一、电信号特性测量与设备（论文文献综述）
白卓娅[1]（2021）在《基于超快光学技术的实时测量系统研究》文中研究说明实时测量仪器是奠定工业、科学和医疗等一系列应用的基础平台。当今社会对数据带宽不断增长的需求正推动着通信行业提高组件和系统的工作频率,因此,对于能够在短时间内执行快速检测或诊断的实时测量仪器的需求也在快速增长。尽管短光散射（频闪）可以作为一种有效方法来提供瞬态事件的宝贵信息,但自然界中存在的大量瞬态信息和罕见事件都具有瞬时和不确定性,因此仍需要借助具有足够高分辨率和足够大存储长度的真正的实时测量仪器才能将其捕获。基于色散傅里叶变换原理的光学时间拉伸技术是一种新兴的数据采集方法,它克服了传统电子模数转换器的速度限制,能够以每秒数十亿帧的刷新率完成连续超快的单次光谱、成像以及太赫兹等测量,且不间断地记录上万亿个连续帧。该技术开辟了测量科学的新前沿,揭示了非线性动力学,如光流氓波、孤子分子以及相对论电子束等瞬态现象。此外,通过与人工智能相结合,它还创造出多种用于传感和生物医学诊断等应用的新型实时测量仪器。本论文结合所参与的国家自然科学基金等项目,针对基于超快光学技术的实时测量需求,开展了一系列深入的理论以及实验研究,扩展了超快光学技术在实时器件表征、瞬时频率测量以及传感方面的应用,取得的主要创新及成果如下:1.提出并验证了一种基于光学时间拉伸技术的实时器件表征系统,该系统使用相位分集技术和时间拉伸数据采集方法,消除了仪器中存在的色散惩罚问题,并扩展了测量系统的有效带宽。系统具有2.5 Ts/s的等效采样率、27 ns的超快器件响应测量时间以及5.4 fs的超低等效时钟抖动。结合所提出的数字信号处理算法,该系统对两个商用宽带电放大器的频率响应特性进行了测量,测得的频响曲线与器件指标高度一致。相比于传统网络分析仪,所提出的器件表征系统的测量速度至少提高了三个数量级。2.提出并验证了一种基于差分探测和光学时间拉伸技术的瞬时频率测量系统,可以对多频信号进行实时测量。仪器通过差分探测消除了由于脉冲光源光谱不均匀引起的待测信号失真,同时有效提高了系统的测量精度和动态范围。通过使用数字信号处理算法,该系统以100 MHz的采集速度,实现了3～20 GHz范围内单/多频信号测量,其频率分辨率为82.5 MHz,且测量误差不超过70 MHz。3.提出并验证了一种基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪和波长-时间映射原理的实时应力解调系统,可以实现超快、对温度不敏感的应变测量。该系统的原理是将经过干涉仪频谱整形后的脉冲光源光谱映射到时域,将应变引起的波长偏移测量转换为时移测量,相比于使用光谱仪进行频域解调的传统方案,大大提高了系统的解调速度,实现了100 MHz的超快解调速率以及-0.17 ps/με的应变灵敏度。4.提出并验证了一种基于单模-两模-单模光纤梳状滤波器和波长-时间映射原理的实时应力解调系统。该自制滤波器通过将两模光纤与单模光纤进行偏芯熔接而制成,具有制作简单、波长间隔可调等优点,且滤波器在系统中被同时用作光谱整形器和传感元件。波长-时间线性映射通过使用色散元件实现,经滤波器整形后的光谱被映射到时域,从而可以通过测量时移大小在时域解调应变。系统在100 MHz的超快解调速率下,实现了0.3 ps/με的应变灵敏度以及167με的应力分辨率,并且该自制传感器在实验中表现出较低的热敏性,为1.35 pm/℃,使该系统可作为实现超快、稳定应力解调的理想选择。
郑铱[2]（2021）在《脉搏波特征参数提取方法的研究》文中指出随着生活水平的提高,人们对健康的关注程度越来越高,尤其适应快节奏生活的同时出现了多种便携式生理设备。这些设备主要依赖于光电容积脉搏波的检测方法,对人体的脉搏进行检测并根据脉搏波进而分析人体的各项生理参数。脉搏波中不同的特征点反映出不同的人体生理信息,为了更准确的检测人体的生理参数以及提高设备的运算速度需要对脉搏波中的特征点进行准确的提取。脉搏波中的主要的特征点包括主波峰、潮波及重搏波。对采集的脉搏波信号去噪并去除其基线漂移完成数据预处理;对主峰点本文提出一种识别脉搏波各周期主峰及起始（结束点）的方法;重搏波则使用小波分解的方法提取;潮波表现为隐蔽特性所以本文引入了心电作为辅助信号进行提取;对于心电信号通过极值阈值与小波变换相结合的方法提取了其R峰;使用窗函数的方法提取了对应P波和T波位置。在完成了对脉搏波和心电信号特征点的提取后,根据脉搏波与心电的时域对应关系确定了R峰对应脉搏波的主峰、T波对应重搏波,由此通过心电信号对潮波进行了对应提取。为了提高特征点提取方法的普适性,脱离辅助信号的限制,本文对脉搏波特征点的位置分布规律进行了统计分析,主波峰相对于各周期起始点大约占比所在周期的0.206;重搏波相对周期起始点大约占比0.6542;潮波相对周期起始点大约占比0.3792;重搏波相对主波峰大约占比0.4482;潮波相对主波峰大约占比0.1731。在分布规律的基础上优化了对拐点型重搏波的提取方法。为了验证提取的特征参数位置的准确性,本文建立了收缩压BP神经网络模型将175组数据分为135组训练集和40组验证集,含有潮波特征参数的模型MAE为4.32mmHg,误差在±5mmHg的准确率为75%,±10mmHg的准确率为92.5%,且其精度优于不含潮波特征参数的模型,验证了特征参数提取的准确性。
于晓英[3]（2021）在《基于日盲区的城市轨道交通弓网电弧检测系统的研制与应用》文中进行了进一步梳理弓网电弧是影响弓网关系的主要因素之一。弓网在线检测系统可实现弓网电弧现象的实时检测,为维修维护工作及今后长期运营中改善弓网关系提供数据支持。但是,由于供电制式、列车运营模式和弓网结构上存在区别,交流电气化铁路上应用成熟的弓网电弧检测系统不能完全适用于城市轨道交通弓网电弧的检测。考虑到各城市轨道交通的地理、气候、光照等条件存在差异,也需要有针对性地具体分析。基于此,本文以兰州轨道交通为例,研制了一种基于日盲紫外光信号作为特征波段的、适用于城轨供电制式及光照条件的弓网电弧检测系统。本文主要解决了基于日盲区的城轨弓网电弧检测系统特征光波段范围的确定、弧光采集系统设计、光信号到电信号的转换以及确定检测系统输出电信号类别等关键问题,具体工作如下:确定本弓网电弧检测系统收集的特征光波段范围。弓网电弧特征光波段范围的选择关系到检测系统对电弧强度判断的准确性,且影响到弧光采集系统镜头光组元件参数确定。特征波段应分布在日盲区范围、避开隧道灯光光谱分布范围、在特征波段范围内电弧光强度分布相对集中、且能反应弓网电弧的强弱变化。该特征波段的分布范围一方面取决于地表太阳光的日盲区和隧道灯光光谱分布范围;另一方面取决于弓网电弧的弧光光谱分布范围。因此,本文设计并开展了针对三种光源光谱实验,分别是兰州地区地表太阳光谱实验、隧道灯光光谱实验和城轨弓网电弧模拟发生实验。通过对实验得到的光谱数据比较分析,确定了本文研制的弓网电弧检测系统的特征光波段为275～285nm。对弧光采集系统的镜头参数进行详细计算与设计。主要针对275～285nm特征波段光信号进行了光学设计及配件选型。为了使镜头及光纤耦合过程中损失的电弧光信号达到最小,电弧所在的物面在光学系统末端光纤端面所在像面上的成像尺寸应该小于光纤端面,且在光纤端面上成像的像点尺寸和像差应尽量小。本文使用ZEMAX光学设计软件完成光学镜头的相关参数设计,根据兰州轨道交通使用的A型车车顶设备布置情况,给出了安装距离分别为3m、4m、5m、10m的四种光学镜头设计方案。最终,各设计方案的成像尺寸、像点尺寸及像差参数均满足设计要求。设计光电转换模块,确定光电转换模块输出的电信号类型,输出电信号应能反应弓网电弧的发光强度。在本系统中,选择R9880U-210型光电倍增管（Photomultiplier Tube,PMT）完成光电转换功能。该型号PMT对光学系统采集的275～285nm特征波段光信号敏感,能够将入射到PMT阴极光信号按一定比例转换成电信号输出。本文根据光电效应原理,分别推导分析了将PMT输出的电流值和一次电压积分值作为检测信号来反应弓网电弧强度的可行性。设计光子计数器,用于在燃弧检测试验过程中,统计PMT阴极接收到的光子数目,进而证明本检测系统设定的采集参数能够反应弓网电弧强度。为验证设计方案的有效性和实用性,将设计的弓网电弧检测装置应用于兰州轨道交通1号线第13列电动客车,实施多次弓网电弧在线检测试验。试验中,考虑到线路条件（地上、地下）、自然光线（白天、夜晚）、列车载重（空载、满载）、列车运行速度、列车运行状态（加速、匀速、制动）等可能对系统检测结果造成影响的因素,设定不同的试验条件。弓网电弧检测试验结果表明,该弓网电弧检测系统能够不受外界因素影响检测出弓网电弧现象,其检出率达到98.41%。用光电转换模块的电压一次积分值来衡量弓网电弧强度时,非线性误差为4.12%,而用电流值来衡量弓网电弧强度时,非线性度达到12.84%,因此,系统主要采用电压信号作为检测参量,而电流信号可作为辅助参考量。该弓网电弧检测装置在兰州轨道交通1号线投入使用以来,运行良好,检测出的弓网电弧数据,为弓网系统的维修、维护等工作提供了一定的数据支持。
