多传感节点生理信息检测系统设计

本设计主要对人体体温、心率和血氧值进行提取分析,对系统组成中的电源模块、光源驱动模块和光电接收模块、红外温度模块、心电信号提取模块和无线传输模块进行了硬件设计.采用过采样技术对心电信号进行提取,提高了信号的稳定性和连续性.实验结果表明,该设计电路结构简单,稳定性好,测量精度高,功耗低,能够满足日常监测要求.     

用于不均衡数据集分类的KNN算法

针对KNN在处理不均衡数据集时,少数类分类精度不高的问题,提出了一种改进的算法G-KNN。该算法对少数类样本使用交叉算子和变异算子生成部分新的少数类样本,若新生成的少数类样本到父代样本的欧几里德距离小于父代少数类之间的最大距离,则认为是有效样本,并把这类样本加入到下轮产生少数类的过程中。在UCI数据集上进行测试,实验结果表明,该方法与KNN算法中应用随机抽样相比,在提高少数类的分类精度方面取得了较好的效果。     

基于新过采样方法的APF电流THD测量

电流总谐波畸变率(THD)是有源电力滤波器(APF)的一项重要性能指标,工业现场一般要求APF补偿后电流THD<5%ao实验发现A/D转换引入的噪声对THD测量影响极大,其误差可达200%,不能满足应用要求.针对大功率电力电子装置采样频率低和THD测量对采样信号信噪比要求高的特点,提出一种新的过采样方法,对其进行原理分...     

基于电流采样冗余比较永磁同步电机控制

电流采样的准确性对永磁同步电机(PMSM)闭环控制至关重要,大功率PMSM控制器的工作电磁环境非常恶劣,A/D采样非常容易引入开关噪声,导致电流采样波形含有丰富的高频开关毛刺,容易引起电机控制器控制环误动作。针对此特点,提出一种基于硬件冗余及采样比较方法,在硬件电路上采用对采样电路进行差分布线,形成等阻抗回路,以冗余采样电路为基准,对比分析去除受到干扰的采样点。最后,通过实验对传统方法和新的采样方法进行比较,验证了该方法的有效性。     

A Novel Feature Extraction Method with Feature Selection to Identify Golgi-Resident Protein Types from Imbalanced Data

The Golgi Apparatus (GA) is a major collection and dispatch station for numerous proteins destined for secretion, plasma membranes and lysosomes. The dysfunction of GA proteins can result in neurodegenerative diseases. Therefore, accurate identification of protein subGolgi localizations may assist in drug development and understanding the mechanisms of the GA involved in various cellular processes. In this paper, a new computational method is proposed for identifying cis-Golgi proteins from trans-Golgi proteins. Based on the concept of Common Spatial Patterns (CSP), a novel feature extraction technique is developed to extract evolutionary information from protein sequences. To deal with the imbalanced benchmark dataset, the Synthetic Minority Over-sampling Technique (SMOTE) is adopted. A feature selection method called Random Forest-Recursive Feature Elimination (RF-RFE) is employed to search the optimal features from the CSP based features and g-gap dipeptide composition. Based on the optimal features, a Random Forest (RF) module is used to distinguish cis-Golgi proteins from trans-Golgi proteins. Through the jackknife cross-validation, the proposed method achieves a promising performance with a sensitivity of 0.889, a specificity of 0.880, an accuracy of 0.885, and a Matthew’s Correlation Coefficient (MCC) of 0.765, which remarkably outperforms previous methods. Moreover, when tested on a common independent dataset, our method also achieves a significantly improved performance. These results highlight the promising performance of the proposed method to identify Golgi-resident protein types. Furthermore, the CSP based feature extraction method may provide guidelines for protein function predictions.     

闭环系统的输出过采样辨识方法及其估计精度分析

传统闭环系统辨识方法的可辨识性受到参考设定信号和控制器结构的限制．提出了一种通过对输出过采样实现线性离散时间闭环系统辨识的方法，输出过采样提供了更多的系统结构信息，在传统辨识方法的可辨识条件不满足的情况下，仍能正确辨识系统参数，针对有色噪声干扰，分析其在不同过采样率下的估计精度，得出最优估计的过采样率计算方法．辨识方法实现简单、运算量小、估计精度高．仿真试验验证了其有效性．     

基于过采样的DS-SS/BPSK信号延迟相乘多重相关检测

提出一种基于过采样的直接序列扩谱（Direct—Sequence Spread Spectrum，DS—SS）/二进制相移键控（Binary Phase Shift Keyed，BPSK）信号延迟相乘多重相关检测方法，并推导了延迟相乘相关原理，分析了基于过采样的延迟相乘相关方法对输出信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）的影响。理论推导和仿真证明，基于过采样的延迟相乘恢复DS—SS／BPSK信号载波方法保留了待测信号中噪声的高斯白噪声特性；采用多重相关的方法还可进一步提高输出信噪比。     

过采样技术在扭矩扳子检定仪中的研究

过采样技术能够有效减小模数转换过程的噪声功率,从而提高模数转换器的分辨率。基于奈奎斯特采样定理,对模数转换器的采样频率和量化误差进行分析。通过理论分析得出,每增加一位分辨率需要增加4倍采样频率,并提出了3个影响过采样技术有效性的因素。通过在扭矩扳子检定仪中的应用过采样技术,使扭矩扳子检定仪的模数转换器提高了4位分辨率。在此基础上,对过采样技术进行了改进,使扭矩扳子检定仪的精度提高到0.3%以上。     

基于RTX51嵌入式操作系统的多路数据采集系统设计

利用C8051F005单片机作为微处理器及其内部集成的ADC,设计了一种基于RTX51嵌入式多任务实时操作系统的多路数据采集系统。在RTX5l Tiny的管理下系统不仅可实现多任务并行执行,而且能对每个任务做出实时响应。该系统具有硬件结构简单、容易实现和成本低廉等特点,可用于多种工况环境下的各种电信号,温度、压力等物理量的采集及显示,其稳定性、精确性均能满足要求。     

面向不均衡数据集的过抽样算法

合成少数类过抽样技术（SMOTE）中的噪声样本可能参与合成新样本，所以难以保证新样本的合理性。针对这个问题，结合聚类算法提出了改进算法CSMOTE。该算法抛弃了SMOTE在最近邻间线性插值的思想，使用少数类的簇心与其对应簇中的样本进行线性插值合成新样本，并且对参与合成的样本进行了筛选，降低了噪声样本参与合成的可能。在六个实际数据集上，将CSMOTE算法与四个SMOTE的改进算法以及两种欠抽样算法进行了多次的对比实验，CSMOTE算法在所有数据集上均获得了最高的AUC值。实验结果表明，CSMOTE算法具有更高的分类性能，可以有效解决数据集中样本分布不均衡的问题。