为抵消单晶生长过程中晶体直径测量信号存在的周期性干扰，提出一种适合晶体直径测量信号的自适应陷波滤波方法。该方法采用抵消低频分量、保留高频分量的思想建立滤波器优化函数，利用一种改进的粒子群优化算法优化该函数获得周期性干扰的逼近信号，并用此逼近信号抵消周期性干扰。实验结果表明，所提出的滤波方法能有效跟踪直拉单晶直径的变化...
探地雷达分辨率限制着探地雷达对目标的识别能力。本文通过对探地雷达回波波形分析，提出利用回波频谱信息提高探地雷达垂直分辨率。首先通过构建电磁波在分层媒质中的传输模型，得到探地雷达对四层介质的频谱传输函数；接着通过计算不同目标厚度模型对应的回波频谱，来拟合真实同波频谱，从而根据拟合误差曲线提取目标厚度。此方法避免了传统反...
针对表征机械加工表面轮廓形貌分形特性，提出应用小波变换系数计算分形维数的算法。基于Majumdar—Bhushan分形函数构造典型曲线，采用工程常用的三种小波基函数，通过小波分解提取小波系数，并将在不同分解尺度和阶数下计算出的分形维数进行对比分析和验证，选择出计算分形维数精度较高的小波基函数和分解尺度。用该方法对车削和铣削加工的结...
脑磁信号作为一种新的脑机接口（BCI）输入信号，含有手运动方向的模式信息。在研究了适用于非平稳性的自适应自回归模型和适用于非高斯性的高阶谱自回归模型的基础上，本文针对脑磁信号的非平稳非高斯性，提出了一种新的特征提取算法，即基于经验模态分解的自回归模型。实验结果表明该算法适合于分析非高斯、非平稳的脑磁信号，结果优于上述的...
多基地声呐系统的多个发射基阵采用不同载频探测信号同时发射，在接收基阵端则会产生多种不同载频的混合叠加回波信号，对目标回波信号特征提取前需要对对应探测信号的各回波分量进行分离，采用带通和低通滤波器组能达到分离的目的，但是运算量大，难以实时实现，为此提出采用多相滤波器组信道化接收技术，设计出系统回波信号的接收处理方法，与...
针对目前各种声呐阵列波达方向估计算法复杂，系统处理速度要求较高，设计成本昂贵等问题，本文从载波信号所包含的目标方位信息出发，提出了一种新的阵列信号波达方向估计算法。该算法根据各个阵元接收信号相对延时的固定性，利用三角函数的变化关系，推导出了阵列信号的波达方向角的计算公式。仿真实验证明：当线性阵元间距为波长的1／2时，在...
假手控制方法是假肢技术研究的热点问题之一，研究者利用各种人体生理信号作为控制源，希望能够简单、方便、准确地操控多个自由度。本文在以前工作的基础上，研究用超声实时控制动力假手的新方法，设计了基于超声的假手控制系统，包括单通道超声收发和采集、假肢控制、信息处理与反馈等部分。基于该系统进行了正常人假手控制实验，探讨将超声信...
提出了一种基于模块化设计的多功能运动心电检测系统。该系统借助模块化设计，最大限度减少了仪器的设计开发工作，系统通过PCI扩展多串口的方式将心电采集、踏车控制、血氧饱和度检测、血压柃测等多个模块完美的结合在一起，并利用PC机进行数据处理和系统分析。软件采用VB进行框架式设计，使各个模块既可以独立运行又可以协同工作，以实现心电...
针对传统发酵过程中工艺控制主要由人工完成、自动化程度低、稳定性差等问题，应用无线传感器网络技术设计了酿酒过程监测系统。该系统由传感器节点、路由器、基站、上位机组成，传感器节点采集发酵过程中温度、湿度变化量，蒸馏压力变化量，通过路由器、基站传给上位机。上位机实时显示、分析、保存采集数据，根据没定的阈值发送报警信息，提示...
为降低舵机动态特性引起飞行器各操纵面对控制分配指令的跟踪误差，提出了一种动态耦合补偿策略。考虑3种典型的舵机，基于增益补偿的思想分别设计了动态调节控制律，证明了离散状态下控制律的有效性；利用线性矩阵不等式方法，给出了混合优化控制分配问题中加权矩阵存在的充分条件，并在此基础上设计了耦合补偿虚拟舵指令的控制分配器。仿真结...
