High-gain signal-on PEDOT:PSS organic photoelectrochemical transistor biosensing modulated by a MXene/MOFs/NiO Schottky heterojunction

Herein we report a high-gain signal-on poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate)(PEDOT:PSS)organic electrochemical transistor(OECT)biosensing using an accumulation-mode PEDOT:PSS OECT modulated by a light-fueled MXene/MOFs/Ni O Schottky heterojunction.In such a system,the MXene/MOFs/Ni O Schottky heterojunction exhibited superior gating effect,as it not only enabled the fast-directional charge transfer but also guaranteed the maximal accessibility of the electrolyte to topped 2D MXene with large surface area.In linkage with a bi-enzyme cascade system,the quinone derivatives produced by the cascade reaction of alkaline phosphatase(ALP)and tyrosinase(TYR)could serve as effective electron acceptors for the representative Ti_(3)C_(2)/PCN-224/Ni O heterojunction,underpinning an innovative method for sensitive detection of ALP activity with a low detection limit of 0.001 U L^(-1).Remarkably,the as-developed system demonstrated a remarkable current gain as high as near 10^(4),which to our knowledge is the highest one among existing OECT biosensory devices.This work represents a generic protocol to develop the novel signal-on PEDOT:PSS OECT platform towards biochemical detection and beyond.

关于一线二列位动车段(所)特殊联锁设计探讨

为应对一线二列位动车段(所)的特殊运营场景及运输需求,从联锁图表编制、分割信号机的联锁关系以及进路解锁3个方面,分析计算机联锁系统的特殊设计。通过对比各类应用方案及适用场景,给出建议方案;提出需结合站场布局及设备间接口内容,确定是否采用小进路方案编制联锁图表;在建立长接车进路时,应检查分割信号机的开放状态,建议按列车信号机标准,为分割信号机设置主副灯丝转换,并将主灯丝断丝纳入灯丝报警,同时为分割信号机增设引导功能;长进路正常解锁时应增加停稳逻辑判断并延时解锁,增加人工解锁分割信号机防护进路的功能,合理设置延时解锁时间。可为后续动车段(所)相关工程设计及产品制造提供思路及借鉴。

基于卷积和循环网络的水声信号联合特征表示和识别方法

传统的水声信号识别方法是将特征提取和分类识别分开进行处理的,影响了水声信号识别的整体性能。本文根据水声信号的特点,结合一维卷积网络(1DCNN)的卷积运算、时间平移不变性和门控循环网络(GRU)内部充分考虑时序相关性的记忆能力等优势,将一维卷积网络和门控循环网络进行串联中并对网络参数和模型结构进行优化,自适应提取特征给出分类结果,并与单独使用1DCNN和GRU网络模型的分类性能进行对比。结果表明,本文提出的网络对水声信号的识别准确率最高。

基于1D-CNN的齿轮3D振动信号故障诊断方法

为了解决从齿轮一维振动信号提取故障特征不全面的问题,提出一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-CNN)的齿轮3D振动信号故障诊断新方法。首先,提取原始三维振动信号各维的时域特征;其次,利用一维卷积神经网络(1D-CNN)模型进行特征选择;最后,将选择后的特征进行重组,重组特征作为1D-CNN故障诊断模型的输入实现故障分类操作。结果表明,利用提出的故障诊断方法,诊断准确率显著提高。模型的结构简单,训练速度快,能够快速实现故障诊断。

基于多尺度一维卷积神经网络的雷达辐射源脉内调制类型分类方法

雷达辐射源脉内调制类型是分析雷达系统的关键性特征信息,对脉内调制类型的正确分类有助于分析目标雷达的功能,为己方提供有效的信息支撑与帮助。针对目前脉内调制类型多样复杂的特点,提出了一种基于多尺度一维卷积神经网络的雷达辐射源脉内调制类型分类方法。该方法在数据预处理阶段仅包括序列的零填充、快速傅里叶变换和取模值与幅度归一化,与基于时频变换的方法相比,实时性更高。同时多尺度一维卷积神经网络相比单一尺度的卷积神经网络,能进一步提升雷达辐射源脉内调制类型分类的平均正确率。实验仿真了8种不同脉内调制类型的雷达辐射源信号,其中信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)范围为-14~0 dB,并使用所提出的多尺度一维卷积神经网络和对比算法进行分类。实验表明,提出的多尺度一维卷积神经网络对8种不同的雷达辐射源脉内调制类型的分类效果良好,全局平均正确率达到95.92%,同时在SNR为-10 dB的条件下,分类正确率均优于91%。

