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2711.高灵敏度光纤磁场传感器的设计与模型研究
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
根据磁致伸缩效应和光纤腔衰荡技术设计了高灵敏度的磁场传感器.基于Jiles-Atherton模型、二次畴转模型和光纤衰荡技术波长解调原理,建立了磁场传感器的数学模型,模型反映了磁场-应变-光纤腔衰荡时间之间的耦合机制.对不同预应力作用下Terfenol-D棒的磁致伸缩输出应变、衰荡时间、系统灵敏度与磁场之间的变化规律进行了理论分析和仿真研究,结果表明,该传感器具有很高的灵敏度,可通过改变预应力实现不同量程范围内的磁场测量,研究可为发展新型的高灵敏度磁场传感器提供了理论指导.
关键词：磁致伸缩效应；光纤腔衰荡技术；磁场测量；长周期光纤光栅
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2712.基于线性扫频源的X波段快速幅相测量系统
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
研制了一种X波段微波网络快速扫频幅相测量系统.系统采用基于小数分频锁相环的线性扫频微波源作为激励,不存在常规矢量网络分析仪的跳频稳频过程.针对线性扫频源激励的特点,系统采用希尔伯特变换(Hilbert transform)或正交解调方法从中频信号中得到幅度和相位.使用研制系统和商用矢量网络分析仪测量了同一X波段的可调谐移相器的频率响应特性.尽管研制系统由于接收机通道不足不能进行完备矢量校准,但通过合理配置隔离器后相位测量结果与商用矢量网络分析仪十分吻合,这表明研制的测量系统不仅测量速度快,而且可能达到较好的测量精度.
关键词：线性调频连续波；微波幅相测量；希尔伯特变换；矢量网络分析仪；正交解调
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2713.基于FPAA的自修复智能无线传感器节点
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
针对无线传感器网络自身的可靠性和维护问题,提出了一种基于FPAA(field programmable analog arrays)的自修复智能无线传感器节点的实现方法.该方法以FPAA为核心构成传感器的主要信号调理电路,节点设计有硬件故障自诊断功能,在节点部分硬件模块发生故障的情况下,可修复相应故障,确保节点在无人职守及野外应用时的可靠性,避免节点的直接丢弃.重点介绍了自修复节点的实现方法、软硬件研发并对节点进行了自修复实验研究,分析了自修复节点的功耗及可工作时间,节点能够在2节具有1700 mAh的AA电池的供电下工作半年时间.
关键词：无线传感器网络节点；FPAA技术；自硬件电路修复；开关电容
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2714.支持笔交互的手写设备设计与实现
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
针对目前常用手写设备存在的信息获取不全面问题,提出了一种支持笔交互的手写输入设备；该设备不仅可以获得笔交互过程静态轨迹的信息,而且还可以全面获取手写动态信息,特别是手写多维力信息；整个系统由传感器模块,数据测量模块、主控系统模块和显示模块组成；分析了各个模块的工作和设计原理,并给出具体的实现结构框图；讨论了系统的优化设计,以提高系统的性能；实验部分通过设计一个简单的笔迹显示程序验证了笔交互设备的性能,结果表明,设计的笔交互设备能够实现对笔交互过程手写全力信息的获取,并提供了一种自然的交互效果.
关键词：笔式交互；手写输入；手写力信息；笔迹显示
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2715.基于小生境改进粒子群算法的几何约束求解
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
几何约束问题可以等价为求解非线性方程组问题.几何约束问题先被转化为一个优化问题.采用基于小生境改进粒子群优化算法来求解该优化问题.由于经典粒子群优化算法容易陷入局部最优,出现早熟现象.为此,基于小生境原理,提出一种小生境改进粒子群优化算法(niche improved particle swarm optimization,NIPSO).该算法在进行速度和位置更新后,根据小生境数确定个体历史最好位置中的孤立点.然后对所有个体历史最好值差于孤立点值的粒子使用交叉和选择算子进行更新.实验表明,该方法可以提高几何约束求解的效率和收敛性.
