检索结果-内蒙古大学图书馆

电子设计工程 2023年第4期31卷 159-163页

作者：郝立鑫崔永俊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

针对调制信号识别精度不足的问题,提出了基于卷积神经网络和注意力机制的识别方法。该方法在卷积神经网络的卷积层与池化层之间增加了注意力机制,赋予调制信号关键特征更高的权重,对信号进行时频分析并转换为频谱图作为模型的输入,模型... 详细信息

针对调制信号识别精度不足的问题,提出了基于卷积神经网络和注意力机制的识别方法。该方法在卷积神经网络的卷积层与池化层之间增加了注意力机制,赋予调制信号关键特征更高的权重,对信号进行时频分析并转换为频谱图作为模型的输入,模型分别对八种数字调制信号及三种模拟调制信号进行识别。按照控制变量原理设置了两组对比实验,将该文方法与现有方法进行对比,实验结果表明,该文方法在信噪比为-10~14 dB时,识别准确率提高了0%~9%,在信噪比为0 dB时准确率提高了近9%,由实验结果可知该文提出的方法优于现有方法。

关键词：深度学习卷积神经网络调制识别注意机制

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基于改进U-Net的低剂量CT图像重建方法

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现代电子技术 2023年第9期46卷 41-45页

作者：朱榕榕王明泉曹鹏娟范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

针对低剂量CT图像重建会产生噪声和伪影的问题,在U-Net神经网络基础上引入残差学习和空间注意力机制,在编解码过程中嵌入跳跃连接为上采样增加多尺度信息,使用AAPM公开数据集CT影像进行模型训练和测试。选取峰值信噪比(PSNR)、结构相似... 详细信息

针对低剂量CT图像重建会产生噪声和伪影的问题,在U-Net神经网络基础上引入残差学习和空间注意力机制,在编解码过程中嵌入跳跃连接为上采样增加多尺度信息,使用AAPM公开数据集CT影像进行模型训练和测试。选取峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)和均方根误差(RMSE)作为图像性能评价指标。在CT重建结果的测试中,与未处理的图像相比,网络模型处理后图像的PSNR、SSIM和RMSE指标平均值分别提升21.699%、2.263%和40.833%。实验结果表明,改进的U-Net神经网络模型能够减少噪声和伪影,保留了更多的纹理细节,对低剂量CT重建图像质量的提高有一定效果。

关键词：低剂量CT 图像重建神经网络残差网络空间注意力机制图像去噪

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基于AEKF的地磁/陀螺姿态解算融合算法

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计算机测量与控制 2024年

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中北大学仪器与电子学院中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室淮海工业集团有限公司

针对磁传感器在一定特殊环境下可能出现俯仰角“二值性”问题，导致无法正确判断其俯仰角变化方向，提出了一种基于地磁/陀螺信息的自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）数据融合算法，在分析弹体短期机动姿态运动特性的基础上，利用地磁信息... 详细信息

针对磁传感器在一定特殊环境下可能出现俯仰角“二值性”问题，导致无法正确判断其俯仰角变化方向，提出了一种基于地磁/陀螺信息的自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）数据融合算法，在分析弹体短期机动姿态运动特性的基础上，利用地磁信息无时间累计误差和MEMS陀螺短时精度高的优势，建立了卡尔曼状态系统方程和非线性量测方程，实现了姿态角的实时修正和参数的自适应更新。通过仿真和半物理试验分析验证了该融合算法的有效性，试验结果表明，该算法消除了单历元地磁解算姿态角出现的“二值性”问题和传统卡尔曼滤波发散的问题，显著提高了滚转角和俯仰角的解算精度，解算精度误差可保持在±1°以内。该算法有效减小了磁场干扰对精度解算带来的影响，在旋转弹药的姿态角测量及导航领域具有广泛的应用前景。

关键词：自适应扩展卡尔曼数据融合姿态测量旋转弹磁传感器 MEMS陀螺

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基于改进YOLOv3-Tiny的目标检测技术研究

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兵器装备工程学报 2021年第9期42卷 215-218,312页

