基于视觉感知与V-detector的水质异常检测方法

为了快速准确地对水质进行评价分析,提出了一种新的水质异常检测方法.该方法将视觉感知技术与人工免疫系统中的否定选择原理相结合.首先采用视觉驱动的生物监测技术对水质指标进行采集,然后利用基于否定选择原理的可变V-detector算法对水质指标进行评价分析.由于视觉感知技术具有敏感性、综合性以及人工免疫系统具有自组织、自学习、自识别等特点,故该方法能够快速准确地对水质进行实时检测评价.实验结果表明该方法是一种实用的水质检测评价方法.

基于V-detector算法的滚动轴承故障诊断方法

针对实值阴性选择(RNS)算法的检测器尺寸不能自适应变化的问题,提出基于变检测半径的RNS算法(V-detector)的轴承故障诊断方法.将计算轴承振动信号局域波分解后各基本模式分量的关联维数作为特征向量,并根据故障模式将其划分为多个自体样本集,采用V-detector算法训练多个检测器集,用其对轴承故障进行诊断.结果表明:自体半径过小则误诊率高,自体半径过大则检测器灵敏度低,这都将导致准确率减小;覆盖率越高,则准确率越高、计算花费越大,当覆盖率≥95%时,覆盖率对准确率的影响远小于其对计算花费的影响;相对于基于RNS的诊断方法,V-detector算法具有同样高的准确率,且计算花费显著减小、稳定性更高,可有效地识别轴承故障.

基于改进V-detector算法的入侵检测研究与优化

随着互联网用户数量的剧增,网络威胁也在迅速增长,传统的被动防御措施不足以防御日益多变的网络入侵。传统入侵检测系统原理是收集病毒特征再进行特征匹配,对于未知病毒,传统检测机制存在滞后性。面对日益繁杂的网络安全环境,研究基于人工免疫理论的入侵检测系统具有重要意义。文章首先介绍人工免疫理论的核心思想否定选择算法,进而介绍实值否定选择算法和V-detector算法。针对V-detector算法的不足,进行3个方面的改进:提出基于定距变异的克隆选择算法提高检测器生成效率;提出去冗算法减少检测器冗余,加快算法收敛;引入并改进假设检验方法,对检测器集合的覆盖率进行评估。实验证明,文章提出的改进V-detector算法能有效提升检测精度,减少检测黑洞,并大大缩减检测时间。

基于灰狼优化的V-detector检测器分布方法

基于免疫否定选择机制的V-detector算法,其检测器分布不优仍导致检测黑洞或冗余问题。本文借助群体智能优化算法中灰狼优化算法的无导数寻优机制,提出了一种改进的V-detector算法。引入混沌机制对灰狼种群进行合理的初始化,通过莱维飞行增强算法的全局寻优能力,利用改进后的V-detector算法优化检测器的落点分布,使得检测器的分布更加合理,并获得更高的覆盖率。在二维数据集上的验证,表明改进算法提高了检测器覆盖率;在NSL-KDD数据集上的验证,表明优化后的检测器集合能在较短时间内生成质量较高的检测器。

基于改进V-detector算法的转子故障识别方法研究

为了提高转子故障诊断识别准确率,提出一种基于改进V-detector算法的转子故障辨识方法。首先对V-detector算法进行了改进,该算法通过改变拒绝和接受假设检验的条件来减少无效检测器的产生进而提高算法的检测准确率;然后将信号的谱熵值作为特征向量,并根据转子故障类型将其划分为多个自体样本集,用改进后V-detector算法训练出多个检测器集;最后利用其设计出能够识别转子故障的分类器。仿真结果表明,改进的V-detector算法能产生较少的检测器,覆盖率由95%升高至99%时检测器数目无明显增加,与原算法相比提高了故障的辨识精度。

ZnO基紫外探测器的研究进展与关键技术

近年来,ZnO基紫外探测器由于其优异的光电特性,已成为紫外探测领域研究中的新热点之一。介绍了近年来国内外不同结构类型的ZnO基紫外探测器的研究状况,并对影响探测器性能的ZnO的光电导特性、薄膜微结构、掺杂、金半接触等关键技术进行了探讨,指出推动ZnO紫外探测器实用化进程的关键在于制备高质量的掺杂薄膜以及进一步提高器件的量子效率。