为了实现水下机器人传感器系统的故障诊断和信号恢复，将基于信号处理的方法和强跟踪滤波器方法相结合，提出了一种基于一阶时间相关函数的辛格模型和强跟踪滤波器理论的STF—Singer模型的故障诊断方法，该方法不依赖AUV精确的数学模型，对于AUV传感器故障有着很好的辨识能力。某型水下机器人的计算机仿真和海上试验的数据结果，验证了该方法的...
传统汽车衡任意一路称重传感器发生故障都将导致称重系统失效。提出了一种基于自适应加权融合的汽车衡故障传感器预估方法：根据多路称重传感器输出相关性和相邻传感器输出比值的相关性，建立基于径向基函数神经网络（RBFNN）的故障传感器输出预估网络和传感器输出比值的预估网络，得到两组冗余估计信号，采用自适应加权融合方法完成冗余信号融...
为了解决与发动机空燃比控制相关的废气氧（EGO）传感器精确建模问题，基于渐近（ASYM）法辨识了EGO传感器的Hammerstein模型。模型的非线性部分用静态实验数据拟合，动态线性部分的辨识分为三步。先估计一个高阶ARX模型，然后依据渐近准则（ASYC）找出最佳频率响应估计的模型阶次，再采用极大似然（ML）法估计降阶后的模型参数。通过残差分析、...
折反射双曲面型的全方位视觉传感器（ODVS）是一种快速、可靠、具有固定单视点成像特点的全景视觉信息采集设备。本文利用两个相同参数的具有固定单视点的ODVS在同一轴心线面对面的进行合成，设计了一种双目全景立体测量装置。利用两个ODVS的固定单一视点在同一轴心线上设计的特点，简化了成像单元的标定、极线的配准以及特征点匹配等烦琐的步骤...
依据Hamilton变分原理，运用有限元方法建立了用于磁场传感器的核心元什—磁电复合材料动态特性的有限元模型。应用所建立的模型求解了LT型Terfenol—D／PZT／Terfenol—D三层磁电复合材料的输出特性，并与实验结果进行对比分析。结果发现当静态偏置磁场为22．1kA／m，正弦交流驱动磁场为7．4kA／m、频率100Hz时，计算结果和实验结果误差为0．9...
提出了一种新型的基于Si压阻效应的铁磁体MEMS磁场传感器结构，其结构由制作在硅桥敏感膜表面的惠斯通电桥和在膜中间旋涂环氧胶沾上铁磁体制成。铁磁体在外磁场中磁化产生磁力，磁力耦合到硅桥敏感膜上会产生应力使膜上的惠斯通电桥产生电压输出以达到测量磁场的目的。文章先通过有限元软件对铁磁体在磁场中的受力大小和磁场传感器在磁力下的输...
提出了两种新型单片电容传感器结构，用ANSYS软件对不同参数的传感器进行了仿真，分析了被测物距离、电极间隙和电极厚度对传感器初始电容和灵敏度的影响，并通过实验对仿真结果进行了验证。结果表明，测量系统的灵敏度与电极间隙和被测物距离近似成反比，传感器初始电容值随电极结构复杂度提高而增大；电极厚度对电容值的影响非单调，存在最优...
本文研究了低频探头对高次谐波的接收特性，分析了超声换能器频带外高次谐波信号在超声检测中的应用。研究显示超声纵波直探头能够接收奇数倍基频的高次谐波信号，探头频带外区域存在大量的有用信息。由于高次谐波信号较弱且通常淹没于基频信号中，研究中采用数字信号处理方法提取探头接收的高次谐波信号，并且将其用于点焊焊核微小缺陷及薄板结...
针对单片微波集成电路设计需要考虑空间分辨率和结构尺寸的差异，本文提出了应用混合有限差分方法来分析设计微带电路的想法。对微带导体边缘细节部分采用准静态场来估算导体边缘内部电流分布和外部场分布。然后将准静态估算的结果合并到混合方法的动态部分。这样既保持了常规有限差分方法的精度，同时又减小了计算的复杂性。通过与常规有限差分...
针对真彩色图像中颜色种类多、信息冗余量大的问题，通过分析生物免疫与自学习分类的相似性，提出一种基于人工免疫的彩色图像颜色约减算法。通过人工免疫的自学习颜色分类约减，将原彩色图像的颜色约减到较少的数目，便于后续的目标定位、图像分割和识别。实验结果表明，本方法具有良好的颜色约减性能，且与传统的颜色量化方法相比，本方法具有...
