检索结果-内蒙古大学图书馆

现代电子技术 2022年第8期45卷 45-50页

作者：庞宇何鸿蒋伟重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对基于示波法的电子血压计采用幅度系数法作为血压判定算法存在的个体适应性差的缺点,文中提出一种结合幅度系数法和波形特征法对脉搏波采用三次B样条曲线拟合的血压检测算法,即在较宽松的包络线幅度范围内寻找收缩压和舒张压的特征... 详细信息

针对基于示波法的电子血压计采用幅度系数法作为血压判定算法存在的个体适应性差的缺点,文中提出一种结合幅度系数法和波形特征法对脉搏波采用三次B样条曲线拟合的血压检测算法,即在较宽松的包络线幅度范围内寻找收缩压和舒张压的特征点。针对脉搏波波形起伏变化大的特点,提出动态差分阈值法来定位脉搏波峰值点。选用STM32F103RCT6单片机作为主控芯片对信号进行采集和处理。实验测试结果表明,文中算法与标准水银血压计相比,误差均值都在5 mmHg内,符合ANSI/AAMI标准。说明文中算法能够提高特征点的准确率,提升血压检测的准确性和自适应性,可作为血压判定的依据。

关键词：血压检测 B样条拟合脉搏波峰值定位动态差分阈值法特征点提取信号采集血压判定

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基于PSO-WELM的不平衡OAM识别模型研究

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光通信技术 2024年

作者：梁瑞悦于海洋陈纯毅倪小龙胡小娟李延风长春理工大学计算机科学技术学院长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室

针对标签分布不平衡的轨道角动量(OAM)识别问题，提出了基于粒子群优化(PSO)的加权极限学习机(WELM)分类模型。该模型利用PSO对WELM的输入权重和偏置进行联合优化，提高了WELM的稳定性和鲁棒性。并将PSO-WELM和支持向量机、深度学习算... 详细信息

针对标签分布不平衡的轨道角动量(OAM)识别问题，提出了基于粒子群优化(PSO)的加权极限学习机(WELM)分类模型。该模型利用PSO对WELM的输入权重和偏置进行联合优化，提高了WELM的稳定性和鲁棒性。并将PSO-WELM和支持向量机、深度学习算法、反向传播人工神经网络进行了对比，结果表明：PSO-WELM在较弱湍流强度下能够完全正确识别少数类、多数类OAM光束；在中等湍流强度下，PSO-WELM的各项评价指标值均优于对比方法。证明了该模型在识别不平衡状态OAM光束方面具有可行性和有效性。

关键词：不平衡数据轨道角动量机器学习粒子群优化算法极限学习机

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太赫兹光电导天线电极双层异排列微纳结构研究

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光学学报 2023年第16期43卷 337-343页

作者：夏鹏宇李全勇李堂玥张悦谢蕙阳张丹丹任姣姣长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528400

太赫兹光电导天线是一种常用的太赫兹源,但光导材料都有很高的折射率,导致其光电转换效率较低,同时由于存在电场的屏蔽效应,太赫兹辐射功率极易饱和,难以提升。基于表面等离子激元理论,采用时域有限差分方法(FDTD)软件计算仿真了太赫兹... 详细信息

太赫兹光电导天线是一种常用的太赫兹源,但光导材料都有很高的折射率,导致其光电转换效率较低,同时由于存在电场的屏蔽效应,太赫兹辐射功率极易饱和,难以提升。基于表面等离子激元理论,采用时域有限差分方法(FDTD)软件计算仿真了太赫兹波通过柱状金属间隙的增强性能,从改变微纳结构着手以改善太赫兹光电导天线把泵浦激光转换为太赫兹波的转换效率。设计的双侧异排列微纳结构透过率达到90.38%,电场强度达到1.02,是单层微纳结构的185.45%。结果表明,当其他条件相同的情况下,单层正三角形排列的圆柱纳米柱优于其他单层结构,双层异排列微纳结构优于单层微纳结构及其他双层结构。