陈光[4]（2021）在《光载射频信号处理若干技术及应用研究》文中进行了进一步梳理光载射频信号处理是一门涉及射频技术和光子学的新兴交叉研究领域,其包括了光纤通信、无线通信、微波工程、模拟与数字信号处理、光电融合、光电子材料与器件、光载射频通信系统及网络应用等多个方面。光载射频技术的研究初衷是在射频系统中引入强大的光子技术,从而消除电子瓶颈的同时带来诸多优点,如高速率、低损耗、大带宽、小尺寸、低功耗、轻重量、高集成度、优良稳定性、抗电磁干扰、频率响应平坦、易于混合集成等技术优势。因此,通过采用基于光子学的射频信号处理技术可实现以前在电域内很难甚至是无法完成的功能或任务。正是由于这种巨大优势,光载射频通信自上世纪90年代开始研究以来,在信号处理、民用通信、国防军事、航空航天和医疗卫生等领域已得到了广泛的应用,并引起国内外学者的广泛关注。光载射频信号处理关键技术与光载射频通信（RoF）系统应用作为微波光子学两个重要的研究分支,近些年引起了研究者们的极大兴趣,并成为当前微波光子学的研究热点。本论文针对光载射频通信、光纤射频混合接入网络和微波光子雷达等民用和国防军事应用需求,依托国家自然科学基金重大项目等国家级课题,重点对光载射频信号处理关键技术和光载射频通信系统设计应用两方面开展研究工作。本论文的研究内容及创新点如下:一、提出了基于光串联单边带调制和光正交单边带复用的多模态相干光载射频通信系统为了解决多制式射频信号收发和传输面临的需求及挑战,提出一种采用光串联单边带调制（OTSSBM）和光正交单边带频谱复用（OOSSBM）的多模态相干光载射频通信系统方案,并在接收端采用数字信号处理算法辅助的相干检测,对多路相位调制码型信号的混叠信道进行识别和分离,实现了在相干光载射频通信系统中的多速率信号收发、调制解调与传输。（1）设计了相干RoF系统并进行了数值仿真,分析了 RoF系统中光载射频信号的频谱结构,并通过数字信号处理算法在接收端恢复了发射的2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK码型信号,给出了信号发射前和接收后的时域波形图和眼图对比。搭建了光载射频信号发送、传输、接收和处理的多信道高谱效相干光载射频通信实验平台。实验结果表明,对于所提出的不同类型及条件（单信道与双信道;OTSSBM与OOSSBM;40 km单模光纤传输与背靠背系统等）下的复用信号,经40公里单模光纤传输后系统性能良好,均满足误比特率（BER）低于10-9,品质因数达到6以上。（2）分析了采用OTSSBM和OOSSBM时,传输2 Gbit/s和5 Gbit/s的BPSK信号,在保持能量效率适中的前提下,两种复用方案各自分别的频谱效率达到了 4.2 bit/s/Hz和4.9 bit/s/Hz,综合利用OTSSBM和OOSSBM两种方案达到7.4 bit/s/Hz。在提高光单载波射频通信系统的频谱效率和信道容量的同时,使用数字信号处理算法辅助的相干检测进行信号解调与恢复,没有增加额外的混叠信道分离硬件或光电器件,简化了系统结构和复杂度。二、设计了基于硅基光电子的相干光载射频通信集成发射模块和接收模块采用级联硅基微环谐振腔（MRR）结构,设计了具有波长选择性的高Q值、超窄带、可调谐的三通带光带通滤波器,并实现了基于MRR的光多载波产生的技术方案;设计了用于调制高速射频信号的硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）;利用所设计的MRR滤波器和DE-MZM等硅基光电子器件,设计了一种发射多路多制式射频信号并提供多类型射频信号接入功能的光载射频信号集成发射机;利用硅基平面光波导设计了混合集成数字相干光接收机,并对所设计的集成发射模块和接收模块的性能做了系统品质因数（Q-factor）和误码率（BER）的验证和测试。（1）利用上下分插型（或称作“上传下载型”）硅基MRR设计了超窄带可调谐光带通滤波器,所设计的单微环谐振滤波器中心波长为1552.52nm,3dB带宽为0.04nm,FSR为10nm,并拥有陡峭的滤波窗口上升沿和下降沿,利用热光效应可调谐滤波通带。通过将三个硅基单微环级联,形成具有波长选择性和可重构性的三通带可调谐窄带光带通滤波器。三个通带的中心波长分别为1550.7 nm,1551 nm和1551.3 nm,其平坦度良好,通道间隔FSR达到10 nm,吸收损耗低于3 dB/cm,每个微环谐振滤波器的精细度Finesse为250,Qtotal达到38750,级联多频带微环谐振滤波器产生多载波光源,其尺寸在毫米级。（2）设计了高速硅基双电极马赫-曾德尔调制器（DE-MZM）,其带宽达到30 GHz,对于BPSK信号的数据速率接近10 Gbit/s。以三个频带作为光载波分别调制不同频段和类型的射频信号,以BPSK调制码型发射则每路信号达到10 Gbit/s的数据速率。设计了亚微米尺寸硅基波导可调谐光衰减器（VOA）,并分析了其特性。设计了双平行双电极马赫-曾德尔调制器,其被用于构成I/Q调制器。将有三个频带的微环谐振滤波器和三个硅基调制器串联后再并联,构成了在三个光载波上调制,同时加载多路不同类型宽带信号（如WiFi,WiMAX等射频信号,或数字信号和模拟信号的任意组合）的光载射频通信集成发射机,整个芯片尺寸为7.8 mm2的毫米量级。（3）为了解决相干光载射频通信系统对于数字相干接收机在集成度、功耗、工作稳定性、灵敏度、响应度波动、相位误差方面的进一步需求,设计了一种基于硅基平面光波导的集成数字相干光接收机前端,并测试了所设计的集成相干接收机前端模块的性能和参数指标。在1520 nm～1620 nm宽波长范围内,相位漂移在±1°,保证了相应端口良好的相位正交性。当温度在-5℃～80℃时,响应度幅度波动在±0.25 dB;相邻光电探测器端口之间的响应度偏差在0.4 dB之内。测试了对于112 Gbit/s PDM-QPSK调制码型信号的接收性能,得到了偏振正交方向X信道和Y信道上清晰且易于判决的星座图,以及品质因数（Q值）和信号光功率（光信噪比）的近似线性对应关系。三、设计基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术方案为了在一个光载射频信号处理系统中实现多项功能,并提高系统集成度及降低成本,对光载射频信号处理的三种核心技术——移相、滤波和倍频进行了综合方案设计。（1）基于双偏振双平行马赫-曾德尔调制器（DP-DPMZM）,设计了具有倍频功能的宽带光载射频信号移相器,不仅对射频信号进行2-6倍频调控,且在光域实现了 360°相位控制。仿真验证了其相移范围和倍频效果,相移量与相位调控参量接近线性关系,多倍频与相位控制这两种处理同时进行。分析了消光比的变化、90°混合器的幅度和相位不平衡性对相位漂移、幅度抖动及系统稳定性的影响。（2）借助MZM的单边带（SSB）调制（用于加载射频信号）和半导体光放大器（SOA）的光学非线性效应（慢光效应和相干布居振荡）,设计了一种滤波通带（中心波长）和3 dB带宽均可调谐的射频光子滤波器,该滤波器中心波长在15 GHz-20 GHz的频率范围内调节,并具有超过15 GHz的自由频谱范围（FSR）,中心波长不同,其FSR不同,最低的FSR亦超过15 GHz。调节SOA的注入电流,实现了其频带和3 dB带宽可调,在SOA驱动电流为420 mA左右时,FSR=15.44 GHz,滤波器通带的3 dB带宽BW3dB=2.45 MHz,品质因数Q-factor>6300（对于单通带滤波器,Q-factor=Finesse=FSR/BW3dB≈6302）,滤波器带外抑制比达到41 dB。（3）采用偏振分束器、偏振耦合器与两个SOA构成马赫-曾德尔干涉仪型结构（SOA-MZI）,设计了宽带射频光子移相器,数值模拟仿真结果表明:相移的动态范围达到360°、调控精度达到0.1°、相移带宽接近30 GHz,相位变化量与SOA驱动电流呈现良好的线性关系,且依照相移精度对相移量进行连续调节。这些特性均优于传统方案。此外也对所设计的射频光子移相器非线性失真原因做了初步分析。上述三个创新点不仅提升了光载射频通信系统的信道容量、频谱效率和多模态应用,丰富了光载射频信号发射和接入服务的多样性,还提高了系统集成度,降低功耗、减小器件尺寸,增强系统的稳定性和可靠性。实现了对射频信号的相位在光域进行连续精确调控,同时进行倍频和滤波等处理,增强了光载射频信号处理系统的综合功能。本论文针对基于光载射频通信的超宽带无线接入网络、微波光子雷达、光控相控阵、电子对抗系统以及其它需要高性能光载射频信号处理的领域开展研究,所取得的研究成果在未来相关研究领域中具有一定的实用价值和应用前景。
