动态瞬时心率抗干扰检测算法设计

为了采集准确的心电信号,设计了一套基于瞬时心率信号抗干扰测量的方法,针对微弱并易受干扰的心电采样信号,进行有效地硬件以及软件滤波,通过软件数字滤波算法,得到真实的心率信号．实验结果表明,当运动状态稳定时,通过对采样信号脉宽限制及16个采样数据做滑动平均处理,得到的数据能够显示人体运动时的真实心率,数据波动正确的反映了心率状态,能够提供稳定准确的数值依据．     

主动磁轴承的神经网络辨识研究

简述了主动磁轴承的工作原理及数学模型,在传统系统辨识的基础上提出了基于BP神经网络的非线性辨识方案.通过闭环控制使转子稳定悬浮,并在控制器的输出信号中加入随机噪声,以使系统被充分激励.按照10 kHz的采样频率对磁轴承的I/O数据进行采样,以用于磁轴承特性的辨识.对某单自由度磁轴承的仿真表明,神经网络模型能够以很高的精度逼近磁轴承的输入输出数据,且对不同的输入信号有较好的泛化能力,验证了所提方案的有效性.     

基于无线通信的心电生理信号远程监护系统

为协助医师分析药物疗效和全面监控病人的康复过程,设计了移动医疗监护系统.该系统以生理信号之一的心电信号为例,基于无线通信技术进行监护终端的信号采集,使用高精度心电传感器通过ARM芯片控制心电信号采集,并利用GPRS网络和Internet网络将数据进行远程无线传输;在社区医院或远程监护中心,基于SOCKET套接字的网络应用程序,建立友好的可视化操作界面,在监护中心以SQL数据库对患者库和心电信息库进行组织和管理.对该系统进行了仿真实验,仿真结果显示,心电传感器采样频率为200 Hz时,满足奈奎斯特采样定理,采样精度达到了5 mV,能够将心电P、Q、R、S、T波形准确采样;使用ARM处理器可以高性能、低功耗、实时地对心电生理信号进行分析、报警;系统提供的心电波形回放和QRS波形检测等功能,可以扩展为相应的生理信号监护系统.      

基于重采样的终端区飞行轨迹可信聚类方法

为了准确掌握终端区空中交通流复杂多变的空间分布特征,有效评估、优化进离场程序,基于重采样技术研究了终端区三维真实飞行轨迹的聚类问题,提出了一种计算速度快、可扩展性强、可信度高的聚类方法.首先,结合重采样和主成分分析方法,将高维轨迹数据在保留飞行特征的前提下映射到低维空间;其次,基于Mean Shift方法建立飞行轨迹聚类分析与异常轨迹提取模型;最后,利用终端区的真实飞行轨迹数据进行实例验证,并分析模型中各个参数对聚类结果的影响.研究结果表明:该方法耗时0.004 s得到累计贡献率为96.16%的主成分,较好地逼近原始飞行轨迹数据;相较于层次聚类法,本文方法得到的飞行轨迹聚类结果具有更高的可信度,能够准确对应机场标准进场航线设置,并将相似度较低的飞行轨迹提取为异常轨迹.     

消除相互影响的基波及谐波相量测量算法

信号中含有谐波时,基波及谐波会相互影响到对两者的准确测量.鉴于此,本文提出能够同时测量基波及谐波,且能够消除两者相互影响的算法.首先,通过拓展泰勒模型,建立含有谐波的动态信号模型;然后,充分利用信号频域信息在同一数据窗中获得多个不同频点处的相量值,进而计算得到表示基波时变性和谐波分量的模型参数;最后,应用理想信号模型以及动车组实测数据来检验算法的性能.研究结果表明:虽然需要增加约5.4%的运算量,但本文算法能成功消除基波及谐波间的相互影响,对基波及谐波测量误差最大减小了21.3%,方差减小了2.7%.      

基于二级优化的OD需求反推模式的应用研究

准确的OD需求数据能提高交通规划的精度,因此,交通规划中重要的一环就是得到准确的OD需求数据.将二级优化的OD需求反推方法应用到真实的规划数据上,分析结果数据,验证二级优化方法的有效性.结果表明,使用二级优化方法反推OD需求时,反推的结果与实际流量的拟合度很高,误差也很小,能够满足交通规划对需求数据的要求.     

