Identification of heavy metal-contaminated Tegillarca granosa using laser-induced breakdown spectroscopy and linear regression for classification

Tegillarca granosa (T. granosa) is susceptible to heavy metals, which may pose a threat to consumer health. Thus, healthy and polluted T. granosa should be distinguished quickly. This study aimed to rapidly identify heavy metal pollution by using laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) coupled with linear regression classification (LRC). Five types of T. granosa were studied, namely, Cd-, Zn-, Pb-contaminated, mixed contaminated, and control samples. Threshold method was applied to extract the significant variables from LIBS spectra. Then, LRC was used to classify the different types of T. granosa. Other classification models and feature selection methods were used for comparison. LRC was the best model, achieving an accuracy of 90.67%. Results indicated that LIBS combined with LRC is effective and feasible for T. granosa heavy metal detection.     

一种水下主动探测系统的模拟预处理机设计

模拟预处理机是水下主动探测系统的关键部件。针对水下主动探测系统的应用，设计了一种模拟预处理机．该电路采用分级放大结构，并使用两级滤波器对信号进行滤波处理，在达到对信号放大倍数要求的同时避免了放大器自激．采用噪声性能好的AD867X系列芯片有效抑制了电路噪声对信号的影响。分析了该模拟预处理机的工作原理，给出了电路结构图，选择了芯片，调试检测结果表明，电路工作正常，性能指标达到要求。     

一种扩展水下扩频信号多普勒容限方法

扩频信号的模糊函数图呈图钉型,对多普勒频移比较敏感,影响了扩频信号的使用性能.本文分析了扩频信号的多普勒敏感性问题,提出了一种基于回波预处理的方法.首先将回波信号经过正交混频得到零中频I,Q通道信号,然后将零中频I,Q通道信号送入多普勒预处理系统进行处理,通过时间延迟处理方法得到的2个输出信号,分别经过匹配滤波器后再进行合并处理,脉压输出相关函数中不含多普勒频移和时间乘积,消除了多普勒频移对匹配滤波器输出的影响.数值仿真证明了该方法的有效性,且具有实现简单,运算量小的优点.     

基于四阶累积量的波束域MUSIC方法

在非白噪声背景下,基于二阶统计量的高分辨方法性能较差.基于四阶累积量的高分辨方法能较好地抑制空间高斯噪声,但其运算量较大.为了解决这一矛盾,文章提出了一种基于四阶累积量的波束域MUSIC方法.仿真分析和实验结果表明,与阵元域四阶累积量MUSIC方法相比,论文所提方法降低了分辨门限,减小了估计偏差和均方根误差,同时减小了运算量.     

基于小波分析的低截获信号检测方法研究

在鱼雷技术发展中,低截获概率技术(LPI)的采用大大提高鱼雷的作战能力,同时也对截获信号提出了更高的要求。本文将基于小波分析的检测方法,具体对有效的低截获特征信号信号进行检测,相比于短时傅里叶变换的基础上,采用Daubechies5小波对信号进行分解变换,证明小波分析方法的有效性及优越性。     

基于小波分析的低截获信号检测方法研究

在鱼雷技术发展中,低截获概率技术(LPI)的采用大大提高鱼雷的作战能力,同时也对截获信号提出了更高的要求.将基于小波分析的检测方法,具体对有效的低截获特征信号信号进行检测,相比于短时傅里叶变换的基础上,采用Dau-bechies5小波对信号进行分解变换,证明小波分析方法的有效性及优越性.     

基于改进截断正态概率模型的机动目标跟踪算法

机动目标模型是水下目标跟踪的关键,在分析截断正态概率密度模型的基础上,利用前2个时刻的观测值与状态估计偏差,对该模型机动加速度与其方差的自适应关系重新进行修正,给出了一种基于改进截断正态概率密度模型的机动目标跟踪算法.该算法避免了加速度极限值的预先设定问题,从而提高了对机动目标状态估计的精度.仿真结果表明,该算法在跟踪水下机动目标时具有良好的跟踪性能.     

水下航行器流噪声分析及软件设计

文中针对水下航行器目标远程探测的需要,分析研究了流噪声的形成机理,给出了流噪声的分析方法,并根据实测流噪声数据格式设计研制了噪声数据分析软件.该软件分析精度高、易操作,可给出流噪声强度随航速变化的规律和功率谱等指标.应用该软件分析了水下航行器流噪声的实测数据,为水下航行器远程探测换能器的设计和安装提供了重要依据.     

适用于水声信道新的盲均衡算法及仿真

对于时变水声信道,由于随机相位失真,常数模算法(constant modulus algorithm,CMA)的误码性能将严重下降.在基于一种双模式盲均衡算法的基础上,提出了一种与相位相关的新的盲均衡算法(NCMA),并用QAM系统进行了计算机仿真.将仿真结果与双模式算法进行比较,显示出该算法性能优于双模式算法,能够达到对信号相位失真的恢复,并且收敛性能优于双模式算法.     

极坐标-直角坐标下水下目标跟踪算法及试验研究

在实际水下目标跟踪系统中,由声纳获得的速度量测是一个相对径向速度,并且量测噪声是非白的,为此提出了基于扩展量测和扩展状态的混合坐标系下水下目标跟踪算法。该方法把径向速度量测引入观测模型,提高了目标的状态估计精度和收敛时间;引入了扩充向量,克服了实际水下目标观测噪声非白的影响。提出了水下多目标跟踪水池试验方法。该方法应用静态长线阵和多目标信号源在水池实现了多目标和跟踪体之间的相对运动的模拟。水池试验结果表明所提出的方法性能明显优于基于量测转换跟踪方法(如MC方法),具有重大工程应用价值。