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光谱学与光谱分析 2016年第7期36卷 2155-2161页

作者：吴希军田瑞玲孙梦菲潘钊燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学理学院河北秦皇岛066004

利用FS920荧光光谱仪测量42个油样（包括36个纯植物油样,3个调和油样和3个混合油样）的荧光光谱,并对其数据矩阵（EEMs）进行归一化处理,确定了植物油特征激发波长及矩阵分析模型。综合分析植物油在特定范围内（激发波长为250～550 nm,... 详细信息

利用FS920荧光光谱仪测量42个油样（包括36个纯植物油样,3个调和油样和3个混合油样）的荧光光谱,并对其数据矩阵（EEMs）进行归一化处理,确定了植物油特征激发波长及矩阵分析模型。综合分析植物油在特定范围内（激发波长为250～550 nm,发射波长为260～750 nm）的等高线光谱图和特征发射谱线图,将植物油划分为三类;将矩阵分析模型应用于纯植物油鉴别,分类正确率100%;为验证矩阵分析的定量判别能力,对三种混合油样进行分析,得到接近实际配比的分析结果;对市售三种调和油样本进行分析,得出调和油以大豆和菜籽油为基底的结论。通过对植物油荧光光谱的图谱特征和其矩阵模型的分析,证实荧光光谱技术和矩阵分析法对植物油进行分析和种类鉴别的有效性。

关键词：荧光光谱矩阵分析植物油鉴别

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基于支持向量机和窗函数的DEMD端点效应抑制方法

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计量学报 2016年第2期37卷 180-184页

作者：孟宗季艳谷伟明王娜燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室

在微分经验模式分解过程中,由于信号端点处极值点不确定,导致在样条曲线构造信号上下包络线的过程中产生端点效应,影响微分经验模式分解的质量。针对此问题,提出一种支持向量机延拓和窗函数相结合的方法来解决微分经验模式分解中的端点... 详细信息

在微分经验模式分解过程中,由于信号端点处极值点不确定,导致在样条曲线构造信号上下包络线的过程中产生端点效应,影响微分经验模式分解的质量。针对此问题,提出一种支持向量机延拓和窗函数相结合的方法来解决微分经验模式分解中的端点效应,通过采用支持向量机对信号两端进行数据延拓,再对延拓后的信号加特殊窗函数处理,减小延拓误差。通过仿真分析和滚动轴承故障诊断实例分析表明,该方法能较好地抑制微分经验模式分解的端点效应,提高信号分解的精度,得到准确的分析结果。

关键词：计量学故障诊断滚动轴承微分经验模式分解端点效应支持向量机窗函数

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基于局部特征尺度分解和形态学分形维数的滚动轴承故障诊断方法

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计量学报 2016年第3期37卷 284-288页

作者：孟宗李良良燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室

提出了一种基于局部特征尺度分解与形态学分形维数的滚动轴承故障诊断方法。首先采用局部特征尺度分解方法将机械故障信号分解为若干个内禀尺度分量，然后利用形态学分形维数计算包含故障特征分量的分形维数，将得到的分形维数作为特征... 详细信息

提出了一种基于局部特征尺度分解与形态学分形维数的滚动轴承故障诊断方法。首先采用局部特征尺度分解方法将机械故障信号分解为若干个内禀尺度分量，然后利用形态学分形维数计算包含故障特征分量的分形维数，将得到的分形维数作为特征量判别信号故障的状态，实验结果表明基于局部特征尺度分解与形态学分形维数的故障诊断方法能够有效识别滚动轴承的内圈故障、外圈故障、滚动体故障和正常状态，实现滚动轴承故障诊断。

关键词：计量学故障诊断滚动轴承局部特征尺度分解数学形态学分形维数

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基于改进奇异值分解和经验模式分解的滚动轴承早期微弱故障特征提取

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计量学报 2016年第4期37卷 406-410页

作者：孟宗谷伟明胡猛熊景鸣燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室

针对滚动轴承早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了改进奇异值分解（SVD）和经验模式分解（EMD）的滚动轴承早期微弱故障特征提取方法。首先用多分辨奇异值分解将信号分成具有不同分辨率的近似和细节信号,然后对近似信号用奇异值差分... 详细信息

针对滚动轴承早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了改进奇异值分解（SVD）和经验模式分解（EMD）的滚动轴承早期微弱故障特征提取方法。首先用多分辨奇异值分解将信号分成具有不同分辨率的近似和细节信号,然后对近似信号用奇异值差分谱进行消噪,对消噪后的信号进行经验模态分解,将得到的各本征模函数分量进行希尔伯特包络解调,从而获得滚动轴承故障特征信息,最后通过对滚动轴承早期内圈故障的诊断实验证明了该方法的有效性。