降维的四阶累量近场信源定位方法

针对近场信源定位中自由度小、准确性低等问题,提出一种基于四阶累量矩阵的定位算法。首先构造等效导向矢量包含波达方向(Direction of arrival,DOA)和距离信息的高维虚拟协方差矩阵,在角度估计中,提出基于矩阵秩亏来搜索最小奇异值倒数的一维搜索方法,降低了计算量,在增大自由度的同时利用高斯噪声高阶累量为零的特性提高了低信噪比下的性能;在不进行额外计算的前提下,直接利用角度估计中进行奇异值分解时得到的奇异向量所包含的距离信息,通过最小二乘法得到距离。仿真结果表明,相比于已有算法,该方法可以仅在一个高阶累量矩阵中通过一维搜索估计角度和距离,在降低复杂度的同时提高了准确性,并且提出方法的自由度是降维多重信号分类方法的2倍。

带式输送机托辊故障检测方法

针对现有输煤传送机托辊故障检测方法存在识别精度较低、抗环境干扰能力较差、无法长期稳定运行等问题,提出了一种基于融合信号(TFM)及多输入一维卷积神经网络(MI-1DCNN)的输煤传送机托辊故障检测方法。首先,通过拾音器采集输煤传送机沿线托辊运行的音频信号,采用dB4小波无偏风险估计阈值降噪法对信号进行预处理,消除背景噪声,提高信噪比。然后,对降噪音频信号的时域、频域和梅尔频率倒谱系数(MFCC)及其一阶二阶差分系数进行归一化处理,并进行拼接,得到特征TFM。最后,将TFM输入到多尺度卷积核的MI-1DCNN模型,在网络通道末端进行特征融合,通过Softmax函数完成对正常托辊和故障托辊的分类识别。以某煤矿实际采集的输煤传送机托辊音频信号样本对TFM-MI-1DCNN模型进行试验,结果表明:故障托辊平均识别准确率达98.65%,较改进小波阈值降噪-反向传播-径向基函数网络、MFCC-K邻近方法-支持向量机的平均识别准确率分别提高了1.50%和1.03%。现场应用结果表明:该方法下故障托辊平均识别准确率为98.4%,说明该方法适用于现场应用。

基于北斗的散射通信一键开通技术研究

基于北斗的定位定向和位置信息交互机制实现散射通信两端的初始方位对准,适用于散射信号的信号捕获方法用于接收信号的搜索,通过检测衰落信道条件下接收信号中值进行天线角度的细对准,从而精准确定最佳信号接收角度,设计对控信令实现天线自动对准、信令波形至业务波形的无缝切换,无需人工操作。该技术方案经济实用,进行了多次试验验证,均取得了良好的通信效果和用户体验。

基于一维卷积循环神经网络的雷达辐射源信号识别

针对人工提取雷达辐射源信号特征不完备、时效性低等问题,提出一种基于一维卷积神经网络和双向门控循环单元的识别方法.首先,提取信号的模糊函数主脊并进行去噪处理;其次,利用一维卷积神经网络学习模糊函数主脊的内在抽象特征;然后引入双向门控循环单元对一维卷积神经网络提取到的特征进行再处理;最后,将特征映射到特征空间并通过Softmax分类器进行分类识别.实验结果表明,该方法在信噪比为0 dB时能保持99.67%的识别率,即使在-6 dB环境中识别率仍能达到90%左右,证实了该方法的有效性和在低信噪比下的稳定性.