InGaAs/InP材料的Zn扩散技术

使用MOCVD反应室进行了InGaAs和InP材料上的Zn扩散工艺条件研究。通过控制扩散温度、扩散源浓度和扩散时间三个主要工艺参数,研究了InGaAs/InP材料的扩散系数和扩散规律,获得了优化的扩散条件。试验表明,该扩散工艺符合原子扩散规律,扩散现象可以用填隙-替位模型解释。样品经过快速退火过程,获得了极高的空穴浓度。InP的空穴浓度达到7.7×1018/cm3,而InGaAs材料达到7×1019/cm3。在优化的扩散条件下,Zn扩散的深度和浓度精确可控,材料的均匀性好,工艺重复性好,能够应用于光电探测器或其他器件。

InGaAs线列探测器的I-V特性研究

采用p-InP/n-InGaAs/n-InP外延异质结材料,制备了InGaAs线列台面探测器,并测试了器件的I-V曲线、响应率和噪声。通过拟合I-V曲线得到了器件的理想因子和串联电阻,并分析了它们对器件响应率和噪声的影响。结果表明:InGaAs吸收层外延质量与器件的理想因子相关联,影响器件的噪声,但对器件的响应率影响不大。计算了无光照和有光照情况下串联电阻Rs取不同值时器件的I-V曲线,得到串联电阻较小时其作用可忽略,但串联电阻会表观上增大零偏电阻,且串联电阻越大,损失的光电流越多。实验结果证明该方法对改进器件性能有一定的参考意义。

控制与检测单离子束电路的分析与设计

介绍电子开关控制单离子束的工作原理和技术参数。分析和设计了触发器方式获取窄脉冲信号电路和F-V转换电路,信号采取分频段显示方式。对电路进行仿真,给出电路试验结果及结论。

用数值模拟方法配置光度探测器

通过数值模拟计算的原理,在建立合理数学模型的基础上,提出如何利用数值模拟方法配置具有最佳色修正因子的光度探测器。用实际测量结果与本理论的计算值进行了比较,二者之间的偏差小于1%。在配置光度探测器时,应用本方法能快速选定适当的滤光片及其最佳厚度,从而可节省大量时间和费用。

CdSe探测器的制备与性能

通过测定CdSe室温核辐射探测器的伏安曲线和能谱特性,对探测器制作过程中的表面处理工艺进行了初步研究,结果表明通过适当的表面腐蚀和钝化处理,可以降低表面漏电流,减小探测器噪声,达到提高探测器能量分辨率的目的。

一种新型蓄电池电压巡检仪的设计

为了在蓄电池组充放电过程中对每个蓄电池电压进行监测,在分析了传统蓄电池电压巡检仪存在问题的基础上,设计了一种基于电压/频率转换的蓄电池电压巡检仪。该仪器以LM331作为电压/频率转换器,并采用C8051F020单片机的可编程计数器阵列采集信号的频率。本研究完成了巡检仪的硬件和软件设计,分析了LM331的工作特性。该仪器一次巡检40路输入信号不超过25ms,误差小于0.04%,适合于对蓄电池进行快速充放电的监测,也可应用于其他检测环境。

V-BLAST系统中使用估计信道状态信息的IC-MMSE迭代检测算法

针对Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time(V-BLAST)系统中干扰抵消-最小均方误差滤波(Interfer- ence Cancellation-Minimum Mean Square Error filtering:IC-MMSE)迭代检测算法,本文对使用实际估计CSI(Channel State In- formation)的IC-MMSE迭代检测算法进行了研究.通过在MMSE滤波中考虑信道估计误差,提出了修正的MMSE滤波.与忽略信道估计误差的MMSE滤波相比,修正的MMSE滤波能够获得较小的均方误差.仿真结果表明采用修正的MMSE滤波能够获得显著的性能增益,同时不会增加计算复杂度.

InP/GaAs材料和器件的直接键合

采用三步法在GaAs衬底上实现InP材料的键合,通过X 射线光电子谱(XPS)对样品键合界面进行化学价态和深度分布分析。结果表明,键合温度小于450℃时,样品界面主要由三维氢键网络组成;大于450℃时界面处发生互扩散,Ⅴ族元素主要在界面处富集,而Ⅲ族元素具有较深的扩散。因此提出界面层以InGaAs、InGaP为主,这种界面化学态的变化对样品的I V特性和键合强度都具有实质意义的影响,同时由于异质结带阶的存在,要获得良好的电学性质和强度,键合温度并不是越高越好,而是存在一个最佳温度。最后,在GaAs衬底上成功地键合了InGaAs/InP光电探测器。

