摘要：为了避免传统的经验方法设计增益均衡滤波器(GEF)的主观性和不确定性,将电子学格型有限冲激响应(FIR)数字滤波的概念和算法移植到光学格型滤波器,提出一种基于掺Er光纤放大器(EDFA)自发增益(ASE)谱的频率采样设计法和光格型GEF的设计方案。该滤波器由数个各种分光比的波导耦合器经由具有单位时延差的光波导级连构成。分析了根据目标传递函数求解光格型阵列参数的算法,进而针对实际的ASE谱设计了40阶的GEF,在1527～1564nm波段内的增益平坦波动小于±0.4dB,并具有线性相频响应特性和互易性。

摘要：用光格型有限冲激响应(FIR)滤波器模型在z变换域对耦合器级联形式的奇偶交错滤波器进行了理论分析,根据由目标滤波函数求解光恪型阵列具体参数(单位时延△τ和耦合角θk)的算法编写了相应的计算程序,讨沦了通带和阻带边界归一化频率位于0.5附近的z域低通滤波器和光域奇偶交错滤波器的对应关系。在此基础上没计了a-e五种滤波器,其幅频响应特性曲线类似矩形,通带顶部平坦、纹波接近于0dB,隔离度可以达到50dB。

摘要：为了同时满足热成像领域高分辨率与大探测范围的应用需求,基于机械正组补偿变焦理论,以一款长焦物镜为原型并采用浮动光阑结构,设计了一款高分辨率、高倍率的长波红外成像系统。系统的F数为1.2,变倍比为40×,焦距变化范围为5.86 mm~234.76 mm,无热化温度范围为−40℃~60℃,适配像元尺寸为12μm的长波红外焦平面探测器。

摘要：人-机交互(Human-Computer Interface,HCI)是将人的意图或运动转为机器指令的技术。其中,利用生物电信号来实现人与外部设备之间实时通信的HCI系统可反映人体内部状态和预期行动,已广泛应用于健康监测、医疗诊断、航空航天、假肢和辅助设备的开发等多个领域。研究表明,基于肌电(Electromyography,EMG)的HCI系统稳定性强、实用化程度高,具有广阔的应用场景。其中,舌头运动具有高度的灵活性和可控性,诱发信号强且易于检测,因此通过舌动来控制外部设备的舌-机接口(Tongue-Computer Interface,TCI)具有重要的研究价值。然而现有研究的舌动信号采集方式仍然无法同时满足自然场景下高用户舒适度、精识别准确率和多控制指令集等方面的需求。为此,本研究设计了7种不同的舌头运动方式,分别为舌头“从左到右”、“从右到左”、“向上”、“向下”、“吐舌”、“卷舌”和“说‘talk’”运动,并采用更为便捷、舒适的电极放置方法获取了22名受试者的耳周围舌动EMG信号。本研究通过时、频域特征和共空间模式(Common Spatial Pattern,CSP)算法提取了舌动信号的多维信息,使用支持向量机(Support Vector Machines,SVM)进行了7种舌动模式的有效识别,22名受试者的7类舌动模式平均分类正确率最高可达94.25%±5.23%。本研究验证了舌头运动的耳周围EMG信号的稳定性和可分性,为后续开发高性能TCI系统、拓展HCI的应用场景奠定了基础。

摘要：铣削稳定性智能寻优控制理论是确保高精、高效加工的在线监测关键技术之一。基于建立的刀具-工件铣削再生颤振多自由度动力学模型,考虑了多自由度耦合作用对稳定性的影响,据平均铣削力和2阶响应曲面的时变铣削力系数获取方法,研究了在线监测工艺参数时变作用下的稳定性预测理论。提出了以确保稳定铣削时最大材料去除率为寻优控制目标的"预报-控制-效果评估-再控制"在线监测、智能诊断和实时控制集成一体化策略,在TDNC-H8数控铣床上设计并实施了稳定性理论验证实验。结果表明,以该稳定性预测方法作为在线监测智能寻优的控制理论准确性高,确保了铣床高精、高效的稳定运行。