冷凝器管口的边缘检测是实现清洗机器人喷枪口精确定位的关键步骤。由于二维Gabor函数是能够取得空域和频域联合测不准原理下限的唯一函数，本文提出了二维奇Gabor算法应用于大型冷凝器清洗机器人清洗中的边缘检测，它克服了傅里叶变换对信号的局部特征没有分析能力的缺陷，可以在多个尺度上对图像的边缘进行检测。文章对检测的性能做了详细分析...
本文提出一种新的低速率语音编码方案，基于语音信号小波变换高频系数的稀疏性，利用压缩感知原理，将小波变换高频系数进行压缩感知投影成数据量大大减少的观测序列，然后对观测序列采用码激励线性预测技术进行编解码，根据解码后的观测序列，利用线性规划技术对小波变换高频系数进行重构，小波变换低频系数采用矢量量化技术编解码，并采用后置...
压缩感知理论允许人们通过少于采样定理要求的测量值重建信号。受到测量矩阵设计方面的限制，使用快速的贪婪算法重建时需要一个稀疏分解矩阵。目前通常根据一维变换构造稀疏分解矩阵，无法体现图像的结构信息。本文通过构造二维离散余弦变换（2D—DCT）等效矩阵来解决这一问题，通过重建图像二维变换系数的手段达到保护结构信息的目的。该等效...
超声流量计基于时间和长度两个基本量来测量平均流速和流量，几何参数的测算准确度对流量计而言十分重要。可采用三坐标机或全站仪测量管壁点及探头点的三维坐标，并由三维坐标推算流量计几何参数及其不确定度。柱面拟合是流量计几何参数推算的难点与关键，利用Lukacs算法实现了流量计管段的柱面拟合过程，并利用Monte—Carlo模拟方法估算了坐标...
残余应力是造成零件疲劳、断裂的重要因素和表征构件早期质量的重要参量，有效评价应力变形状态对于关键部件早期失效预测十分必要。本文在压阻效应原理的基础上，推导了拉伸应力与金属材料电导率的关系。通过有限元仿真，得出脉冲涡流差分信号峰值与电导率变化成线性关系。在此基础上，对铝合金AL5083进行了拉伸应力试验，提取脉冲涡流差分信号...
本文将微推进器用于遥控释药胶囊，解决了传统释药胶囊由于机械负压而引起的药物回流，无法完全释药的问题。微推进器是该遥控释药胶囊最关键的部件，它由基于MEMS的微加工技术制成的微点火器构成，内填充二硝基重氮酚作为起爆剂，黑火药为推进剂。通过微推进器动力学分析获取推进剂理论值。点火实验证明了推进器的可行性；体外释药实验表明仅需...
对大管径多声道超声流量计在单弯管下游流场中的安装和测量性能进行了数值仿真研究，分析了超声流量计在0．1m、1m和10m口径下不同流速、声道数、旋转角以及前直管段长度时测量误差的变化规律。仿真结果表明，交叉声道布置形式对弯管产生的二次流所引入的横向测量误差有很好地抑制作用；对于大口径弯管下游流量测量，采用交叉4声道且将超声流量...
水平式望远镜经轴与纬轴的不垂直度直接影响到望远镜的指向误差，准确检测出望远镜两回转轴系的垂直度误差并加以修正是非常必要的。本文以某400mm水平式望远镜为例，针对水平式望远镜经纬两轴的特点提出了一种经纬轴垂直度误差的光学检测方法。通过检测数据计算获得该水平式望远镜的经纬两轴垂直度误差为46”，分析出检测误差为11”，借助检测...
便携式坐标测量技术是近年来测量领域的研究热点之一。本文以双目立体视觉为基础，实现了一种简便易行的无线柔性坐标测量系统，该系统由两台CCD相机、一台电脑以及贴有标记点的测笔组成。通过手持测笔使其测端接触待测目标点，双CCD相机监控测笔上的标记点并解算出测端的三维坐标，来实现目标点三维坐标的测量。着重针对测笔标记点以及测端的标...
针对间歇染色过程染浴中织物色泽难以在线测量的问题，根据Kubelka—Munk理论和染色理论，提出通过测定染色过程染浴中的吸光度来求织物色泽三刺激值的软测量方法。基于机理分析和回归建模技术，以单一染料间歇染色过程为研究对象，建立单一染料间歇染色过程色泽三刺激值的软测量模型。结果表明：所建模型的相关系数群值大于0．9，模型的拟合效...
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