关键词：计量学故障特征提取多分辨奇异值经验模式分解轴承故障诊断

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广义S变换的参数优化及在电能质量分析中的应用

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中国科学：技术科学 2016年第6期46卷 593-601页

作者：张淑清李盼张立国胡永涛张航飞任爽燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

针对广义S变换(generalized S-transform,GST)的参数优化困难问题,提出一种GST参数优化方法并应用到电能质量扰动分类与扰动参数检测中.对基频点对应的参数r独立设置突出时域扰动特征,便于其他频点的参数优化专注于频域扰动,使优化后的... 详细信息

针对广义S变换(generalized S-transform,GST)的参数优化困难问题,提出一种GST参数优化方法并应用到电能质量扰动分类与扰动参数检测中.对基频点对应的参数r独立设置突出时域扰动特征,便于其他频点的参数优化专注于频域扰动,使优化后的广义S变换(optimized generalized S-transform,OGST)能同时表征较高精度的时域扰动和频域扰动信息.提出确定r的优化指标,使r的求取具有自适应性和理论依据.基于OGST的时频矩阵,提出4种扰动特征,并设计决策树分类器进行分类识别.同时实现对扰动起止时间、扰动幅值、谐波成分等扰动参数的检测.仿真数据及实测数据分析表明OGST抗干扰能力强、识别精度和检测精度高.

关键词：优化广义S变换参数优化决策树电能质量分析

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基于总体平均经验模式分解近似熵和混合PSO-BP算法的轴承故障诊断方法

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中国机械工程 2016年第22期27卷 3048-3054页

作者：张淑清黄文静胡永涛宿新爽陆超姜万录燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

针对机械系统的非平稳、非线性特性,提出了一种基于总体平均经验模式分解(EEMD)近似熵和混合PSO-BP算法的轴承故障诊断方法。EEMD能够解决EMD的端点效应,改善处理非线性信号时的局限性;引入随机权重和压缩因子来改进粒子群算法,优化BP... 详细信息

针对机械系统的非平稳、非线性特性,提出了一种基于总体平均经验模式分解(EEMD)近似熵和混合PSO-BP算法的轴承故障诊断方法。EEMD能够解决EMD的端点效应,改善处理非线性信号时的局限性;引入随机权重和压缩因子来改进粒子群算法,优化BP神经网络的权值和阈值,解决BP网络的全局收敛问题。将信号经EEMD得到的IMF分量与近似熵结合,组成特征向量,再将构造的特征向量输入到PSO-BP神经网络中进行模式识别。实验及工程应用实例证明了该方法的有效性和优越性。

关键词：轴承故障诊断总体平均经验模式分解近似熵混合粒子群神经网络

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基于荧光光谱技术对常用洗衣粉中表面活性剂含量的测定

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光学与光电技术 2017年第4期15卷 43-47页

作者：王书涛张强魏蒙王志芳张彩霞杨雪莹燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate,SDBS)是一种通用的阴离子表面活性剂,其洗涤性能优良,配伍性能好,可与其他无助剂以不同比例配比,且价格便宜,被广泛应用于洗衣粉中。应用FS920荧光光谱仪分析了不同浓度的十二烷基... 详细信息

十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate,SDBS)是一种通用的阴离子表面活性剂,其洗涤性能优良,配伍性能好,可与其他无助剂以不同比例配比,且价格便宜,被广泛应用于洗衣粉中。应用FS920荧光光谱仪分析了不同浓度的十二烷基苯磺酸钠水溶液和不同品牌洗衣粉水溶液的荧光光谱特性,发现十二烷基苯磺酸钠溶液的荧光特征峰位于λ_(ex)/λ_(em)=315/350nm,洗衣粉水溶液的荧光特征峰位于λ_(ex)/λ_(em)=356/430nm,经分析是由于洗衣粉中添加了其他非离子表面活性剂、沸石等物质使特征峰发生红移。根据荧光强度与浓度的关系,采用径向基神经网络完成了水溶液中十二烷基苯磺酸钠含量的定量测试,同时通过采用荧光光谱技术和径向基神经网络相结合的检测方法分析了生活中常见的7个常用品牌洗衣粉中表面活性剂的含量。

