Independently controllable dual‐band microstrip bandpass filter using quadruple‐mode stub‐loaded resonator

In this article, a quadruple‐mode stub‐loaded resonator (QM‐SLR) is introduced and its four modes are excited using a simple approach, which can provide a dual‐band behavior. By changing the length of the loaded stubs, independently tunable transmission characteristics of the proposed quadruple‐mode stub‐loaded resonator were extensively described for filter design. Moreover, microwave varactors were adopted to represent the length variation of the loaded stubs for the dual‐band tunability. The equivalent circuit modeling of the open stub with microwave varactor was given and discussed. Then, adopting the compact quadruple‐mode stub‐loaded resonator with three varactors, an independently controllable dual‐band bandpass filter (BPF) was designed, analyzed, and fabricated. Its separated bandwidths and transmission zeros can be tuned independently by changing the applying voltage of the microwave varactors. A good agreement between simulated and measured results verified the design methodology. The proposed filter possesses compact size, simple structure, and excellent dual‐band performances. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 26:602–608, 2016.     

The design and test of dual/triple‐mode bandpass filter based on temporal coupled‐mode theory

In this article, the design and test of both a K‐band dual‐mode bandpass filter (BPF) pair and a K‐band triple‐mode BPF are presented based on N‐mode temporal coupled‐mode theory (CMT). The expressions of transmission and reflection responses are analytically derived. All the parameters in the expressions have clear physical meanings and are easily optimized to reach the required filter performance. Aided by eigenmode simulations, concrete structures of the three integrated BPFs are designed and optimized to approach the calculated physical parameters. After the fabrications and measurements of the three BPFs, extended upper/lower stopband with high stopband rejections are achieved, and by increasing the number of resonant modes, improved frequency selectivity and better passband flatness are obtained. The analytical analysis well predicts the simulation and measurement results, which provides an efficient way for BPF designs. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 26:609–622, 2016.     

改进粒子滤波在汽轮机故障诊断中的应用

针对汽轮机的振动信号容易受到较为复杂的随机噪声污染,提出了一种改进粒子滤波的振动信号降噪方法;首先建立采集振动信号的数学模型,将其作为粒子滤波的状态方程;然后利用小波分析提取采集振动信号的背景噪声,将其和状态信号一起作为观测信号,得到观测方程,把降噪问题转化成在状态空间模型下的滤波问题;由于采用序贯重要性采样的粒子滤波存在着样本退化问题,在重采样阶段采用了一种权值排序、优胜劣汰的重采样算法,就是对各粒子的归一化权值从小到大的排列顺序,并根据权值方差大小淘汰粒子,从而得到了改进的粒子滤波算法,在一定程度上解决了标准粒子滤波的退化问题;进而运用改进粒子滤波算法对振动信号进行降噪处理,降噪前信号和降噪后信号分别通过小波包分解系数求取频带能量,根据各个频带能量的变化提取故障特征向量浓缩了汽轮机振动故障的全部信息,对提取的故障特征向量应用诊断识别算法进行故障模式识别;通过对比降噪前信号和降噪后信号的故障诊断识别率,证明了改进粒子滤波在汽轮机故障诊断中的应用效果更佳。     

基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计

常见的开路短截线和阶跃阻抗结构在微带低通器设计中较为成熟,但是这些结构的低通滤波器受到寄生通带的影响,阻带不够宽;提出了一种基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计方法,利用计算机仿真软件ADS,对常见的阶跃阻抗低通滤波器进行结构改进;该方法将低通滤波器设计指标重点分为滚降率和宽阻带抑制两部分,分别利用椭圆滤波器和巴特沃斯滤波器的本身特性实现设计目的,最后进行级联优化;此结构综合设计方法简单严谨,易于实现,改进的低通滤波器性能优越,实现了宽阻带的设计需求,通带0~3 GHz,插入损耗<0.5 dB,阻带4~12 GHz,抑制>45 dB。     

