检索结果-内蒙古大学图书馆

应用光学 2022年第3期43卷 551-556页

作者：安国文王立志贾平岗翟成瑞张彦军苏建慧朱枫彤刘磊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

设计了一种基于双芯光纤耦合效应和游标效应的高灵敏度温度传感器,传感器是由2个相差一定长度的双芯光子晶体光纤和单模光纤级联构成。双芯光子晶体光纤通过级联实现游标效应,同时对纤芯中间的气孔填充乙醇实现温度传感。仿真结果表明,... 详细信息

设计了一种基于双芯光纤耦合效应和游标效应的高灵敏度温度传感器,传感器是由2个相差一定长度的双芯光子晶体光纤和单模光纤级联构成。双芯光子晶体光纤通过级联实现游标效应,同时对纤芯中间的气孔填充乙醇实现温度传感。仿真结果表明,该温度传感器在35℃~45℃范围内的平均温度灵敏度可达−20.37 nm/℃。与单纯依靠双芯光子晶体光纤能量耦合效应的传感器相比,该传感器的温度检测灵敏度提高了10倍。

关键词：双芯光子晶体光纤耦合模式理论游标效应光纤温度传感器

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基于自适应极化滤波的地下浅层P/S波解耦方法

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电子测量技术 2023年第23期46卷 181-187页

作者：曾援李剑马明星贺斌刘瑞中北大学信息与通信工程学院太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对地下爆炸近场横纵波场混叠,造成P波震动场难以重建的问题,提出基于自适应极化滤波的横纵波分离解耦方法。首先,通过分数阶Hilbert变换获取波场中P/S波瞬时极化分布,提高混叠特征信息精细化分析的能力。其次,利用ACM提取出P/S波瞬时... 详细信息

针对地下爆炸近场横纵波场混叠,造成P波震动场难以重建的问题,提出基于自适应极化滤波的横纵波分离解耦方法。首先,通过分数阶Hilbert变换获取波场中P/S波瞬时极化分布,提高混叠特征信息精细化分析的能力。其次,利用ACM提取出P/S波瞬时极化角度信息,并以极化度实现P波、P/S波识别;再次,设计利用角度信息构建空间极化滤波器。最后,进行仿真验证并讨论分析不同调制因子和不同特性组合的分离解耦效果。通过实验仿真结果表明:本方法能够有效实现波场分离解耦,在方向性调制因子为10时,振幅性调制因子为3时,分离准确度达到96.5%,分离解耦效果最佳。

关键词：分数阶Hilbert变换瞬时极化分析空间极化滤波器横纵波分离

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基于UV-LIGA工艺的超窄带毫米波三频带通滤波器

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微纳电子技术 2023年第7期60卷 1077-1085页

作者：屈增秦瑞杰王佳云段俊萍张斌珍中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学电气与控制工程学院太原030051 中北大学仪器与电子学院太原030051

针对当前6G无线通信系统对3 mm毫米波器件的需求急速增加,为了提前应对在这一频段的通信协议划分,利用金属谐振腔和矩形波导设计出一款中心频率为102.03 GHz的单频带通滤波器。然后,基于多模传输理论将其优化为一款中心频率分别为96.83... 详细信息

针对当前6G无线通信系统对3 mm毫米波器件的需求急速增加,为了提前应对在这一频段的通信协议划分,利用金属谐振腔和矩形波导设计出一款中心频率为102.03 GHz的单频带通滤波器。然后,基于多模传输理论将其优化为一款中心频率分别为96.83和106.31 GHz的单通道双频带通腔体滤波器。采用交叉耦合的方式引入传输零点,设计出一款在98~105 GHz的工作范围内,具有98.49、99.79和104.20 GHz三个中心频率的超窄带三频带通腔体滤波器,其3 dB相对带宽分别为0.32%、0.63%和0.30%。采用基于SU-8负性光刻胶的UV-LIGA工艺对样品进行加工,并使用搭建的W波段电磁性能测试平台完成对样品射频性能的测试,测试结果与仿真结果具有良好的一致性。

关键词：超窄带毫米波三频带通滤波器 UV-LIGA工艺 6G无线通信交叉耦合多模传输

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复杂恶劣环境下水位智能检测方法研究

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电子测量与仪器学报 2023年第11期37卷 119-131页

作者：王宇魏宇孙传猛武志博李勇中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学电气与控制工程学院太原030051 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

实现智能化水务管控和洪涝灾害预警,需要实时、准确感知水位信息变化情况。针对现有技术不能满足夜晚、雾天、雨天、漂浮物遮挡、灯光阴影等复杂恶劣环境下的水尺水位的影像水位反演(小目标特征)识别需求,提出一种融合改进YOLOv5与RankS... 详细信息