蔺雨露[5]（2021）在《人体肌肉力量测量系统的设计》文中研究表明肌肉力量作为人体运动能力的最重要组成部分,其状态对于人体健康是极为重要的,肌肉力量状态的低下会引发神经性疾病,然而对于很多人来说,肌肉的疲态甚至是病态常因生活节奏快而被忽略。针对以上问题,本文设计了一套方便进行肌力状态自测的肌肉力量测量系统。测量人体肌肉力量状态的一个重要指标就是检测人体表面所产生的可检测的肌电信号。本文基于肌肉力量和肌电信号之间的关系,以健康人体作为主要研究对象,以测量骨骼肌中的肱二头肌的肌肉力量状态作为研究目的,主要的研究内容有:1.硬件方面,设计并制作了肌电信号采集系统,系统电路包括信号调理电路、微控制器和蓝牙发射电路。肌电信号由于信号微弱易受干扰,采用AD8226和OP07芯片实现信号放大、用隔离与滤波电路来保证人体安全及去噪。以STM32F103VET6微处理器内部A/D转换器完成信号模数转换,为了实现系统便捷通信,使用蓝牙模块完成下位机至上位机的通信。通过对硬件电路的仿真、制板以及实测表明,电路系统达到预期要求。2.软件方面,设计了基于LabVIEW软件的人机交互界面。针对用户信息与测试数据无法通过不同时期对比来反映阶段性肌力状态的问题,系统采用LabVIEW软件编写G语言完成了用户重要信息的注册和保存,结合肌力与肌电信号时域特征参数的关系,实时监测肌力幅值以及参数变化,并即时保存数据。实验表明,该软件部分各参数值可靠,具有实时性及准确性。3.数据分析方面,提出了一种基于时域特征值和肌力之间的关系的肌力分析方法,并对肌力等级标准探索性划分。在静态环境下,基于肌肉等长收缩至乏力的实验过程,针对11名实验对象的不同测试强度进行肌力状态实时分析。将人体主观意识和数字化结合,离线对肌力进行0级、Ⅰ级和Ⅱ级三类等级划分,并使用贝叶斯、K-近邻、Fisher、小波神经分类器对肌力状态进行分类比较,经验证,K-近邻分类准确率达98.5%,效果更佳。结合系统便捷测量的特点,在K-近邻算法的基础上设计GUI界面一键测试肌力等级,效果良好。
张绍荣[6]（2021）在《基于稀疏优化的运动想象脑电解码方法研究》文中研究表明基于运动想象的脑机接口（Brain-Computer Interface,BCI）系统在康复医学和康复工程训练中是非常重要的环节。然而,运动想象脑电信噪比低、随机性强,特别是个体差异和非平稳性突出,导致运动想象脑电的解码准确率偏低且不稳定,这直接影响到康复功能的有效性。为了进一步提高运动想象脑电解码的性能,本文结合脑电信号特性和生理先验信息,基于稀疏优化理论和方法对运动想象脑电的解码方法进行了较为系统的研究。具体研究工作如下:第一,针对脑电信号的通道选择和分类问题以及交叉验证选择模型参数的局限性,提出了基于组稀疏贝叶斯逻辑回归的运动想象脑电信号分类模型。在贝叶斯学习框架下,通过引入组自动相关决策（Grouped Automatic Relevance Determination,GARD）先验对脑电通道进行组稀疏建模。新模型可以同时进行通道选择和分类,并且模型参数可以从训练数据中自动估计得到,避免了繁琐而耗时的交叉验证过程。实验结果表明,所提出的方法取得了较好的分类准确率和较少的通道数,所选择的通道与神经生理更加吻合。第二,为了提高脑电信号分类模型的准确性、自适应性和生理可解释性,提出了一种新的运动想象脑电分类模型,即融合组最小绝对值收缩和选择算子（Least Absolute Shrinkage and Selection Operator,LASSO）。一方面,根据通道属性对特征进行分组,同一通道的特征分配相同的权重,进行组稀疏建模;另一方面,使用全变差范数将相邻通道的权重约束为相同或相近,从而实现空间光滑建模。实验结果表明,与现有的稀疏优化方法相比,所提出的方法具有更好的分类准确率和生理可解释性;与现有的空间滤波方法相比,所提出的方法使用数据驱动的方式实现全局空间光滑,解码模型更具自适应性。第三,为解决现有共空域模式（Common Spatial Pattern,CSP）特征提取和特征选择方法存在计算量大且耗时的问题,提出了三种新的CSP特征提取方法和一种非凸对数稀疏特征选择方法。在特征提取方面,先对脑电信号进行CSP空间滤波,然后通过离散小波变换（Discrete Wavelet Transform,DWT）、小波包分解（Wavelet Packet Decomposition,WPD）和滤波器组（Filter Bank,FB）三种方法弥补CSP的频域信息。在特征选择方面,为解决LASSO的偏置问题,提出了基于log函数的非凸正则化模型,选择更具判别性的空-频特征。另外,为了进一步优化特征选择和增强分类模型的鲁棒性,提出了用于二次特征选择和集成模型构建的集成学习方法。实验结果表明,所提出的方法取得了较好的分类性能,其特征提取时间优于其他方法,特征选择的性能也优于现有的方法。第四,针对CSP方法存在的噪声敏感和过拟合问题、时-空-频联合选择问题以及脑电信号的非平稳性问题,提出了基于LASSO稀疏特征选择和Tikhonov正则化CSP（Tikhonov Regularization CSP,TRCSP）时-空-频集成的运动想象脑电解码方法。通过CSP正则化技术、时频联合优化方法以及集成学习的有机结合建立了统一的算法框架,在该算法框架下同时解决CSP的噪声敏感和过拟合问题、时-空-频联合选择问题以及脑电信号的非平稳性问题。大量数据的实验结果验证了所提方法的有效性。相比现有的CSP时频优化方法,所提方法计算量小,模型复杂度低,具有更好的鲁棒性和稳定性。本文针对运动想象脑电的解码问题,提出了一些新的理论和方法,并取得了一定效果。所提出的方法对以后的BCI系统开发具有一定的参考价值和推动作用。
郭树言[7]（2021）在《基于IEMD的ECG去噪和QRS提取算法研究》文中研究指明一直以来,心血管疾病被认为是世界公共医疗的难点之一,心血管疾病具有病理信息隐蔽,疾病发生突然的特性;心电图作为一种便捷的心脏状况筛查手段,与其他手段相比价格低廉,被大量运用于常规的心脏疾病的初步检查中。但是由于医院心电图机采集ECG信号特征微弱,可穿戴式的心电采集设备采集信号信噪比较低,虽然经过多年的发展,ECG检查只能作为病人与临床之间的桥梁,无法真正用于心脏疾病的临床诊断。为心电信号能够在临床领域迈进,进一步提高心电信号检测精度,提高ECG信号信噪比以及更加精准的进行特征提取是需要重点解决的问题。针对上述问题,本论文提出改进的IEMD方法,并基于IEMD方法设计心电信号去噪和特征的提取相关算法。理论分析和实验表明,本论文中提出的算法提高了去噪性能和QRS波检测精度。本论文主要研究内容如下:（1）针对EMD,EEMD和VMD算法在分解心电信号方面的局限性,本论文在进一步分析模式混叠问题的基础上,提出幅值尺度的概念,并提出一种新的EMD族算法,插值模式分解（IEMD）,用来解决EMD族算法在处理心电信号这类非线性非平稳陡脉冲信号时存在的模式混叠问题。实验证明,IEMD算法分解性能更加优异。（2）基于IEMD算法,结合心电信号临床特征,设计心电信号自适应去噪算法。完成了心电信号自适应去除高频噪声以及基线漂移噪声的自适应去噪。然后,通过MITBIH心率失常数据库中的心电数据验证算法性能,并采用ECGSYN模拟的标准心电信号加入模拟噪声进行定量分析。最后,证明本文设计的去噪算法表现更加突出。（3）设计香农能量和hilbert-IEMD相结合的R波检测算法,并通过IEMD得到的IMF分量与心电信号Q,S波的对应关系进行心电信号的Q,S点识别,从而进行心电信号QRS特征波的提取。经过对MIT-BIH心率失常数据库数据的处理分析,本算法提高了QRS波检测精确度,为提高心电临床诊断效率提供帮助。
孙政波[8]（2021）在《外加激励信号下寒地水稻植物电信号响应特性的研究》文中研究说明水稻是我国最重要的粮食作物,其生长环节中的生长环境并不是一成不变的,且其中的每一个环节都关系到水稻最终的收获质量,所以为了更好地对水稻这种粮食作物的长势情况提供更多的反馈,本文在前人已有的研究基础上,结合时域、频域、时频域等相关方法对采集的植物电信号数据进行处理,研究在单变量环境因素和外加激励信号的条件下水稻叶片上的电信号的响应特性。本研究主要包括以下内容:（1）搭建了水稻叶片多通道植物电信号采集系统。查阅生物电信号相关领域文献,根据植物电信号的特点搭建了多通道植物电信号采集系统,硬件部分包括采集电极、以AD620为核心的多通道小信号放大调理模块、高速数据采集卡以及各种环境因素监测传感器,软件部分即基于Lab VIEW软件开发的上位机。经试验验证,该系统可完成不同光照强度、不同土壤含水率以及不同激励强度下的植物电信号采集工作,且实现了多通道下同步、高速、无损、连续采集植物电信号的目标。（2）揭示了水稻叶片在不同光照强度下植物电信号的响应特性。通过3组对比试验发现光照强度过低会使植物本身电信号的波动变大,利用10组数据分析可知光照强度为8.77%（5.7k～5.8klx）的时域特征最明显,此时信号中均为正电位,信号波动最大。功率谱曲线主要在4Hz以下,小波时频图中颜色较深的部分集中在1Hz～3Hz,但整体变化不明显。（3）揭示了水稻叶片在不同土壤含水率下植物电信号的响应特性。通过对照试验观察到在水稻受到干旱胁迫时电位波动较小,反之信号随机性增强,活跃度更高,利用7组数据分析得出本研究中水稻在土壤含水率为78.9%的时域特征最强,信号功率谱在4Hz时的谱峰值已接近-50db,能量较高部分大都在2Hz以下,由小波时频图可知植物电信号能量最强部分仍集中在1Hz～3Hz,且在土壤含水量为78.9%时颜色最深。（4）揭示了水稻叶片在不同强度的激励信号作用下植物电信号的响应特性。通过对照试验发现方波激励可让植物电信号发生明显波动,接着用15组数据分析得出激励为4V时信号时域特征受到了显着影响,功率谱曲线主要在4Hz以下,但信号能量在激励为1.5V时出现波动,达到3V后信号的频率范围有所加宽,信号能量整体有显着增强。虽然小波时频图中展现出更丰富的信号频率分布,但是颜色较深的成分依旧集中在1Hz～3Hz。