基于智能反射面与用户关联的1比特反馈波束赋形算法

针对多智能反射面辅助的多接入点多用户系统中的智能反射面选择与主被动联合波束赋形问题,设计了不依赖瞬时信道状态信息的智能反射面-用户关联与波束赋形方案。首先基于大尺度衰落参数设计关联方案。之后提出了基于1比特反馈的被动波束赋形算法,利用接收信号强度调整反射单元的相位。仿真结果表明用户关联方案对平均信干噪比存在显著影响,收敛后的1比特反馈算法能够接近主被动波束赋形相位对齐时的性能。

一种高可靠多信号冗余转速继电器应用研究

市场现有转速继电器转速信号源采集单一,抗干扰差,容易因测量信号失真、测量通道故障导致转速节点输出错乱。为提高其精确度和可靠性,引入双残压信号输入和双探头齿顺序测速法的多信号冗余采集方式,通过三选一逻辑判断方式选出主用信号源;并在转速节点信号输出过程中使用限幅平均滤波法和检索干扰输出闭锁方式,消除信号输出过程中的失真。通过仿真试验台测试和在水电站发电机组上的应用验证,该方法在信号采集回路抗干扰能力、信号测量精度及转速节点输出动作可靠性等方面均有显著提升。

变压器油中溶解气体光声光谱检测一维光声池信号传输模型研究与设计

根据光声信号激励基本原理与传输线理论,应用声电类比方法,提出了基于声学传播模型的一维纵向谐振腔传输线模型。根据实际设计需求,改进并提出一维纵向光声池整体模型。应用所建传输线模型对一维纵向光声池谐振频率、品质因数、池常数等指标与光声池结构参数关系进行模拟分析与讨论。结果表明,光声信号强度与一维谐振腔长度及光源调制频率具有相关性,且随谐振腔长度增加,光声池谐振频率具有减小的趋势;存在最优光声腔截面半径使与一定谐振腔长度对应的品质因数取得最大值。模拟结果对一维纵向光声池结构设计具有较高指导意义。

一种单总线ASIC的多通道校准和烧录系统设计与测试

本文介绍了一款带寻址功能的单总线专用集成电路(ASIC)信号调理器,并以此通讯接口为基础,建立一套多通道并行的微机电系统(MEMS)传感器和ASIC电路的集成式校准测试系统,此系统单次最高负载容量可达3712颗产品,同时采用多种工业通信协议,连接外围设备后可组成一套完整的自动通信系统,解决了以往设备板卡与产品负载之间连接线束多,接口复杂,可靠性差,效率低等实际生产使用问题,突破了传统MEMS传感器和ASIC产品的在校准测试环节的生产瓶颈,具有广泛的实用价值,为实验室、科研院所批量评估样品,以及企业大规模校准、烧录等量产工作,提供高效、便利的应用解决方案。

基于一维选择线谱的脉冲星辐射脉冲信号辨识

为提高脉冲星辐射脉冲信号辨识效果,利用双谱技术提取了脉冲星累积脉冲轮廓的非线性和非高斯特征.提出了一维选择线谱辨识算法,该算法采用特征核与特征域描述统计信号的共性及个性,定义信号特征矢量方差及特征矢量间的距离,抽取双谱图中具有最强类别可分离度的一维线谱特征向量构成特征模板.实验结果表明:一维选择线谱特征向量适于脉冲星信号辨识,且与选择双谱相比,一维选择线谱算法使整个特征向量具有最大类间可分离度,可以获得更好的辨识效果.

船舶尾流散射光信号及一维离散小波分析

用自行设计的测试系统测量了不同航速下船舶尾流的散射光信号,并选用一维离散小波Dmeyer小波对散射光信号进行了5层小波分析.测量和分析结果表明,随着航速增大,船舶尾流散射光照度减小,尾流气泡幕逐渐增强,气泡幕中气泡密度、气泡运动规律、不同直径气泡分布均随之变化.气泡幕的增强可能存在饱和度,在航速增大到一定值时,气泡幕会达到一稳定的密度分布.从小波分析得到的第五层逼近信号来看,不同航速下主峰位置、主峰个数以及峰值差均不同,不同航速下散射光细节信号的第一层均具有一定周期性,航速10 km/h时表现出完美的周期性,出现类似于同方向不同频率简谐振动叠加而出现"拍"的现象.

