多采样率双通道有源噪声反馈控制系统的研究

传统有源噪声控制系统中的音频编解码器只能使用高速率的单一采样率,因此系统中的建模滤波器和自适应滤波器需要的长度较长,而且预留给每次迭代计算的时间很短,这导致了计算量大、难以实现实时在线计算的问题。针对以上困难,首先提出一种多采样率的方法,即采用抽取和插值的方法为有源噪声控制系统提供更低的采样率,从而在减少计算量的同时增加可用于迭代计算的时间,并基于最小均方算法对次级声通道进行建模,推演多采样率双通道反馈有源噪声控制系统模型;其次搭建基于座椅头靠和数字信号处理器的实验平台,对多采样率的双通道有源噪声反馈控制系统的有效性进行实验验证。验证结果表明,针对低频噪声,在相应的频段上本文降噪系统可以达到约15 dB的降噪量,降噪效果明显。

面向乳腺超声图像分割的混合监督双通道反馈U-Net

目的基于超声图像的乳腺病灶分割是实现乳腺癌计算机辅助诊断和定量分析的基本预处理步骤。由于乳腺超声图像病灶边缘通常较为模糊,而且缺乏大量已标注的分割图像,增加了基于深度学习的乳腺超声图像分割难度。本文提出一种混合监督双通道反馈U-Net(hybrid supervised dual-channel feedback U-Net,HSDF-U-Net)算法,提升乳腺超声图像分割的准确性。方法HSDF-U-Net通过融合自监督学习和有监督分割实现混合监督学习,并且进一步通过设计双通道反馈U-Net网络提升图像分割准确性。为了改善标记数据有限的问题,首先在自监督学习框架基础上结合标注分割图像中的标签信息,设计一种边缘恢复的辅助任务,以实现对病灶边缘表征能力更强的预训练模型,然后迁移至下游图像分割任务。为了提升模型在辅助边缘恢复任务和下游分割任务的表现,将循环机制引入经典的U-Net网络,通过将反馈的输出结果重新送入另一个通道,构成双通道编码器,然后解码输出更精确的分割结果。结果在两个公开的乳腺超声图像分割数据集上评估HSDF-U-Net算法性能。HSDF-U-Net对Dataset B数据集中的图像进行分割获得敏感度为0.8480、Dice为0.8261、平均对称表面距离为5.81的结果,在Dataset BUSI(breast ultrasound images)数据集上获得敏感度为0.8039、Dice为0.8031、平均对称表面距离为6.44的结果。与多种典型的U-Net分割算法相比,上述结果均有提升。结论本文所提HSDF-U-Net算法提升了乳腺超声图像中的病灶分割的精度,具备潜在的应用价值。

快速启动双反馈环路LED恒流输出通道设计

为了解决LED恒流驱动输出电流不稳的问题,提出采用双反馈环路的通道结构。在此基础上,设计了采用分段模式的快速启动电路,可极大地提升通道的开启速度。基于0.25μmBCD工艺,完成HSPICE仿真。结果显示,该系统的外环路增益为83dB,相位裕度为80o,通道间电流互不影响。当电流在5～45mA范围内变化时,快速启动电路正常工作,通道的开启时间仅为4ns,开启速度较传统结构有显著提升。该输出通道已成功应用于LED恒流驱动中。

信息反馈策略对含两车道的双通道系统影响研究

实际道路系统中,道路状况复杂,单纯的假设驾驶员备选路径路宽相同具有一定的局限性。针对现实生活中存在备选路径路宽不同,车道数存在差异的情形,建立了含两车道的双通道道路模型,并分析了平均速度、车辆数、交通流量以及随机度信息反馈策略对该道路模型中交通流参数的影响。仿真结果表明:平均速度及随机度反馈策略下,道路上车辆运行有序,两条路径上车辆的平均速度存在良好的平衡性;车辆数反馈策略下,两条路径上车辆密度具有良好的平衡性。当动态车比例小于0.6时,四种反馈策略发挥的作用相差无几;当动态车比例大于0.6时,随机度反馈策略在提高道路平均流量方面具有优越性;而交通流量反馈策略与前三种策略相比存在明显的不足。