何剑[9]（2020）在《航天服上肢关节人服耦合特性研究》文中研究说明航天服是人类探索太空保证航天员安全的重要装备。随着我们深空探测技术的不断发展,航天服在未来空间站建设、登陆月球和登陆火星等空间任务中不可或缺。航天服关节的力学特性对航天员着服舱外作业的可达域和活动性有重要影响。为提高航天服的操控性能,本文在现有技术的基础上,结合航天服力学特性与人体运动学特点,从人体工效学的角度对人服耦合系统进行综合分析,建立合适的上肢人服耦合模型,并实现人-服耦合系统在典型任务条件下的关键运动和力学信息的提取,为航天服工效评价积累基础数据。论文的主要研究内容如下:1.航天服关节结构阻尼力矩分析与测试。基于航天服上肢的典型关节结构,采用简化方法建立了航天服上肢参数化模型,并用Abaqus有限元分析工具,建立了航天服上肢关节的人服耦合有限元模型;针对人体上肢的基本动作进行了显式动力学仿真,获得了人服系统活动时人体受到的航天服阻尼力矩;用单关节阻尼力矩测量仪,测得了在无人状态下肘关节的阻尼力矩,并与仿真结果进行了对比分析。2.骨肌生物力学建模。基于解剖学理论,对组成人体上肢的各骨骼、关节和肌肉进行了结构描述和运动特征分析;并根据骨肌生物力学建模原理,用开源软件Open Sim建立了人体上肢骨肌生物力学模型;与航天服阻尼力矩有限元模型结合,建立了上肢人服耦合有限元-骨肌生物力学模型。3.人服系统上肢负压舱试验研究。在负压舱环境下,采用惯性运动捕捉系统和表面肌电信号测量系统对肘关节和前臂运动进行了试验测试,基于测得的数据,对上肢人服耦合有限元-骨肌生物力学模型进行了仿真及验证;使用内置测量法测得了肘关节运动人服之间的接触力,探究了人服匹配因素对关节活动性的影响。4.人服系统上肢活动地面模拟实验研究。基于出舱活动的典型动作,在常服、着服不加压、着服加压三种不同工况下,进行了地面人服模拟试验研究。使用上肢人服耦合有限元-骨肌生物力学模型对复杂运动的肌肉力进行了预测,分析了各类因素对关节活动的影响;使用切片法对上肢运动可达域进行了实验,探究了着服与加压两个因素对可达域的影响。
唐慧[10]（2020）在《直线型超声电机机电参数测试系统构建与精度研究》文中进行了进一步梳理直线型超声电机距今发展不过四十余年,因其诸多优点而在众多领域中均有所应用,但该类电机在摩擦耦合过程中涉及碰撞、接触、摩擦等非线性较强行为,导致模型建立难度较大,从理论上评估所设计的超声电机的性能困难,因此构建超声电机的测试系统意义重大。本文以需综合分析直线型超声电机的动态特性、输入特性、机械特性和瞬态特性等特性为出发点,以数据采集卡和各类传感器等作为主要硬件设备,以装有LabVIEW软件的PC机作为上位机平台,搭建了一套功能完善、高效准确且可实现同步采集的直线型超声电机机电参数测试系统,该系统改进了部分直线型超声电机机电参数测量手段及方法,避免了研究相关联参数关系需重复试验等问题。论文主要工作内容包括:（1）研究了直线型超声电机动态特性,输入特性,机械特性和瞬态特性等特性测量原理及实现方法,分析了现有驱动电信号相关参量测量算法误差来源及误差减小手段,阐述了直线型超声电机各机电参数信号预处理方法。（2）针对直线型超声电机各机电参数信号特性及同步采集要求,确定了直线型超声电机机电参数测试系统的总体测试方案,设计了机电参数测试系统的硬件电路。并设计制作了拉压力传感器标定装置及完成了各硬件电路的标定。（3）利用LabVIEW软件搭建了数据采集与回放、数据处理与保存、数据统计与分析等模块。并从测量精度角度考虑,程序自行优化数据采集模块中采样频率的设置值,尽量保证整周期采样;从内存占用及运行效率考虑,对各模块设计考虑了内存及结构优化。并为提高测量装置自动化程度,基于SCPI指令完成对信号发生器输出信号的控制。（4）利用所构建的机电参数测试系统对V形直线型超声电机进行了动态特性试验,输入特性试验,瞬态特性试验和机械特性试验等试验,采集并保存实验数据,以图片形式对V形直线型超声电机各项特性进行了分析和评价。（5）从理论应用误差方面描述了非整周期采样导致的算法误差及采用位移共振导致的谐振频率点误差;对零相位滤波器和吊重物方式测量超声电机输出推力等进行了仿真分析;从硬件方面对系统重复性精度进行试验及进行误差补偿;从不同测量仪器对比测量方面对V形直线型超声电机单相阻抗特性及驱动电信号相关参数进行校核。
二、电信号特性测量与设备（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电信号特性测量与设备（论文提纲范文）
（1）基于超快光学技术的实时测量系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超快光学技术简介 |
| 1.2.1 色散傅里叶变换在实时测量中的优势 |
| 1.2.2 光学时间拉伸技术在测量高速信号中的优势 |
| 1.3 基于超快光学技术的实时测量系统及研究进展 |
| 1.3.1 超快实时成像系统 |
| 1.3.2 实时光谱测量系统 |
| 1.3.3 实时传感系统 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 2 超快光学技术理论与涉及的关键器件 |
| 2.1 色散傅里叶变换原理 |
| 2.1.1 色散傅里叶变换的实现条件 |
| 2.1.2 色散傅里叶变换的数学表达 |
| 2.2 光学时间拉伸技术原理 |
| 2.2.1 光学时间拉伸系统中的映射关系 |
| 2.2.2 光学时间拉伸过程的数学表达 |
| 2.2.3 光学时间拉伸系统中的非线性效应 |
| 2.3 超快光学技术中涉及的关键器件 |
| 2.3.1 用于产生超快激光的脉冲光源 |
| 2.3.2 马赫-曾德尔调制器 |
| 2.3.3 模数转换器以及光子时间拉伸模数转换器 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于光学时间拉伸技术的实时器件表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相位分集的实时器件表征原理 |
| 3.2.1 脉冲响应和频率响应 |
| 3.2.2 单电极双输出马赫-曾德尔调制器 |
| 3.3 基于光学时间拉伸原理的待测器件实时表征系统实验方案 |
| 3.3.1 系统结构 |
| 3.3.2 相位分集仿真 |
| 3.4 待测器件响应的数字信号处理 |
| 3.4.1 时间序列分割和帧对齐 |
| 3.4.2 包络修正与脉冲响应定位 |
| 3.4.3 Tikhonov正则化 |
| 3.5 实验结果与讨论 |
| 3.5.1 相位分集测试 |
| 3.5.2 电放大器频率响应测试 |
| 3.5.3 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于差分光学时间拉伸技术的瞬时频率测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 差分光学时间拉伸技术实现原理 |
| 4.2.1 双输出推挽式马赫-曾德尔调制器 |
| 4.2.2 差分光电探测 |
| 4.3 瞬时频率测量系统结构 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 单音信号测量 |
| 4.4.2 双音信号测量 |
| 4.4.3 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于频谱整形和频时映射原理的实时应力传感系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 频谱整形和频时映射原理 |
