摘要：基于运动想象的脑-机接口具有不依赖外界刺激器的特点,但如何根据不同受试者自适应地提取出最佳特征是目前的难点之一。本文设计了基于LabVIEW平台的运动想象脑电信号采集系统,对五名受试者想象左手、右手和脚运动时的脑电信号进行采集;利用小波包分解提取μ节律和β频段,实现脑电信号的滤波;通过分析不同受试者的小波包节点的ERD/ERS比率,自适应地选出最佳特征时间和频段;组合最佳特征时间、频段的小波包能量和小波包熵作为特征向量,利用马氏距离分类判别。实验结果证明:利用ERD/ERS比率、小波包分解和马氏距离分类,算法简单快捷,平均正确率可以达到84.3%,较好的实现了三类运动想象分类,提高了系统的自适应性。

摘要：压电陶瓷驱动器是原子力显微镜(AFM)的关键组件。AFM在生物、材料及半导体等领域应用广泛,而利用AFM获得高精确的测试结果依然面临诸多挑战。其中,压电陶瓷驱动器具有迟滞、非线性等特点,在大范围高频工作状态下,对定位精度的影响更显著,这严重限制了AFM的进一步应用。本文围绕大范围压电陶瓷驱动器的迟滞性展开研究,设计一种基于改进型多项式拟合算法的迟滞建模方法,使得拟合模型可随输入信号频率的变化而变化,充分提高压电陶瓷迟滞模型的准确性。实验表明,该方法可为压电陶瓷驱动器建立准确的迟滞模型,建模过程简单,通过设计基于该迟滞逆模型的前馈控制算法,可使驱动范围在100μm的压电陶瓷驱动器的线性度提高至1.5%。

摘要：基于运动想象(MI)的脑-机接口(BCI)近年来被应用于肢体运动功能的可塑性康复。采用视觉辅助刺激可以有效增强MI-BCI系统的分类性能,但视觉障碍患者无法使用。因此本文设计了基于听觉辅助刺激的ASMI-BCI,发现动态声音辅助刺激可以提高大脑运动相关皮层的兴奋性,增强系统的可分性特征。10名在校大学生(5男5女,平均22.6岁)3类实验范式(C-SW、C-DA、C-DV)的平均结果表明,C-SW范式分类正确率最低、C-DA次之、C-DV范式正确率最高。听觉辅助刺激范式的最优分类正确率可达76.03%,相比传统MI-BCI范式显著性提升了8.83%,且60%的被试使用该范式的分类正确率可高于70%。使用动态听觉辅助刺激范式可以为视觉障碍患者提供一种特征调制和BCI性能增强的新模式、新方法。

摘要：首先研究了LOT中光线倾斜角度对光在组织体内分布的影响,在此基础上设计并完成了压缩倾角薄层光学层析成像(cdaLOT)系统,提出了矫正扫描振镜枕型畸变的新方法,并发展了基于虚拟源-扩散近似技术和GPU的LOT快速图像重建算法.光路模拟结果表明,cdaLOT系统可使入射主光线倾角减小为传统LOT系统的1/***系统将测量值与蒙特卡洛模拟结果的相对误差由传统系统的38%降低为18%,从而缓解了实际测量方式和正向数学模型的不匹配性.仿体成像实验表明:重建异质体的吸收系数、位置和形状与真实情况基本相符.

摘要：本文提出了一种适用于高超声速飞行器数学模型的模型降阶方法.该方法采用基于奇异值分解的投影技术,对高阶的高超声速飞行器数学模型进行平衡变换,进而通过截断获得低阶的微分方程,方便控制器的设计,达到模型降阶的目的.相比于传统的只适用于稳定系统的模型降阶方法,本文提出的模型降阶方法通过右互质分解可以应用于不稳定的系统的模型降阶.为了证明该模型降阶方法的准确性,本文通过平均灰色关联系数的计算,给出基于时域分析的定量验证结果.仿真部分成功应用该方法对美国空军实验室提出的弹性纵向模型实现了降阶,证明了该方法的有效性.

