驱动的高精度同步采样改进模型,提出了利用采集节点本地异步驱动时钟短时稳定性与本地采样时钟主从同步校准相结合的高精度同步采样方法。基于同步采样改进模型,分析了时钟稳定性、传输延时、相位抖动等因素对同步采样误差的影响规律,并据此提出了传输延时逐级补偿的同步采样误差高精度校准方法。所建构模型及方法从原理上有效消除了相位抖动对同步采样误差的影响,有效补偿了信号传输延时对同步采样误差的影响,同时大大简化了同步采样的软硬件实现难度,解决了传统方法变采样率后锁定时间长的问题。利用搭建了双线阵阵列同步采样实验系统进行验证,达到了优于5 ns的同步采样精度。

基于小型自主平台拖曳的细小型阵列的二维DOA估计

搭载了细小型线阵列的小型自主平台是实现水下声学移动监测的重要工具。通常,使用单个细小型拖曳线列阵只能估计信源的一维到达方向,而本研究采用小型无人自主平台拖曳的细小型线列阵,利用灵活的机动可实现二维波达方向估计。该阵列通过快速的转弯形成一组相互垂直的路径,在不同时刻位于这两条路径上的阵列组成一个L型阵列,利用这两条直线路径上的阵列分别估计信源的两个一维波达方向,进而可以对基于合成L阵的二维波达方向进行估计。数值仿真验证了所提方法的有效性,并对其理论误差进行了分析。

平面时栅传感器多读数头构建方法与误差修正

基于平面时栅传感器原理提出了多读数头平面时栅传感器。利用耦合面积原理分析传感器正方形与正弦形状定子槽形状与激励耦合的谐波特性,对比不同耦合形状对各次谐波的削弱效果,选择最优的耦合形状构建传感器模型。设计了传感器信号处理模型,对感应信号进行解算得到测量角度。设计了对误差补偿模型测量结果进行修正,提高了传感器的测量精度,通过与原始数据的比较误差补偿后,测量精度显著提高。

基于差分时延差编码的水声发射系统研制

差分时延差编码能有效抑制多途信道的干扰,实现信息的可靠传输,因此在水声通信中被广泛应用。本文设计了一种基于差分时延差编码的水声发射系统,针对差分时延差编码的特点和要求,利用波形存储直读方式产生码元,通过以太网将其传输到下位机并存储到存储器;然后对系统进行通信编码参数配置;最后基于下位机存储的码元和通信编码参数配置,将通信信息通过差分时延差编码并经数模转换器和低通滤波器变换后,由换能器发射出去。湖试通信实验表明,水声发射系统在不同参数条件下均能保证编码信息的准确性以及传输信息的可靠性,具有一定的实用性。

基于时频特征的抹香鲸Click与传统声呐信号的分类方法

正确识别与分类鲸类发出的叫声脉冲信号与主动声呐或通信信号,对提高海洋被动声学监测以及水下声呐探测或水下声学通信系统的稳定性和可靠性具有十分重要的作用。本文选取鲸声中具有代表性的Click信号和3类具有代表性的传统声呐信号作为研究对象,提出了一种基于时频特征的抹香鲸Click与传统声呐信号的分类方法。首先,利用滤波、小波去噪和端点检测方法实现鲸声去噪及信号自动摘取;然后,基于4类信号的短时傅里叶变换时频图,对信号时频轮廓进行多项式拟合,并提取多项式的系数作为信号时频特征;最后,分别使用反向传播(Back propagation,BP)神经网络和支持向量机对4类信号进行分类与识别。分类结果验证了所提算法和方法的有效性。

基于“互联网+”的智能艾灸医疗器械设计

提出了一种基于“互联网+”的智能艾灸医疗器械设计方案,包括智能艾灸医疗器械、远程Web服务器、手机App客户端三部分。医生和医院可以实时推送治疗方案并控制艾灸医疗器械,智能医疗器械实时反馈状态信息给医生。软件采用Java编程,硬件以STM32F103微控制器为控制核心,采用数字温度计量芯片DS18B20构成测温单元,通过TFTLCD液晶显示屏实时显示;通过手机App,控制艾灸气体的温度。实验表明:“互联网+”技术实现了温度、流量的智能控制以及实时反馈状态信息,温度控制精度可达±0.1℃。

