基于FPGA的脉搏波速度测量系统设计

动脉脉搏波速度能够很好地反映动脉弹性,准确测量动脉脉搏波速度对预防和治疗心血管疾病有很大的帮助.设计了一种基于FPGA的脉搏波速度测量系统,系统由调理模块、AD采集模块、触摸屏控制显示模块组成.采用SOPC Builder配置FPGA内核,同步采集2路脉搏信号,计算脉搏波速并显示波形.实验结果表明:系统具有良好的人机交互界面,由该系统测得实验室一成员的脉搏波波速平均值为10.344 m/s,而且标准差小于0.5,稳定性很高.     

基于混沌的微弱三角波信号检测方法

利用混沌系统的相轨迹对初值敏感而列噪声免疫的特性,提出采用三角波和正弦波分别作策动力对微弱三角波信号的幅值进行检测。最后,在Matlab／Simulink环境下进行仿真实验。结论表明：混沌理论可以实现对信噪比很低的三角波信号幅值进行检测,并且取得较高的精度。     

基于脉搏波速度测量的动脉硬化检测系统的设计与实现

介绍了一种基于脉搏波速度检测的人体动脉硬化无创检测系统的实现。该系统采用句法模式识别、医学专家系统等智能检测技术和以微控制器为核心的检测电路，自动对脉搏波进行识别处理与分析，通过对脉搏波传导速度的分析来诊断人体动脉硬化，并能获得反映人体心脏、血管、血液和微循环等功能和状态的多项参数，能够自动产生健康评估与诊断结论。该系统主要面向家庭和社区医疗服务使用，具有很好的应用前景。     

动态血氧监测中脉搏波处理和脉率提取新方法

在脉搏血氧饱和度的动态检测中,由光电流得到的脉搏渡会受到肢体运动、环境光等因素的干扰．出现基线漂移和局部变形,会影响到血氧饱和度和脉率的实时计算。提出利用局部形态特征代替传统阈值判断获取脉搏周期．并结合有效的实时信号处理方法．最终实现脉搏血氧饱和度和脉率的准确实时检测。     

基于混沌振子的高精度超声波液位检测

介绍了超声波液位检测原理,分析了容器内透射衰减式定点液位测量,提出了基于混沌振子的微弱信号检测,利用混沌系统对小信号的敏感性及对噪声的免疫力,使淹没在强噪声中的弱信号能够准确检测到,进一步提高了系统在噪声干扰情况下的稳定性。在实验的基础上改善了液位测量的精度,为油田钻井提供了方便。     

基于混沌振子的微弱信号检测方法研究

分析了During方程的基本形式以及During振子的混沌运动，阐述了基于相平面变化进行微弱信号检测的工作原理，并推导出系统发生间歇混沌现象的频差条件和相位差对于系统特性的影响。试验证明：该振子对与参考信号频差较小的周期小信号具有敏感性，对白噪声和与参考信号频差较大的干扰信号具有免疫力。     

基于LabVIEW的人体脉搏波检测系统

本文根据人体脉搏信号特征设计了一个脉搏检测装置,能够获得不失真的人体脉搏波形并且能在PC机上显示,以便医护人员观察和研究.该脉搏波检测系统的最大特点是利用DAQ数据采集卡采集信号并用LabVIEW虚拟仪器的操作面板及相应的程序,显示出脉搏的波形和脉搏频率以及实现波形的存储、回放和异常信号报警等功能.相比与传统的仪器,虚拟仪器并不依赖于硬件,其性能很大程度上由应用软件决定,大大缩短系统的开发时间和成本,提高生产效率高达4～10倍.     