摘要：利用人体生物电作为人与外部设备沟通的桥梁,是一种新的人机交互方式。依此开展了基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑电手机拨号系统的研究。设计一种基于视觉诱发电位的实时脑-机接口系统,用于控制拨打手机号码。该系统采用单片机设计视觉刺激器,同时在LabVIEW平台上,利用功率谱估计实时提取诱发电位向量,产生脑-机接口控制命令,用于TC35无线模块拨打手机号码。通过5位受试者各10次实验验证,所设计的基于稳态视觉诱发电位的脑电手机拨号系统,识别正确率最高达到100%,平均正确率98%,拨打任意一个11位手机号码的平均时间低于65 s,并且能保证正确拨打每一个号码。证明该系统的方案是可行的,具有较高的应用价值。

摘要：针对下肢临近关节运动想象(motor imagery,MI)脑-机接口空间分辨率低,识别精度不足的问题,将稳态体感诱发电位特征与事件相关去同步化特征组成混合(hybrid,HY)范式,实现下肢临近关节不同MI任务的识别。并设计MI范式作为对照组,采集15名健康受试者在两种范式中执行右侧下肢"屈膝"和"绷脚"两种MI任务的脑电信号,综合时频图谱、脑地形图分析发现,相较于MI范式,HY范式中的事件相关去同步化特征激活程度更深,范围更广,且具有稳态体感诱发电位特征。此外,在HY范式中,支持向量机(SVM)和BP神经网络的平均分类准确率为73.72%和80.85%,相比MI范式提高了8.08%和11.48%,确认了HY范式中下肢临近关节不同MI任务识别的可行性。在实际应用中,对于下肢运动功能受损的患者,将有助于特定脑区的训练,从而提升康复效果。

摘要：随着城市化的快速发展、人口不断增长、环境污染日益加剧、可耕地面积不断减少,人们对安全健康无污染的食品的需求与日俱增。植物生长柜作为技术高度密集、资源高效利用、产品安全无污染的新型农业生产方式,打破了地域和环境空间的限制。随着计算机技术和无线通信技术的蓬勃发展,植物生长柜也朝着智能化的方向发展。Android系统开源,开发应用操作方便,且兼容性好,成为植物生长柜测控终端平台的最佳之选。为了实现对智能植物生长柜的实时监控与管理,设计了一种基于Android平台的植物生长柜智能监控软件。利用Java、Android编程技术对软件的功能和界面进行设计,以基于Android系统的ARM板为工作平台,实时采集和控制生长柜内的空气温度、空气湿度、CO2浓度等环境参数,并进行实时显示和保存,利用Wi Fi定时上传至服务器端,实现对生长柜的智能化监控和管理。

摘要：采用物联网技术和Android开发技术,设计智能植物生长柜的软件控制系统,实现利用网络对智能植物生长柜的环境进行实时的监控和对植物生长过程全周期的连续监测,同时利用服务器数据库对历史数据存储,对农业作物的生长习性研究具有一定的现实意义。本文介绍智能植物生长柜的软件系统,该系统包括了物联网设计和Android软件设计。系统采用Android SDK+JAVA JDK7+Eclipse6.0编写安卓软件控制程序,服务器端采用JSP开发MVC框架编程,同时设计实验实时获取植物生长的参数信息,利用服务器数据库对历史数据存储,实现较高的可追溯性,系统不受时间地域限制,用户可以在任何具备网络覆盖的地方通过手机或者浏览器浏览并获取数据。系统可以实现对生长柜传感器节点的信息远程采集和数据显示,同时对多控制节点的远程控制。

摘要：采用滞回比较的思想,设计了一种芯片过温保护电路(OTP)。OTP电路中利用三极管的负温度特性实现对温度的检测,通过仿真确定两个阈值电压,比较器输出接反相器实现高低阈值的切换,设计低温漂带隙基准电路,输出两个参考电压,实现无热振荡的温度保护。基于TSMC 0.18μm工艺库,利用cadence spectre进行仿真,结果表明,TT工艺角下,基准电路温漂系数约为15×10-6/℃,温度在达到150℃附近时,比较器输出由高电平转为低电平,芯片停止工作,在温度降低至112.4℃附近时,输出翻转为高电平,芯片正常工作,温度迟滞量为37.6℃。该电路在不同工艺角下均满足设计要求,通过与芯片中带隙基准模块相结合的方式,简化了电路,具有较好的稳定性。