高精度管道漏风量测试仪的设计及实验研究

现有的国产漏风量测试仪普遍存在测量精度低、自动化水平低的问题,为此,基于漏风量测试仪的原理,开展了漏风量测试仪的结构设计、系统设计及整机实验研究。首先,对漏风量的测量过程、喷嘴流量测量原理进行了研究,推导了喷嘴流量测量公式,并根据相关标准设计了角接取压方式的喷嘴结构,基于仪器操作便捷性要求,对整机结构进行了设计;其次,采用空气密度补偿公式完成了高精度流量自适应测量,设计了基于自锁式电磁阀的换向调零电路,采用换向调零法对压差传感器零点漂移进行了补偿,使用小波阈值去噪算法消除了信号噪声,提高了流量的测量精度;采用抗积分饱和比例积分微分(PID)算法对流量进行了闭环控制;最后,研制了管道漏风量测试仪样机,开展了压差与流量测量精度与重复性实验。实验及研究结果表明:该高精度漏风量测试仪工作状态稳定,压差测量精度为±0.4%,流量测量精度为±2%;该漏风量测试仪的测量精度优于国内同类仪器,符合国家标准要求,具有良好的市场前景。

多行人条件下后向窗口滤波优化计步方法

针对使用惯性测量单元(IMU)的计步算法在多行人条件下存在的伪零速造成计步准确率低的问题,提出了一种后向窗口滤波优化计步方法。首先,利用巴特沃斯低通滤波对IMU输出的加速度和角速度数据进行平滑处理,计算合加速度模值与合角速度模值。然后,采用阈值和零速检测算法得到初始步数识别数组。最后,通过计算后向窗口内的步数均值,取整优化步数识别数组,抑制零速检测中伪零速的干扰。在六名实验者的足部安装IMU模块,在单行人或多行人条件下以连续的多种行走活动进行实验验证。实验结果表明,所提方法的计步平均准确率为99.8%,相比多源信息自适应步数检测方法,准确率提高了28.5%,具有较高的计步准确率。

可监管的工业物联网数据共享方案

针对当前工业数据共享存在中心化、监管困难和数据安全等问题,提出了一种在工业物联网环境下的安全、高效和可监管的数据共享方案。该方案引入监管机构来控制授权令牌发放,保证数据共享活动的可控性。结合门限代理重加密和区块链技术,将系统初始化和重加密任务分配给共识节点来完成,减轻系统计算开销。利用智能合约和零知识证明技术自动验证数据的有效性,保障了数据用户的权益。此外,高效的共识算法提高了区块链系统处理交易的速率。经安全性分析和性能分析表明,该方案在大规模工业数据共享场景中能更加安全高效地共享数据。

基于环上容错学习的异步分布式随机信标及其在异步共识中的应用

安全高效的异步分布式随机信标是异步共识协议能够快速终止的必要保障.2008年以来,比特币中区块链技术的成功促进了分布式应用的蓬勃发展,为分布式应用提供随机性来源的分布式随机信标也受到了学者的广泛研究.现有的分布式随机信标一般选取公开可验证秘密共享、可验证随机函数、可验证延迟函数之一作为基础结构进行设计,其中公开可验证秘密共享结构简单、模块清晰、实用性较强,是现有分布式随机信标协议中数量最多、分析最为透彻的类别,其它结构的协议研究开始时间较晚,设计方法并未固定,在形式化安全定义和安全分析中尚有较大空白等待填补.目前,只有少数基于公开可验证秘密共享的方案支持异步网络模型,并且这些方案都是利用不抗量子的离散对数问题构建的.因此,在后量子安全的异步网络模型下,现有异步共识成果不得不采用期望运行轮数为指数的本地抛币协议来保障全栈量子安全.本文主要研究抗量子安全假设下基于公开可验证秘密共享的方案,具体贡献如下:(1)本文首先基于抗量子困难假设环上容错学习和公开可验证秘密共享的结构范式,设计了具备O(N log N)证明及验证复杂度的公钥更新协议,其中N为多项式次数,该协议保证了节点在每一轮产生随机数份额的过程中采用了一致且正确的新公钥.(2)在此基础上,本文设计了计算复杂度为O(n),通信复杂度为O(n2)的异步分布式随机信标协议,其中n为节点规模.在相同的安全参数下,本文提出的随机信标协议相较于基于离散对数的协议运行时延减小约34%.(3)最后,本文给出了一种基于异步分布式随机信标的异步共识协议,并证明其满足标准的安全需求.