实现智能化水务管控和洪涝灾害预警,需要实时、准确感知水位信息变化情况。针对现有技术不能满足夜晚、雾天、雨天、漂浮物遮挡、灯光阴影等复杂恶劣环境下的水尺水位的影像水位反演(小目标特征)识别需求,提出一种融合改进YOLOv5与RankSE的水位智能检测方法。首先,采用强化小尺度特征的多层级特征融合方法来改进YOLOv5算法,以强化对小目标的捕捉能力;其次,融入RankSE模块进一步提升对小目标的感知能力;最后,提出一种全新的水位高程解算方案,仅需利用部分水尺锚框信息即可获得准确的水位高程信息,极大提升了检测方法的鲁棒性。研究结果表明,本文所述方法水位检测相对准确度达98.5%,较原算法提高了8.4%;在复杂恶劣环境下可以自动、准确识别出水位高程,最大误差仅为0.11 m。研究结果有效提升了复杂恶劣环境下水位检测的准确性。

关键词：复杂恶劣环境水位智能检测 YOLOv5 水尺

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基于半实物仿真飞行平台的飞行记录系统设计

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山西大学学报(自然科学版) 2022年第2期45卷 410-416页

作者：王健张会新马银鸿李张倩中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室

文章在研究了模拟座舱动作采集环境以及模拟飞行操作行为数据编码软件协议的基础上,提出了一种基于半实物仿真飞行平台的飞行记录系统设计并使用MATLAB/Simulink工具对飞行仿真平台进行图形化建模。本设计由硬件采集和软件存储融合而成... 详细信息

文章在研究了模拟座舱动作采集环境以及模拟飞行操作行为数据编码软件协议的基础上,提出了一种基于半实物仿真飞行平台的飞行记录系统设计并使用MATLAB/Simulink工具对飞行仿真平台进行图形化建模。本设计由硬件采集和软件存储融合而成,其中硬件设计部分包含了基于ZYNQ的音视频采集模块、ARINC664采集模块、ARINC429采集模块、兼容多类型离散量输入采集模块、网口通信背板和飞行操作套件等;软件存储模型由信源发生及加噪模块、数据压缩编码模块、数据存储模块和数据分析模块组成。与项目相关方多次联试结果表明:系统能够对飞行姿态参数、环境参数、发动机参数、各种告警信号以及飞行员通话信息和座舱语音信息等飞行仿真数据进行实时监测并循环记录。

关键词：半实物仿真平台 ARINC664 软件存储模型飞行科目评估

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基于组稀疏的地下浅层震动波衰减反演重建方法

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探测与控制学报 2025年第2期47卷 64-70页

作者：郭陈莉李剑孔慧华臧丹枫刘瑞马明星中北大学数学学院山西太原030051 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

在进行地下浅层震动场区域衰减反演成像过程中,由于地下介质复杂、测点稀疏以及空间区域较大,造成了在稀疏测点条件下的重建精度难以保证。针对上述问题,提出联合代数重建算法结合组稀疏正则化(SART-GSR)的方法来实现稀疏测点条件下衰... 详细信息

在进行地下浅层震动场区域衰减反演成像过程中,由于地下介质复杂、测点稀疏以及空间区域较大,造成了在稀疏测点条件下的重建精度难以保证。针对上述问题,提出联合代数重建算法结合组稀疏正则化(SART-GSR)的方法来实现稀疏测点条件下衰减反演成像。首先结合地下浅层衰减层析原理建立数学模型;其次利用SART算法对其进行求解得到衰减特征向量估计值;在SART结果的基础上,使用GSR对其进行优化处理。通过实验验证,将SART-GSR算法与SART算法的重建效果进行对比,均方根误差从0.027下降到0.004,峰值信噪比从24.40 dB提高到了38.12 dB。结果表明,SART-GSR算法相较于SART算法能够提升地下浅层衰减反演重建精度,对地下浅层衰减反演重建具有一定的应用参考价值。

关键词：衰减反演重建联合代数重建算法组稀疏字典学习

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基于表面等离子体共振的4杆悬浮芯光纤折射率传感仿真分析

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光学学报 2022年第8期42卷 61-69页

作者：刘磊陈辉张彦军中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 北京宇航系统工程研究所北京100076

设计了一种小芯径的4杆悬浮芯光纤折射率检测传感器,并针对这种光纤模拟了三种不同的抛磨结构。通过在开放式的气孔中涂覆金膜来激发表面等离子体共振效应。采用有限元方法(FEM)分析了开放式悬浮芯光纤的表面等离子体传感特性,并研究了... 详细信息

