检索结果-内蒙古大学图书馆

电子技术应用 2024年第10期50卷 57-62页

作者：余欣如苏淑靖蔡磊中北大学仪器与电子学院省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

有线传感网络成本高、布线复杂、维护扩展困难,大部分无线传感网络在功耗与传输距离间难以平衡。针对以上问题提出基于LoRa的远程无线传感网络。基于扩频技术的LoRa具有极强的抗干扰穿透能力和很广的网络覆盖范围,结合MAC层的防碰撞机... 详细信息

有线传感网络成本高、布线复杂、维护扩展困难,大部分无线传感网络在功耗与传输距离间难以平衡。针对以上问题提出基于LoRa的远程无线传感网络。基于扩频技术的LoRa具有极强的抗干扰穿透能力和很广的网络覆盖范围,结合MAC层的防碰撞机制和功率自适应算法的复合组网协议,可实现多终端情况下时延0.01 s的1 km内可靠无线通信。

关键词：无线传感网络 LoRa 防碰撞机制功率自适应

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磁流体动力学微角振动传感器自动标定系统设计

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仪表技术与传感器 2021年第9期 6-10页

作者：侯小婷李醒飞刘帆天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

基于磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)微角振动传感器研制过程中,需要对其频响特性及输出线性度等指标进行测试,这便需要宽频带(3 Hz~1 kHz)内的恒定角速率激励装置及高精度角振动检测装置。基于105-AVT角振动台和XL-80激光干涉... 详细信息

基于磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)微角振动传感器研制过程中,需要对其频响特性及输出线性度等指标进行测试,这便需要宽频带(3 Hz~1 kHz)内的恒定角速率激励装置及高精度角振动检测装置。基于105-AVT角振动台和XL-80激光干涉仪搭建了适用于MHD微角振动传感器的自动标定系统,鉴于105-AVT角振动台无法提供恒定角速率激励,建立了角振动台输入电压与输出角速度间的对应关系,并将其移植到LabVIEW软件中,实现了105-AVT角振动台的恒定角速率激励。利用激光干涉仪XL-80输出信号作为测量角速度基准,对MHD微角振动传感器特性进行了实验测试。结果表明,可实现带宽高于1 kHz,0.004~0.12 rad/s的恒定角速率激励,实现自动标定。

关键词： MHD微角振动传感器标定系统 105-AVT角振动台激光干涉仪

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小型嵌入式平台实时目标跟踪算法的研究与实现

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传感技术学报 2021年第1期34卷 27-33页

作者：王向军罗仁徐小东天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072

针对高实时性要求、低计算能力的小型嵌入式平台的应用背景,本文提出一种低时间复杂度、高鲁棒性的目标跟踪算法。首先,构建基于时空上下文贝叶斯概率模型的跟踪算法架构,然后提出低时间复杂度的灰度特征尺度池策略实现尺度自适应更新,... 详细信息

针对高实时性要求、低计算能力的小型嵌入式平台的应用背景,本文提出一种低时间复杂度、高鲁棒性的目标跟踪算法。首先,构建基于时空上下文贝叶斯概率模型的跟踪算法架构,然后提出低时间复杂度的灰度特征尺度池策略实现尺度自适应更新,最后利用基于置信图最大似然概率的目标模型更新策略来提高抗遮挡性能。利用基准数据集OTB2013对本文算法进行测试,跟踪精度为58.9%,成功率为51.3%,优于时间复杂度相近的STC(Spatio-Temporal Context)和CSK(Circulant Structure with Kernels)算法。搭建以DSP为核心的小型目标跟踪平台对算法进行测试,可实现对视场中目标的实时稳定跟踪。当目标波门为64×64 Pixel时,稳定跟踪帧率可达42 frame/s,能够满足实时性和工程实用性的应用需求。

关键词：目标跟踪嵌入式平台时空上下文尺度自适应

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基于跨尺度融合的卷积神经网络小目标检测

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激光与光电子学进展 2021年第6期58卷 205-213页

作者：刘峰郭猛王向军天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072

针对小目标(像素占比小于0.02)检测存在的目标特征容易丢失、分辨率低的问题,提出了一种基于改进YOLOv3(You only look once)卷积神经网络的检测方法。首先,对数据集中的小目标进行复制变换增强,以提升训练过程中网络对小目标的注意力... 详细信息