| 5.3 基于由PM-PCF构成的Sagnac干涉仪和频时映射原理的实时应力解调系统 |
| 5.3.1 保偏光子晶体光纤 |
| 5.3.2 光纤Sagnac干涉仪原理 |
| 5.3.3 基于PM-PCF的 Sagnac干涉仪原理与制作 |
| 5.3.4 基于PM-PCF的 Sagnanc干涉仪用于实时应力解调的系统结构 |
| 5.3.5 实验结果与分析 |
| 5.4 基于单模-两模-单模光纤滤波器和频时映射原理的实时应力解调系统 |
| 5.4.1 少模光纤 |
| 5.4.2 光纤M-Z干涉仪原理 |
| 5.4.3 单模-两模-单模光纤滤波器原理与制作 |
| 5.4.4 基于自制单模-两模-单模光纤滤波器的实时应力解调系统结构 |
| 5.4.5 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文的研究内容与成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 附录 A 缩略语 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）脉搏波特征参数提取方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 2.脉搏波及心电信号理论基础 |
| 2.1 脉搏波产生机理及特征点生理意义 |
| 2.2 光电容积脉搏波基本原理 |
| 2.2.1 朗伯比尔定律 |
| 2.2.2 光电容积脉搏波描记法 |
| 2.3 心电信号的理论基础 |
| 2.4 光电容积脉搏波与心电信号之间的时域关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.脉搏波及心电信号数据预处理 |
| 3.1 高频噪声的滤除 |
| 3.1.1 数字滤波器 |
| 3.1.2 小波阈值滤波去噪 |
| 3.1.3 滤波效果评价 |
| 3.2 基线漂移去除 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.脉搏波及心电信号特征参数提取 |
| 4.1 脉搏波特征参数提取 |
| 4.1.1 生理状况良好脉搏波特征参数提取 |
| 4.1.2 脉搏波各周期主峰及起始(结束点)通用提取方法 |
| 4.1.3 脉搏波中重搏波特征参数提取 |
| 4.2 心电信号特征参数提取 |
| 4.2.1 心电信号QRS波群的提取 |
| 4.2.2 心电信号P波、T波提取 |
| 4.3 脉搏波与心电特征参数时域对应分析 |
| 4.3.1 主波峰、重搏波与心电R峰T峰的对应 |
| 4.3.2 脉搏波中隐蔽型潮波提取 |
| 4.4 基于心电信号对比分析脉搏波特征点位置的分布规律 |
| 4.4.1 重搏波提取方法的优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.实验分析 |
| 5.1 特征参数的选取 |
| 5.2 基于BP神经网络的血压模型建立 |
| 5.2.1 神经网络概述 |
| 5.2.2 BP神经网络 |
| 5.3 血压模型的建立 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）基于日盲区的城市轨道交通弓网电弧检测系统的研制与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 城市轨道交通弓网系统 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 城轨弓网电弧 |
| 1.2.1 城轨弓网电弧产生的原因 |
| 1.2.2 城轨弓网电弧的特性 |
| 1.2.3 弓网电弧的危害 |
| 1.3 弓网电弧国内外研究现状 |
| 1.3.1 弓网电弧及检测方法研究现状 |
| 1.3.2 日盲紫外探测技术研究进展 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 城轨弓网电弧检测系统结构及原理 |
| 2.1 城轨弓网在线检测系统 |
| 2.2 城轨弓网电弧检测系统的构成 |
| 2.3 基于日盲区的城轨弓网电弧检测原理 |
| 2.3.1 地上线路部分 |
| 2.3.2 地下线路部分 |
| 2.4 弓网电弧检测系统设计中的关键问题 |
| 2.5 兰州轨道交通弓网电弧检测系统 |
| 2.5.1 兰州轨道交通线路概况 |
| 2.5.2 兰州城轨弓网电弧检测系统设计中考虑的特殊因素 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 日盲法弓网电弧检测系统特征波段的确定 |
| 3.1 地表太阳光谱实验 |
| 3.1.1 实验设计及过程 |
| 3.1.2 实验结果及结论 |
| 3.2 隧道照明系统光谱实验 |
| 3.2.1 实验设计 |
| 3.2.2 实验结果及结论 |
| 3.3 城轨弓网电弧光谱实验 |
| 3.3.1 实验材料与方法 |
| 3.3.2 实验结果与结论 |
| 3.4 特征波段确定 |
| 3.4.1 特征波段应具有的特性 |
| 3.4.2 积分法分析电弧光谱数据 |
| 3.4.3 特征波段确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 弧光采集系统及光电转换设计 |
| 4.1 系统设计需求 |
| 4.2 光学设计 |
| 4.2.1 设计约束条件 |
| 4.2.2 光学采集系统选择 |
| 4.2.3 光学参数计算 |
| 4.2.4 光通量评估 |
| 4.2.5 4 种物距下镜头设计 |
| 4.3 光学元件的选择 |
| 4.4 光电探测器件的选择 |
| 4.4.1 光电转换探测原理 |
| 4.4.2 PMT结构 |
| 4.4.3 PMT工作原理 |
| 4.4.4 弓网电弧检测系统中PMT的性能指标 |
| 4.4.5 PMT选型 |
| 4.5 PMT光电信号的定量化标定 |
| 4.5.1 基于PMT阳极输出电流的光电转换 |
| 4.5.2 基于PMT输出电压一次积分值的光电转换 |
| 4.5.3 光子计数器 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 弓网电弧检测装置在兰州轨道交通1 号线的试验 |
| 5.1 试验背景 |
| 5.1.1 兰州轨道交通1 号线 |
| 5.1.2 试验设备状态 |
| 5.2 全线燃弧检测试验 |
| 5.2.1 试验条件 |
| 5.2.2 全线燃弧检测试验数据 |
| 5.2.3 弓网电弧检测系统的准确性验证 |
| 5.3 特殊区段燃弧检测试验结果分析 |
| 5.3.1 试验数据 |
| 5.3.2 试验数据分析 |
| 5.4 电压与电流信号检测的比较 |
| 5.4.1 电压信号衡量电弧强度 |
| 5.4.2 电流信号与电弧强度的关系 |
| 5.4.3 两种方案的线性度对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）光载射频信号处理若干技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光载射频信号处理的研究背景和意义 |
| 1.2 光载射频通信的发展动态及技术优势 |
| 1.2.1 光载射频信号处理与光载射频通信的国内外研究现状 |
| 1.2.2 光载射频通信技术的未来发展趋势 |
| 1.2.3 光载射频通信技术面临的挑战 |
| 1.2.4 射频光子信号处理在雷达系统中的应用及发展前景 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光载射频信号处理的理论基础 |
| 2.1 RoF系统中光载射频信号的产生 |
| 2.1.1 光载射频通信系统中的调制器 |
| 2.1.2 双光源外差混频技术 |
| 2.2 光电上变频和下变频技术 |
| 2.2.1 MZM实现上变频 |
| 2.2.2 EAM实现上变频 |
| 2.2.3 光电下变频技术 |
| 2.3 射频信号的光域调制与解调技术 |
| 2.3.1 光载射频信号的直接调制技术 |
| 2.3.2 光载射频信号的外调制技术 |
| 2.3.3 光载射频信号的包络检波解调 |
| 2.4 光载射频通信链路中的信号失真原因及分析 |
| 2.4.1 谐波失真问题研究 |
| 2.4.2 RoF系统光纤链路中的传输色散 |
| 2.4.3 RoF链路中的噪声产生原因及特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多信道高谱效相干光载射频通信系统 |