基于统计方法的混沌Duffing振子弱信号检测与估计

本文研究了混沌Duffing振子在弱信号检测系统中表现出的统计特性,说明了Lyapunov指数的统计特性与弱信号检测和估计之间的关系.之前的一些研究表明,混沌系统可以用于弱信号的检测,并将Lyapunov指数作为判定混沌状态的确定性依据.但本文的研究工作表明,弱信号检测系统中的Lyapunov指数存在一定的统计特性,将其作为信号检测判据需要考虑更多因素.因此,本文从理论上分析了混沌弱信号检测系统的Lyapunov指数存在的统计特性,并利用仿真数据建立了统计模型,确立了混沌检测系统的虚警概率和检测概率的计算方法.进而推导出了策动力阈值门限的选取公式和弱信号检测信噪比,给出了信号幅度估计的方法.实验结果表明,混沌弱信号的检测和估计性能与采样时间和采样间隔密切相关,可以采用统计信号检测的理论来衡量其性能.     

基于混沌振子的BPSK信号解调

基于混沌系统对参数的摄动及其敏感性,分析了混沌系统微弱信号检测的基本原理,推导出混沌系统产生相变的相位条件,结合二进制相移键控(BPSK)信号的相位变化特点,提出了利用duffing系统进行强噪声背景中二进制相移键控(BPSK)信号解调的方法。鉴于观察混沌系统相平面判别系统状态的不足,提出了利用功率谱熵对系统不同状态复杂度进行判别的新方法。理论分析和仿真实验都证明了利用混沌振子解调BPSK信号的可行性。     

基于一种改进混沌振子模型的弱信号检测

介绍了Duffing振子的混沌运动特征以及应用Duffing振子检测微弱信号的方法.提出了一种改进的Duffing振子模型,仿真实验表明该模型可以有效地检测微弱正弦信号,可检信噪比范围可达到,灵敏度达到.     

基于混沌系统的伪随机序列生成方法

给出了一种循环迭代结构的伪随机序列生成方法。选择函数根据LFSR的计算结果进行取值,确定当前迭代计算使用的混沌系统,通过迭代计算产生相应的混沌序列,然后将生成的混沌序列进行相应的数制转换,将得到的二进制值序列作为产生的伪随机序列输出,同时将其作为反馈值与LFSR的反馈值进行相应的运算,运算结果作为LFSR的最终反馈值,实现对LFSR生成序列的随机扰动。通过实验对生成的伪随机序列进行了分析,结果表明,产生的序列具有良好的随机性和安全性。     

混沌变异算子的改进遗传算法及其应用

为解决标准遗传算法（SGA）收敛缓慢等缺点,提出一种混沌变异算子的改进遗传算法,进化过程中,为防止局部早熟收敛,对较优个体的变异操作中引入一个混沌变异算子,并把混沌运动的遍历范围“放大”到优化变量的取值范围,通过一代代地不断进化,收敛到一个最适合环境的个体上,求得问题的最优解;建立精英个体序列库,防止最优解的丢失。采用实际算例进行仿真试验,仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于混沌映射的车载网动态加密方案设计

安全性是决定车载自组网能否应用到军品运输车队中的一项关键因素,加密技术是满足车载自组网保密性、完整性和不可否认性等安全需求的重要技术手段。基于传统Hash函数的加密技术已被证实可通过“模差分”方法进行攻击,提出了一种基于改进复合混沌映射的车载自组网动态加密方案,并搭建了具备多跳传输能力和网络拓扑展示功能的车载自组网实验系统。将复合混沌映射加密方案应用于该车载自组网实验系统的图像加密传输,实验结果表明经加密后的图像具有较好的伪随机特性和初始值敏感性,因此该方案具有良好的加密效果和较高的安全性。     

基于差分进化的BP神经网络预测混沌时间序列

针对BP神经网络预测模型收敛速度慢和容易陷入局部极小值的缺点,将差分进化算法和神经网络结合起来,提出了一种基于差分进化算法的BP神经网络预测混沌时间序列的方法,利用差分进化算法的全局寻优能力对BP神经网络的权值和阈值进行优化,然后训练BP神经网络预测模型求得最优解,将该预测方法用到3个典型的混沌时间序列进行算法的有效性验证,并与BP算法的预测精度进行了比较,仿真结果表明该方法对混沌时间序列预测具有更好的非线性拟合能力和更高的预测准确性。     

