基于伏安电子舌的枸杞产地快速辨识

提出一种基于希尔伯特—黄变换(HHT)—线性判别分析(LDA)的枸杞产地电子舌辨识方法。以宁夏、新疆、甘肃、青海4个产地的枸杞为试验材料,采用伏安电子舌采集不同产地枸杞的"指纹图谱"信息,利用集合经验模态分解(EEMD)对电子舌原始信号进行多尺度分解得到一组本征模态函数(IMF),分别求取其奇异谱熵和Hilbert边际谱作为特征向量。在该基础上,利用LDA建立枸杞产地非线性组合预测模型。试验结果表明,HHTLDA与分别采用特征点提取(FPE)、主成分分析(PCA)和离散小波变换(DWT)的算法相比,具有更好的分类效果。对未知产地枸杞的总体分类精度和kappa系数分别达到98%和0.973,均表明该模型具有较好的鉴别效果。     

G波段平顶型正弦波导返波管的设计

通过粒子模拟对平顶型正弦波导返波管的器件性能进行预测,结果表明:在工作电流为9mA的条件下,调节工作电压从15~25kV,该返波管可以在207.82~233.44GHz的频带内产生大于1.96 W的输出功率。     

基于电子舌的掺假羊奶快速定量预测模型

为实现对掺假羊奶的快速、客观辨别,模仿人体味觉感知机理研制了一套便携式电子舌检测系统,并建立了一种能够快速鉴别掺假羊奶的新方法。系统检测时,首先对样本溶液进行大幅脉冲扫描,用以获取掺假羊奶的"指纹"信息,然后利用离散小波变换(discrete wavelet transform,DWT)对"指纹"数据中的特征信息进行提取,最后在此基础上,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)方法对不同掺假比例的羊奶进行定性辨别。采用粒子群优化极限学习机(Particle swarm optimization extreme learning machine,PSO-ELM)对不同掺假比例的羊奶进行了定量预测。通过试验数据得出,PCA对6种不同掺假比例的羊奶区分达到100%,区分效果好。PSO-ELM羊奶纯度预测模型拟合曲线非常接近实测值曲线,因此采用PSO-ELM方法建立掺假羊奶纯度定量预测模型具有较高的预测精度。     

基于电子舌检测的橙汁贮藏品质研究

为实现对不同储存时间的鲜榨橙汁品质进行客观、快速的评价,采用基于虚拟仪器技术的电子舌系统对6种不同储存时间下的鲜榨橙汁样本进行定性和定量分析。针对电子舌输出信号特点,分别采用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)方法对输出信号进行预处理,以分类效果为依据,确定离散小波变换作为较佳特征提取方法。在此基础上,采用线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)方法对不同储存时间鲜榨橙汁样本进行定性分析,然后采用粒子群优化最小二乘支持向量机(Particle Swarm Optimization Least Squared-Support Vector Machines,PSOLSSVM)对鲜榨橙汁的不同储存时间进行定量预测。结果表明:LDA结果中第一判别式(LD1)和第二判别式(LD2)的综合贡献率为95.7%,6种储存时间下的鲜榨橙汁样本均得到有效定性辨别;而PSO-LSSVM预测模型对鲜榨橙汁的不同储存时间具有较高的定量预测精度,其相关系数(R~2)、均方根误差、平均绝对误差分别为0.999 1,0.287 7,0.232 8。     

基于电子鼻系统的白酒掺假检测方法

采用自行研制的便携式电子鼻检测系统,建立了一种能够快速辨别白酒掺假的新方法。系统检测时:首先利用传感器阵列获得白酒"指纹数据",随后通过离散小波变换(discrete wavelet transform,DWT)提取反馈信息里的特征信息,然后采用主成分分析(principal component analysis,PCA)实现对不同纯度掺假白酒样品的定性判别、采用人工蜂群优化最小二乘支持向量机(artificial bee colony least squared support vector machines,ABC-LSSVM)实现对不同纯度掺假白酒样品的定量预测。结果表明,PCA对掺假白酒区分效果较好,区分正确率高达100%; ABC-LSSVM预测模型对白酒纯度具有较高的定量预测性能,其验证集中相关系数R~2为0. 933 2,平均绝对误差MRE为6. 564 3%,均方根误差RMSE为0. 023 4。该研究可为掺假白酒的定性辨别及定量预测提供技术支持。     

基于CIMISS地面资料在气象服务中的应用

文中详述了行业气象服务中,通过对接CIMISS(China Integrated Meteorological Information Service System)及云平台应用实现的数据服务和可视化服务流程。文中通过替换非公开国家站数据及观测要素不同范围的随机偏移保障了气象观测数据的安全性;在对接CIMISS时,通过对不同类型的数据设计对应的补调流程,保证了服务数据和数据源的高度一致性;最后,在稳定统一的底层数据环境基础上,根据交通行业用户的需求,采用B/S模式设计实现了交通三要素展示系统,为行业用户提供了较好的数据和服务支持,切实提高了行业用户的决策效率。     

W波段平顶型正弦波导行波管的优化设计

通过仿真计算对平顶型正弦波导的慢波特性进行了分析研究,提出了一种可用于W波段大功率行波管的两段式平顶型正弦波导高频电磁系统,并完成了输入输出结构和集中衰减器的优化设计;利用粒子模拟方法获得了带状电子注与此结构中慢电磁波注—波互作用特性,计算结果表明该行波管在92~101 GHz的频率范围内可获得200 W以上的输出功率,增益大于30 d B.     

采用电子舌法检测橙汁及白酒的品牌及纯度

模仿人类味觉感知机理,研制了一套基于虚拟仪器和物联网的饮料质量电子舌检测系统。系统检测时,首先利用传感器阵列对样本进行大幅脉冲扫描,以获取对各类橙汁及白酒的味觉"指纹"数据,随后采用离散小波变换(discrete wavelet transform,DWT)提取反馈信息中的特征值信息,然后通过主成分分析(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘回归分析(partial least squares regression,PLSR)实现对多种橙汁及白酒的定性和定量分析。分析结果通过物联网上传至服务器,用户可使用手机等终端对检测结果进行查询,以实现检测结果的信息共享。将电子舌系统分别应用于橙汁、白酒品牌的区分与纯度检测,结果表明,系统对不同品牌的橙汁、白酒识别率均达到100%,纯度预测模型预测集决定系数R2分别为0.985和0.998,模型相对分析误差RPD分别为2.894和3.272,该系统具有检测速度快、操作简单、成本低廉、稳定可靠、结果易于查询等优点。