基于组态王的热工性能测试系统设计

以PC机作为上位机,组态王为工业组态软件,多路巡检显示仪对信号进行采集并通过RS232/RS485转换器与上位机通信实现数据传输,设计了热工性能测试系统.通过组态王设计人机界面,实现对温度、流量和压力信号的采集、存取和分析处理.该系统可实现采样参数设置、实时监控、实时曲线显示、报表数据查询打印等功能.实际运行情况表明,该测试系统界面友好、易于操作、数据传输稳定、运行可靠.     

GPS软件接收机高精度定位和测速的研究与实现

:在GPS软件接收机架构下,基于MATLAB软件平台.分析了捕获和跟踪方法.提出了一种仅利用采样数据计算伪距,并实现较高定位精度的方法.不直接测量某个历元的多普勒频移.而是测量在某一时间间隔内的多普勒频移之间的多普勒计数,实现高精度的测速.利用实际采集的GPS中频信号,通过仿真实验,实现了高精度定位和测速功能.实验结果表明,利用实际采集得到的GPS中频数据,在EGPS软件接收机架构下,完成GPS全部基带信号处理以及定位和测速等,完整实现了一个接收机的功能.     

激磁涌流的高频信号及对应答器干扰分析

在列车自动过分相时,牵引变压器产生的激磁涌流通过母排、轮对和钢轨回流到变电所,而在这个过程中激磁涌流可能会对应答器上行链路信号产生干扰.激磁涌流对应答器上行链路干扰的途径是应答器接收天线的耦合,要清楚了解其干扰,必须了解激磁涌流4.23 MHz附近信号分量,因此对激磁涌流高频信号的分析是非常有必要的.本文用Matlab软件对激磁涌流进行了仿真得到其仿真数据.然后,用LabWindows/CVI软件进行仿真数据加载并且对激磁涌流进行短时傅里叶变换（STFT）,得到激磁涌流4.23 MHz附近信号分量.最后,用FEKO软件进行激磁涌流对应答器上行链路信号的干扰仿真.研究结果表明激磁涌流含有4.23 MHz附近信号分量较小,不会对应答器上行链路信号产生干扰.     

基于小波变换的轨道不平顺信号分析

为消除轨检车速度不稳定对采集的轨道不平顺信号频谱分析的影响,利用Haar小波变换建立了原始信 号瞬时频率与Haar小波系数的关系,以计算瞬时频率.根据求取的瞬时频率对采样信号进行内插和重采样,再 对重采样信号进行傅立叶变换,即可得到消除了畸变的频谱.      

基于虚拟仪器的挖掘机液压状态检测系统设计

简要介绍了虚拟仪器及LabVIEW开发软件,应用LabVIEW软件,以NI公司信号调理模块和高性能多功能数据采集卡6024E为硬件基础,同时配合使用相应的传感器,设计了挖掘机液压系统的状态检测系统。该系统能够实现数据的采集、滤波、信号的分析、数据的存储、信息的查询等等。该系统检测功能完善,界面友好,使用简单、方便,无论是从功能上还是从经济上都比采用传统仪器具有很大的优越性,便于维修技术人员使用。     

组合定位系统中时间Petri网的应用方法研究

组合导航定位系统是智能交通系统中的重要组成部分,它综合运用微电子技术、数字信号处理技术等,通过最优滤波和数据融合得到连续可靠的定位数据.因为需要采集多个传感器的数据对时序控制要求严格,因此系统采用具有反馈设计的时间Petri网方法对软件流程进行动态监测和实时分析,大大提高了软件运行的可靠性.     

