对慢性阻塞性肺病遵医行为干预的评价研究

为消除串扰,采用混沌脉冲位置调制(CPPM)构造每个超声换能器的编码激励发射序列,相关分析法被用于识别回声序列.回声序列的相关特性决定超声测距的准确性和精度,回声序列的能量影响超声测距的最远可测距离.为使回声序列的相关特性和能量最优,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)优化了CP-PM发射序列.用小波变换分析了优化后发射序列及回声序列的特点,得到了影响回声序列相关特性和能量的因素.该法在两路Polaroid 600系列静电超声换能器测距系统中获得了验证.     

超声扩频测距系统数学建模

对超声扩频测距系统的数学建模问题进行了研究.首先,利用直流-直流(DC-DC)升压模块构造了超声换能器的发射与回声接收电路;其次,利用自回归滑动平均(ARMA)模型建立了此超声测距电路的输入-输出传递函数,并通过实验验证了传递函数的准确性.此模型的建立可便于超声扩频测距系统对脉冲编码和调制方式的选择,省去了繁琐的硬件验证.     

超宽带通信中的伪混沌脉冲位置调制

提出了一种新的适于超宽带脉冲通信的伪混沌脉冲位置调制方式(PCPPM),该方式采用符号动力学对混沌脉冲位置调制方式(CPPM)进行了改进,作为载波的脉冲串的相邻脉冲之间的间隔由混沌映射的符号动力学特性确定,采用脉冲位置调制方式对二进制符号进行调制.系统可以在无辅助握手的情况下获得同步.与CPPM相比,其降低了对脉冲间距的测量精度要求,适合数字方式实现.由丁系统输出的脉冲间隔是随机分布的,具有近似噪声的频谱特性,最后对系统的性能进行了分析和仿真.     

消除数字闭环光纤陀螺串扰的多态调制方法

针对数字闭环光纤陀螺中由串扰引起的死区问题,本文提出了一种新的在不同调制深度下消除串扰的多态调制方法。根据数字闭环光纤陀螺调制解调的原理,建立了调制序列与解调序列的相关函数,当该相关函数为零时,可以获得多态调制序列中φm与2π-φm的比例关系,从而获得了不同调制深度下消除串扰的多态调制方案。对不同调制深度下构造的多态调制方案进行实验测试,结果表明,本文提出的数字闭环光纤陀螺多态调制方案能消除由串扰引起的死区问题。     

无线激光DH-PIM室内通信系统性能分析

研究了加性高斯白噪声和多径码间串扰下采用双头脉冲间隔调制(DH-PIM)的无线激光室内通信系统的性能,对DH-PIM系统的符号结构、带宽、差错率特性等方面进行了分析,并与OOK,PPM和DPIM调制方式做了比较。     

混沌超宽带雷达信号的应用研究

混沌信号是一种类随机性信号,具有极强的抗干扰性和极低的截获概率,越来越多地应用在雷达领域.混沌序列具有白噪声统计特性、较理想的自相关和互相关特性以及产生简单、抗干扰能力强等特性.文中针对混沌幅度调制、混沌脉冲位置调制和混沌脉冲位置与脉冲相位复合调制的雷达信号在超宽带雷达中的应用进行了分析,并对混沌超宽带雷达的特点、实现方法进行了阐述.     

混沌在超宽带雷达中的应用

随着混沌理论的发展,混沌技术越来越多地应用在雷达领域.混沌序列由确定性系统产生,却有着随机序列的特性,具有白噪声统计特性、较理想的自相关和互相关特性以及产生简单、抗干扰能力强等特性.针对混沌幅度调制的高斯脉冲序列信号和基于混沌的脉冲位置调制方式在超宽带雷达中的应用进行了阐述,并提出混沌超宽带雷达实现方案.     

紫外分离双脉冲位置调制误码性能分析

基于紫外非视距(NLOS)单次散射信道传输模型,分析了用于无线紫外光通信的分离双脉冲位置调制(SDPPM)方案的误码性能.介绍了SDPPM调制方案的符号结构,将该调制方案与开关键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)和双脉冲位置调制(D-PPM)在带宽需求、功率需求方面进行比较.利用光子计数方法,研究了无背景辐射噪声条件下SDPPM的误符率(SER).对PPM、D-PPM和SDPPM紫外通信系统的误码性能进行仿真,分析路径损耗对其影响.结果表明,SDPPM在信源比特分组长度n为5和6 bit时获得了带宽需求与功率需求的较好平衡.当SER达到10-4时,有效通信距离比D-PPM长20 m左右.同时,SDPPM调制方案降低了紫外光散射通信中因多径色散造成的码间串扰(ISI).     