| 3.1 基于串联单边带调制的光载射频信号产生 |
| 3.1.1 光载射频信号串联单边带调制的方案设计 |
| 3.1.2 光载射频信号串联单边带调制的数学模型与理论推导 |
| 3.2 基于光正交单边带复用的光载射频信号产生 |
| 3.2.1 光载射频信号正交单边带复用的方案设计 |
| 3.2.2 光载射频信号正交单边带复用的理论推导与分析 |
| 3.3 多信道高谱效相干光载射频通信系统仿真与实验研究 |
| 3.3.1 相干光载射频通信系统仿真研究 |
| 3.3.2 多模态相干光载射频通信系统的设计及实验平台的建立 |
| 3.3.3 基于数字信号处理的光载射频通信相干接收与信号解调恢复 |
| 3.3.4 多信道高谱效光载射频通信系统实验结果及性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于硅基光电子的相干光载射频通信集成收发机 |
| 4.1 高Q值超窄带的光带通滤波器设计 |
| 4.1.1 基于硅基单微环的波长选择性光带通滤波器 |
| 4.1.2 基于串联多微环的可调谐超窄带光带通滤波器 |
| 4.2 基于硅基滤波器和硅基调制器的集成光载射频信号发射机设计 |
| 4.2.1 硅基双电极马赫-曾德尔调制器的设计与实现 |
| 4.2.2 硅基集成多信道光载射频信号发射机设计与实现 |
| 4.2.3 硅基光载射频信号发射机的仿真验证及结果分析 |
| 4.3 基于集成发射机的相干光载射频通信系统 |
| 4.3.1 集成相干光载射频信号发射机的实现 |
| 4.3.2 光载射频通信系统性能验证及结果分析 |
| 4.4 光载射频通信集成数字相干光接收机前端设计 |
| 4.4.1 集成数字相干光接收机的方案设计 |
| 4.4.2 集成数字相干光接收机前端的设计结构 |
| 4.4.3 数字相干光接收机前端模块的性能参数指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于DP-DPMZM和SOA-MZI的光载射频信号处理技术 |
| 5.1 基于DP-DPMZM的光载射频信号移相与倍频方案 |
| 5.1.1 基于DP-DPMZM倍频相移方案的机理分析与数学模型 |
| 5.1.2 倍频功能的数值仿真与验证分析 |
| 5.1.3 移相功能的数值仿真结果及分析 |
| 5.1.4 基于DP-DPMZM的倍频移相系统性能影响因素分析 |
| 5.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器的设计方案 |
| 5.2.1 基于MZM和SOA的射频光子滤波模块设计 |
| 5.2.2 基于MZM和SOA的射频光子滤波器仿真验证及结果分析 |
| 5.2.3 射频光子滤波器的应用分析 |
| 5.3 基于SOA-MZI结构的光载射频信号移相器设计 |
| 5.3.1 光载射频信号移相的机理特点及典型设计方案分析 |
| 5.3.2 基于SOA-MZI结构的射频光子移相器设计方案 |
| 5.3.3 基于SOA-MZI的光载射频移相器仿真验证及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究成果 |
| 6.2 不足之处及改进措施 |
| 6.3 未来展望 |
| 附录 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果目录 |
（5）人体肌肉力量测量系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 相关性原理与系统概述 |
| 2.1 测量肌肉力量的信号特征 |
| 2.1.1 肌电信号的产生 |
| 2.1.2 肌电信号的特点 |
| 2.1.3 信号噪声来源 |
| 2.2 信号分析方法 |
| 2.2.1 时域分析方法 |
| 2.2.2 频域分析方法 |
| 2.2.3 时频域分析方法 |
| 2.3 分类器设计基础理论 |
| 2.3.1 基于最小错误率的贝叶斯分类器 |
| 2.3.2 K-近邻法数据分类器 |
| 2.3.3 基于Fisher的分类器 |
| 2.3.4 小波神经网络分类器 |
| 2.4 系统整体设计结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 人体肌肉力量测量系统硬件电路设计与综合搭建 |
| 3.1 元器件选型 |
| 3.1.1 传感器选型 |
| 3.1.2 调理电路芯片选型 |
| 3.1.3 主控芯片选型 |
| 3.2 调理电路设计 |
| 3.2.1 电源隔离电路 |
| 3.2.2 前置放大电路 |
| 3.2.3 信号隔离电路 |
| 3.2.4 高、低通滤波电路 |
| 3.2.5 带阻滤波电路 |
| 3.2.6 增益放大电路 |
| 3.3 微控制器设计 |
| 3.3.1 微控制器硬件电路设计 |
| 3.3.2 微控制器程序设计 |
| 3.4 硬件电路PCB设计 |
| 3.5 硬件电路综合搭建 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 人体肌肉力量测量系统人机交互设计与测试 |
| 4.1 开发环境及总体结构 |
| 4.1.1 开发环境 |
| 4.1.2 总体结构 |
| 4.2 LabVIEW程序设计 |
| 4.2.1 用户注册、登录模块 |
| 4.2.2 管理员修改模块 |
| 4.2.3 数据传输模块 |
| 4.2.4 波形显示、滤波模块 |
| 4.2.5 数据存储模块 |
| 4.3 软件测试 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 肌力分析及测试结果 |
| 5.1 实时在线分析 |
| 5.2 肌力识别分类器测试 |
| 5.2.1 最小错误率贝叶斯分类器 |
| 5.2.2 K-近邻法数据分类器 |
| 5.2.3 Fisher分类器 |
| 5.2.4 小波神经网络分类器 |
| 5.3 GUI界面显示测试 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 总结与讨论 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 课题讨论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在校期间获奖情况 |
（6）基于稀疏优化的运动想象脑电解码方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.1.1 常用的记录大脑活动的方法 |
| §1.1.2 头皮脑电的信号类型 |
| §1.1.3 基于运动想象的脑机接口系统 |
| §1.2 运动想象脑电解码的研究现状 |
| §1.2.1 基于传统机器学习的脑电解码方法 |
| §1.2.2 基于深度学习的脑电解码方法 |
| §1.2.3 基于迁移学习的脑电解码方法 |
| §1.2.4 基于黎曼几何的脑电解码方法 |
| §1.2.5 现有脑电解码方法的对比分析 |
| §1.3 存在的问题和挑战 |
| §1.4 研究内容和结构安排 |
| 第二章 运动想象脑电解码的研究基础 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 运动想象脑电的生理背景 |
| §2.2.1 脑电信号的时空混叠与采集原理 |
| §2.2.2 大脑功能分区与大脑皮层分布 |
| §2.2.3 运动想象的事件相关去同步和同步现象 |
| §2.2.4 运动想象被试特异的响应频带和时间 |
| §2.3 运动想象数据集的获取 |
| §2.3.1 BCI竞赛数据集 |
| §2.3.2 其他网站的数据集 |
| §2.3.3 实验室自采集数据 |
| §2.4 运动想象实验范式和单试次数据提取 |
| §2.4.1 运动想象实验范式 |
| §2.4.2 单试次数据提取 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 基于组稀疏贝叶斯逻辑回归的运动想象脑电通道选择与分类方法 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 方法 |
| §3.2.1 贝叶斯学习相关工作 |
| §3.2.2 组稀疏贝叶斯逻辑回归 |
| §3.3 实验结果与分析 |
| §3.3.1 数据说明 |
| §3.3.2 数据预处理与特征提取 |
| §3.3.3 比较方法及其模型参数选择 |
| §3.3.4 实验结果 |