关键词：几何约束求解；粒子群优化算法；小生境；孤立点
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2716.EasiSolar:一种高效的太阳能传感器网络节点系统设计与实现
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
设计并实现了一种具有两级能量存储结构的传感器网络能量自供给节点系统EasiSolar.该系统将价格较低且可无限次充放电的电容与能量密度高且漏电流较小的可充电锂电池结合起来,形成高效的能量存储单元,以减少锂电池的充放电次数,延长锂电池的使用寿命.该系统还通过软硬件协同设计,实现了高效的能量管理方法,包括太阳能电池板最大功率输出跟踪器、能量存储模块充电管理模块和供电选择模块,以最大化地获取环境能量.测试实验结果表明,使用该系统设计的能量采集方法能够至少提高28％的能量采集效率.
关键词：无线传感器网络；能量采集系统；两级能量存储；软硬件协同设计
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2717.单变量递推法莫尔条纹信号误差分离算法
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
提出一种莫尔条纹信号误差分离算法.该算法假定相邻几个莫尔条纹信号周期内的信号幅值和误差项为恒定值,构建一组单变量误差分离算式,其中每一个分离算式仅包含有一个莫尔条纹信号误差项,之后将每一个分离算式求解出的独立误差分离值组合在一起,统一对莫尔条纹信号进行递推修正,当递推修正的误差分离值偏差小于设定值时,递推修正结束,而递推过程中的所有中间误差分离值之积或之和就是莫尔条纹信号误差的完全分离值.实验表明,上述分离算法简单,分离精度高,可以同时分离出≥10％不等幅误差值、≥10％直流误差值以及≥35 °正交误差值等.
关键词：莫尔条纹信号；误差分离；单变量递推算法
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2718.基于光照补偿和模糊增强的煤粉区分割方法
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
针对回转窑烧结带火焰图像中煤粉射流混合区域(“黑把子”或“煤粉区”)存在光照不均和粉尘影响的问题,提出一种基于自适应光照补偿和模糊增强的煤粉区分割方法.首先利用图像的局部均值对图像亮度进行垂直方向自适应光照补偿,然后采用水平投影隶属度均值作为渡越点对应的模糊阈值,对煤粉区进行水平方向自适应模糊增强,最后用快速模糊C均值聚类分割黑把子区.实验结果表明,所提出的方法可有效克服窑内火焰图像的光照不均和图像模糊问题,快速完整地分割模糊图像中的黑把子区域,具有较强的鲁棒性.
关键词：火焰图像；回转窑；光照补偿；煤粉区分割；模糊增强
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2719.自动驾驶仪PHM系统健康评估方法研究
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
PHM(prognostics and health management)系统健康评估作为连接故障诊断和故障预测的纽带,具有十分重要的作用.针对自动驾驶仪PHM系统健康评估存在的多工况、非线性和小子样问题,提出了一种面向自动驾驶仪PHM系统的贝叶斯网络简化推理模型,建立了一种基于可变信息的改进贝叶斯节点和迭代交叉熵测度的变模型快速推理算法.算法理论仿真实验验证了其有效性和工程可行性,最后在某型直升机电动舵机平台上验证了该改进算法,具有较好的工程应用前景.
关键词：故障预测与健康管理；健康评估；贝叶斯网络；迭代交叉熵；自动驾驶仪
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2720.基于模糊核加权C-均值聚类的高光谱图像分类
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
高光谱图像分类是高光谱数据分析的重要研究内容之一.模糊C-均值聚类算法因其算法简单、收敛速度快等优点受到广泛的关注.由于高光谱数据的维数较高,其光谱波段的非线性特性使得传统模糊C-均值聚类算法无法在原始空间得到较好的聚类结果.另外,模糊C-均值聚类算法在计算聚类中心时,仅使用了各样本对聚类中心的隶属度,忽略了样本之间固有存在的空间分布特征.为此提出了模糊核加权C-均值聚类算法,在计算模糊核聚类中心时,根据样本的空间分布特征,为每个样本分配不同的权值,使得每个核聚类中心随着样本的不同而各有不同.标准数据和实际高光谱数据的实验结果均表明,相比较传统模糊C-均值均聚类算法,模糊核加权C-均值聚类算法在总体分类精度上有较大的提高.
关键词：聚类分析；模糊核C-均值聚类；非参数加权特征提取；样本空间分布
027-87841330