基于子带SDL的LCMV宽带波束形成性能分析

对子带阵元延迟线 （SDL）波束形成器的线性约束最小方差（LCMV）宽带自适应波束形成算法进行了性能分析 。推导了子带LCMV算法的输出信干噪比（SINR）的解析表达式,对比了子带LCMV算法和全带 LCMV算法的阵列响应性能,以及阵元数量、输入信噪比（SNR）和阵元间距对输出SINR的影 响,并分析了子带滤波器组的参数对子带LCMV输出SINR性能的影响。仿真结果表明子带LCMV 算法可有效提高性能,并可在不降低性能的条件下降低阵元需求。     

图像中椒盐噪声去除算法研究

为了有效地去除数字图像中的椒盐噪声,提高图像质量,本文 在分析一些典型消除噪声方法的基础上,给出了一种新的椒盐噪声去除算法。首先,针对椒 盐噪声的特点,设计了一种基于动态窗口和邻域像素统计信息的噪声检测算法,有效地区分 了噪声点与非噪声,然后对检测出的噪声点,采用改进的自适性的中值滤波算法进行噪声滤 除,在滤波算法中加入了窗口大小自适应控制和滤波值调优策略。实验表明：该方法不仅能 去除图像中的椒盐噪声,而且能有效地保护图像的细节特征,对于高密度噪声的图像去 除噪声的效果比其他方法更优。     

基于静息态fMRI低频振幅的首发抑郁症与功能脑区关联研究

利用功能磁共振成像(Functional magnetic resonance imaging, fMRI)技术,研究静息态下首发抑郁症患者脑功能的改变。 采用Siemens3.0T磁共振仪对5名首发抑郁症患者和1名性别年龄相仿的正常对照志愿者进行 静息态fMRI采集,采用低频振幅（Amplitude of low frequency fluctuation, ALFF）的 方 法分析数据,进行双样本t检验后分析静息态脑功能的差异。结果发现,抑郁症组大脑 左侧小脑6区、左侧颞下回、双侧尾状核、右侧舌回、左侧眶部额上回、右侧中央沟盖、右 侧前扣带和旁扣带脑回、右侧额中回、右侧岛盖部额下回、右侧补充运动区、左侧顶上回、 右侧中央后回、右侧背外侧额上回ALFF降低。首发抑郁症患者大脑的额叶、颞叶、扣带回及 尾状核等位置存在功能异常,这些区域的异常与情绪、认知、记忆等领域有关,与抑郁症息 息相关。     

图谱法脑部MRI图像自动分割技术发展及应用

脑部MRI图像自动分割是计算机技术运用于医学上的一个典 型工作,脑部图像分割技术对于人类研究脑部疾病具有重要意义。虽然有一些非常广泛应用 的图像分割方法,如阈值法、区域增长法、聚类法等,但在脑部MRI图像分割中,这些方法 都 没有图谱法具有更为实际的医学研究与临床价值。本文回顾了脑部图像配准、分割的发展历 程,介绍了图谱分割算法的发展及基本原理,以及当前比较前沿的多图谱分割系统的组成和 应用。最后本文对图谱法脑部自动分割在实际临床医学中的应用前景作了总结和展望。     

乳腺MRI图像肿块分割的分段比较与方法研究

计算机辅助诊断通过对乳腺磁共振成像( MRI)中肿块区域的自动分割和测量为医生提供定量的诊断依据。对分割过程中不同阶段的多种算法进行实验对比,以此探索更具稳定性和准确性的分割方案：空间模糊C均值( sFCM)聚类算法在肿块的初始定位中具有抗噪声能力和稳定性强的优点,而GVF snake模型在精细分割中对局部轮廓具有较好的收敛性;结合两种算法,并运用MRI序列帧间灰度分布相似、肿块位置/形状相近的原理,最终提高整个序列的分割精度与稳定性。     

非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究

为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参数运动控制模型,并利用4阶、5阶Runge-Kutta算法对能量采集器的非线性振动特性进行了数值模拟;利用谐波平衡法计算获得了能量采集器的幅频响应方程,数值分析了激励频率、激励幅值以及磁铁间距等对系统非线性振动特性的影响,发现双稳态运动可以极大地提高能量采集器的频率响应范围和能量采集效率,并且能量采集器在低频、低幅值激励情况下可以产生大幅值周期运动;最后,通过实验对数值计算结果进行了验证.