应用SPRI技术检测指纹上的化学品残留

介绍了表面等离子体共振成像（ SPRI）的原理,应用自行搭建的SPRI系统采集指纹图像,并分析其中的化学物残留。在实验中,测量了粘有TiO2颗粒的指纹和正常状态下的指纹的SPR吸收光谱,并进行比较分析。实验结果表明：指纹图像有较高的分辨率和对比度;通过对指纹图像进行SPR分析,获得其SPR图谱,能显著观察到其共振波长的变化,从而能实现对残留化学品的检测。     

基于隧道磁阻传感器的三维电子罗盘设计

针对现有电子罗盘在地磁场检测时易受到外界磁场干扰而导致测量精度不高的问题,设计了基于隧道磁阻传感器( TMR)的三维电子罗盘并完成样机制作。研究了实际环境中电子罗盘的误差特性,经椭球拟合校正后,采用基于椭圆假设的椭圆拟合方法对误差进行补偿,补偿后其方位角精度可达0.85°,有效降低94.81%的方位角误差。实验结果验证了TMR传感器在电子罗盘应用的可行性。     

基于磁场指纹辅助的手机室内定位系统

针对当前室内无线定位信号强度易受干扰、设备部署维护成本高等缺点,以及手机在室内航位推算过程中定位误差随时间累积的问题,本文提出了基于粒子滤波磁场匹配的室内定位方法。相比于传统的航位推算方法,通过改进步态判断方式,并提出了动态步长估计算法和卡尔曼滤波航向估计算法,有效减少步态误判和定位误差。同时通过结合航位推算位置选择粒子滤波算法中的重采样区域,加快粒子收敛速度。最后,通过仿真分析和实际室内环境测试结果表明,本文提出的定位方法能够有效地减小定位误差,并实现2米的定位精度。     

栅元有效共振积分的CUDA算法设计与实现

核反应堆中需要实时精确地计算堆芯和增殖材料的有效共振积分或群截面来实现反应堆的安全控制。整个计算过程因为涉及大量的积分运算和庞大的核素截面数据,采用常规的计算方法,计算时耗相当大。基于统一计算设备架构(CUDA)平台,利用图形处理器(GPU)的计算能力,对整个计算过程进行并行化分解,多线程同时运算,大幅度提升计算速度,降低时耗。实验结果表明,在GPU上并行计算所得结果与原始数据没有明显差异,且加速效果显著。     

图谱法脑部MRI图像自动分割技术发展及应用

脑部MRI图像自动分割是计算机技术运用于医学上的一个典 型工作,脑部图像分割技术对于人类研究脑部疾病具有重要意义。虽然有一些非常广泛应用 的图像分割方法,如阈值法、区域增长法、聚类法等,但在脑部MRI图像分割中,这些方法 都 没有图谱法具有更为实际的医学研究与临床价值。本文回顾了脑部图像配准、分割的发展历 程,介绍了图谱分割算法的发展及基本原理,以及当前比较前沿的多图谱分割系统的组成和 应用。最后本文对图谱法脑部自动分割在实际临床医学中的应用前景作了总结和展望。     

卷扬式启闭机闸门闭落困难对策分析

水工闸门主要是用来泄水和挡水的,所以,需要经常开启和关闭闸门。对于螺杆式启闭机,严格按照规范操作正常操作闸门是不会出现问题的;对于卷扬式启闭机,虽然绳索可以传递拉力,但是,对压力完全没有影响。针对卷扬式启闭机闸门闭落困难的问题,积极采取有效的对策,确保卷扬式启闭机闸门可以正常闭落。简要分析了卷扬式启闭机闸门闭落困难的情况,阐述了相关的解决对策。     

Novel ultra‐compact two‐dimensional waveguide‐based metasurface for electromagnetic coupling reduction of microstrip antenna array

A novel ultracompact two‐dimensional (2D) waveguide‐based metasurface is proposed herein and applied for the first time to reduce mutual coupling in antenna array for multiple‐input multiple‐output applications. The unit cell of the proposed 2D waveguide‐based metasurface is ultracompact (8.6 mm × 4.8 mm, equal to λ₀/14.2 × λ₀/25.5) mainly due to the symmetrical spiral lines etched on the ground. The metasurface exhibits a bandgap with two transmission zeros attributing to the negative permeability in the vicinity of magnetic resonance and the negative permittivity in the vicinity of electric resonance. Taking advantage of these two features, a microstrip antenna array is then designed, fabricated, and measured by embedding an 8 × 1 array of the well‐engineered 2D waveguide‐based metasurface elements between two closely spaced (9.2 mm, equal to λ₀/13.3) H‐plane coupled rectangular patches. There is good agreement between the simulated and measured results, indicating that the metasurface effectively reduces antenna mutual coupling by more than 11.18 dB and improves forward gain. The proposed compact structure has one of the highest reported decoupling efficiencies among similar periodic structures with comparable dimensions. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 25:789–794, 2015.     

瞬态磁共振弹性成像的仿真与算法研究

磁共振弹性成像技术可以量化人体组织弹性属性。磁共振弹性成像的弹性波激励方式有稳态和瞬态两种。由于人体组织的特殊性,弹性波在组织中传播情况复杂。文章通过建立一个磁共振弹性成像的有限元仿真平台,对瞬态磁共振弹性成像技术进行数值建模,并针对瞬态磁共振弹性成像设计了基于到达时间的弹性重构算法。通过 MATLAB编程处理仿真得到的瞬态磁共振弹性成像数据,最终导出瞬态磁共振弹性成像的结果。数值平台仿真的稳态和瞬态磁共振弹性成像对比实验表明,瞬态磁共振弹性成像对于反射和衍射具有较好的抗干扰能力,对于深处的小尺寸组织,具有较高的灵敏度和较好的精准度,而基于到达时间的算法能够实现瞬态磁共振弹性成像的弹性重构。     

磁共振多通道射频接收线圈性能评估

磁共振成像技术追求高信噪比和快速扫描。与单通道线圈相比,多通道线圈具有高信噪比、高分辨率和成像速度快的特点。为服务于射频线圈设计和制作,开发了基于磁共振k空间数据的多通道射频线圈性能评估软件。此软件可以准确方便地计算多通道线圈噪声耦合矩阵和信噪比。     

基于磁耦合谐振的无线电能传输系统负载特性研究

为研究负载对无线电能传输系统传输性能的影响,建立了基于磁耦合谐振的无线电能传输系统的电路模型,利用电路耦合理论推导出在不同距离上为抑制频率分裂现象所需的最小负载以及当接收功率最大时的最佳匹配负载计算模型,且最佳匹配负载总是大于最小负载。仿真结果表明,对于不同的耦合系数,增大负载可以抑制频率分裂现象的出现;当接收功率达到最大值时,最佳匹配负载会因耦合系数的不同而改变,且总会有一个最佳匹配负载与之对应。这一结论为无线电能传输系统的负载选择提供了理论指导。