高反射膜激光零几率损伤阈值的实验研究

在确定光学薄膜激光损伤阈值的实验数据处理过程中,发现一些样品的数据点分布偏离直线型式。对此,用国际标准规定的零几率来确定损伤阈值的同时,对测试数据点采用了不同的非直线拟合,也得到一个零几率损伤阈值。比较两者差异,并与实验测试结果对照,发现这些样品采用非直线拟合得出的零几率损伤阈值与实际情况更接近一些。

语音端点检测的仿真研究

语音端点检测在语音处理中占有十分重要的地位。介绍了短时平均能量法、短时平均过零率法和短时能零积法三种语音端点检测法。在低信噪比环境下,利用上述方法进行语音端点检测,检测效果将大大降低。功率谱减法是一种传统的降噪方法。但是功率谱减法采用固定的无音片段作为噪声样本容易引起误差。为此,笔者综合短时能零积法和功率谱减法,提出了加权功率谱减法,并用于语音端点检测。详细地给出了加权功率谱减法的实现步骤。实验结果表明该方法具有良好的性能。

一种气体超声波流量计信号处理方法研究

针对气体超声波流量计信号处理中很难确定特征点的问题,提出一种基于可变阈值过零检测的信号处理方法,准确地找到信号的特征波,从而求得超声波信号的传播时间,准确测量气体流量。在以DSP和FPGA为双核心的气体超声波流量计信号处理系统上实时实现这种方法。采用判断"台阶"的方法,剔除噪声干扰所带来的误差,提高测量结果的稳定性。采用分段线性校正的方法,修正非线性误差,提高系统的测量精度。气体流量标定实验结果验证了方法和系统的有效性。

一种新的基于H.264/AVC的零块判决方法

在基于运动估计和预测编码的视频编码方案中,有一种简单而有效的快速实现方法--零块判决方法,H.264/AVC使用的也是基于运动估计和预测编码的视频编码方案,所以也可以运用零块判决方法来加快其编码速度.根据H.264/AVC视频编码标准的新特点,对其中的零块判决阈值进行了推导,提出了新的适合于H.264/AVC的零块判决方法,并进行了仿真测试,实验结果表明,在中低码率的视频编码中,该方法在编码效率基本保持不变的条件下,编码时间减少了20%～47%.

基于可变阈值和过零检测的四声道气体超声波流量变送器

针对四声道气体超声波流量计,提出基于可变阈值和过零检测的数字信号处理方法,快速、准确定位回波信号,提高系统抗干扰能力。设计了集中采集-集中处理数据的工作模式和双发双收的收发方式,采用FPGA和DSP双核架构,研制了四声道气体超声波流量变送器。利用FPGA擅长并行处理和复杂逻辑控制的优势,实现换能器双发双收、高速DAC和ADC的驱动控制以及数据存储,完成信号的集中采集;利用DSP擅长数字信号处理的优势,实时实现数字信号处理方法,完成信号的集中处理。气体流量标定实验结果表明:研制的四声道气体超声波流量计满足0. 5级精度相关技术指标的要求。

导弹起飞零时测量方法的仿真研究

在采用激光测量导弹起飞零时刻的系统中,关键的问题是要解决抗强背景光干扰和寻求适应背景不断变化的探测技术。为此提出了一种基于激光脉冲编码、相关检测的自适应门限控制方法,并给出了最佳判决门限、信噪比和相关峰动态范围之间的解析表达式。研究了最小探测光功率一定时,信号、噪声的相关峰动态范围K和信噪比对探测概率、虚警概率的影响。仿真实验表明,当相关峰的信噪比为5.803dB,K>1.4时,虚警为10-6,检测概率为0.988。

相位实时检测技术研究

本文从门限电压值的选择对信号周期检测精度影响的分析入手,提出了一款基于“过零检测”理论和双CPU的单片机的相位检测技术。该技术具有电路实现简洁、测量精度高、实时性强等优点,在信号测试等应用领域,有较好的参考价值。

基于小波变换的心电信号综合检测算法研究

目前小波分析已经用于心电信号(ECG)的R波峰点检测,但是对QRS波群的具体形态和起止点位置的检测研究较少,P波和T波的分析也是心电图计算机自动分析的难点。为解决心电信号各波形成分的综合检测问题,基于小波变换技术构建一系列检测方法、检测准则和阈值参数,检测和识别QRS波群、P波、T波的具体形态和位置。实验结果表明,所提出的综合检测算法具有较好的鲁棒性,能够较好地抑止或消除基线漂移、高频干扰等外部因素,以及大T波、大S波、高U波、波形融合等自身病态因素对波形综合检测产生的影响。

