基于TeO_2晶体的声光可调谐滤波器消色散设计

声光可调谐滤波器(AOTF)是一种新型的色散元件,被广泛应用到光谱成像领域,但由于其在调谐时,衍射角会随着波长的变化而变化,造成图像漂移。为了解决AOTF光谱相机晶体色散引起的图像漂移问题,采用了在晶体出射面外添加棱镜的方法。通过分析晶体旋光性对介质外衍射角的影响,比较发现当入射光极角很大时,必须考虑晶体的旋光性对介质外衍射角的影响,在此基础之上分析棱镜偏折角与棱镜顶角和材料的关系,当入射光极角为28°时,添加顶角为10.1°的棱镜可得到0.0007°的消色散偏差。由此说明,在光路中添加材料和顶角合适的棱镜,可以很好地消除AOTF光谱相机中晶体的色散。     

基于3D打印和丝网印刷制作的电化学微流控反应器及其在DNA四面体上的应用

为了能够实现快速、低成本的制作电化学微流控反应器,并将其用于电化学合成DNA四面体,利用纳米材料结合丝网印刷技术构建低成本的pH敏感电极,利用3D打印技术制作牺牲层管道以及框架结构用于快速构建带有盐桥的微反应池,并开发了微型恒电位控制电路。实验结果表明,基于TiO₂与Co₃O₄的丝网印刷pH敏感电极可以对2～12的pH值进行敏感测量,并且可以通过在其与Ag/AgCl电极之间施加恒电位逆向调控溶液的pH值。将基于3D打印结合丝网印刷制作的电化学微流控反应器搭配微型恒电位控制电路用于电化学合成DNA四面体。实验结果表明,该系统可合成不同碱基长度20 bp、26 bp、37 bp的DNA四面体,时间为6 min,相比于传统热法合成DNA四面体需要30 min,时间大为缩短。该种制作工艺可应用于电化学合成DNA四面体,并具有微型化、集成化、低成本制作电化学微流控反应器的发展潜力。     

镍基高温合金激光熔覆数值模拟及回归正交试验优化

研究了高温镍基合金增材制造过程工艺参数与熔覆形貌、质量之间的关系。首先,利用ANSYS分析软件,采用APDL编程和生死单元技术在45#钢表面建立Inconel718激光熔覆模型,通过比较数值模拟和试验结果得到的熔池尺寸,从而验证模型的准确性,以减少后续的试验成本。然后,以熔覆层质量（成形系数）为指标,利用回归正交试验设计建立一次回归方程,研究工艺参数对熔覆层质量的影响次序,依次为激光功率、送粉速率、扫描速度。由方差分析可知,多因素交互作用对熔覆层质量影响不显著,而激光功率和送粉速率对熔覆质量影响最显著。因此,设计单因素试验分析其对熔覆层硬度、稀释率以及熔覆形貌的影响规律。通过方差分析预测最优方案为激光功率1200 W、扫描速度23 mm/s、送粉速率20 g/min,其与试验得到的结果一致,并对最优参数进行多道搭接试验验证,发现其组织致密细小,熔覆层与基体有良好的冶金结合性,该研究对后续的实践生产工作有一定的指导作用。     

基于数字信号处理的高灵敏度水下光通信发收机设计与评估

根据水下可见光通信长距离传输的需求,对水下光通信信道进行建模仿真,并设计了一种基于数字信号处理的高灵敏度水下光通信发收机。在发收机中采用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）进行开关键控（OOK）调制、编码以及有限长单位冲激响应滤波器滤波（FIR）、自适应门限判决、滑动均值滤波等数字信号处理手段提高系统信噪比及误码性能,并在不同水质环境中进行水下光通信实验,对整体通信系统进行误码率分析,验证系统性能。实验结果表明,在满足误码率等于10^-6条件下,接收机灵敏度可以达到-38 dBm。实验证明该通信系统在码速率5 Mbps、误码率10^-6条件下在Ⅰ类水质中传输距离达到20 m,Ⅱ类水质中传输距离10 m,Ⅲ类水质中传输距离可以达到4.5 m。     