| §3.4 讨论 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 融合组LASSO:一种结合组稀疏和空间光滑约束的脑电分类新模型 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 方法 |
| §4.2.1 稀疏优化相关工作 |
| §4.2.2 融合组LASSO |
| §4.3 实验结果与分析 |
| §4.3.1 数据说明 |
| §4.3.2 数据预处理和特征提取 |
| §4.3.3 比较方法及其模型参数选择 |
| §4.3.4 实验结果 |
| §4.4 讨论 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 基于CSP新特征和非凸对数稀疏特征选择的运动想象脑电解码方法 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 方法 |
| §5.2.1 算法框架 |
| §5.2.2 CSP变换 |
| §5.2.3 新特征提取方法 |
| §5.2.4 特征选择 |
| §5.3 实验结果与分析 |
| §5.3.1 数据说明 |
| §5.3.2 数据预处理 |
| §5.3.3 比较方法及其模型参数选择 |
| §5.3.4 实验结果 |
| §5.4 讨论 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 基于LASSO稀疏特征选择和TRCSP时-空-频集成的运动想象脑电解码方法 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 方法 |
| §6.2.1 CSP及其改进方法 |
| §6.2.2 LASSO稀疏特征选择和TRCSP时-空-频集成方法 |
| §6.3 实验结果与分析 |
| §6.3.1 数据说明 |
| §6.3.2 数据预处理 |
| §6.3.3 比较方法及其模型参数选择 |
| §6.3.4 实验结果 |
| §6.4 讨论 |
| §6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| §7.1 总结 |
| §7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读博士期间主要研究成果 |
（7）基于IEMD的ECG去噪和QRS提取算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 心电信号的物理特性 |
| 1.2.1 标准心电图及其意义 |
| 1.2.2 心电信号特点 |
| 1.2.3 心电信号噪声分析 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外心电信号去噪算法研究现状 |
| 1.3.2 国内外心电信号QRS波检测算法研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作以及章节安排 |
| 第二章 EMD方法原理及其在ECG信号处理中存在的问题 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 经验模态分解算法(EMD)原理 |
| 2.2.1 瞬时频率的概念 |
| 2.2.2 固有模式函数 |
| 2.2.3 经验模态分解算法(EMD) |
| 2.3 EMD算法的缺陷 |
| 2.4 EEMD分解及存在的问题 |
| 2.5 变分模式分解(VMD)及其缺陷 |
| 第三章 插值经验模态分解方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 幅值尺度的提出 |
| 3.3 自适应插值模式分解方法(IEMD) |
| 3.3.1 IEMD算法步骤 |
| 3.3.2 IEMD方法的特点 |
| 3.4 IEMD算法分解性能分析 |
| 第四章 基于IEMD心电信号自适应去噪算法研究 |
| 4.1 心电信号IEMD分量频率成分分析 |
| 4.2 基于IEMD算法的高频噪声去噪方法研究 |
| 4.2.1 去噪算法设计 |
| 4.2.2 高频噪声去噪算法效果验证 |
| 4.3 基于EMD的自适应ECG信号基线漂移消除方法设计 |
| 4.3.1 IMF分量频率指标的确定 |
| 4.3.2 基于EMD的消除ECG信号基线漂移算法 |
| 4.3.3 仿真结果分析与应用 |
| 第五章 基于hilbert-IEMD和香农能量的QRS波提取算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于香农能量和hilbert-IEMD的自适应双阈值R波检测算法设计 |
| 5.2.1 香农能量包络法提取R峰 |
| 5.2.2 Hilbert-IEMD自适应提取R波 |
| 5.3 Q,S点的IEMD方法判断 |
| 5.4 基于香农能量和hilbert-IEMD算法的QRS波检测 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（8）外加激励信号下寒地水稻植物电信号响应特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究动态和趋势 |
| 1.2.1 电信号在植物体内的生理效应以及信号分析的国内外研究现状 |
| 1.2.2 不同环境因子下植物电信号的传导和特征变化的国内外研究现状 |
| 1.3 研究目标、内容和技术路线 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 研究方案和技术路线 |
| 2 植物电信号的基础理论和研究方法 |
| 2.1 植物电信号与测量技术 |
| 2.2 植物电信号的预处理 |
| 2.3 植物电信号降噪方法研究 |
| 2.3.1 小波阈值降噪 |
| 2.3.2 无偏风险阈值去噪 |
| 2.4 植物电信号分析方法及其应用 |
| 2.4.1 植物电信号的时域分析 |
| 2.4.2 植物电信号的频域分析 |
| 2.4.3 植物电信号的时频域分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多通道植物电信号采集系统的设计 |
| 3.1 采集电极的选择 |
| 3.2 信号调理模块的选择 |
| 3.3 数据采集卡的选择 |
| 3.4 数据采集上位机的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 不同光照强度下植物电信号响应特性的研究 |
| 4.1 试验材料与方法 |
| 4.1.1 试验装置与材料 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 植物电信号的初步分析 |
| 4.2.2 植物电信号的时频分析 |
| 4.2.3 植物电信号在叶片上的传播特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 不同土壤含水率下植物电信号响应特性的研究 |
| 5.1 试验材料与方法 |
| 5.1.1 试验装置与材料 |
| 5.1.2 试验方法 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 植物电信号的初步分析 |
| 5.2.2 植物电信号的时频分析 |
| 5.2.3 植物电信号在叶片上的传播特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 不同强度的激励信号作用下的植物电信号响应特性的研究 |
| 6.1 试验材料与方法 |
| 6.1.1 试验装置与材料 |
| 6.1.2 试验方法 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 植物电信号的初步分析 |
| 6.2.2 植物电信号的时频分析 |
| 6.2.3 植物电信号在叶片上的传播特性 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 个人情况 |
| 教育背景 |
| 科研经历 |
| 在学期间发表论文 |
（9）航天服上肢关节人服耦合特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 航天服关节活动性 |
| 1.2.2 人体关节运动特性 |
| 1.2.3 航天服工效评价方法 |
| 1.2.4 国内外研究动态的启示 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 研究目标 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 人服耦合有限元建模与仿真 |