设计了一种小芯径的4杆悬浮芯光纤折射率检测传感器,并针对这种光纤模拟了三种不同的抛磨结构。通过在开放式的气孔中涂覆金膜来激发表面等离子体共振效应。采用有限元方法(FEM)分析了开放式悬浮芯光纤的表面等离子体传感特性,并研究了传感金属层和悬浮杆厚度对传感效果的影响。单孔抛磨结构和相对两孔抛磨结构的折射率检测范围为1.31~1.42,最大灵敏度分别为15000 nm/RIU(refractive index unit)和16000 nm/RIU,分辨率分别为6.7×10^(-6) RIU和6.25×10^(-6) RIU。相邻两孔抛磨结构的折射率检测范围为1.31~1.40,最大灵敏度可达20000 nm/RIU,分辨率可达5.0×10^(-6) RIU。此传感器在测量高折射率物质方面具有很好的性能,便于制备,将来有广阔的市场应用前景。

关键词：光纤光学悬浮芯光纤折射率传感器有限元方法表面等离子体共振

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面向CMUT的驱动电路设计和激励信号优化

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微纳电子技术 2025年第4期62卷 82-89页

作者：孙帅文何常德吴帅琦张文栋张国军杨玉华王任鑫中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

电容式微机械超声换能器(CMUT)具有微型化、易与电子产品集成、与人体组织阻抗匹配良好、机电转换效率高、灵敏度高、频带宽和成本低等优点。CMUT在医学成像、无损检测和流速测量等领域展现出极大应用潜力。针对CMUT,设计了一套高压脉... 详细信息

电容式微机械超声换能器(CMUT)具有微型化、易与电子产品集成、与人体组织阻抗匹配良好、机电转换效率高、灵敏度高、频带宽和成本低等优点。CMUT在医学成像、无损检测和流速测量等领域展现出极大应用潜力。针对CMUT,设计了一套高压脉冲激励系统,可以用于激励CMUT发送超声波。使用该系统对CMUT进行不同发射波形的测试对比。实验结果显示:在正极性偏置电压下,对上电极施加峰峰值相同的负极性脉冲方波、双极性脉冲方波和正极性脉冲方波时,负极性脉冲方波发射声压最大,双极性脉冲方波次之,正极性脉冲方波发射声压最低。在负极性偏置电压下,对上电极施加峰峰值相同的负极性脉冲方波、双极性脉冲方波和正极性脉冲方波时,正极性脉冲方波发射声压最大,双极性脉冲方波次之,负极性脉冲方波发射声压最低。

关键词：电容式微机械超声换能器(CMUT) 驱动电路,激励信号电压极性发射声压

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基于冲击激励的力传感器的动态数学模型研究

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电子测量技术 2022年第3期45卷 72-78页

作者：郭致港焦新泉贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

在研究力传感器的动态校准过程中发现了由于力传感器与试验装置基座之间存在非刚性耦合而使传感器的动态响应性能受到明显影响的问题。故此依托现有的力传感器动态校准装置对力传感器的动态响应性能及最优数学模型展开了研究,并针对性... 详细信息

在研究力传感器的动态校准过程中发现了由于力传感器与试验装置基座之间存在非刚性耦合而使传感器的动态响应性能受到明显影响的问题。故此依托现有的力传感器动态校准装置对力传感器的动态响应性能及最优数学模型展开了研究,并针对性地提出了基于力传感器原始模型优化后的3种数学模型。然后通过实验获取的数据对这3种模型展开分析对比,并发现模型3是3种数学模型中最优秀的一种。最后通过27次重复冲击试验与模型3共同解算出了力传感器的各项特征参数,这些参数对提高力传感器的动态响应能力极为重要。

关键词：力传感器动态校准动态响应冲击力数学模型

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基于随机逼近算法的线缆压降自补偿电源系统

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探测与控制学报 2025年第2期47卷 102-108页

作者：张元园李杰胡陈君何淑典李华曹宇中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 淮海工业集团有限公司山西长治046012

针对传统弹载测试系统电源无法自适应补偿线缆压降、动态负载情况下用电处无法获取精准的电压,影响电气性能的问题,提出一种基于随机逼近算法的电源系统。通过闭环控制思想实现对负载端电压的监测与实时补偿,以现场可编程门阵列(FPGA)... 详细信息

针对传统弹载测试系统电源无法自适应补偿线缆压降、动态负载情况下用电处无法获取精准的电压,影响电气性能的问题,提出一种基于随机逼近算法的电源系统。通过闭环控制思想实现对负载端电压的监测与实时补偿,以现场可编程门阵列(FPGA)为主控芯片,控制高精度数字电位器进行迭代,使得负载电压逐步逼近理想电压。实验结果表明,该系统最大误差为19 mV,最高转换效率为93.3%,能够对线缆阻抗导致的压降进行自适应补偿,保证负载电压维持在较高精度,满足弹载测试系统对电源的要求。

关键词： FPGA 压降补偿闭环控制随机逼近

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