一种基于改进型Logistic映射的混沌信号估算跟踪方法

虽然无先导卡尔曼滤波(UKF)技术在性能上要优于一阶线性化的扩展卡尔曼滤波(EKF)技术,但是对于改进型Logistic混沌映射的扩频通信系统,UKF运算时间长,算法复杂。针对上述缺点以及改进型Logistic映射的泰勒展开式最高项为二阶的特点,提出将二阶EKF运用到接收系统中,该接收系统能精确到泰勒展开式的二阶,达到与UKF相同的性能。相比UKF的复杂算法更加简单,运算速度也更快。仿真实验表明,虽然二阶EKF与UKF的误码率相同,但在运算速度与复杂度方面均优于UKF。     

飞蛾纵横交叉混沌捕焰优化算法

针对基本飞蛾捕焰优化（MFO）算法收敛速度慢和易陷入局部最优的缺陷,提出一种飞蛾纵横交叉混沌捕焰（CCMFO）算法。为飞蛾捕焰引入纵横交叉机制和混沌算子,通过横向全方位交叉寻优减少搜索盲点,纵向维交叉开发和混沌映射增强跳出局部最优的能力,火焰信息在种群中纵横交叉呈链式反应传播,加快收敛速度和避免算法早熟。通过仿真对比实验,证明了该算法具有较好的收敛速度、求解精度和稳定性。     

正余混沌双弦鲸鱼优化算法

针对基本鲸鱼优化（WOA）算法容易陷入局部最优解和收敛速度慢的缺点,提出一种正余混沌双弦鲸鱼优化（CSCWOA）算法。为鲸鱼的觅食加入信息交流强化机制,并在捕食引入正余混沌双弦机制,通过正弦全局搜索减少寻优盲点,余弦局部开发加快收敛速度,以及混沌算子增强跳出局部最优的能力,个体信息在种群中双弦混沌交叉快速传播。通过仿真对比实验,证明了该算法具有较好的收敛速度、求解精度和稳定性。     

基于环形邻域的混沌粒子群聚类算法

针对标准粒子群优化（PSO）算法早熟收敛及易陷入局部极值的缺点,提出一种基于环形邻域的混沌粒子群优化算法RCPSO,并将其应用于求解数据聚类问题,而且通过在4个数据集上进行仿真实验验证了算法的有效性。实验表明,当邻域大小为整个种群规模的1/3时,基于静态邻域和基于随机邻域的算法在4个数据集上的整体聚类效果均达到最好。RCPSO算法利用适当规模的环形邻域提高了粒子群的全局寻优能力,并利用混沌因子增强了粒子收敛过程中种群的多样性,从而避免算法的早熟收敛。另外,与K-means、PSO、K-PSO及CPSO算法的实验结果进行比较表明,RCPSO算法在错误率方面表现得更好,因此该算法为聚类问题提供了一种切实有效的解决方法。     

基于相位检测的声表面波传感器变送电路设计

本文设计了一种利用直接数字频率合成器（DDS）作为频率源,基于相位测量芯片AD8302的气敏传感器测试系统。该测试方法通过获取相同的输出相位差情况下的两次输八频率之差而达到测试目的,整个测试系统自动化程度高,且声表面波SAW谐振器工作于较高的频率,满足了较高精度现场检测的需要。     

基于SVPWM的逆变器死区补偿方法

在传统的PWM逆变器死区补偿方法的基础上,提出了一种新的低成本的基于参数整定的在线死区补偿方法。死区效应和输出电流存在非线性关系,通过参数整定得到这种非线性关系并建立查找表,在软件中通过查表得到与误差对应的补偿电压,加到输出额定电压上轻松实现。通过英飞凌公司的XMC4500芯片实现补偿算法,并在3.7 kW异步电机矢量控制系统中验证了死区补偿算法的有效性。