双通道生物电反馈辅助治疗脊髓损伤下肢痉挛的疗效观察

目的探讨双通道生物电反馈辅助治疗脊髓损伤下肢痉挛的治疗效果。方法对23例脊髓损伤后痉挛期患者分为观察组和对照组,对照组采用常规手法抗痉挛和口服巴氯芬治疗,观察组在对照组治疗的基础上增加双通道生物电反馈,治疗2个月后,通过两组患者肌张力Ashworth分级评分、腱反射、痉挛次数、临床痉挛指数、日常生活能力Barthel指数,比较两组间治疗效果的差异。结果观察组患者肌张力Ashworth分级评分、痉挛次数、Barthel指数较对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论双通道生物电反馈可以作为辅助治疗脊髓损伤下肢痉挛的一种方法,能明显提高日常生活活动能力。

应用三种信息反馈策略研究含瓶颈的双通道模型

研究了一个更接近实际的双通道模型,比较了三种信息反馈策略。模拟结果表明,最优策略与道路条件有关。因此,道路管理者应该根据具体的路况,采取合理的信息反馈策略,使现有的道路设施能被充分利用。

一种基于改进双通道继电反馈测试系统频率特性的新方法

提出了一种测试系统频率特性的新方法———改进双通道继电反馈测试。与传统测试方法相比 ,这种方法能避免困难的信号设计过程 ,不需要独立的信号发生设备。更重要的是 ,它是一种闭环测试方法 ,测试过程中系统处在受控状态。对典型过程对象的仿真取得了非常好的结果 。

可穿戴式双通道指端力触觉反馈方法与系统

虚拟现实技术给予了人们全新的人机交互体验,而可穿戴式力触觉反馈装置则可以增强这类交互过程中的沉浸感与真实感。提出了可穿戴式双通道指端力触觉反馈方法与系统,系统采用蓝牙的无线通信方式以减少对手部运动的干扰,由微型电机提供最大为2.91N的力觉反馈,由压电陶瓷振动器提供振动触觉刺激。装置重约110g,具有体积小、易穿戴、对手部运动约束小的特点。为了验证装置的有效性,设计了对比实验。实验结果表明,相较于单通道力、触觉反馈以及无力触觉反馈,实验人员在双通道力触觉反馈的情况下可更高效率地完成虚拟环境中的任务。

面向生物阻抗测量的双通道反馈电流源设计

微电流激励的生物阻抗测量方法在生物医学中具有广泛应用前景,其中能够驱动生物负载的电压控制电流源是生物阻抗测量的前提条件。本文提出一种具有高带宽、高输出阻抗、能驱动较大容性负载的电流源电路拓扑结构。首先,根据系统的传递函数分析系统不稳定的原因并引入容性负载对系统的影响;接着,使用双通道反馈补偿的方法弥补了系统高频不稳定的缺陷,并在反馈通路使用简单的阻容网络实现容性负载的补偿;然后,仿真分析得出电流源在100 Hz^1.2 MHz的带宽范围内具有较好的恒流特性,在1 MHz的输出阻抗达到为160.756 kΩ,并且当负载的复阻抗越大时,系统稳定裕度越高。最后,使用该电流源激励生物组织进行实验验证,在不同的频率下对比传统增强型Howland和三运放电流源,结果表明在800 KHz以上,其它两种电流源无法成像时该电流源仍具有很好的成像效果,也验证了该电流源在测量生物组织时的实用性。