作者：张陈晨靳鸿中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

为了确保车辆财产安全和战备管理,满足现代战争适配平台要求,针对目前广泛采用的YOLOv3-Tiny目标检测算法,设计了一种基于改进YOLOv3-Tiny算法的目标检测方法,主要包括数据训练、特征提取、目标检测部分等,通过改进输入尺寸以及用部分... 详细信息

为了确保车辆财产安全和战备管理,满足现代战争适配平台要求,针对目前广泛采用的YOLOv3-Tiny目标检测算法,设计了一种基于改进YOLOv3-Tiny算法的目标检测方法,主要包括数据训练、特征提取、目标检测部分等,通过改进输入尺寸以及用部分池化层替换卷积层的方式对整体算法进行了改进。仿真结果显示,改进型YOLOv3-Tiny算法与传统的检测算法相比,检测精度提升了3.2%。

关键词： YOLOv3-Tiny目标检测算法目标检测深度学习车辆识别

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多通道振动信号采集系统设计

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仪表技术与传感器 2022年第4期 75-79,95页

作者：崔永俊郭峰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电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051

为了解决传统采集模块存在的采样精度低、动态范围小、采样通道少等问题,设计了基于AD7760的振动信号采集与控制系统。系统采用模块化设计,主要包括电源模块、信号调理模块、采集传输模块以及上位机显示模块。测试选用振动传感器M350B04... 详细信息

为了解决传统采集模块存在的采样精度低、动态范围小、采样通道少等问题,设计了基于AD7760的振动信号采集与控制系统。系统采用模块化设计,主要包括电源模块、信号调理模块、采集传输模块以及上位机显示模块。测试选用振动传感器M350B04,信号通过调理通道处理后使用24位高精度ADC采集数据到FPGA,通过以太网将数据发送到上位机对振动信号数据进行显示、存储、回读和时频域分析处理。结果表明该系统能够实现95 dB以上的大动态范围信号采样,测试结果与B&k3629振动传感器校准系统对比误差在0.5%以内,具有广泛应用前景。

关键词：振动信号信号调理 AD7760 以太网动态范围

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基于水下磁感应定位技术的研究

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工业仪表与自动化装置 2024年第2期 86-90页

作者：韩滨澧张晓明李欣甜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

针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题。建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型... 详细信息

针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题。建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型,对磁感应强度的三分量值与其空间位置的几何关系进行分析,通过仿真和试验验证了基于三维正交线圈的定位技术可行性。仿真和试验结果表明,发射端坐标的相对误差分别为:X轴为6.70%和2.09%,Y轴为7.73%和5.64%,Z轴为8.74%和2.06%,距离的相对误差在7.0%和4.3%以内。

关键词：磁感应定位三维正交线圈磁场磁偶极子

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基于Si-SOI键合工艺的CMUT二维面阵研制

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压电与声光 2021年第4期43卷 528-532页

作者：王月何常德张文栋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

该文设计、制作并测试了一种用于实时三维超声成像的电容式微机械超声换能器(CMUT)二维面阵。根据二维面阵指向性分析,设计了中心频率1 MHz、阵元间距0.7λ(λ为波长)的16×16阵元CMUT二维面阵,并利用硅-绝缘体上硅(Si-SOI)键合工... 详细信息

该文设计、制作并测试了一种用于实时三维超声成像的电容式微机械超声换能器(CMUT)二维面阵。根据二维面阵指向性分析,设计了中心频率1 MHz、阵元间距0.7λ(λ为波长)的16×16阵元CMUT二维面阵,并利用硅-绝缘体上硅(Si-SOI)键合工艺完成了CMUT二维面阵的加工。通过对CMUT二维面阵进行电容-电压(C-V)测试,发现静态电容测试值与设计值基本一致,测量了CMUT二维面阵中64个阵元的电容,测量的平均电容为26.3 pF,其标准差为4.27 pF,验证了所制造的器件具有良好的均匀性。在水中测试了CMUT二维面阵的超声发射和接收功能,得到测试距离与实际距离偏差不到1%,实验表明,不同距离下CMUT的发射和接收能力良好。