关键词：光电导天线太赫兹异排列双层微纳结构时域有限差分法

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双锥面轴棱锥产生长无衍射距离的太赫兹贝塞尔光束

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光学学报 2023年第7期43卷 218-227页

作者：余京京任姣姣张丹丹张霁旸薛竣文李丽娟韩旭长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528400

为了克服传统轴棱锥产生太赫兹贝塞尔光束无衍射距离短的局限,设计了一种双锥面轴棱锥结构。基于几何光学理论对双锥面轴棱锥产生太赫兹贝塞尔光束的原理进行了分析,并对太赫兹贝塞尔光束的无衍射特性和双锥面轴棱锥顶点对齐误差对无衍... 详细信息

为了克服传统轴棱锥产生太赫兹贝塞尔光束无衍射距离短的局限,设计了一种双锥面轴棱锥结构。基于几何光学理论对双锥面轴棱锥产生太赫兹贝塞尔光束的原理进行了分析,并对太赫兹贝塞尔光束的无衍射特性和双锥面轴棱锥顶点对齐误差对无衍射特性的影响进行了理论和仿真计算分析。同时,采用透射式太赫兹时域光谱系统对双锥面轴棱锥的功能进行了实验验证。仿真和实验结果表明:太赫兹波经过锥面底角为γ_(2)=20°、γ_(1)=15°的双锥面轴棱锥后能够产生110 mm无衍射距离的太赫兹贝塞尔光束,相较于传统轴棱锥,无衍射距离增加了82.63 mm;无衍射距离随着锥形底面角度的增加而增大。

关键词：物理光学双锥面轴棱锥太赫兹贝塞尔光束无衍射距离太赫兹时域光谱系统

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基于双通道卷积神经网络的煤灰分太赫兹预测

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光学学报 2023年第22期43卷 312-318页

作者：任姣姣焦铁鑫顾健陈奇李丽娟张霁旸长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528400

利用太赫兹时域光谱技术对不同煤灰分含量的光谱进行分析,发现在0.5~3 THz频段内,随着煤灰分含量的增加,其折射率会逐步提高,吸收效应也会逐步增强;考虑到煤样品厚度对光谱的影响,提出一种基于厚度校正的吸收系数特征提取方法,提高了低... 详细信息

利用太赫兹时域光谱技术对不同煤灰分含量的光谱进行分析,发现在0.5~3 THz频段内,随着煤灰分含量的增加,其折射率会逐步提高,吸收效应也会逐步增强;考虑到煤样品厚度对光谱的影响,提出一种基于厚度校正的吸收系数特征提取方法,提高了低灰分煤样品吸收曲线的数据区分度;利用双通道卷积神经网络提取折射率和吸收系数特征,建立了煤灰分预测模型。实验结果显示,训练集的拟合度为R2=98.21%,预测精度ERMS=0.1442,而预测集的R2=93.56%,ERMS=0.2037,均优于传统PLSR、BP和LSSVM等方法。可见,所提方法在解决选煤厂煤灰分检测问题上具有较好的表现,为选煤厂提供了一种新的技术路径。

关键词：光谱学太赫兹时域光谱技术煤灰分折射率吸收系数卷积神经网络预测

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太赫兹时域光谱无损检测玻纤复合材料的干涉现象研究

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光谱学与光谱分析 2023年第10期43卷 3031-3040页

作者：牟达王奇书崔宗宇任姣姣张丹丹李丽娟辛胤杰周桐宇长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心吉林长春130022 长春设备工艺研究所吉林长春130012

玻璃纤维增强复合材料作为新型的先进复合材料,具有质量轻、耐高温、耐冲击等特有的优点被广泛地应用在航空军工等领域。然而,在其生产过程中由于制作工艺的影响,使其内部容易产生分层和夹杂等微小缺陷;另一方面,此类复合材料在其生命... 详细信息