摘要：研究一种基于MEMS加速度传感器的人体姿态检测技术.采用人体加速度向量幅值(SVM)和微分加速度幅值的绝对平均值(MADS)描述人体运动状态,进而作跌倒判断.为兼顾算法的准确性和实时性,设计采用多级探测的思想.首先,当检测出人体SVM超过阈值时对跌倒作出初判;其次,将MADS超过阈值作为跌倒的判断依据;再根据一定时间段的加速度归一化方差判断人体姿态的稳定性以防止误判,最后计算人体躯干的水平倾角确定人体姿态作为跌倒报警的辅助信息.系统采用基于MEMS技术的加速度传感器监测人体运动加速度,当判断出人体处于跌倒状态时,利用GPSOne技术自动定位其地理位置,并通过手机短信报警.实验证明,算法探测准确率高,实时性好.

摘要：为了给组织液的透皮抽取提供负压值,本文研究了结构简单、加工方便的PDMS微型文氏管的优化设计.首先理论推导了文氏管的结构参数对输出负压的影响规律,然后采用Fluent进行模拟计算,接着用模塑法设计加工了PDMS文氏管,并搭建了文氏管输出负压的检测系统,最后对实验结果进行分析讨论.通过对比测量,给出了适用于本文的微型化文氏管结构,即喉管长×宽×高为6 mm×0.25 mm×0.25 mm、收缩角30°、扩散角30°.本文设计加工的文氏管在220 kPa的正压下可输出87 kPa的负压,提高了组织液透皮抽取的效率.该微型文氏管同以往的真空发生装置相比既能满足系统小型化和集成化要求,又能在相对较小的输入压强下,为组织液透皮抽取提供足够高的真空负压输出,为驱动微管路内流体输运提供足够大的抽取速率.

摘要：针对非接触式电容测微技术的应用问题,介绍了非接触式高精度电容测微仪的基本工作原理及关键技术,给出了仪器的主要结构,对仪器电路进行了模块化设计,研究分析了实际测量过程中不可避免的各种误差,并提出了相应的消除或修正方法.研究结果表明,探头的有效直径为1mm时,仪器的分辨率可达1nm,测量范围为±5μm.探头的有效直径为9mm时,分辨率可降到0.1μm,测量范围可扩大到±1mm,动态频响0～4kHz.

摘要：研究实现了基于半导体可饱和吸收体被动锁模的高重频全光纤掺镱皮秒脉冲激光器.种子源采取环形腔结构,当抽运功率为112 mW时,获得了稳定的锁模脉冲激光,其中心波长为1064.1 nm,3 dB谱宽为3.6 nm,脉冲宽度为4.2 ps,重复频率为19.2 MHz.受限于谐振腔长度,光纤激光器重复频率很难得到进一步提高.因此设计并搭建了一种基于分束器和延时光纤的全新低损耗高重频脉冲调制器,将种子激光重复频率提高到1.2 GHz.该设计有效降低了脉冲在耦合过程中的能量损耗,为提高全光纤超短脉冲激光器重复频率提供了新途径.

摘要：为了精确的测量电涡流传感器的距离-电压输出线性区间和线性位移精度,本文采用了显微散斑相关法对位移进行标定。首先,利用精度为5μm位移平台进行位移调节,得到位移和电涡流传感器输出电压的线性区间。然后,在线性区间内进行密集采样,通过显微照相系统采集散斑图,利用散斑相关法求出位移,得到更高精度的位移-电压曲线。分析了显微散斑照相的检测流程与检测精度;讨论了散斑尺寸对测量的影响。设计了测量光路参数:采用40×显微物镜配合20×读数显微镜可以实现64.5×的放大倍率。对40铬材料进行了位移-电压曲线标定实验,实验结果证明:本系统可以实现高精度的电涡流传感器位移标定,测量精度达到0.09μm,要实现更高精度的标定可以提高显微系统的放大倍率。