检索结果-内蒙古大学图书馆

红外技术 2025年第1期47卷 121-129页

作者：谭丹张志杰王禄祥王丁迩恺中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原038507

为进一步研究线激光扫描红外热成像无损检测技术,探究检测过程中可调参数及被检材料参数对热成像结果的影响,以获取最佳缺陷检测效果。本文使用COMSOL软件建立线激光扫描碳纤维复合材料的有限元分析模型,选取缺陷中心处及无缺陷处表面... 详细信息

为进一步研究线激光扫描红外热成像无损检测技术,探究检测过程中可调参数及被检材料参数对热成像结果的影响,以获取最佳缺陷检测效果。本文使用COMSOL软件建立线激光扫描碳纤维复合材料的有限元分析模型,选取缺陷中心处及无缺陷处表面最大温差作为衡量检测效果的特征量,分析线激光长度、缺陷大小及缺陷深度对CFRP(Carbon Fibre Reinforced Plastics)热成像结果的影响规律,并分别对3个参数与检测效果的关系进行拟合。研究可为搭建激光扫描热成像检测系统和制定准确可靠的检测标准提供参考。

关键词：线激光扫描热成像 CFRP 无损检测 COMSOL仿真参数分析

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基于FNN优化的AUV姿态控制研究

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舰船科学技术 2025年第5期47卷 132-137页

作者：张海龙齐向东普勇博张涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和... 详细信息

为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和人工神经网络的计算模型,设计AUV姿态控制器并搭建Matlab仿真模型,有效解决模糊PID控制过度依赖经验,难以应对水下复杂工况的问题。仿真结果表明,相比于传统的模糊PID控制和BP神经网络,模糊神经网络PID姿态控制器具有更快的响应速度,达到稳定姿态所需时间减少一倍以上,有效改善了AUV姿态控制性能。

关键词：自主水下潜航器模糊PID BP神经网络控制优化

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稳健估计下三轴磁传感器误差补偿方法研究

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传感器与微系统 2025年第1期44卷 29-33页

作者：杜江波张晓明薛晓华中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

在三轴磁传感器采样过程中,不可避免地出现人为干扰或环境磁场干扰,导致模值约束的椭球校准精度受到影响,因此提出了一种基于稳健估计的椭球校准算法。在椭球模型约束的最小二乘法基础下,加入稳健估计的思想,对采样数据进行弹性赋权处理... 详细信息

在三轴磁传感器采样过程中,不可避免地出现人为干扰或环境磁场干扰,导致模值约束的椭球校准精度受到影响,因此提出了一种基于稳健估计的椭球校准算法。在椭球模型约束的最小二乘法基础下,加入稳健估计的思想,对采样数据进行弹性赋权处理,多次迭代逐步减小粗差对拟合精度的影响,进而提高地磁测量的精度。仿真试验表明,稳健估计椭球拟合在有限异常值干扰下得到的校准参数,其精度相比于传统椭球拟合算法提升了1~2个数量级,且校正后的数据模值均方差改善比提高了90%以上;实测试验中,所提出的方法对磁场模值均值和均方差的改善比相较于原始算法各提高了9%和23.2%。

关键词：三轴磁传感器椭球校准稳健估计最小二乘法

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BEMD和狼群算法的自适应PCNN图像去噪方法

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计算机应用与软件 2025年第4期42卷 251-256页

作者：杨虹晋涛申冲米康民黄纯德刘永鑫国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 国网山西省电力公司山西太原030021

提出一种二维经验模态分解(Bidimensional Empirical Mode Decomposition,BEMD)和狼群算法(Grey Wolf Optimization,GWO)自适应脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Network,PCNN)的复合图像去噪方法。通过BEMD将原始图像分解成多个二维固有模态函数分量和一个残余分量,用狼群算法对PCNN参数进行优化,对分解的各个分量进行去噪,并将去噪后的各分量进行重建得到去噪后的图像。主要优点包括:(1)有效确定PCNN关键参数,提高模型收敛速度;(2)有效解决高强度噪声的抑制问题;(3)通过对噪声点进行隔离并恢复原始像素点,最终使得图像细节信息得以完整保留。