基于双激励自动平衡电桥的高精度电感测量系统

为实现宽频率范围内电感量值的高精度测量,提出了一种基于双激励自动平衡电桥的电感测量方法。该方法利用DDS信号发生器作为电桥激励源,通过调节及测量电压比例实现电桥的自动平衡。系统利用标准电阻可实现100Hz-100kHz频率范围内的四端对电感高精度测量。针对电桥调平效率低的问题,设计了基于最速下降法的迭代调平算法。为了抑制信号初相位变化和非整数周期采样带来的干扰,提出了基于全相位快速傅里叶变换,可实现电感复阻抗值的高精度测量。依据上述方法搭建了相应的测量系统,并进行了电感测量实验。实验表明,系统对典型电感值测量的相对误差最小可达0.009%,且相比于商用阻抗分析仪5×10^(-4)的最优相对测量不确定度,本系统可达到9.89×10^(-5)。

NEW DEMODULATION TECHNOLOGY OF OPTIMIZING ENERGY OPERATOR AND APPLICATION TO GEAR FAULT DIAGNOSIS

Although many methods have been applied to diagnose the gear thult currently, the sensitivity of them is not very good. In order to make the diagnosis methods have more excellent integrated ability in such aspects as precision, sensitivity, reliability and compact algorithm, and so on, and enlightened by the energy operator separation algorithm （EOSA）, a new demodulation method which is optimizing energy operator separation algorithm （OEOSA） is presented. In the algorithm, the non-linear differential operator is utilized to its differential equation： Choosing the unit impulse response length of filter and fixing the weighting coefficient for inportant points. The method has been applied in diagnosing tooth broden and fatiguing crack of gear faults successfully. It provides demodulation analysis of machine signal with a new approach.

股骨侧优先和联合前倾角技术行全髋关节置换术的疗效分析

目的探讨应用＂股骨侧优先＂和＂联合前倾角技术＂行全髋关节置换术的临床效果。方法回顾性分析2014年6月至2016年6月在山东省立医院骨关节外科行全髋关节置换术的104例（133髋）髋关节疾病患者的临床资料，假体全部为生物型。男性65例，女性39例；年龄46.6岁（范围：23-76岁）。双侧29例，单侧75例。晚期股骨头无菌性坏死76例，髋关节发育不良并骨性关节炎28例。手术入路：Hardinge入路103髋，后外侧入路30髋。术中先行股骨扩髓，测量髓腔锉的前倾角，然后计算臼杯的前倾角（37°－髓腔锉的前倾角），按照该角度安装臼杯。记录本组患者假体的联合前倾角、关节活动度、手术时间、术中出血量及并发症的发生情况。术后1、3、6个月进行门诊复查，拍摄髋关节正侧位X线片。采用髋关节Harris评分评定术前和术后6个月的髋关节功能。通过LSD-t检验进行组间两两比较。 结果所有患者均顺利完成手术，手术时间为（57.6±14.5）min（范围：36-115 min），术中出血量为（336.5±50.8）ml（范围：180-620 ml）。术中发现用＂股骨侧优先＂和＂联合前倾角＂技术假体的联合前倾角为（36.6±6.8）°，患者髋关节活动度均达到D′Lima标准，所有患者均未发生脱位及其他严重并发症。随访截至2017年8月，本组中88例（119髋）获得随访，随访12.2个月（范围：6-18个月）。术后6个月患侧髋关节Harris评分为94.6分（范围：86-100分），与术前的29.8分（范围：12-43分）相比，差异有统计学意义（t＝12.82，P＝0.003）。结论全髋关节置换术中根据＂股骨侧优先＂的原则进行髋关节置换的效果较满意，能够满足日常活动的需要。