TDI CCD全景航空相机行转移信号产生方法

TDI CCD全景相机照相时需要给TDI CCD施加行转移信号,为了达到相机照相分辨率要求,需保证像速度与电荷转移速度匹配,一般采用固定频率行转移信号或者采用编码器随动产生行转移信号。分析了上述2种方法的不足,提出了以速率陀螺值为基准的行转移信号产生的方法,即根据速率陀螺数据计算分频倍率,依此对高频时钟分频产生行转移信号,并分析了行转移信号的频率偏差对像移的影响。在环境实验室对该方法进行了验证:利用长焦距精密平行光管模拟目标,把相机固定在振动平台上模拟载体的振动环境,相机对靶标成像,分辨率达到62 lp/mm。对比了振动平台静止、振动2种情况下相机拍照图像的分辨率,验证了该方法的可行性。

自动转换收发状态的RS-485信号分配器的设计

RS-485信号分配器将一路RS-485总线扩展成多路输入输出总线,它兼具信号中继、信号隔离、终端数量扩充、拓扑结构扩充等方面的功能。介绍了三种典型的RS-485信号分配器的电路设计。利用偏置电路和反相器使得扩展的收发器能在发送状态和接收状态之间自动转换,因而无论单向还是双向传输,均无需单片机的控制。

分数阶Fourier域强弱LFM信号检测与参数估计

分数阶Fourier变换(FRFT)由于其特有的性质,非常适合处理线性调频(LFM)信号,尤其是,作为一种线性变换,可以克服多分量LFM信号之间的交叉项干扰。但是采用逐次消去法检测多分量LFM信号时,每检测一个LFM信号,都要对信号分别求旋转角α∈[0,π]的FRFT,再进行二维搜索,计算量很大。为了提高FRFT对多分量LFM信号的检测效率,本文提出一种在分数阶Fourier域检测强、弱LFM信号的新方法。首先,分析了逐次消去法和聚类分析法检测多分量LFM信号的原理,以及它们的优缺点。然后,提出一种聚类分析和逐次消去相结合的信号检测方法,利用平面截取信号在平面(u,α)上的尖峰,并引入基于广度优先搜索邻居(BFSN)的聚类算法,对截取的信号尖峰进行聚类分析,获得每个LFM信号对应的信号尖峰,实现多个较强信号的检测与参数估计,再利用逐次消去法实现弱信号的检测。该方法可以同时检测多个能量相近的LFM信号,提高了检测效率,以及次强信号的参数估计精度,并有效地抑制了强信号对弱信号的遮蔽影响。通过对信号进行平面切割处理,减少了BFSN聚类算法中输入集样本数量,降低了算法的计算量。最后,仿真结果验证了该方法的有效性。

钻柱振动信号特征及多次波成像

钻柱是连接地面和井底钻头及地层的通道,伴随着钻头旋转破岩产生的钻柱振动包含丰富的信息,通过分析在钻柱顶端采集的钻头振动信号能够获得钻头、钻具的工作状态以及所钻地层甚至钻头前方地层的岩性、地层压力等信息,进行井下诊断和钻前预测.钻柱是由具有不同横截面积的单元组成,截面变化引起的波阻抗差异使钻头振动信号沿钻柱传播时发生多次反射,形成钻柱多次波.利用单边反褶积自相关等方法对井场采集的钻柱振动信号进行了处理,得到了振动信号的特征、反射界面多次波成像和振动信号沿钻柱的传播速度以及钻柱的实际转速等,并与理论结果吻合较好,为钻柱振动录井和随钻地震技术研究打下了基础.

城市干线双向绿波控制优化设计

给出了一种实现双向绿波信号控制的改进图解法。通过交通调查先确定带速度和周期,再协调控制系统的相位差。与传统的图解法相比,改进的图解法可以根据实际的交通需求实现双向不同带宽需求的绿波协调控制,适用于进口对称放行方式和进口单独放行方式,同时也适用于双向流量不均衡、交叉口已存在排队车辆、车速变化等道路情况。实例验证结果表明:利用改进图解法设计的双向绿波可有效提高干线道路的通行率,缓解交通拥堵情况。