玻璃纤维增强复合材料作为新型的先进复合材料,具有质量轻、耐高温、耐冲击等特有的优点被广泛地应用在航空军工等领域。然而,在其生产过程中由于制作工艺的影响,使其内部容易产生分层和夹杂等微小缺陷;另一方面,此类复合材料在其生命周期内,由于外界因素如冲击力、高温等干扰,使得材料表面和内部发生灼痕和脱粘等缺陷。缺陷的存在使得作为结构件的玻璃纤维增强复合材料的安全系数降低,因此有必要对材料内部的缺陷进行检测。太赫兹时域光谱技术得益于太赫兹波段的独有优势,作为传统无损检测方式的有效补充,以其瞬态性、低能性以及指纹谱性近年来被广泛地应用在复合材料无损检测领域,可以有效地对缺陷进行无损检测。通过检测结果对玻璃纤维增强复合材料的性能进行评估,然而利用太赫兹时域光谱技术对缺陷检测分析时,发现对缺陷进行层析成像过程有一些随时间扩散的条纹,条纹的存在掩盖了缺陷的形状,对缺陷的清晰识别产生影响,进一步导致对缺陷的漏判和误判。现阶段,对于缺陷层析成像时条纹出现的原因在理论上的分析鲜有研究,该研究提出了应用时域有限差分技术建模分析太赫兹波与玻璃纤维增强复合材料的相互作用机理。建立在0.2~1.5 THz频段范围内的反射式数值模型,通过数值模拟实现了对玻璃纤维增强复合材料内部1、3以及5 mm深度处的缺陷成像,并且发现,当太赫兹波垂直入射到玻璃纤维复合材料表面时,每一深度处的缺陷均可清晰成像,当太赫兹波以1°倾斜角入射到玻璃纤维增强复合材料表面以及玻璃纤维增强复合材料上下表面存在2°倾斜时,材料内部每一深度处的缺陷成像中均出现了交替变化的条纹,验证了出现条纹的原因是由干涉现象引起的。

关键词：无损检测太赫兹时域有限差分缺陷成像干涉条纹

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光纤感知阵列在线滑觉测试系统

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红外与激光工程 2022年第3期51卷 415-421页

作者：刘春辉刘智超殷礼鑫长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022

针对智能柔性滑觉传感中位置与速度的实时监测问题,设计了一种监测目标位移与速度的光纤感知模块。首先,采用温度补偿模块解决温度交叉敏感问题;然后,在分析传感单元应力分布仿真结果的基础上提出了“米”型FBG组网结构;最后,采用标准... 详细信息

针对智能柔性滑觉传感中位置与速度的实时监测问题,设计了一种监测目标位移与速度的光纤感知模块。首先,采用温度补偿模块解决温度交叉敏感问题;然后,在分析传感单元应力分布仿真结果的基础上提出了“米”型FBG组网结构;最后,采用标准压力计与小球完成了位置方向与速度状态的测试,并提出了适用该结构的目标状态解算模型。仿真结果显示,目标轨迹平均形变量约为0.32μm,衰减距离宽度约为3.0 mm。实验针对0.255 kg钢制小球进行滑动测试,FBG应力灵敏度均优于0.020 6 nm/N,FBG中心波长偏移量可以准确确定物体所在区域位置和物体运动方向。传感模块能够实时监测物体运动状态,智能调整物体施力大小及位姿。结果显示,该滑觉感知系统的平面定位精度、运动角度与速度换算均符合设计要求。并且根据模型函数关系可知,在调整传感网络中FBG总量时可以实现对位置、角度及速度精度的控制。综上所述,该系统具有对检测区域内目标位置、运动状态实时监测的能力,适用于柔性智能装配、智能仿生皮肤等技术领域。

关键词：光纤光栅传感器位移监测状态分析感知阵列仿真分析

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基于深度学习的MIMO系统信道估计算法

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2022年第4期34卷 685-693页

作者：邢隆徐永海李国权林金朝重庆邮电大学光电工程学院重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

精确的信道估计对于保证无线通信系统性能至关重要。针对多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统传统信道估计算法需已知信道统计信息以及性能与复杂度折中等问题,提出一种基于深度学习的多网络级联MIMO系统信道估计方... 详细信息

