摘要：为更好地去除心电信号的肌电干扰,设计出专门用于心电信号处理的正交小波(心电小波)。首先,为满足正交性要求,对小波滤波器系数进行参数化设计;其次,用参数化的小波滤波器系数逼近QRS模板并构造出目标函数,在此基础上以消失距作为约束条件得到优化模型;最后,采用拉格朗日乘子法对模型进行求解。从光滑性、与心电信号的相似性、重构误差以及频响特性等方面,对构造出的小波性能进行评估,结果表明,相对于db和sym系列的小波,心电小波可以获得更好的综合性能。当将该算法用于MIT-BIH数据库中的心电信号去噪时,能够抑制加性噪声的干扰,使信噪比提高10.32d B。根据应用对象设计正交小波的方法,为其他专用小波设计提供新思路。

摘要：为提高智能化生产过程中由铣削过程振动信号预测工件加工后表面粗糙度的精度,提出一种基于特征排序—神经网络的表面粗糙度预测算法。该方法采用“小波包分解+统计量”对振动信号进行特征提取,构建出特征库。然后利用相关性分析,对特征库中的特征进行排序,最后根据排序结果优化设计出特征提取方法和神经网络结构。以不同铣削要素下的6061铝合金加工数据为例,以轮廓算术平均偏差作为表面粗糙度衡量指标,对所提方法进行了验证。结果表明,所提方法在预测表面粗糙度时,预测误差在合理范围内,平均偏差为6.57%,预测值与实际值较为接近。

摘要：基于2D映射与双目视线相交方法计算得到的3D注视点在角度估计方面已有较高的精度,但在注视距离估计方面还存在较大误差.为此,提出一种借助毫米波雷达检测场景目标的3D注视点辅助估计的方法.首先利用一个可移动标定物的移动形成一个虚拟标定平面,用于双眼的2D平面注视点标定;然后通过2D映射的方式计算出左右眼在标定平面上的2D注视点,结合眼球位置可计算出3D注视方向;最后在雷达检测的目标点中筛选出与注视方向角度误差最小的点作为候选点,取该点的距离值产生一个虚拟平面,截取左右视线,取2个截取点的中点作为3D注视点估计结果.设计了融合毫米波雷达、摄像机和可移动标定物的实验装置,在4.0~10.2 m的距离范围内进行3D注视点测试,实验结果表明,该方法的平均角度误差为0.9°,平均欧几里得度量误差为130 mm,结果优于双眼数据几何映射法和深度摄像机辅助估计法.

摘要：针对现有的太阳电池最大功率点跟踪方法中存在的跟踪速度慢、在最大功率点附近存在振荡、外界环境发生变化时可能产生误判等不足，提出一种基于滑模控制的太阳电池最大功率点跟踪方法。在建立DC-DC变换器模型的基础上设计滑模控制器，得出控制函数，并通过李雅普诺夫方法进行稳定性和存在性分析。利用Matlab／Simulink对太阳电池模型进行仿真，验证该滑模控制策略的可行性；建立基于扰动观察法的太阳电池最大功率点跟踪模型，与滑模控制方法进行比较。结果表明在外界环境变化的情况下，该方法可实现较快的跟踪速度和较好的稳定精度，在自适应和抗干扰上具有较大优势。

摘要：针对本实验室设计的红外甲烷传感器,在实验过程中易受到传感器内部干扰信号影响的问题,使得传感器产生较大的测量误差,为此提出了一种基于TensorFlow架构的Adam-BPNN进行传感器系统误差修正的方法。实验与数据处理结果表明:通过该算法的误差修正,能有效地减小传感器内部干扰信号对测量结果的影响,相对误差减小到0.0226%,提高了红外甲烷传感器的稳定性与精度,且重复性好。

摘要：针对手机测试系统对便携式测量提出的在线升级和功能调整的要求,提出了基于构件的手机动态可重构测试系统。采用动态XML解析器模型实现了手机端测试系统的动态解析、构件的查找和装配,形成一个测试功能可以根据测试任务快速重组的测试系统。提出了支持面向发布/订阅模式的仪器构件模型,在此基础上设计了系统数据模型和事件模型来实现构件之间消息的传递与数据的更新。以声音信号采集分析仪器和三种人体生理信号采集测试系统为应用例子,进行测试。结果证明了该平台的可实现性,并能够满足手机测试系统对便携式测量提出的在线重构和功能调整的要求。

摘要：随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和探测数据,并能够快速简单地综合分析和成图。为了解决快速可视化和多种类型数据同界面显示问题,本文利用Matlab中的图形用户界面工具,开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面。通过使用OceanVis1.0,用户可以方便地对全球海底大洋多波束水深、海洋重力异常、海洋磁异常、地震波形数据等进行可视化和成图分析,能够解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析问题。对不同类型的数据可以进行二维测线和三维空间数据变化的显示,也可以实现数据成图的放大、缩小和旋转功能。对于多波束、重磁数据空间变化数据,可以进行二维测线的任意切割和成图输出,不用保留中间成图即可满足用户的实时数据显示和快速查看功能。OceanVis1.0也能为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示,以及包括航次中获取的数据显示和初步分析功能,能够为研究区航次测线的规划提供数据可视化和图形支撑平台。

摘要：为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。

摘要：针对单纯的时域、频域信号分析所体现的数控机床物理信号特征难以与机床加工实时状态对应起来,造成对数控机床信号分析与处理上存在误判可能的问题,详细讨论了数控机床指令域示波器的原理、特性、及其设计方法,并以机床的振动信号为研究对象,在Android平台上实现了数控机床振动信号的指令域示波器。实验表明,该指令域示波器能够很好地将传感器数据与G指令对应起来,能对单条G指令所对应的传感器数据段进行单独分析和对多条G指令的传感器数据段进行横向对比分析。

摘要：针对受到就业、考研、学习松懈、知识遗忘等影响的高年级大学生的创新能力培养问题,提出了将用于科学研究开发的实验系统改造成探究式实验平台,从实验内容、实验教学方法和实验教学管理方面提高其创新能力的解决方法。设计的探究式实验内容应该包括已学课程较多的知识点。实验教学方法包括设计探究式问题和发散式问题,采用"预习—实验—查找资料—讨论"的实验教学模式可以激发学生创新思维。同时,应该实施合理的实验教学管理,包括自愿选做、合理分组、运用教育信息技术和科学考核方式。在新工科建设背景下为提高大学高年级学生的创新能力提供借鉴。