从光电容积图中提取脉搏率、呼吸率和心率的新方法

光电容积描记图(PPG)是一种利用光学技术无创检测人体心血管脉搏波的方法。PPG信号来源于MIMIC数据库,它含有许多生理信息。本文提出了将集合经验模态分解(EEMD)、倒谱、快速傅里叶变化和过零点检测相结合的方法,从PPG中可靠地估算脉搏率(PR)、心率(HR)和呼吸频率(RR)。首先,将PPG信号通过EEMD分解为有限个固有模态函数(IMF)。因为EEMD有自适应滤波特性,所以估算不同的生理参数时,可以用不同的IMF分量来重构信号。其次,估算脉搏率时,舍去低频含有伪迹的IMF,再通过过零点检测可以得到瞬时脉搏率。然后,估算心率时,用1 Hz~1.67 Hz(60次/分钟~100次/分钟)的IMF来重构信号,再求倒谱,选取反映心脏活动的频带来得到心率。最后,估算呼吸率时,用0.05 Hz~0.75 Hz(3次/分钟~45次/分钟)的IMF来重构信号,然后对呼吸信号求快速傅里叶变化得到频谱图,寻找频谱图中的峰值得到呼吸率。对来自MIMIC数据库的53个成人PPG信号进行了仿真。仿真结果表明使用该综合信号处理方法提取的生理参数与实际生理参数一致,且该方法有运算量小,精确度高的优点(误差不超过1.17%)。     

车架VIN码区域超声检测方法研究

使用一套超声检测系统,通过检测有无焊缝的方式对车架VIN码区域进行真伪鉴别。采用算法将系统采集回的波形进行信号处理,拟合出判伤函数对其进行有无焊缝的判别。多次实验表明,该方法能更有效地对车架VIN码区域进行真伪鉴别。     

对羟基苯甲酸酯季铵盐表面活性剂的合成与皮革防霉性能

合成了一种新的阳离子表面活性剂对羟基苯甲酸酯季铵盐。用红外光谱及元素分析表征了合成产物结构特征。研究表明:表面活性剂质量分数0.01%时,其表面张力为64.2mN/m,该表面活性剂有较好的表面活性。表面活性剂用于皮革防霉实验表明:表面活性用量增加,防霉效果增加明显,质量分数为2.0%时抑菌圈直径达到5.83cm。     

超声水浸探伤检测闸门自动跟踪电路研究

针对传统超声探伤应用中缺陷信号选通闸门通过硬件或程序预先设置,当缺陷信号相对闸门位置发生变化而引起系统漏检或误判的问题,设计一种高可靠性的闸门自动跟踪电路。该电路具有自动跟踪水钢界面波位置,实时调整选通闸门开启位置选择对应缺陷波的功能。通过和常规闸门电路进行对比测试,该跟踪电路性能稳定、可靠,能够自动跟踪超声检测的界面波并自动调整闸门位置对缺陷波进行探伤。经过实际检测测试:该电路能有效将检测系统中由于工件位置相对浮动而产生的漏检或误判概率降低一个数量级,为精确判伤提供可靠保障。     

脉搏信号伪基线去除方法研究

针对脉搏信号中伪基线的去除问题,提出基于单周期对比的EMD改进算法。结合相关系数分析方法,判定并去除IMF分量中的伪分量;通过原始脉搏信号的最大单周期与IMF分量的最小单周期进行对比,分离出属于脉搏信号伪基线的低频IMF分量;最后重构其余的IMF分量得到去除伪基线的脉搏信号。该方法分离出的脉搏信号和伪基线信号与理想信号的相关系数分别为0.9997和0.9602;与EMD经验法相比信噪比(SNR)提升约两倍,均方根误差(RMSE)降低两个数量级。实验结果表明:该方法有效去除脉搏信号伪基线,且能较好保留脉搏信号的特征点,对后续脉搏信号的特征提取与准确处理有重要意义。     

融合最小方差自适应和相干系数波束合成的超快速主动空化成像方法

基于平面波发射和延迟叠加(DAS)波束合成的超高速主动空化成像能够以高帧频监测超声空化活动, 但其图像分辨率和对比度较低. 本文提出一种结合最小方差自适应算法(MV)和相干系数算法(CF)实现基于MVCF波束合成的超高速主动空化成像, 以此提高空化图像质量. 通过Field II仿真和实验数据全面详细验证本方法的有效性与优点, 仿真数据包括点目标和囊肿仿体, 实验数据是对1.2 MHz单聚焦超声换能器产生的空化泡采集原始射频数据. 文中将MVCF波束合成算法与传统B超图像、 DAS、 MV、 DAS-CF和MVCS波束合成算法进行比较. 结果表明, 基于MVCF波束合成的超高速主动空化成像可显著提高空化图像的信噪比和分辨率. 与传统B超图像相比, 基于MVCF波束合成的超高速主动空化成像图像信噪比高21.82 dB, 且横向和轴向空间分辨率分别是传统B超图像的2.69倍和1.93倍. 基于MVCF波束合成的超高速主动空化成像能够以较高的信噪比和分辨率监测超声空化活动.     

时间和幅值相结合的超声检测系统的设计与实现

倘若固体火箭发动机推进剂自身结构存在固有缺陷,极易出现故障,甚至发生意外事故,为此设计了一套超声检测系统,降低了缺陷的误判及漏检,极大地提高了推进剂质量检测的效率和准确性;系统基于脉冲反射回波原理进行检测,具有程好的通用性;采用时间和幅度双特征量的缺陷检测方法,提高了检测的灵敏度;提出一种优化中值滤波算法对超声信号进行降噪处理;文章给出了超声检测系统的硬件框图及超声信号处理方法,并通过计算机软件编程将检测结果以图形界面方式展现在用户面前;本系统在应用中取得了良好效果.     

基于AN7218的超声波接收电路设计

针对现有超声波接收电路前级放大结构复杂、噪声较大、成本较高的缺点,提出了一种基于调频、调幅中频放大器AN7218的超声波接收电路。通过FM与AM中频放大器对超声传感器的回波信号进行低噪声前置放大,电路适用于各种中频超声波接收电路。实验表明,电路设计简单、性能稳定、价格低廉,具有广阔的应用前景。     

一种具有温度补偿的盐雾湿度传感器的设计

介绍一种抗盐雾型湿度传感器,它可实现温、湿度的双参数测量,通过温度补偿,提高了可靠性和精度。文中提供了系统的组成框图和实现方案,在介绍高分子湿敏电阻特性的基础上,分析了测量电路,给出了软件法温度补偿原理和具体方法,最后通过对补偿后曲线与实际曲线进行比较,讨论了试验结果。