基于DSP的弱信号混沌测量新方法研究

将混沌理论应用到弱信号的测量中已获得了初步的成功,降低因电子开关的频繁通断而引起的测量噪声是目前需要解决的主要问题.提出了一种新的混沌测量电路设计方法,它利用DSP仿真电子开关,与已有的测量方法相比,具有更好的线性度和更小的误差.给出了新方法与目前已有方法的测量结果对比,表明该方法具有更良好的前景.     

基于dspace的永磁同步电机参数测量系统的研究与开发

针对一类航空电驱动系统用永磁同步电机参数实验测量困难的问题,提出了一种基于dSPACE系统的永磁同步电机参数测量新方法;文中分析了电机的永磁体等效励磁磁链、电机交轴电感及电机等效铁损电阻的实验测量原理。并结合dSPACE半物理仿真实验平台,实现电机参数的准确测量;实验结果表明,与传统的电机参数测试方法相比,该方法不需要特殊的测试设备和额外的硬件电路,具有测试准确、实现简单、操作方便的特点。     

基于ERT和WLS-SVM的气液两相流空隙率测量

利用ERT传感器提供的电阻测量信息,基于加权最小二乘支持向量机(WLS-SVM),提出了一种气液两相流空隙率测量的新方法.该方法首先由ERT电阻传感器阵列获取电阻测量值,接着提取测量值的主成分,将主成分作为已经建立的WLS-SVM空隙率模型的输入,计算得到空隙率值.测量结果表明,提出方法的空隙率测量误差小于8%,实时性可以满足现场要求.     

基于混沌电路的高精度温度测量方法

提出了一种基于混沌电路的温度测量新方法,与已有的测量方案相比,具有更好的线性度和更小的误差,它对测量电路参数要求不高,电路结构简单,电路中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件,大幅度地降低了测量过程中的噪声。此外,电路直接输出反映温度变化的二进制代码,便于计算机处理。测温精度优于±0.1℃,分辨力约为0.01℃,实验结果表明了该方法的优越性。     

电容耦合电阻层析成像并行电阻测量原理研究

传统的电阻层析成像(ERT)系统的电极与被测介质直接接触,容易产生电极极化、电化学腐蚀等问题,近年来出现的电容耦合非接触电导测量技术与ERT技术相结合的电容耦合电阻层析成像系统提出了一种新的非接触测量方法来解决此问题。但是目前该系统的电阻测量原理决定了其测量模式是串行的,成为限制系统数据采集速度的一个重要因素。针对该问题,本文引入了新的测量模型,提出了并行电阻测量原理,实现了数据采集系统,大大提高了系统速度。本文主要研究内容包括:分析了新型传感器的测量模型,提出了新的电阻求解方法;利用有限元法获得了新测量模型下管道内灵敏场分布;研制了相应的12电极样机系统。初步实验测试结果表明,该系统在具有较好测量精度的同时,其数据采集速度可达120帧/s,有效提高了电容耦合电阻层析成像系统的实时性。     

基于恒流源的陀螺仪测温丝电阻测量电路的设计

陀螺仪是一种广泛应用的惯性器件,针对陀螺仪测试效率低的现状,设计和实现了一种基于恒流源的陀螺仪测温丝电阻测量电路;采用恒流源测量电阻,能有效消除引线电阻带来的测量误差,显著地提高了测量精度;详细描述了系统的功能和总体结构,给出了系统硬件设计方法、软件结构图及实验数据分析;该系统还包括单片机控制的数据采集电路、液晶显示单元、报警输出单元;该测试系统已经成功运用于陀螺仪的温后电阻测量中,实践表明,系统运行稳定可靠,具有较高的测试精度。     

微小电阻的测量及提高精度的方法

论述了在微小电阻直流恒流源测量法中获取直流恒流源的两种方法.针对微小电阻精确测量的应用需求,提出了3种提高测量精度的方法:四线制法、比例法、滤波和FFT法.通过对双线测量法的研究,得出了四线制法,四线制测量法减小导线电阻对测量的影响.为了降低恒流源对测量精度的影响,改进直流电流测量法,提出了比例法.滤波与FFT法则有效减小了纹波对测量精度的影响,进一步提高了测量精度.测试结果表明,这3种测量微小电阻的方法,具有精度高、稳定性好等特点.因此可对微小电阻进行精确稳定的测量.     

基于DSP的高精度自动电阻测量仪设计

以TMS320F2812处理器为核心,采用恒流与恒压相结合的方法针对100Ω、1KΩ、10KΩ和10MΩ共4种量程内的电阻进行测量,并详细介绍系统硬件电路、软件设计以及ADC采样校正算法研究;经过实验证明,该系统各量程内的电阻测量精度均达到0.3%,具有量程手动或自动转换档位、电阻自动筛选、语音提示、LCD显示等功能;该测量仪功能齐全、测量精度高、性能稳定,具有一定的实用价值。     

基于电-声联合的液膜厚度测量方法研究

为了拓宽液膜厚度的测量范围,提出了一种联合应用电阻法与超声渡越时间法的液膜厚度测量新方法。设计了新型的电-声复合传感器,建立了用于优化传感器电极结构参数的数值模型,以灵敏度和线性度为优化目标确定了最优电极参数,通过开展液膜厚度测量实验验证了联合测量方法的有效性。研究结果表明：同轴金属电极适合于测量较薄液膜,在2.4mm~4.4mm厚度范围内的相对误差为-4.93%至5.35%;超声探头更适用于测量较厚液膜,在3.4mm~10.0mm厚度范围内的相对误差为-3.68%至2.20%。通过联合应用电阻法和超声法可以拓展两种方法各自的测量范围并且提高测量结果的可靠性。所提出的电学-声学联合测量方法具有测量范围宽、非侵入、响应快、精度和灵敏度高、安全性好等优点,能够广泛适用于工业生产和实验室研究等场合。     

电阻式压力敏感阵列足底压力测量及噪声滤除方法研究

介绍了一种电阻式压力分布测量系统,通过采用零电势电路有效地抑制了阵列间的串扰.分析了系统的噪声机制,针对噪声特性提出一种混合噪声滤波算法——改进的IMF中值滤波方法.算法首先使用边界模板检测出脉冲噪声并通过中值滤波滤除;而后使用阈值自适应中值滤波方法滤除高斯噪声.实验结果表明本文提出的方法较已有方法具有更强的噪声滤除能力.     

