基于小波变换的苹果汁多光程近红外光谱信息提取研究

利用浸入式光纤采集鲜榨苹果汁分别在5mm、10mm、15mm和20mm光程下的透/反射近红外光谱,实现对苹果汁中糖度(可溶性固形物,SSC)和酸度(pH值)的定量预测.结果表明,SSC和pH具有不同的最佳光程长,分别为5mm和20mm.为了兼顾各待测量对象的浓度范围和各组分的最佳光程长,从而提高模型的性能,采用多光程光谱混合建模,研究了多光程光谱信息的提取方法.采用原始光谱直接展开所建的模型虽然能有效利用多光程光谱的信息,但增加了模型复杂度,致使建模时间增长.因此,提出了两种基于小波变换的信息提取方法,它们在高效提取多光程信息的同时,能显著缩短建模时间并简化模型.其中基于展开光谱的小波近似系数建立的模型性能最优,SSC和pH值模型的SECV值分别达到0.4761oBrix和0.0779.     

光纤激光焊接过程中缺陷的监测与诊断

为了识别激光焊接过程中间隙和错边缺陷,采用自身搭建的光纤激光焊接在线监测系统,实现不锈钢焊接过程中等离子体可见光信号及熔池红外光信号的实时监测,并利用滤波和短时傅里叶变换的信号处理方法对不同缺陷的光信号进行数据分析。得到了信号时域频域随焊接缺陷的变化规律,当出现间隙缺陷时,可见光信号时域幅值从1.5V降至0.2V,1000Hz~4000Hz频率成分缺失,红外光信号时域幅值由3.5V降至1.0V,2000Hz~7000Hz频率成分缺失;当出现错边缺陷时,可见光信号时域幅值从2.0V降至0.5V,红外光信号时域幅值由4.0V降至0.5V,两者0Hz~1000Hz频率成分均缺失。结果表明,可见光信号与红外光信号与激光焊接状态存在一定的相关性,利用光信号的幅值与频率的变化可以有效地识别激光焊接过程中的缺陷。这对实际生产具有一定的应用价值。     

一种基于人脸区域的图像质量客观评价算法

提出了一种基于人脸区域的图像质量客观评价模型算法,该算法将整个图像区域划分为感兴趣区域(人脸区域)和不感兴趣区域,对这两个区域内的图像损伤,在计算中分别赋予不的权重,以体现人眼的感知兴趣.实验证明通过该模型算法得到的客观评价结果与人眼的主观感觉具有更好的一致性.     

用于微波通信的2.4 GHz压控振荡器优化设计

石英晶体微天平(QCM)是一种高灵敏度的传感器,通过建立QCM参数变化与被测粘弹性薄膜之间的关系,可以对其进行量化分析及表征。该文基于石英晶体本构方程,推导了在气相条件下,不考虑电容效应的粘弹性薄膜吸附的QCM等效BVD模型,给出了一个关于粘弹性薄膜物理性质的QCM等效参数与频率变化的显式表达,揭示了粘弹性薄膜的损耗模量和存储模量在气相中产生“额外质量效应”的物理现象。与Arnau给出的EBVD模型相比,该文推导的BVD模型具有更高的准确度。结果表明,该模型可被应用于气相粘弹性薄膜的特性分析。     

左右手材料光子晶体能带结构及表面波色散关系

根据平面波展开的传输矩阵理论及布洛赫定理,通过参数匹配的方式,研究零平均折射率及表面含覆盖介质层条件下左右手材料光子晶体的能带结构和表面波的色散关系,结果表明:零平均折射率条件下,左右手材料光子晶体不同于正折射率材料光子晶体,能带结构中出现半封闭状禁带、封闭状禁带和通带,且通带中的分立能级沿着低频方向呈现振荡衰减和多重简并趋势,能带结构沿着波矢绝对值增大方向趋于简并至消逝。添加表面覆盖介质层的左右手材料光子晶体支持正反表面波和反向表面波的传播,部分半封闭状或封闭状禁带边缘出现简并能级分裂,形成禁带中斜率有正有负的分立色散曲线。表面覆盖介质层厚度可调制色散曲线的频率位置和数目,随覆盖介质层厚度增大,分立色散曲线向波矢减小方向移动,且高频区域半封闭状禁带中的色散曲线在覆盖介质层厚度达到一定数值时还出现耦合分裂现象,但覆盖介质层厚度变化对能级的多重简并和通带与禁带的简并态不产生影响。左右手材料光子晶体的能带结构特点和表面波色散特性,可为新型光波导器件的研究和设计等提供指导。     

基于图形交互式自动控制原理CAI软件设计开发

基于Matlab环境,采用图形用户界面设计开发了菜单驱动的自动控制系统计算机辅助教学软件。教学实践表明,该软件可以使学生直观理解和掌握课程的各种分析与设计方法,对培养学生的自主学习与创新能力以及提高教学质量等都是有益的,并实现了课程教学由纯教学型向教学研究型的有效过渡,使教与学、知识与能力、理论与工程概念力求做到有机结合。     

基于系统矩阵有序实Schur分解的模型降阶

对复杂高阶系统进行模型简化，为研究与设计系统提供了方便的条件。对系统模型的降阶是控制系统设计与仿真工作者的一个重要研究课题，对高阶复杂系统的分析、设计、仿真等具有重要的理论意义和工程实用价值。针对目前比较成熟的基于系统矩阵的有序实Schur分解方法，提出了采用时矩输出拟合来改善降阶系统输出响应逼近程度的改进方法，从而使简化模型具有输出误差更小、计算简便等优点，通过给出的实例仿真证实了这一点。     

有线电视技术档案管理初探

针对有线电视技术档案管理的现状及存在的问题，提出了解决问题的措施。     

基于40 nm CMOS工艺的高效率功率放大器设计

针对硅基毫米波功率放大器存在的饱和输出功率较低、增益不足和效率不高的问题,基于TSMC 40nm CMOS工艺,设计了一款工作在28GHz的高效率和高增益连续F类功率放大器。提出的功率放大器由驱动级和功率级组成。针对功率级设计了一款基于变压器的谐波控制网络来实现功率合成和谐波控制,有效地提高了功率放大器的饱和输出功率和功率附加效率。采用PMOS管电容抵消功率级的栅源电容,进一步提高线性度和增益。电路后仿真结果表明,设计的功率放大器在饱和输出功率为20.5dBm处的峰值功率附加效率54%,1dB压缩点为19dBm,功率增益为27dB,在24GHz~32GHz频率处的功率附加效率大于40%。     

相位塞对号筒扬声器特性的影响

设计了三款不同结构的压缩式扬声器相位塞.对安装有不同结构相位塞的扬声器进行了电声参数测量和音质评价.结果表明,相位一致型相位塞的有效频率范围能达到200～9000Hz,与其他三种结构相比具有有效频率范围宽、频响曲线较平直,谐波失真小,灵敏度高等优点,总体音质明显好于其他三种结构.