关键词：荧光光谱技术洗衣粉表面活性剂十二烷基苯磺酸钠含量检测

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光子晶体光纤非线性光谱特性的理论与实验研究

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光谱学与光谱分析 2016年第6期36卷 1650-1655页

作者：赵兴涛王书涛刘晓旭韩颖赵原源李曙光侯蓝田燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室亚稳材料科学与技术国家重点实验室河北秦皇岛066004 河北科技师范学院物理系河北秦皇岛066004

光子晶体光纤具有特殊的导光机制和结构可调性,可以产生奇异的色散特性及高非线性,为非线性光纤光学领域的研究提供了新的条件。受多种非线性光学效应的共同作用,在不同泵浦光脉冲参数条件下,不同结构参数及传输特性的光子晶体光纤能产... 详细信息

光子晶体光纤具有特殊的导光机制和结构可调性,可以产生奇异的色散特性及高非线性,为非线性光纤光学领域的研究提供了新的条件。受多种非线性光学效应的共同作用,在不同泵浦光脉冲参数条件下,不同结构参数及传输特性的光子晶体光纤能产生丰富的非线性光谱。利用分步傅里叶方法求解非线性薛定谔方程,模拟飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的传输过程,获得输出光谱与入射光脉冲参数(泵浦光峰值功率P、泵浦光波长λ、光脉冲形状、光脉冲宽度T_(FWHM))、光纤结构参数(孔间距Λ、空气填充比d/Λ、光纤长度z)、传输特性(色散、非线性系数)的关系,分析拉曼孤子、色散波、自相位调制等非线性效应产生的光谱特性。利用光子晶体光纤包层节区进行非线性光学实验研究,获得了孤子波和色散波的宽带光谱输出。理论分析与实验测量的光谱中都包括了波长0.5μm附近可见光波段的蓝移色散波、0.82μm波段的剩余泵浦光、1.1μm波段的孤子波、2μm附近的红移宽带色散波。理论分析与实验测量结果一致,阐明光子晶体光纤中非线性光谱产生的物理原理,实现了对宽带光谱的可控输出,为高非线性光子晶体光纤的结构设计、制备及非线性光谱的应用研究奠定基础。

关键词：光子晶体光纤非线性孤子波色散波

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基于RSSI测距的三维无线传感网络萤火虫定位算法的研究

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高技术通讯 2016年第1期26卷 1-7页

作者：张立国马鹏金梅范美常刘宇浩燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室秦皇岛066004

研究了三维空间无线传感器网络(WSN)未知节点的定位。针对目前三维空间无线传感网络定位算法精度低的问题,提出一种基于接收信号强度指示(RSSI)测距的萤火虫定位的算法。该算法首先利用RSSI进行测距,建立信号强度随传播距离衰减的模型,... 详细信息

研究了三维空间无线传感器网络(WSN)未知节点的定位。针对目前三维空间无线传感网络定位算法精度低的问题,提出一种基于接收信号强度指示(RSSI)测距的萤火虫定位的算法。该算法首先利用RSSI进行测距,建立信号强度随传播距离衰减的模型,然后在已知一定数量的锚节点的情况下,通过萤火虫算法寻找目标函数最优值,进而对未知节点进行定位。仿真验证结果表明,该定位算法相比其他算法定位精度有很大提高,在30m×30m×30m的空间内定位误差仅为0.59m。

关键词：无线传感网络(WSN) 三维空间接收信号强度指示(RSSI) 萤火虫算法(FA)

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基于径向基函数的点云岛屿孔洞自动修复

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高技术通讯 2016年第2期26卷 166-172页

作者：张立国王静金梅康乐燕山大学河北省测试计量技术与仪器重点实验室秦皇岛066004

研究了利用点云获得的模型的孔洞修复,针对目前主要通过人工修复带有岛屿面片的孔洞耗时较长的问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)自动修复岛屿孔洞的方法。该方法首先利用最小权重三角化法修复模型主体上的孔洞,其次计算模型主体上孔... 详细信息

研究了利用点云获得的模型的孔洞修复,针对目前主要通过人工修复带有岛屿面片的孔洞耗时较长的问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)自动修复岛屿孔洞的方法。该方法首先利用最小权重三角化法修复模型主体上的孔洞,其次计算模型主体上孔洞与岛屿面片的相关性,利用模型主体上孔洞和与其相关岛屿面片周围点来计算径向基函数,最后将粗修复后细分的点调整到径向基函数描述的曲面上。实验表明,与其他方法相比,该方法能快速、准确地修复缺陷模型。

关键词：点云孔洞岛屿面片径向基函数(RBF) 最小权重三角化

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