检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2014年第18期63卷 278-286页

作者：陈晓汪陈龙南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为降低噪声对超声兰姆波检测信号的影响,提高信噪比和增加特征提取的精度,提出了一种赛利斯模型下分数阶微分方法用于超声兰姆波信号去噪.该方法对含噪声的兰姆波信号幅值谱进行各阶分数微分,用赛利斯分布作为待处幅值谱的模型,提出了... 详细信息

为降低噪声对超声兰姆波检测信号的影响,提高信噪比和增加特征提取的精度,提出了一种赛利斯模型下分数阶微分方法用于超声兰姆波信号去噪.该方法对含噪声的兰姆波信号幅值谱进行各阶分数微分,用赛利斯分布作为待处幅值谱的模型,提出了幅值谱分数阶微分最大值和过零点与微分阶数的拟合三次关系式,建立了幅值谱特征参数的计算式来提取特征参数和重建原始信号的幅值谱,并结合相位谱重构去噪后的兰姆波信号.仿真结果表明,该方法可以有效地提高兰姆波信号甚至微弱兰姆波信号的信噪比,同时降低均方误差和平滑度.实验结果显示,与小波去噪和集合经验模态去噪方法相比,该方法在没有信号先验知识的情况下,可以更有效地去除兰姆波信号的噪声,同时更好地保留主信号的细节特征.因此,本文提出的方法可以有效地去除兰姆波检测信号中混入的噪声.

关键词：兰姆波分数阶微分赛利斯模型去噪

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非对称共轴腔结构色产生与调控

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物理学报 2022年第8期71卷 100-105页

作者：钱其升刘慧研查永鹏倪海彬南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

金属纳米结构应用于产生和调控结构色有巨大的潜力.本文设计了一种基于银纳米非对称共轴腔的阵列结构,研究环形腔在非对称情况下对于结构色产生和调控的影响,通过时域有限差分的方法对非对称共轴腔有序阵列进行仿真计算,得到了结构几何... 详细信息

金属纳米结构应用于产生和调控结构色有巨大的潜力.本文设计了一种基于银纳米非对称共轴腔的阵列结构,研究环形腔在非对称情况下对于结构色产生和调控的影响,通过时域有限差分的方法对非对称共轴腔有序阵列进行仿真计算,得到了结构几何参数对结构色的影响.结果表明,调节共轴腔深度、开口大小和厚度都能产生丰富的结构色.实验与仿真结果基本一致.相比对称式结构的共轴腔,本文提出的非对称金属纳米结构在颜色显示方面具有更好的可调性,在彩色成像、高分辨率成像、防伪等方面有潜在应用.

关键词：圆柱形表面等离激元结构色非对称共轴腔

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基于广义窗函数和最小二乘支持向量机的混沌背景下微弱信号检测

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物理学报 2012年第10期61卷 59-68页

作者：行鸿彦程艳燕徐伟南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为了从混沌背景中检测微弱信号,研究分析了复杂非线性系统的相空间重构理论,提出了一种基于广义窗函数的最小二乘支持向量机的预测法.该方法以广义嵌入窗为基础,利用自关联函数法确定Lorenz系统的嵌入维数和时间延迟,实现相空间重构,结... 详细信息

为了从混沌背景中检测微弱信号,研究分析了复杂非线性系统的相空间重构理论,提出了一种基于广义窗函数的最小二乘支持向量机的预测法.该方法以广义嵌入窗为基础,利用自关联函数法确定Lorenz系统的嵌入维数和时间延迟,实现相空间重构,结合最小二乘支持向量机建立Lorenz系统的误差预测模型,检测微弱目标信号(瞬态和周期信号).仿真实验表明,该方法的预测模型具有较小的误差,能够有效地从混沌背景噪声中检测出微弱目标信号,减小噪声对目标信号的影响.与传统方法相比,在降低检测门限的同时,能够有效地提高预测的精度,在混沌噪声下信噪比为-87.41 dB的情况下,相对于传统支持向量机方法所得的均方根误差0.049(-54.60 dB时)降低近两个数量级至0.000036123(-87.41 dB时).

关键词：嵌入维广义时间窗相空间重构最小二乘支持向量机

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Tb_(1-x)Dy_xFe_(2-y)-BaTi_(0.99)Mn_(0.01)O_(3+δ)层状复合材料的低频磁电耦合

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复合材料学报 2013年第6期30卷 146-152页

作者：曹鸿霞刘清惓王友保南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

利用弹性力学模型,推导了低频下磁致伸缩-压电双层复合材料中磁电电压系数的表达式,计算了Tb1-x Dyx Fe2-y-BaTiO3层状复合材料中的横向磁电耦合。采用溶胶-凝胶法制备1.0%(摩尔分数)Mn掺杂BaTiO3(BaTi0.99Mn0.01O3+δ)压电陶瓷片。将M... 详细信息