双通道分布反馈式激光器温度控制仪的研制

研制了基于分布反馈式激光器的温度控制电路,用于实现激光器的恒温控制。激光器在恒温控制下,可以实现输出波长的稳定性。电路中使用AND8831作为TEC控制器,实验结果验证了研制电路的稳定性,并通过光谱测试,验证了温度控制的有效性和可靠性,研究成果能够为分布反馈式激光器领域的应用提供参考。

一种基于改进双通道继电测试的闭环辨识方法研究

基于双通道继电反馈测试及其改进方案 ,提出一种提取 SISO系统频域信息的闭环辨识测试方法。该方法具有许多有意义的特性 ,能在很大程度上克服现有辨识测试方法的问题与不足。在充分获取系统频域信息的基础上 ,引入频域辨识算法得到系统的低阶传递函数模型。对两个典型过程的仿真取得了良好的效果 ,表明了所提出方法的有效性。

双通道继电特性及其应用——SISO情形

研究了 SISO系统中引入双通道继电特性后的单位反馈闭环系统 .基于描述函数法和 Nyquist稳定判据给出了该系统极限环振荡的存在条件和稳定条件 .建立了极限环振荡信息与前向通道频率特性的关系 .在此基础上提出了双通道继电反馈方法的两种应用 ,即提取过程多象限多点频率特性和控制系统操作性能的闭环监测 .仿真取得了非常好的结果 。

双通道继电特性及其应用-MIMO情形

研究了带有双通道继电特性的多变量反馈控制系统。采用描述函数阵理论和广义 Nyquist稳定判据给出了该系统极限环振荡的存在条件和稳定条件。阐述了分散双通道继电反馈与多变量系统特征根轨迹相位特征之间的关系。进一步 ,将分散双通道继电反馈用作一种新的测试方法来提取多变量系统多点频率特性。对一个典型的多变量化工过程的仿真取得了良好的结果 ,表明了所提出方法的有效性。

信息反馈策略对含两车道的双出口路网的影响

智能交通系统可以实时反馈路况信息以及诱导出行,从而缓解交通拥堵。最早提出的双通道信息反馈策略主要是针对备选路径完全相同的单车道路网模型。针对现有研究的不足,建立了含两车道的双通道双出口路网模型,并通过数值模拟研究了平均速度、车辆数、交通流量以及随机度信息反馈策略对该道路模型中交通流参数的影响。仿真结果表明,平均速度和车辆数反馈策略的引入将降低道路平均流量,相反随机度反馈策略的引入可一定程度的提高道路平均流量,使得路网道路上车辆通行状况更好。故随机度反馈策略用于含两车道的双通道双出口路网较优。

双中频超外差式信号补偿闭环反馈系统的设计

为补偿搜索雷达发射机探测信号或系统的不稳定性,提出了一种雷达发射机的双通道信号补偿闭环反馈系统;该反馈系统采用双中频超外差式结构,将发射机的高频发射信号两次下变频,得到的中频信号反馈到雷达发射机前端,与发射机一起构成闭环控制系统;中频信号对发射机输入端的中频信号实时检测,以补偿发射信号的幅度和相位不稳定性,从而提高了搜索雷达对探测目标的高精度测量;系统应用结果证明,该系统方案稳定可靠,具有一定的实用价值和参考意义。

MRAU-net网络下的X光胸片肺野分割算法

为了解决U-net网络进行X光胸片肺野分割时,受限于特征提取能力不足导致分割结果不精确的问题,提出一种多尺度残差注意力U型网络(MRAU-net)模型.利用多尺度信息融合(MIF)模块,改善网络结构,增加对多尺度信息的获取;利用通道和空间双注意力(CSDA)模块,解决网络在有限算力下的信息过载问题.同时,对残差模块进行改进,并与U-net网络进行深度结合,提升网络的学习稳定性,缓解梯度消失和过拟合现象.实验结果表明:文中方法具有优秀的X光胸片肺野分割能力,能获得更精确的分割结果.