关键词：图像去噪脉冲耦合神经网络狼群算法二维经验模态分解

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基于DDPG算法的数据传输研究

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电子技术应用 2025年第1期51卷 69-74页

作者：闫丹婷焦新泉中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对目前数据传输系统可靠性差、传输速率低的情况,利用FPGA和UDP协议设计了一款数据传输系统。系统采用FPGA为主控芯片,Flash为存储介质,通过上位机发送指令控制系统进行数据的存取,采用千兆以太网进行数据通信与指令接收,增加了数据... 详细信息

针对目前数据传输系统可靠性差、传输速率低的情况,利用FPGA和UDP协议设计了一款数据传输系统。系统采用FPGA为主控芯片,Flash为存储介质,通过上位机发送指令控制系统进行数据的存取,采用千兆以太网进行数据通信与指令接收,增加了数据重传机制以及流量控制模块,以保证数据高速可靠传输。为提高带宽利用率、降低网络时延,加入了改进的深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)进行拥塞控制。实验测试结果表明,采用该算法能够显著降低网络时延,系统传输速率可达912 Mb/s,且系统可靠性高、成本低,具有移植性和实际的推广价值,也便于升级维护。

关键词：数据传输深度强化学习算法 FPGA 可靠传输 DDPG算法千兆以太网

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FFT Nuttall 窗四谱线插值修正谐波检测算法

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测试技术学报 2025年第1期39卷 96-103页

作者：邓慧慧杨松霖杨学良洪应平徐贺杨中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

利用传统傅里叶变换进行谐波信号分析时,由于很难严格做到同步采样,整周期截断,从而不可避免地产生频谱泄露与栏栅效应,降低了检测结果的精确性。为了提高检测结果精确度,在FFT(Fast Fourier Transformation)的基础上,对Hann窗、Blackma... 详细信息

利用传统傅里叶变换进行谐波信号分析时,由于很难严格做到同步采样,整周期截断,从而不可避免地产生频谱泄露与栏栅效应,降低了检测结果的精确性。为了提高检测结果精确度,在FFT(Fast Fourier Transformation)的基础上,对Hann窗、Blackman窗、Blackmanharris窗、Nuttall窗的四谱线插值算法进行了研究,通过多项式拟合推导出不同余旋窗四线插值对应的幅值、频率、相位的修正公式。并在Matlab上对不同余旋窗四线插值算法进行仿真实验,与对应余旋窗的三谱线插值算法进行对比分析,结果表明四项三阶Nuttall窗的四谱线插值算法幅值精确度可达到10^(-5)~10^(-9)数量级,频率精确度可达到10^(-8)~10^(-9)数量级,相位精确度可达到10^(-3)~10^(-7)数量级,与其它算法相比精确度更高,旁瓣性能更好,能更好地抑制频谱泄露与栏栅效应。

关键词：频谱泄露栏栅效应窗函数三线谱插值四线谱插值

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基于双边滤波的高速图像采集系统设计

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工业仪表与自动化装置 2025年第1期 13-17,78页

作者：武新玲文丰张凯华中北大学电子测试技术重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为解决航天飞行器采集数据过程由于环境因素影响,噪声干扰严重从而影响图片清晰度与数据高速采集的问题,设计了一款基于双边滤波的高速图像采集系统。该系统FPGA利用HTG8518芯片实现图像数据采集,通过双边滤波算法,降低图像噪点。采用D... 详细信息

为解决航天飞行器采集数据过程由于环境因素影响,噪声干扰严重从而影响图片清晰度与数据高速采集的问题,设计了一款基于双边滤波的高速图像采集系统。该系统FPGA利用HTG8518芯片实现图像数据采集,通过双边滤波算法,降低图像噪点。采用DDR3芯片缓存图像数据,通过RS-422接口与千兆以太网实现与上位机的交互通信。经实验分析验证,该系统设计可以实现数据的高速传输和准确存储,其采集速率约1.9 Gbps,读取速率约650 Mbps,图像信噪比增长约5 dB,经多次实验测量后无误码现象发生,可推广应用于军事和航空航天领域图像数据采集。