利用弹性力学模型,推导了低频下磁致伸缩-压电双层复合材料中磁电电压系数的表达式,计算了Tb1-x Dyx Fe2-y-BaTiO3层状复合材料中的横向磁电耦合。采用溶胶-凝胶法制备1.0%(摩尔分数)Mn掺杂BaTiO3(BaTi0.99Mn0.01O3+δ)压电陶瓷片。将Mn掺杂BaTiO3与Tb1-x Dyx Fe2-y胶合制成双层和三层复合材料,研究了复合材料在低频下的横向磁电效应。XRD和DSC分析结果表明,室温下Mn掺杂BaTiO3保持了其四方钙钛矿结构,降低了BaTiO3的居里点和相变潜热。在约33kA/m偏置磁场下,Tb1-x Dyx Fe2-y-BaTi0.99Mn0.01O3+δ和Tb1-x Dyx Fe2-y-BaTi0.99Mn0.01O3+δ-Tb1-x Dyx Fe2-y的横向磁电耦合峰值分别为529.4mV/A和1659.5mV/A,分别是Tb1-x Dyx Fe2-y-BaTiO3和Tb1-x Dyx Fe2-y-BaTiO3-Tb1-x Dyx Fe2-y的1.48和1.45倍。三层复合材料的横向磁电电压系数约是同类双层的3倍多。

关键词：磁电效应层状复合物掺杂BaTiO3 Tb1-x,Dyx Fe2-y(TDF) 压电材料

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压电-磁致伸缩双层磁电复合材料的机电谐振

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复合材料学报 2013年第5期30卷 244-250页

作者：曹鸿霞李敏张闯刘清惓王友保南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

基于压电相和磁致伸缩相的本构方程以及弹性体的运动方程,简要推导了一维机电谐振模式下压电-磁致伸缩双层磁电复合材料横向磁电电压系数的表达式。采用相应的材料参数计算分析了Tb1-x Dyx Fe2-y(TDF)-Pb(Zr,Ti)O3(PZT)双层磁电复合材... 详细信息

基于压电相和磁致伸缩相的本构方程以及弹性体的运动方程,简要推导了一维机电谐振模式下压电-磁致伸缩双层磁电复合材料横向磁电电压系数的表达式。采用相应的材料参数计算分析了Tb1-x Dyx Fe2-y(TDF)-Pb(Zr,Ti)O3(PZT)双层磁电复合材料的横向磁电电压系数与交流磁场频率的关系,以及复合材料的长度和压电相体积分数对机电谐振频率的影响。计算与分析结果表明,双层磁电复合材料在机电谐振频率处具有明显的磁电响应特性。当有效机械品质因数为50,在谐振频率55.2kHz处横向磁电电压系数达到峰值11.2V·cm-1·Oe-1,是低频下峰值(281.9mV·cm-1·Oe-1)的40倍。机电谐振频率随复合材料长度的减小和压电相体积分数的增加而上升。实验结果说明TDF-PZT双层磁电复合材料在机电谐振频率处具有显著增强的磁电效应,实际有效机械品质因数约为48。

关键词：磁电效应机电谐振谐振频率 TDF PZT

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采用椭圆算法和Canny算子的超声TOF估计方法

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仪器仪表学报 2014年第10期35卷 2385-2391页

作者：李鹏蔡玉雷陈金立南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

椭圆算法被用于测量超声回波信号的渡越时间(TOF),以便估计目标的距离。然而,椭圆算法是将估计出的椭圆长轴位置对应的时间点作为TOF值,估计的目标距离值与实际距离值仍有一定误差。为了进一步提高椭圆算法的TOF估计精确度,将Canny边缘... 详细信息

椭圆算法被用于测量超声回波信号的渡越时间(TOF),以便估计目标的距离。然而,椭圆算法是将估计出的椭圆长轴位置对应的时间点作为TOF值,估计的目标距离值与实际距离值仍有一定误差。为了进一步提高椭圆算法的TOF估计精确度,将Canny边缘检测引入到椭圆算法中,结合回波脉冲包络的特征形成一种新的超声TOF估计方法。首先利用边缘检测算子提取出近似椭圆形的回波脉冲包络的边界,然后根据边界上点对应的信号幅度用差分方法搜索除起始点以外的梯度最大值位置对应的时间确定为TOF值。实验结果表明:改进后的椭圆算法测量绝对误差可以控制在1.5 mm以内,较传统方法相比至少提高0.5 mm。而相对误差达到0.2%,较传统方法提高了30%。改进后的椭圆算法的应用使得测量的准确性和可靠性均得到了明显提升。

关键词：超声距离测量椭圆算法 Canny算子边缘检测渡越时间估计

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Ka波段基片集成波导窄带带通滤波器设计

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电子与信息学报 2017年第5期39卷 1245-1249页

作者：葛俊祥李浩杨现志汪洁南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

该文针对传统滤波器在Ka波段难以同时实现窄带与集成的问题,采用基片集成波导结构(SIW)设计了一款Ka波段平面窄带带通滤波器。该滤波器采用双模圆腔与椭圆腔级联的结构,在上下边带分别产生一个传输零点,具有频率高选择特性。测试结果表... 详细信息