无线光通信中的定长数字脉冲间隔调制

针对脉冲位置调制(PPM)需要符号同步和数字脉冲间隔调制(DPIM)符号长度不固定所引起的问题,提出了一种新的定长数字脉冲间隔调制(FDPIM)。给出了相应的编码结构,并分析了平均功率效率和带宽需求。在弱湍流信道模型下推导了定长数字脉冲间隔调制的误包率,并与开关键控(OOK)、脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制等调制方式进行了比较分析。结果表明,定长数字脉冲间隔调制的误包率劣于脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制,但明显优于开关键控的误包率。虽然定长数字脉冲间隔调制的带宽要求较高,但不需要符号同步,相对于脉冲位置调制系统,实现的复杂性大大简化;相对于数字脉冲间隔调制,其符号长度固定,不会出现因符号时隙个数不固定所引起的调制器等待或缓冲器溢出问题。     

基于混沌脉冲开关键控的超宽带通信方案

该文基于混沌脉冲位置调制(CPPM)提出了一种新型可用于超宽带冲击无线电(UWB-IR)的通信方案混沌脉冲开关键控。该方案克服了混沌脉冲位置调制方法存在的问题,具有保密性好、可靠性高、设备的实现更加简单等优点。分析和仿真表明,在非理想定时情况下,该文提出的新系统具有比CPPM更好的解码性能。     

基于伪随机序列自相关性的新型超声波测距系统

针对传统超声波传感器存在受环境因素影响大、抗干扰能力差等缺陷,提出了一种新型超声波测距系统的设计方法.该超声波测距系统基于伪随机序列自相关性原理,采用模块化设计,可准确地测量出超声波的传播速度和渡越时间,进而计算出障碍物的距离.采用低功耗,高性能的TMS320VC5509A DSP作为信息处理器,采用基于快速傅里叶变换(FFT)的相关判别算法,有效地提高了实时性.改进了超声波接收电路,采用高速绝对值电路代替传统的检波电路,可高效地从接收到的超声波信号中解调出伪随机序列.根据所设计的超声波测距系统的工作原理,提出了适用于该系统的误差校正方法.在干扰存在的情况下,进行了性能测试实验,实验结果表明,该超声波测距系统的测距误差在1.8%以内,具有良好的抗干扰性.     

基于相关法的竖管内置式超声流量测量设计

针对特定环境下,在管外壁安装探头不便的情况,设计了将探头内置在管内与流动方向平行的超声波流量测量方式和相应装置,在计算时间差时,采用相关法计算时间差,相关法本身具有一定的滤波去噪特性,提高了时间差的测量精度。系统硬件设计了超声波发射、接收及放大电路,采用高速模数转换器数字化接收信号。实验表明,电路产生的脉冲幅度高、宽度窄,能有效地激励超声换能器。波形进行采样相关处理后的计算值与实际值误差很小,提高了所求时间差的精度,从而更好的进行流量计算。     

基于VC＋＋的超声探伤仪接收端测试系统

为确保超声探伤仪在探伤过程中的可靠性,提高其检测数据的可信度,基于VC＋＋平台,以工控机为核心,设计了一款超声探伤仪接收端性能参数检测系统,实现了探伤仪接收端各项特性参数的检测。系统采用PCI-5124采集卡对测试接收端的输入输出信号进行采集,并实现界面设计和采集卡驱动程序以及各项参数检测方法的研究与设计。测试结果表明：系统很好地实现了接收端放大器的频率响应带宽、输入阻抗、等效输入噪声、动态范围、串扰度、阻塞时间等参数的检测。     

Finite-Difference Time-Domain Analysis of Electromagnetic Modes Inside Printed Coupled Lines and Quantification of Crosstalk

Detailed analysis of mode structures inside coupled microstrip lines and their correlation with crosstalk between traces has been performed. The use of finite-difference time-domain and singular value decomposition methods for modal identification followed by cross correlation for crosstalk prediction is demonstrated in this paper. The combination of these methods is robust, versatile, and ideal for pulsed applications in an inhomogeneous, anisotropic multilayer substrate with complex 3-D structures. Moreover, all possible modes are extracted in a single analysis. This novel approach provides a quantitative measurement of crosstalk by establishing correlation between modes evolving inside the source line and the field waveforms coupled with the victim line. The effects of line topology, material properties, and pulse characteristics are examined. At the near end, transverse electromagnetic mode of the source line dictates coupling; however, as the pulse advances, the higher order transverse magnetic mode dominates and exhibits significant contribution to the evolution of the waveform coupled with the victim line at the far end, which is confirmed by cross correlation. This paper has physical significance in devising systems for suppressing unwanted modes responsible for crosstalk and radiation leakage due to fast pulses.      