基于改进麻雀搜索算法优化BN的变压器故障诊断研究

针对变压器故障诊断准确率低和稳定性差的问题,文中提出了一种改进麻雀搜索算法优化贝叶斯网络的变压器故障诊断方法。首先,通过计算互信息建立最大支撑树并进行定向处理得到贝叶斯网络初始结构即初始种群。然后,在算法中引入一种新的合作机制和正弦余弦算法,提高算法收敛速度和全局搜索能力,并利用油中溶解气体分析,创建基于改进麻雀搜索算法优化贝叶斯网络的变压器故障诊断模型。最后,为了证明所提方法的优越性,将所提的方法与现有变压器故障诊断方法进行对比。结果表明,文中所提出的方法故障诊断率最高,可以更精准地对变压器进行故障诊断。     

基于畸变偏移矢量的结构光区域标定

针对结构光测量系统直接标定法存在的物像映射模型全局适用性差问题,提出了一种基于畸变模型的分区域标定方法。首先,用张正友平面标定法则估计相机的线性成像投影矩阵。然后,将该矩阵作为初值,通过最小二乘法求解相机的畸变参数。最后,根据畸变偏移矢量分布规律划分出图像子区间并进行标定。在相同场景中的实验结果表明,相比全局直接标定方法,本方法在X方向和Y方向的标定精度分别提升了37.40%和56.20%,在结构光测量领域具有广泛的适用性。     

虚拟化环境中Oracle数据库的性能分析

提出采用定量分析和可扩展性检测的方法用于评估在Vmware虚拟化环境和Oracle虚拟化环境中Oracle数据库的性能.通过使用数据库性能检测工具,从数据库整体性能和可扩展性性能两个角度检测具体的性能参数.最后对检测结果进行比较与分析,得出在两种虚拟化环境中使用Oracle数据库的性能差异,以期为选择虚拟环境方案提供技术依据.     

一种新型红外多波段低背景探测技术

红外低背景探测技术主要应用在深空环境,系统灵敏度与自身背景辐射关系较大,如何有效抑制探测系统自身背景辐射一直是重点研究方向;识别一直是红外领域的研究热点,增加探测谱段是提高特征获取量的最有效方式。介绍了一种局部制冷分光的红外多波段探测技术,该技术采用探测器一体化设计思路,将折反结构光学系统局部集成到探测器内部随红外芯片一起制冷;再利用分光元件进行双路分光,实现双波段能力,如果结合叠层芯片可以有效拓展到多波段能力;通过光学自辐射仿真,比较不同光学结构形式下的自辐射结果,可以看出:该技术背景辐射降低至常温折反系统背景辐射1/4,理论灵敏度可以大幅度提高,该技术优势明显,潜力巨大。     

基于EHB系统的汽车低附着路面稳定性控制仿真分析

在由车辆本身故障引发的交通事故中,其中45%是由于制动系统的故障引起,因此制动系统的可靠性和缩短制动距离对制动系统的研发来说越来越重要,而EHB系统可以做到在100km/h的速度紧急制动距离小于30m。除此之外,由于EHB系统需要借助于外部的传感器以及中央控制系统,因此对于装配有EHB的车辆来说,ABS、TCS、ESP、ECU都是车辆的标准配置,这也大大增加了行车的安全系数。     

基于多尺度分析矩特征的人脸表情识别

Zernike不变矩具有对噪声不敏感,正交等特性,是表情的有效表征方法,高阶Zernike矩包含更多图像信息,对表情分类的作用更大.但是高阶矩的计算复杂度很大,很难达到快速表情识别的要求.本文利用小波变换对表情图像进行多尺度分析,从低频子图像中计算其Zernike矩作为判别特征进行表情识别.通过小波变换,一方面可以对图像降维,降低计算复杂度;另一方面,小波变换的去噪性能使得识别效果更好.实验表明,基于多尺度分析Zernike矩特征的方法优于单独使用小波变换或Zernike矩特征方法的识别效果.