针对小目标(像素占比小于0.02)检测存在的目标特征容易丢失、分辨率低的问题,提出了一种基于改进YOLOv3(You only look once)卷积神经网络的检测方法。首先,对数据集中的小目标进行复制变换增强,以提升训练过程中网络对小目标的注意力。其次,针对浅层视觉信息与深层语义信息的尺度融合,提出了跨尺度检测层的网络结构,提高了网络对小目标的适应能力。最后,针对高分辨率图像的检测效果,提出了深度和广度结合的残差块组传递结构,丰富了深层特征图的感受野。实验结果表明,相比YOLOv3网络,改进跨级尺度预测层的网络检测小目标的精确率提升了1.9个百分点,召回率提升了5.9个百分点;优化感受野的网络检测小目标的精确率提升了31.6个百分点,召回率提升了46.4个百分点。

关键词：图像处理卷积网络小目标尺度融合高分辨率

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基于视觉定位与改进RRT的机械臂自动拾放系统

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自动化与仪器仪表 2022年第7期 221-228页

作者：张师瑜任永杰张腾天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为解决传统工业机械臂在进行拾放操作时自主性弱、可移植性差、运动路径非最优等方面的问题,基于ROS机器人操作系统,以六自由度工业机械臂为研究对象,设计了一种机械臂零件自动拾放系统。系统利用RGBD相机作为视觉传感器,通过生成残差... 详细信息

为解决传统工业机械臂在进行拾放操作时自主性弱、可移植性差、运动路径非最优等方面的问题,基于ROS机器人操作系统,以六自由度工业机械臂为研究对象,设计了一种机械臂零件自动拾放系统。系统利用RGBD相机作为视觉传感器,通过生成残差卷积神经网络(GR-ConvNet)处理图像信息进行目标点定位。在路径规划上,基于传统RRT算法,设计采样点偏置选择策略、动态步长调整策略以及局部最小值优化机制,对算法进行了改进,又结合五次多项式插补方法,保障了机械臂运行过程中各关节的轨迹平滑性,令机械臂运行时间减少36.05%,运行路径降低16.47%。仿真与实验结果验证了本系统可以较好地完成自动拾放操作。

关键词： ROS 六自由度生成残差卷积神经网络路径规划改进RRT算法

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基于Allan方差解耦自适应滤波的MHD/MEMS信号融合方法

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中国惯性技术学报 2020年第2期28卷 237-241页

作者：李醒飞韩佳辰刘帆天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为满足卫星平台对宽频带角速率测量需求,补偿磁流体动力学(MHD)微角振动传感器低频误差,提出了一种基于Allan方差的解耦自适应Kalman滤波方法,实现了MHD微角振动传感器与MEMS陀螺仪的组合测量。该方法使用Allan方差计算量测噪声的方差,... 详细信息

为满足卫星平台对宽频带角速率测量需求,补偿磁流体动力学(MHD)微角振动传感器低频误差,提出了一种基于Allan方差的解耦自适应Kalman滤波方法,实现了MHD微角振动传感器与MEMS陀螺仪的组合测量。该方法使用Allan方差计算量测噪声的方差,克服了标准Kalman滤波对模型参数精确性要求较高的缺点,同时避免了自适应Kalman噪声参数耦合易滤波发散的问题。实验证明解耦自适应Kalman对单频和混频信号均实现较好融合效果,均方误差降低至融合前的30%,信噪比改善超过10 dB。融合后的输出信号满足卫星千赫兹带宽的测量需求,可用于惯性测量单元中。

关键词： MHD微角振动传感器信号融合自适应Kalman Allan方差

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用于小电流测量的柔性罗氏线圈设计

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舰船电子工程 2024年第3期44卷 212-218页

作者：鲍爱达陈梦旎李学超中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

保障电力系统的安全运行对国家和人民至关重要。因此,须及时监测设备的性能与可靠性。其中,对设备电流的测量是相当必要的。基于罗氏线圈具有出色的线性度并且精度高,选择采用罗氏线圈作为电流传感器。但以往的线圈在测量小电流时,灵敏... 详细信息