肌电生物反馈治疗技术联合常规康复治疗手段对脑卒中患者背屈功能恢复的影响

目的研究Am1000A(双通道)型肌电生物反馈(EMGBF)治疗技术联合常规康复治疗手段对于脑卒中偏瘫患者背屈功能恢复的影响。方法将60例符合纳入标准的患者随机分为研究组和对照组,每组30例。对照组患者采用常规康复治疗手段治疗8周;研究组患者采用常规康复治疗手段和肌电生物反馈治疗技术共同治疗8周。在治疗前后测定踝背屈主动关节活动度(AROM)、踝关节最大背屈时胫前肌等长收缩肌电积分值(iEMG),并采用Berg平衡量表(BBS)、简式Fugl-Meyer下肢运动功能评定量表、改良Ashworth评价量表等评估患者的足背屈改善程度和下肢运动功能。结果治疗前,2组患者踝关节主动背屈AROM、踝关节最大背屈时胫前肌等长收缩iEMG值、BBS及Fugl-Meyer下肢运动功能评定量表评分结果比较,差异均无统计学意义。治疗后,2组患者上述各项数据均有明显改善,与治疗前比较,差异有统计学意义(P<0.01),但研究组各项数据改善优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前,对照组Ⅰ级患者占40.00%,研究组Ⅰ级患者占23.33%;治疗后,2组患者的改良Ashworth评价量表评级结果均优于治疗前,评级为Ⅰ级的患者比例均得到了提升,其中对照组为63.33%,研究组53.33%。结论常规康复治疗手段和肌电生物反馈治疗技术联合应用对于脑卒中患者的背屈功能有良好改善作用,能有效增强偏瘫患者的下肢运动功能。

随机度反馈策略对路网中交通流的影响

考虑到现实路况的复杂性,建立备选路径路宽不同、车道数存在差异的路网模型,并提出了新的反馈策略——随机度反馈策略.通过分析随机度、平均速度、车辆数以及交通流量反馈策略对该路网模型交通流特性参数的影响,探究随机度反馈策略的优越性.仿真结果表明:随机度反馈策略下,路网中车辆运行有序,接近出口处道路上车辆排队长度短,车辆速度大.同时,通过分析平均流量随动态车比例变化情况可知,当动态车比例不大于0.6时,平均速度、车辆数及随机度反馈策略有效性相当;当动态车比例大于0.6时,平均速度、车辆数反馈策略下平均流量降低明显,策略失效,而随机度反馈策略下平均流量变化平稳,该策略能有效改善路网道路车辆通行状况.

基于自注意力的双通路全脊柱X光图像分割模型

全脊柱X光图像(包含脊柱、骶骨及髂骨)分割是目前脊椎疾病智能诊断中首要关键的环节。针对U-Net语义分割算法在全脊柱X光图像多区域分割精度较差的问题,提出一种双通道语义分割算法DAU-Net,通过空间通道与语义通道分别学习空间信息特征与图像语义特征,并在解码器端对两类特征进行融合,获取脊柱X光图像中更精准的分割边界。在空间通道中,使用空洞卷积及残差模块扩大视野域并保留更多远端特征信息。此外,将自注意力机制引入语义通道,并设计不同的自注意力编码与自注意力解码模块构建全局关联信息,实现对多个目标骨骼区域语义分割。实验结果表明,DAU-Net能够有效提高脊柱X光图像上的分割精度,相比U-Net、ResU-Net、Attention U-Net、U-Net++,Dice系数分别提高4.00%、1.90%、4.60%、1.19%。

力反馈数据手套系统及主从控制研究

针对目前可穿戴力反馈数据手套(主手)结构复杂、操作负担重、反馈力波动明显的问题,设计了带有扇形外骨架的力反馈数据手套。采用变阻抗力-位置型双通道控制结构,在力反馈模式下从手采用力平衡控制。经过实验对比,新的力反馈数据手套和控制结构既保证了数据手套和人手运动一致性,又能满足数据手套对人手提供稳定力反馈的要求。