基于Rao-Blackwellised粒子滤波的岩石声发射信号去噪

针对声发射数据采集过程易受随机噪声干扰,提出了Rao—Blackwellised粒子滤波的信号降噪方法。在地震波模型的基础上,建立了声发射信号的状态空间模型。由于两者在某些方面有相通性,从而把降噪问题转为在状态空间模型下的滤波问题。首先,通过对构造信号的仿真实验,验证Rao—Black—wellised粒子滤波能够用于信号滤波;其次,利用Rao—Blackwellised粒子滤波,对石灰岩声发射信号进行降噪处理,并取得较好的滤波效果,从而为处理声发射数据提供一条新途径。     

单自由度磁悬浮系统无模型自适应控制的研究

针对单自由度磁悬浮系统的非线性及难以建立精确数学模型的问题，将全格式无模型自适应控制（FFDL-MFAC）方法应用于单自由度磁悬浮系统，首先，采用无模型自适应控制算法、伪梯度估计算法、伪梯度重置算法和单自由度磁悬浮系统的动态化数据模型，设计单自由度磁悬浮系统的控制器；然后，仿真分析MFAC控制参数对单自由度磁悬浮系统控制效果的影响及对阶跃响应信号、干扰信号和噪声信号的响应特性；最后，在磁悬浮球实验装置上进行实验验证. 研究结果表明:全格式无模型自适应控制方法只需采集单自由度磁悬浮系统在工作状态下的I/O数据，无需建立单自由度磁悬浮系统精确数学模型，通过设定全格式无模型自适应控制器参数即可使控制器具备良好的自适应性和鲁棒性，实现高精度稳定悬浮控制；与PID相比，FFDL-MFAC将系统的超调量降低了0.005，稳定悬浮位移的误差均方根减小了0.2607.      

用激光位移传感器检测轮对踏面缺陷

介绍一种自动检测铁路车辆轮对踏面擦伤及剥离的新方法．该方法用激光位移传感器获得踏面数据，通过纠偏、插值和运用经典的数据处理的中值滤波和边界搜索等方法对数据进行分析；通过对数据矩阵进行数字化处理，得到了轮对踏面损伤结果．运用VC 和Mat1ab语言编制出通用分析软件，功能包括轮对踏面的二维和三维图形显示、打印踏面擦伤和剥离的损伤尺寸等．     

天线运动参数的自动测量

天线运动参数如天线扇扫范围、天线扇扫速度、天线环扫速度等参数的测量通常采用手动计时器测量.提出了采用计算机及FPGA技术进行天线运动参数的自动测量,介绍了天线扇扫范围、天线扇扫速度、天线环扫速度的测量原理、实现方法并给出了测量电路的电路框图.分析了各参数的软件算法,并给出了计算公式.最后进行了测量误差分析,并给出了实际的测试结果.采用该测量系统减少了测量时间,简化了测量方法,提高了测量精度,解决了天线运动参数的自动测量问题.     

考虑频率波动的改进瞬时电压d-q分解算法

电压有效值的准确检测是分析电压暂降、波动和偏差的基础,是电压质量评估与抑制干扰首先要解决的重要问题.以单相电源为参考电压,采用60°延时方法构造虚拟的三相系统,借助d-q坐标变换可以对电压瞬时有效值进行计算.本文在该方法基本原理的基础上,分析了检测信号的频率波动对计算结果的影响,推导了频率波动误差公式,并在Matlab/Simulink平台下对推导结论进行了仿真验证,同时提出了基于u2d＋u2q项滤波和局部均值计算的改进算法.通过仿真对比改进算法与传统算法,结果表明,改进算法对频率波动信号电压有效值的计算更准确.     

信控交叉口交通参数与评价指标综合观测法

在研究分析信控延误与饱和流量的常用观测分析方法的基础上．提出了信控交叉口评价指标、设计参数综合观测、统计、分析的新方法。新方法采用摄(录)像或人工现场观测与计算机软件统计分析的方法,不仅能获得信控延误、停车次数、停车率、停车平均延误等与延误相关的信控交叉口评价指标的实测数据,还能获得车头时距、饱和流量、起动损失时间、交通量等信控交叉口设计与配时所需的交通参数,故简称为“综合”法。     

行程时间异常值处理方法研究

基于车牌识别数据可以得到较为准确的行程时间数据,但是由于识别系统自身原因、驾驶员路径选择行为、停车行为等因素的影响,行程时间数据中存在不少的异常值,剔除异常值才能将所得数据应用于实际研究和服务.在详细分析了行程时间异常值产生原因的基础上,提出了基于异常值数据表现以及行程时间分布特征的异常值剔除方法,最后以北京市的车牌识别系统数据为例,验证了方法的适用性.