精确的信道估计对于保证无线通信系统性能至关重要。针对多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统传统信道估计算法需已知信道统计信息以及性能与复杂度折中等问题,提出一种基于深度学习的多网络级联MIMO系统信道估计方案。基于卷积神经网络构建信道信息重建网络,初步重构出信道信息,进而基于深度残差网络构建信道估计网络进行级联得出估计结果,并利用多个损失函数对网络进行优化。仿真结果表明,在牺牲一定时间复杂度的情况下,所提方案的均方误差随信噪比增加逐渐优于线性最小均方误差(linear minimum mean squared error,LMMSE)估计算法,且不受信道统计信息的约束。

关键词：深度学习多输入多输出(MIMO)系统信道估计多损失函数

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基于KAN-Transformer的离轴三反装调仿真技术

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光学学报 2025年第5期45卷 149-161页

作者：盛雷李丽娟付西红林雪竹郭丽丽长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528437 中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院大学北京100049

在离轴三反系统装调过程中,针对小范围失调情况下,失调量耦合导致的像差之间相互影响、失调量计算精度低、装调效率低等问题,构建了KAN-Transformer(Kolmogorov-Arnold network-Transformer)的离轴三反失调量预测模型。首先,以系统波前... 详细信息

在离轴三反系统装调过程中,针对小范围失调情况下,失调量耦合导致的像差之间相互影响、失调量计算精度低、装调效率低等问题,构建了KAN-Transformer(Kolmogorov-Arnold network-Transformer)的离轴三反失调量预测模型。首先,以系统波前分解的多视场下第1至9项fringe Zernike系数作为模型输入,然后通过KAN-Transformer训练模型预测系统失调量数值,最后根据系统失调量数值调整迭代完成装调。基于KAN-Transformer离轴三反失调量预测模型,通过1000次失调量计算得出平均误差,实验结果表明,相对于基于反向传播(BP)、KAN、Transformer等神经网络模型,所提模型的平均误差分别提升了0.0095、0.0065、0.0048 mm,可以实现更高精度的失调量计算。KAN-Transformer神经网络模型可以有效避免陷入局部最优解并找到全局最优解,具有较好的鲁棒性,且能够更好地捕捉复杂光学系统中镜组失调量与系统波像差之间的非线性关系,实现失调量的非解析计算方式。所提方法提高了小范围失调下失调量计算精度,计算精度约提升了0.00618 mm。结果表明,KAN-Transformer模型训练的均方差误差和平均绝对误差均值相对于BP神经网络分别提高了44.6%、73.7%;相对于Transformer神经网络分别提高了25.3%、34.6%。

关键词：离轴三反系统计算机辅助装调神经网络失调量计算非线性误差

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面向多传感系统协同测量场的站位规划方法

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光子学报 2024年第8期53卷 219-235页

作者：林雪竹王德选付西红杨帆郭丽丽闫东明李丽娟长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 长春理工大学中山研究院中山528437 中国科学院西安光学精密机械研究所西安710019 中国科学院大学北京100049

针对大型构件多传感系统协同测量中各系统测量可达性模型多样化、多系统测量精度不均衡而导致的组合式测量站位设置多依赖测量人员经验以及需要不断尝试获取合适站位的问题,提出一种多传感系统协同测量场的站位规划方法。首先,考虑工装... 详细信息

针对大型构件多传感系统协同测量中各系统测量可达性模型多样化、多系统测量精度不均衡而导致的组合式测量站位设置多依赖测量人员经验以及需要不断尝试获取合适站位的问题,提出一种多传感系统协同测量场的站位规划方法。首先,考虑工装遮挡问题,对协同测量场中的组合式测量可达性模型进行优化,建立基于?鱼优化算法的有工装站位初值求解模型,解算组合式测量系统各测量站位初始值;其次,建立协同测量精度模型,以测量精度最佳为约束条件,建立观测值的加权均方根误差和矢量角度测量误差的优化目标函数,基于牛顿迭代算法不断迭代和更新到最佳精度站位坐标;最后,以某目标模拟器满足位置、姿态初始装调精度需求为例,进行组合式协同测量站位规划实验,优化后测量数据均方根误差为0.032 mm,相较于优化前测量规划位置测量精度提高34%,角度测量精度提高9.5%。该方法可有效地提高测量精度及可视化效果,为大型构件测量领域的进一步研究提供理论及应用参考。

关键词：站位规划大型构件组合式协同测量测量精度优化算法

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