关键词： FPGA HTG8518 图像采集双边滤波实验测试校验

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基于4H-SiC的差分电容真空计设计及仿真

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测试技术学报 2025年第2期39卷 211-217页

作者：李鑫浦张姝雷程张臻昊李志强余建刚梁庭中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 天津津航技术物理研究所天津300308

针对高温、腐蚀等复杂条件下的真空测试需求,提出了一种基于4H-SiC为敏感材料且可批量制造的微型化差分电容式真空计。通过有限元仿真分析,研究了力学敏感结构、电容结构等对传感器灵敏度及非线性度的影响。传感器敏感单元由圆形敏感膜... 详细信息

针对高温、腐蚀等复杂条件下的真空测试需求,提出了一种基于4H-SiC为敏感材料且可批量制造的微型化差分电容式真空计。通过有限元仿真分析,研究了力学敏感结构、电容结构等对传感器灵敏度及非线性度的影响。传感器敏感单元由圆形敏感膜与“开口型”双电容结构构成。仿真结果表明:该差分电容式敏感结构与单电容式结构相比,在0~1000 Pa测压范围内,灵敏度仅下降0.02 fF/Pa,非线性度从0.92%降低至0.37%,可为复杂环境下的真空压力测试提供可行的技术支撑。

关键词：薄膜真空计 4H-SiC 差分电容有限元分析

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基于蓝牙通信的多路采集系统设计

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计算机测量与控制 2025年第1期33卷 204-210页

作者：周杰张晓明杜江波邱江涛中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 淮海工业集团有限公司山西长治046012

针对磁、惯性等传感器在转台标定及温箱试验过程中存在有线串口传输存在连接复杂、数据传输干扰严重以及受设备限制使得数据无法传输的问题进行了研究,设计了一套基于蓝牙通信技术的低功耗多路数据采集系统;该系统采用8路12位的模拟信... 详细信息

针对磁、惯性等传感器在转台标定及温箱试验过程中存在有线串口传输存在连接复杂、数据传输干扰严重以及受设备限制使得数据无法传输的问题进行了研究,设计了一套基于蓝牙通信技术的低功耗多路数据采集系统;该系统采用8路12位的模拟信号采集电路和3路数字信号采集电路,并通过混合编帧的设计将不同传输速率的传感器数据进行存储和传输,该系统采集通道可灵活配置和快速切换,可接收RS-232、RS-422和RS-485串口通信,实现了多路传感器数据的无线通信传输;试验结果表明,在转台试验和温箱试验环境下其数据有效传输距离能够达到6米左右,传输速率可达50 kbps,丢帧率低于0.1%,满足了在有线串口连接传输距离不够、受干扰严重情况下的应用,简化和改进了传统有线串口通信方式。

关键词：传感器蓝牙多路采集无线通信传输速率混合编帧

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基于改进GaitSet的跨视角步态识别方法

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机械管理开发 2025年第1期40卷 268-270,276页

作者：孟洪杰杜延墨中国电子科技集团公司第三十三研究所山西太原030032 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对现有的步态识别模型识别准确率不够高、特征提取层次不足、时序信息提取不充分等问题,提出了一种改进的时空特征融合GaitSet跨视角步态识别方法。该方法利用卷积神经网络从步态序列中提取空间特征,结合多种尺寸的卷积核和膨胀卷积... 详细信息

针对现有的步态识别模型识别准确率不够高、特征提取层次不足、时序信息提取不充分等问题,提出了一种改进的时空特征融合GaitSet跨视角步态识别方法。该方法利用卷积神经网络从步态序列中提取空间特征,结合多种尺寸的卷积核和膨胀卷积技术来获取多尺度特征。在特征提取阶段引入残差单元以增强深层特征的提取能力。采用长短期记忆网络捕捉时序信息,并在特征融合层将时空特征融合。利用水平金字塔映射进一步提取多种层次的时空特征。在CASIA-B数据集上的实验结果表明,该方法在正常行走、携带包裹和穿着外套三种场景下的全方位平均准确率分别达到95.7%、90.6%和79.2%,相比GaitSet模型分别提高了0.7、3.4和8.8个百分点,验证了方法的有效性。

关键词： GaitSet算法步态识别残差网络膨胀卷积时空特征融合

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