保障电力系统的安全运行对国家和人民至关重要。因此,须及时监测设备的性能与可靠性。其中,对设备电流的测量是相当必要的。基于罗氏线圈具有出色的线性度并且精度高,选择采用罗氏线圈作为电流传感器。但以往的线圈在测量小电流时,灵敏度低,精度低,适合对大电流的测量。针对以上问题,进行用于小电流测量的柔性线圈设计,相比刚性线圈,其轻便且安装快捷。该线圈使用硅橡胶电缆作为骨架,双层绕线增大线圈互感,有效提高了线圈的灵敏度。通过对工频电流的测量,最终灵敏度约为40mV/A,满足电力系统中的小电流测量要求,可应用于实际工程中。

关键词：罗氏线圈电流测量柔性复合积分

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基于磁屏蔽效应的抗强磁脉冲防护技术

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工业仪表与自动化装置 2024年第3期 89-94页

作者：李惠杰张晓明刘强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

针对电磁轨道发射武器发射瞬间强磁场脉冲冲击下电子元件损伤、信号饱和等问题,传统解决方法是采用磁屏蔽材料或磁屏蔽结构对电子元件进行防护,但是这些方法存在材料成本高、结构复杂等问题。该文提出了基于磁屏蔽效应在膛内线圈产生反... 详细信息

针对电磁轨道发射武器发射瞬间强磁场脉冲冲击下电子元件损伤、信号饱和等问题,传统解决方法是采用磁屏蔽材料或磁屏蔽结构对电子元件进行防护,但是这些方法存在材料成本高、结构复杂等问题。该文提出了基于磁屏蔽效应在膛内线圈产生反向磁场,实现强磁脉冲作用下磁屏蔽的方法,对传感器元件进行防护。通过对该方法理论推导和仿真模拟线圈磁屏蔽效果,并将静态磁场仿真数据与试验结果进行对比,试验结果表明利用线圈进行磁屏蔽技术的可行性,对输出电压信号屏蔽效果达到77.4%,证实了线圈磁屏蔽技术可用于传感器元件抗强磁脉冲冲击防护。

关键词：强磁场脉冲传感器元件磁屏蔽效应防护技术

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基于相参量重构的逆变系统输出功率分析

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电力电子技术 2021年第4期55卷 72-76页

作者：黄银国王泽晶赵美蓉郑叶龙天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

逆变器的输出功率对逆变系统的功率控制、无功补偿和输出电能质量监测具有重要意义。将瞬时功率理论应用于逆变器输出功率分析,提出了一种基于三相电参量重构的功率分析方法。该方法只对直流信号进行采样,避免使用交流传感器,减小了装... 详细信息

逆变器的输出功率对逆变系统的功率控制、无功补偿和输出电能质量监测具有重要意义。将瞬时功率理论应用于逆变器输出功率分析,提出了一种基于三相电参量重构的功率分析方法。该方法只对直流信号进行采样,避免使用交流传感器,减小了装置体积,便于集成,降低了系统成本。针对电压源型脉宽调制(PWM)逆变器,建立了由直流电参量表征的相电压和相电流模型。以电机驱动控制为实验对象,搭建了逆变器功率分析实验平台。在此基础上,对比测试了 3种转速条件下的重构法和直接法,计算出瞬时有功功率、瞬时无功功率、视在功率和功率因数的最大误差分别为3.25%,3.09%,1.46%和3.66%,验证了重构功率分析方法的可行性。

关键词：逆变器相参量重构逆变系统

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基于AR-SVR模型的有效波高短期预测

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太阳能学报 2021年第7期42卷 15-20页

作者：张振全李醒飞杨少波天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学青岛海洋技术研究院青岛266200 青岛海洋科学与技术试点国家实验室青岛266003

为快速、准确地预测波浪的有效波高,该文提出了一种基于平均交互信息(AMI)特征选择的自回归(AR)模型与支持向量回归(SVR)混合的短期有效波高预测算法。AR-SVR模型结合了有效波高序列本身的统计特性,同时考虑到驱动风场的影响。该文比较... 详细信息

为快速、准确地预测波浪的有效波高,该文提出了一种基于平均交互信息(AMI)特征选择的自回归(AR)模型与支持向量回归(SVR)混合的短期有效波高预测算法。AR-SVR模型结合了有效波高序列本身的统计特性,同时考虑到驱动风场的影响。该文比较了AR-SVR模型与AR、SVR模型的预测性能,预测结果表明,AR-SVR混合模型预测结果优于单一的AR和SVR模型。

关键词：波浪能时间序列支持向量机海浪 AR-SVR 预测

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