零门槛的隐忧:草根新闻与把关人理论

在新技术的支持下,草根新闻最近几年蓬勃发展尤为惹眼。它相对于传统媒体的新闻采集与发布,新闻传播主体由专业媒体转向一般个人。草根新闻发布的"零门槛"特性带给社会的不仅是狂欢,更多的则是隐忧。草根新闻亟待把关人理论的探讨。

一种改善高斯拉普拉斯算子零交叉方法的车辆边缘检测

本文介绍了一种视频交通车辆边缘检测的方法。边缘像素是二阶梯度图像产生零交叉时的位置对应像素,但对于斜坡边缘这一类灰度变化非常缓慢的情形,单纯的零交叉方法并不能检测到有效的边缘,往往还会参杂许多背景物体的轮廓。为解决这个问题,本文在高斯拉普拉斯边缘检测算子的基础上,结合了自适应阈值二值化、边界跟踪和细化技术,从而得到了具有较高定位精度的单像素宽的边缘图像。

图像分析系统中缝隙条带图像的自动识别

为了实现在复杂光场条件下获取的图像中特定区域的自动识别，用对局部灰度变化敏感的零交叉检测器检测零交叉点，然后利用零交叉点插值而求出的动态阈值曲面对图像进行二值化，最后通过对区域特征的提取和分类准则的确定，准确识别出目标区域，从而克服了复杂光场对图像识别结果所带来的影响。

心电信号的aTrous小波变换综合检测方法

心电信号反映了心脏有节律的活动。R波、P波和T波是去、复极时产生的突变信号,是典型的峰值奇异信号。信号的突变点检测是小波变换应用的一个重要方面。确定QRS波群的具体形态和起止点,检测P波、T波特征点是心电图分析的难点。研究了信号的二进样条小波按aTrous(多孔)算法进行的变换,构建了系列检测方法,来检测和识别QRS波群、P波、T波的具体的形态和位置。实验结果表明,所提出的综合算法具有较好的适应性,能很好地抑制基线漂移,消除高频干扰,克服了大T波、大S波、高U波波形自身病态因素对综合检测产生的影响。

基于双门限两级判决的语音端点检测方法

端点检测是语音信号处理过程中的重要步骤,其准确性直接影响语音信号处理的速度和结果。因此对于端点检测方法,特别是在噪声环境下的端点检测研究,一直是语音信号处理中的热点。文中针对声纹识别系统所作的端点检测前端处理,对比了利用短时能量和短时平均过零率进行端点检测的方法,运用Matlab实现了双门限法端点检测的编程和仿真。仿真结果表明,端点检测准确时识别率为93%。

一个新的门限证实数字签名方案

利用乘法秘密共享思想和RSA公钥密码算法提出了一个新的门限证实数字签名方案。新方案首次将门限数字签名和证实数字签名的功能结合起来,并且签名的证实和否认协议采用零知识证明的思想。新方案效率高,在二次剩余困难假设和RSA安全的条件下是安全的。新方案中由个参与者合作产生签名,由半可信任的第三方证实者完成签名的有效性验证,方案既能使签名方控制签名有效性的任意传播,又能防止签名方对不利签名的拒绝验证行为,有效保护验证者合法权益。新方案能应用于电子合同的公平签署。

一种用于电磁脉冲测量的数字积分器设计

在激光打靶实验过程中会产生电磁脉冲(EMP)信号,测量这些电磁脉冲信号所使用的电场探头输出信号多数为微分信号,需要进行积分后才能得到测量结果。模拟积分器由于带宽限制,不能满足测量要求,需通过数字积分器完成积分。本文基于小波变换与傅里叶变换对数字积分器进行设计,采用小波软阈值法与低频去零漂法对微分信号中高频随机噪声及零漂误差进行处理。经过研究分析,可对上升时间小于100 ns的电磁脉冲信号进行积分,并取得较好的效果。

关于KH和KJ符号图的一些注解

比较了ＫＨ符号图和ＫＪ符号图的零曲率阈值设置问题，指出ＫＨ零阈值相容不等式在ＫＪ情况下仍然适用，因此利用ＫＨ符号图作曲面分割实际上是一个更好的选择。