| 2.1 航天服关节结构与参数化建模 |
| 2.1.1 航天服及关节结构简介 |
| 2.1.2 参数化几何模型的建立 |
| 2.2 人服耦合有限元模型 |
| 2.2.1 有限元模型的建立 |
| 2.2.2 有限元计算结果 |
| 2.2.3 关节力矩测试实验验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 人服耦合骨肌生物力学建模 |
| 3.1 人体上肢结构及运动特性 |
| 3.1.1 人体上肢关节与运动 |
| 3.1.2 人体上肢肌肉 |
| 3.2 人服耦合骨肌生物力学模型 |
| 3.2.1 人体骨肌生物力学建模原理 |
| 3.2.2 Open Sim简介 |
| 3.2.3 模型建立 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 人服系统上肢负压舱试验 |
| 4.1 人服耦合模型验证 |
| 4.1.1 试验方法及设备 |
| 4.1.2 实验测量与仿真计算结果 |
| 4.1.3 数据对比与误差分析 |
| 4.2 人服匹配因素试验研究 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 试验结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 人服系统上肢着服实验 |
| 5.1 上肢典型动作实验研究 |
| 5.1.1 实验方案 |
| 5.1.2 实验设备及使用 |
| 5.1.3 实验步骤 |
| 5.1.4 测量结果与模型预测 |
| 5.2 可达域实验研究 |
| 5.2.1 实验方案 |
| 5.2.2 实验结果与数据分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
（10）直线型超声电机机电参数测试系统构建与精度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 直线型超声电机的发展与应用 |
| 1.2.1 直线型超声电机的发展 |
| 1.2.2 直线型超声电机的应用 |
| 1.3 直线型超声电机测试技术研究现状 |
| 1.3.1 零部件模态 |
| 1.3.2 驱动电参量 |
| 1.3.3 机械特性 |
| 1.3.4 瞬态特性 |
| 1.4 本课题研究意义及主要研究内容 |
| 第二章 直线型超声电机机电参数测量原理及方法实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于机械振动的V形直线型超声电机动态特性测试 |
| 2.2.1 微观激光位移传感器测量原理 |
| 2.2.2 定子触头振动幅度测量实现方法 |
| 2.3 基于机电耦合的V形直线型超声电机动态特性测试 |
| 2.3.1 阻抗测量原理 |
| 2.3.2 阻抗测量实现方法 |
| 2.4 直线型超声电机驱动电信号测量原理 |
| 2.4.1 驱动电压峰值及有效值计算 |
| 2.4.2 驱动电信号相位差及频率计算 |
| 2.4.3 直线型超声电机输入功率计算 |
| 2.5 直线型超声电机机械特性测量原理及实现方法 |
| 2.5.1 直线型超声电机输出推力测量原理及实现方法 |
| 2.5.2 直线型超声电机输出速度测量原理及实现方法 |
| 2.6 直线型超声电机机电参数信号预处理分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 直线型超声电机机电参数测试系统硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测试系统硬件设计方案 |
| 3.3 数据采集卡选型与触发电路设计 |
| 3.4 直线型超声电机微观位移与宏观位移测量 |
| 3.4.1 微观激光位移传感器选型 |
| 3.4.2 定子触头振动信号调理电路 |
| 3.4.3 微观激光位移传感器的标定 |
| 3.4.4 宏观激光位移传感器选型 |
| 3.5 直线型超声电机驱动电信号测量 |
| 3.5.1 霍尔电流传感器选型 |
| 3.5.2 超声电机驱动电流测量电路 |
| 3.5.3 霍尔电流电流传感器的标定 |
| 3.5.4 超声电机驱动电压测量电路 |
| 3.5.5 电压测量电路的标定 |
| 3.6 直线型超声电机堵转推力测量 |
| 3.6.1 拉压力传感器选型 |
| 3.6.2 拉压力传感器测量电路 |
| 3.6.3 拉压力传感器的标定 |
| 3.7 直线型超声电机换向电路 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 直线型超声电机机电参数测试系统软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测试系统软件测试方案 |
| 4.3 软件系统的构成 |
| 4.3.1 用户登录模块设计及测试项目选择模块设计 |
| 4.3.2 数据采集模块设计 |
| 4.3.3 数据分析模块设计 |
| 4.3.4 智能信号发生器的设计与实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 直线型超声电机机电参数测试系统试验与结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微观激光位移传感器测量V形直线型超声电机动态特性 |
| 5.3 虚拟阻抗分析仪测量V形直线型超声电机动态特性 |
| 5.4 V形直线型超声电机瞬态特性分析 |
| 5.4.1 变频定压下的V形直线型超声电机瞬态特性 |
| 5.4.2 定频定压下的V形直线型超声电机瞬态特性 |
| 5.5 V形直线型超声电机机械特性测试分析 |
| 5.5.1 V形直线型超声电机堵转推力测量 |
| 5.5.2 V形直线型超声电机推力与速度关系研究 |
| 5.6 V形直线型超声电机稳态电参量特性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 直线型超声电机机电参数测试系统精度研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 应用理论的误差研究 |
| 6.2.1 速度共振与位移共振表征谐振频率特性的误差分析 |
| 6.2.2 非整周期采样导致的真有效值法计算正弦信号有效值误差分析 |
| 6.2.3 非整周期采样导致的真有效值法计算正弦信号有功功率误差分析 |
| 6.2.4 零相位滤波误差分析 |
| 6.3 直线型超声电机机电参数测试系统硬件部分的精度研究 |
| 6.4 直线型超声电机机电测试系统的可重复性精度研究 |
| 6.5 输出推力测量方法测试精度研究 |
| 6.6 阻抗特性与驱动电参量相关参数对比测试精度研究 |
| 6.6.1 测试系统与阻抗分析仪测量结果相比较 |
| 6.6.2 测试系统与示波器测量结果相比较 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
四、电信号特性测量与设备（论文参考文献）
- [1]基于超快光学技术的实时测量系统研究[D]. 白卓娅. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]脉搏波特征参数提取方法的研究[D]. 郑铱. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]基于日盲区的城市轨道交通弓网电弧检测系统的研制与应用[D]. 于晓英. 兰州交通大学, 2021
- [4]光载射频信号处理若干技术及应用研究[D]. 陈光. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]人体肌肉力量测量系统的设计[D]. 蔺雨露. 内蒙古大学, 2021(12)
- [6]基于稀疏优化的运动想象脑电解码方法研究[D]. 张绍荣. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [7]基于IEMD的ECG去噪和QRS提取算法研究[D]. 郭树言. 中北大学, 2021(09)
- [8]外加激励信号下寒地水稻植物电信号响应特性的研究[D]. 孙政波. 黑龙江八一农垦大学, 2021
- [9]航天服上肢关节人服耦合特性研究[D]. 何剑. 湘潭大学, 2020(02)
- [10]直线型超声电机机电参数测试系统构建与精度研究[D]. 唐慧. 江苏大学, 2020(02)