基于时频域综合分析的无创血糖检测技术研究

无创血糖检测技术是一种间接测量血液中葡萄糖含量的方法,其不损伤人体组织具有安全、快捷、无创的特点,打破了传统血糖检测的局限性,具有重要的研究价值。光电容积脉搏波信号因携带多种生理病理信息,被广泛应用于各种临床研究,也是目前实现无创血糖检测技术的重点关注对象。目前基于光电容积脉搏波信号的无创血糖检测研究,仅考虑了时间域或频率域单独作用时对系统建模的贡献。信号的时域分析虽能描述PPG信号幅值随时间的变化,却无法直观反映PPG信号频率的能量分布,因此单一域的信号分析不能全面表达PPG信号,从而导致信息丢失。采用频域分析方法提取信号频谱时,需要利用信号的全部时域信息,是一种全局的变换,可能会造成特定时间或特定频率段内的信号特性丢失。提出了一种基于光电容积脉搏波(PPG)时频域综合分析的无创血糖检测新方法,采用时域-频域并行法综合考量光电容积脉搏波信号与血糖间的联系。以时域分析为基准,利用聚类分析法在PPG信号时域中提取代表波形,分析波形特征点与血糖相关性,确定波形时域特征参数。在此基础上,利用快速傅里叶变换将脉搏波时域信号转换至频率域,采取主成分分析手段研究频谱信息,确立频域特征量。通过口服葡萄糖耐糖实验(OGTT)对获取的波形信号提取时频域特征参数,以实时检测的有创血糖浓度值作为参考,构建基于BP神经网络的无创血糖检测模型,同时为提升模型精度实现模型最优化,应用遗传算法对模型进行二次修正,最终实现模型测试集平均绝对误差(MAE)为1.13 mmol·L^(-1),均方根误差(RMSE)为1.42 mmol·L^(-1)。Parkers共识网络栅格(Parkers CEG)评估结果显示:在A区与B区的预测结果分别占80.3%、19.7%,实验结果表明该方法具有良好的预测精度,为实现日常血糖无创监测可行性提供了理论基础及可靠性依据。有助于完善糖尿病的检测与监测体系,更好地全面判断病情,及时预防、指导、治疗糖尿病。

提高直升机起降海情的频域时域综合预报模式

突破舰船耐波性预报领域里极短期预报用时域分析法、短期预报用频域分析法的框架 ,从舰船实际运行需求出发 ,以风浪中预报舰载直升机安全起降时机为例 ,提出了先用频域分析法优选舰船在风浪中航向航速 ,再用时域预报方法 ,准确求出该航向航速上适于直升机起降的时刻 ,从而使舰 机组合能在较高海情下作业 。

对频域非完整信号的单基线干涉仪测向

随着信号多样性的发展和超宽带信号的广泛应用,信号的瞬时带宽越来越大,造成目前正在使用的大量窄带侦察接收机无法完整接收到该类信号的所有频谱分量,但是对此类信号进行测向又是电磁频谱监测和电子侦察的迫切需求。针对这一情况,分析了在接收机带宽小于信号带宽条件下信号接收的畸变问题,建立了频域非完整信号的数学描述模型,以此为基础利用单基线干涉仪无模糊测向理论实现了对该类信号的有效测向,并分析了这一过程中非完整频域相位信息的综合处理方法。仿真结果表明,对超宽带通信和超宽带雷达均可有效获得信号的来波方向,从而验证了该方法的可行性和实用性。

光学图像信息处理技术仿真研究

研究发现相干光图像信息处理技术和白光图像信息处理技术的共同点是信息处理技术的核心都为频域综合,这一点有利于仿真实验。本文通过对光学图像信息处理技术的仿真探索,成功地开展了相关实验,在节约实验成本的同时,弥补了课堂理论教学的不足。

一种基于高精度参数估计的跳频网台分选方法

研究了一种基于时域频域综合处理和高精度参数估计的跳频网台自动分选方法。经基于时频图的去噪及信号检测,基于原始采样数据的精确参数估计和对驻留时间、频率、能量、精确跳周期、起跳时间进行多维度融合处理,实现了网台自动分选。突破了以往对时频数据直接进行网台分选的方法中时间分辨率和频率分辨率的限制,提高了网台分选的准确率。