该文针对传统滤波器在Ka波段难以同时实现窄带与集成的问题,采用基片集成波导结构(SIW)设计了一款Ka波段平面窄带带通滤波器。该滤波器采用双模圆腔与椭圆腔级联的结构,在上下边带分别产生一个传输零点,具有频率高选择特性。测试结果表明,该滤波器中心频率35 GHz,相对带宽2.85%,插入损耗约为3.4 dB,带内回波损耗大于15 dB,与仿真结果吻合较好,在毫米波系统中具有很好的应用价值。

关键词：窄带带通滤波器 Ka波段基片集成波导双模腔

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基于Demons算法改进的图像去噪模型研究

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物理学报 2015年第2期64卷 141-150页

作者：周先春汪美玲周林锋吴琴南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学气象传感网技术工程中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

在Demons算法的基础上,将扩散过程看作图像配准,建立一种新的基于图像配准的Demons去噪模型.实验表明,该模型去噪效果优于经典的Perona-Malik模型,排除了模型的病态性.考虑到新模型在图像去噪过程中仅靠梯度信息表示图像的局部特征还不... 详细信息

在Demons算法的基础上,将扩散过程看作图像配准,建立一种新的基于图像配准的Demons去噪模型.实验表明,该模型去噪效果优于经典的Perona-Malik模型,排除了模型的病态性.考虑到新模型在图像去噪过程中仅靠梯度信息表示图像的局部特征还不完善,故将水平集曲率作为控制图像结构的驱动力因素引入到此模型中,提出了一种新的梯度和曲率双重驱动力的图像去噪模型.分析和仿真结果表明,两种新模型都可有效抑制噪声,清晰度也有明显的提高,其中双重驱动力的图像去噪模型去噪效果更具优越性.

关键词： Demons去噪 Perona-Malik模型图像配准水平集曲率

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探空湿度测量太阳辐射误差修正流体动力学研究

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物理学报 2014年第14期63卷 198-210页

作者：冒晓莉肖韶荣刘清惓李敏张加宏南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044

针对太阳辐射加热导致的误差显著限制了相对湿度测量的准确度,提出一种新颖的相对湿度误差修正方法—–基于流体动力学的数值分析法.在流体-固体耦合传热数值模拟分析中考虑探空湿度传感器的外部热环境情况,施加对流-太阳辐射耦合热边... 详细信息

针对太阳辐射加热导致的误差显著限制了相对湿度测量的准确度,提出一种新颖的相对湿度误差修正方法—–基于流体动力学的数值分析法.在流体-固体耦合传热数值模拟分析中考虑探空湿度传感器的外部热环境情况,施加对流-太阳辐射耦合热边界条件,建立了地面到32 km高空不同气压和温度条件下探空湿度传感器的温度误差分析模型.结合Goff-Gratch饱和水汽压逼近公式,进而提出了相应的相对湿度误差流体动力学数值分析模型,并且着重研究了太阳辐射方向、传感器尺寸、反射率和衬底材料热导率等物理参数对相对湿度误差的影响.分析数值仿真结果表明:随着海拨的升高,其与太阳辐射加热引起的相对湿度误差之间存在非线性的单调递增关系;太阳辐射方向对于湿度测量精度的影响显著,当太阳辐射方向垂直于传感器正面时误差最大、传感器顶部时次之、侧面时误差最小;虽然通过减小探空湿度传感器的尺寸、降低衬底材料的热导率以及提高反射率均可以一定程度地降低太阳辐射加热引起的相对湿度误差,但是在低气压高空条件下,太阳辐射加热误差对于湿度准确性的影响仍然十分明显,需加以修正.与实验结果对比表明,基于流体动力学模拟仿真的相对湿度误差数值分析法为辐射误差修正提供了一种新的途径.

关键词：湿度传感器太阳辐射误差修正流体动力学

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一种谐振式微加速度计表芯非线性动力学分析及实验

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中国惯性技术学报 2012年第4期20卷 485-490页

作者：刘恒刘清惓孟瑞丽南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

在研制基于静电刚度谐振式微加速度计过程中,发现增大激励电压可以提高输出信噪比,但响应的振动幅度将不稳定,同时谐振频率也将会出现漂移。针对上述问题,建立了静电驱动微机械谐振系统等效行为模型,非线性动力学理论分析结果与实验现... 详细信息

在研制基于静电刚度谐振式微加速度计过程中,发现增大激励电压可以提高输出信噪比,但响应的振动幅度将不稳定,同时谐振频率也将会出现漂移。针对上述问题,建立了静电驱动微机械谐振系统等效行为模型,非线性动力学理论分析结果与实验现象一致,总结出需要从加速度计结构参数优化和减小激励电压两个方面来减小频率漂移和提高分辨率。将结构优化准则应用到制造的微加速度计上,实验结果表明:在5 V敏感电压下,闭环条件下单梁加速度计灵敏度为58 Hz/g,分辨率为3.5 mg。

关键词：微加速度计谐振器非线性频率漂移

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