医疗供电系统绝缘电阻交流脉冲变频测量

在特殊医疗场所,为保证供电的连续性和降低故障漏电流,供电系统必须采用中性点不接地系统(IT系统)供电并配置绝缘监测仪用来监测电网对地的绝缘电阻.针对现有绝缘电阻测量方法精度不高,控制结构复杂的特点,提出了绝缘电阻交流脉冲变频测量法.通过±12 V交流脉冲电压的注入,在分析测量原理的基础上,阐述了绝缘测量的硬件设计和稳态判断的算法实现.对测量电阻两端的压降和号调理电路进行PSpice仿真,并对样机进行检测证明,绝缘电阻测量误差和测量范围符合预期的目标.     

帐篷混沌序列稀疏测量矩阵构造

测量矩阵的构造是压缩感知(CS)中重要的研究内容之一.利用混沌系统伪随机性、遍历性的特点,提出了一种基于帐篷混沌序列构造确定性稀疏随机矩阵的方法.对混沌系统生成的确定性序列进行了间隔采样,采样后的序列满足统计独立性,然后通过符号函数映射,生成了具有稀疏性质的伪随机序列,进而构造出混沌稀疏测量矩阵.仿真实验表明:该方法构造出的混沌稀疏测量矩阵与高斯随机矩阵、稀疏随机矩阵及Bernoulli随机矩阵相比,具有类似的重构性能.混沌系统参数与初值固定时,构造的混沌稀疏测量矩阵是确定的,计算复杂度小且硬件上容易实现.     

On security of image ciphers based on logic circuits and chaotic permutations

This paper introduces a cryptanalysis of image encryption techniques that are using chaotic scrambling and logic gates/circuits. Chaotic scrambling, as well as general permutations are considered together with reversible and irreversible gates, including XOR, Toffoli and Fredkin gates. We also investigate ciphers based on chaotic permutations and balanced logic circuits. Except for the implementation of Fredkin’s gate, these ciphers are insecure against chosen-plaintext attacks, no matter whether a permutation is applied globally on the image or via a block-by-block basis. We introduce a new cipher based on chaotic permutations, logic circuits and randomized Fourier-type transforms. The strength of the new cipher is statistically verified with standard statistical encryption measures.     

基于混沌的微弱信号直接数字化测量研究

首次提出了在现有的恒流源混沌映射信号测量系统中,增加一次保序变换,将N位的自然排序混沌轨道符号序列起始段直接映射到N位的自然排序标准二进制序列,从而在混沌映射测量结果与传统线性A/D转换结果之间,建立直接的对应关系的方法.该方法可以有效地解决现有混沌映射信号测量技术中存在的一些问题.研究表明,混沌映射和保序变换,可以用于微弱信号的直接数字化测量,也可作为数字化传感器或传感器阵列的设计参考.     

400Ω电阻器测量结果不确定度评定

采用四线制法对电阻器进行测量,并按JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》[1]的要求对电阻器的测量结果进行不确定度评定[2]。     

基于混沌无振荡同步的保密系统

根据混沌系统无振荡同步提出一种基于混沌无振荡同步的保密系统，这种混沌系统具有快速同步性，设计时可以控制其同步时间。在加密／解密过程中，加密／解密系统一旦发生干扰，可以在设计的同步时间内达到同步，此外，该文的加密方案中传输信号不仅包括加密信号，还包括同步信号，这就避免相空间重构攻击，由于这种保密通信系统采用离散恒定系统，所以可和传统的数字加密方法进行组合，产生一种新的密码组合结构。     

A new high performance realization of mixed-mode chaotic circuit using current-feedback operational amplifiers

A new CFOA-based realization of mixed-mode chaotic circuit, which has both autonomous and nonautonomous chaotic dynamics, is proposed. The main purpose of this study is to improve the performance of mixed-mode chaotic circuit using only CFOAs. CFOA-based topologies used in this realization enable the simulation of ideal floating and grounded inductances. This modification provides to designer wideband chaotic signals for secure communication systems. In addition to this major improvement, CFOA-based nonlinear resistor was used in the new realization of mixed-mode chaotic circuit. The usage of CFOA-based inductance simulators and nonlinear resistor in the circuit’s structure reduces the component count and provides isolated outputs.     

Automated passive filter synthesis using a novel tree representation and genetic programming

This paper proposes a novel tree representation which is suitable for the analysis of RLC (i.e., resistor, inductor, and capacitor) circuits. Genetic programming (GP) based on the tree representation is applied to passive filter synthesis problems. The GP is optimized and then incorporated into an algorithm which can automatically find parsimonious solutions without predetermining the number of the required circuit components. The experimental results show the proposed method is efficient in three aspects. First, the GP-evolved circuits are more parsimonious than those resulting from traditional design methods in many cases. Second, the proposed method is faster than previous work and can effectively generate parsimonious filters of very high order where conventional methods fail. Third, when the component values are restricted to a set of preferred values, the GP method can generate compliant solutions by means of novel circuit topology.