CdS紫外探测器芯片的制备研究

针对紫外探测器在紫外-红外双色探测器中的工程化应用需求,开展了 Pt/CdS肖特基紫外探测器研究,通过对CdS晶片表面处理工艺、Pt电极制备及紫外芯片退火等关键技术进行优化研究,并对Pt/CdS肖特基紫外探测器性能进行测试分析。测试结果表明:Pt/CdS肖特基紫外探测器在0.3~0.5 μm下响应率大于0.2A/W,对3~5 μm红外波长的平均透过率大于80%,很好地满足了紫外-红外双色探测器中的工程化应用要求。

一种金属探测器的设计

针对普通便携式金属探测器存在的抗干扰能力差、误判率高等缺点,本文应用Siller电容三点式振荡电路作为探测振荡器,基于F/V变换原理,采用锁相环电路和窗口门限技术将探测信号的频率变化转换成电压变化,设计了一种新型金属探测器。试验结果表明,该探测器具有较高的探测灵敏度,不仅能够判断出金属的位置,还可检测出金属的性质。

平面型铟镓砷红外探测器八元线列的制备与性能分析

由于具有高探测率、高可靠性以及可室温工作等特点,InGaAs红外探测器在航天遥感领域具有重要的应用,而平面型的InGaAs红外探测器是国际主流的结构,但是国内这一方面的研究却刚刚起步,文中通过闭管锌扩散方式制备了平面型In0.53Ga0.47As红外探测器八元线列,测试了器件的伏安特性,得到器件的暗电流在零偏压下平均值为6.5pA,-500mV下为18.2pA,并且通过对器件信号、噪声以及响应光谱的测试得到器件的峰值响应率,其平均值为8.11×1011cm·Hz1/2·W-1,不均匀性为4.69%。通过器件的优值因子R0A计算了器件理论峰值响应率,结果表明:理论峰值响应率平均值高于测试值,且不均匀性较大。通过拟合器件的伏安曲线分析了器件峰值响应率与理论值的差别。

GaAs平面掺杂势垒二极管

二极管是定向检波器的重要组件,提高定向检波器的检波灵敏度,需要降低二极管的开启电压。而平面掺杂势垒(PDB)二极管具有极低的势垒高度,适合制作定向检波器。设计了GaAs平面掺杂势垒二极管的材料结构,并采用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)方法对其进行外延生长。对PDB二极管的物理模型进行了理论分析。通过模拟计算和实验分析了本征层厚度和p层的面电荷密度对PDB二极管I-V特性的影响。通过实验设计优化了材料结构参数,测试了其I-V特性,使PDB二极管的开启电压降低到了0.06 V,将此样品应用到定向检波器中测得检波灵敏度为20~25 mV/mW。

结电容对不同光敏元尺寸InGaAs探测器I-V特性测试的影响

I-V特性是光伏探测器最重要的表征手段之一。用电压扫描方式对光敏元尺寸为Φ 5 mm的InGaAs探测器进行I-V测试时,在负压方向电流出现了震荡现象。分析认为采样时电压处在变化中,变化的电压会引起积累在P-N结空间电荷和扩散区电荷的改变,形成P-N结电容效应而导致。本文通过测试不同光敏元尺寸探测器的零偏电阻、暗电流和电容,讨论了光敏元尺寸对InGaAs探测器I-V特性测试的影响。结果表明:随着光敏元尺寸增大,探测器的零偏电阻减小,暗电流增大,电容增大。并分析了InGaAs探测器的P-N结电容效应及其对I-V特性测试的影响,当零偏压结电容C >10?8f @2 kHz时,I-V特性曲线在负压方向电流出现了震荡现象,测试过程中可通过限流设置或从正偏压至反偏压测试两种方式避免电流振荡现象,实现大光敏元Φ 5 mm InGaAs探测器I-V特性测试。

实值否定选择算法的优化研究

针对传统的否定选择算法和V-detector算法存在的"黑洞"以及检测器冗余问题,论文提出了优化算法。在检测器生成阶段,候选检测器与自体数据和成熟检测器同时进行耐受训练,比较结果确定检测器半径,减少检测器的重复覆盖;在检测器成熟阶段,计算自体重复覆盖率剔除完全被覆盖的检测器,克服了"黑洞"及冗余问题。最后,通过Iris数据比较了三种算法。实验结果显示,改进算法的检测器数量大幅减少,利于实践应用。