编码激励技术在医学超声内窥镜中的实现

为了提高医学超声内窥镜系统的探测深度和成像质量,将广泛应用于雷达系统的编码激励技术引入到超声成像系统中,采用编码脉冲信号激励超声换能器,以增加超声发射功率,提高回波信号信噪比.在分析编码激励原理和超声换能器暂态工作特性的基础上,设计并实现了超声信号的4 bit Barker编码脉冲发射.实验中,激发电路输出的编码激励信号与超声换能器的暂态工作特性吻合;玻璃杯壁的反射超声回波信号,具备编码特征,与Matlab仿真结果相同,且幅度较强.     

作波分复用AWG同频串扰的相关特性及理论研究

本文讨论了光信号在阵列波导光栅（AWG）中同频光电流串扰的自相关函数,从理论上探讨了同频串扰的自相关系数,研究了相关系数与同频串扰引起延时的关系,及同频串扰噪声功率和串扰的极化方向的关系,得到了相关系数R_F与AWG延时时间τ、记录值n之间的关系曲线.数值计算表明:串扰延时使AWG的传输信号存在负相关、弱相关、正相关,其串扰延时对记录长度的影响呈周期性变化.     

脂肪-肌肉组织超声衰减特性的研究

基于超声脉冲反射原理,对脂肪-肌肉联合体沿纤维不同方向传播时的声速及其衰减规律进行研究。得到了超声波在组织中的衰减系数及声速值。实验结果表明:超声波沿不同纤维传播时,衰减系数和声速有所不同,即顺纤维传播的声速略大于横纤维方向传播,而横纤维方向传播的衰减系数则明显大于顺纤维方向。研究发现衰减系数及声速均具有随水分含量变化的特征,这对提高组织结构辨识能力,研究浅表软组织结构状态变化及临床应用提供实验依据。     

回转式超声振动减摩试验机构的研究

初步分析了超声振动与减摩作用的关系，设计并研制了回转式超声振动减摩试验机构，进行了试验，得出了试验机构在不同振动频率下，输入电压和系统摩擦力矩的关系，为进一步的研究奠定了基础。     

基于超声波风速风向测速算法研究

超声波在空气中传播时,顺风与逆风时会存在一个速度差。在同等声程下,通常测量风速的方法是相关法和相位差测量方法。该文通过比较两种方法的优缺点,提出了一种新的改进算法来测风速,将相关法和相位差算法结合,并通过仿真来验证算法优越性。     

Ultrasonic texture motion analysis: theory and simulation

A theoretical model was previously developed to evaluate the relationship between the dynamics of ultrasonic speckle and its underlying tissue. The model is divided into an instrumental part represented by the point spread function (in the far field) of the ultrasonic apparatus and a moving tissue component described by a collection of scatterers. By computing the convolution of these terms and then the envelope, one obtains a simulated ultrasonic speckle pattern sequence which shows speckle motions closely linked to the tissue dynamics when small motion amplitudes are involved. Here, a theoretical study of the correlation between various linear transformations of the tissue and the corresponding ultrasonic speckle motions is performed, based on a 2D extension of the envelope cross-correlation analysis of a narrow-band Gaussian noise. In the linear scan case, obviously, tissue translation generates an identical speckle translation. However, tissue/speckle motion correlation decreases with increasing rotation and/or biaxial deformation, lateral deformation (perpendicular to the beam propagation axis) being much less sensitive. With respect to the transducer frequency, the rotation and the axial deformation of the tissue show a better relationship with their respective speckle motion at lower frequencies while lateral deformation correlation is independent of the pulse frequency. With respect to beam (pulse) size parameters, tissue/speckle correlation decreases with rotation when a wide ultrasonic beam is used while the axial deformation correlation decreases with the axial duration of the pulse. This study sets the ground for the development of an ultrasonic strain gauge particularly useful for the assessment of biomechanical soft tissue and fluid flow properties based on speckle tracking.