关键词：电容式微机械超声换能器(CMUT) 二维面阵硅-绝缘体上硅(Si-SOI)键合电容-电压(C-V)测试收发特性

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基于千兆以太网的高速数据传输系统优化设计

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集成电路与嵌入式系统 2025年第4期25卷 39-46页

作者：李少茜焦新泉牛婉琳宿家豪贾晓晓中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 火装驻北京地区第七军事代表室北京100076

在特种设备试验过程中,需要对试验数据进行采集与存储,针对试验过程中数据传输速率不高以及传输可靠性的问题,设计了一种FPGA与千兆以太网结合的数据传输系统,采用UDP协议提高数据传输速率的同时加入数据重传机制以及包计数以提高数据... 详细信息

在特种设备试验过程中,需要对试验数据进行采集与存储,针对试验过程中数据传输速率不高以及传输可靠性的问题,设计了一种FPGA与千兆以太网结合的数据传输系统,采用UDP协议提高数据传输速率的同时加入数据重传机制以及包计数以提高数据传输的可靠性。此外,选用卷积码的编码方式实现数据的校验与纠错,进一步提高数据传输的速率与可靠性。在Xilinx公司(已被AMD收购)的FPGA板卡上进行验证,实验结果证明FPGA+千兆以太网的数据传输是可行的,且有效提高了数据传输速率,具有良好的可维护性和稳定性,能够在实际工程中应用。

关键词： FPGA 数据传输 UDP协议卷积码数据重传机制

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一种采煤机截割部滚动轴承故障诊断方法

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计算机测量与控制 2023年第5期31卷 73-79页

作者：焦玉冰李杰马喜宏郭肖亭冯凯强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

针对采煤机截割部滚筒轴承结构复杂极易损坏,且单凭借人为经验难以对故障进行定位判别的问题,提出了一种基于入人工蚁群-模拟退火算法的自适应时变滤波经验模态分解方法,去掉了原始振动信号中的低频干扰,画信号快速峭度图以峭度最大处... 详细信息

针对采煤机截割部滚筒轴承结构复杂极易损坏,且单凭借人为经验难以对故障进行定位判别的问题,提出了一种基于入人工蚁群-模拟退火算法的自适应时变滤波经验模态分解方法,去掉了原始振动信号中的低频干扰,画信号快速峭度图以峭度最大处对应的中心频率和带宽来设定带通滤波器参数,以进一步突出信号的高频特征,对经过处理后的信号平方包络后画包络谱图,将计算所得理论故障频率和包络谱图最大幅值处所对应的频率对比,从而对故障类型进行判别;通过采煤机试验表明所提方法能够适用于采煤机实际工程应用,可以有效消除信号中低频干扰部分,提高振动信号的峭度特征,并在不同转速和不同故障尺寸的条件下下分别达到100%和88.9%的故障判别率。

关键词：采煤机故障诊断滚动轴承时变滤波经验模态分解谱峭度振动信号分析

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基于Transformer的DC/DC板级验证状态识别

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集成电路与嵌入式系统 2024年第5期24卷 94-100页

作者：于海波李杰胡陈君夏俊辉张伟中北大学动态测试技术省部共建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 淮海工业集团有限公司长治046012

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控、芯片国产化及应用适应性验证十分必要,设计一种基于FPGA的国产DC/DC板级综合测试平台。在长时间的热学环境适应性板级验证项目中,为实现DC/DC器件应用板卡工作状态的实时监测... 详细信息

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控、芯片国产化及应用适应性验证十分必要,设计一种基于FPGA的国产DC/DC板级综合测试平台。在长时间的热学环境适应性板级验证项目中,为实现DC/DC器件应用板卡工作状态的实时监测,提出一种基于Transformer的智能识别算法。分别使用空载、负载电流3 A、负载电流5 A、高输入电压、低输入电压、短路状态下的DC DC输出序列,输入到Transformer模型中并利用注意力机制提取各序列的全局注意力特征,并对深度学习模型进行训练。实验结果表明,对于此6种工作状态数据集,Transformer模型识别的准确率为99.2%,具备良好的分类和监测性能,具有一定的工程应用价值。

关键词： FPGA 板级测试状态识别深度学习 Transformer模型

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