三种植物叶片电信号的特征分析

采集玉米(Zea mays L)、芦荟(Aloe vera L)和吊兰(Chlorophytum comosum)三种植物叶片的表面电信号,通过小波变换对采集到的电信号进行降噪和重构,对降噪后的电信号进行功率谱分析。结果表明,玉米、芦荟和吊兰三种植物叶片电信号是幅值为μV级、频率分布在2 Hz以下的低频电信号。玉米叶片电信号的频率分布主要集中在0～0.4 Hz,芦荟叶片电信号频率分布主要集中在0～0.6 Hz,吊兰叶片电信号的频率分布主要集中在0～0.8 Hz。     

基于脑电信号的驾驶疲劳检测研究

研究利用脑电信号(EEG)判断驾驶员的疲劳程度. 基于疲劳驾驶实验平台进行模拟驾驶实验,综合实验视频图像和驾驶员自我评价进行主观疲劳评测. 利用生理检测仪采集驾驶员的脑电波,对比分析脑电信号不同频带信号功率谱值和驾驶员的主观疲劳评测之间的关系. 结果表明:主观疲劳评测与脑电信号中功率谱值的变化相对应,脑电功率谱的比值(α+θ)/β越大,疲劳等级越高.     

昆虫取食常绿阔叶林木荷叶片的空间变化

植物叶虫食的空间变化同生境有关,能反映昆虫与植物的相互关系.为探讨不同生境植物的叶虫食情况,以木荷林林下、林窗以及竹林林下3种不同条件下木荷幼树为研究对象,观测了其叶虫食损失率与叶虫食频率,并分析了观测结果产生变化的可能原因.结果表明:木荷林林下木荷幼树叶片的叶虫食损失率(14.14%)显著高于竹林林下(5.71%),木荷林林下(12.28%)低于木荷林林窗(14.72%),但差异不显著;大部分受损叶片其叶虫食损失率低于10%,昆虫对叶片仅为适量取食,叶面积大量损失的情况较少;木荷幼树叶虫食频率与叶虫食损失率极显著正相关.本研究发现昆虫取食叶片的行为随空间的变化而存在较大差异.     

库拉索芦荟和木立芦荟叶的形态结构及有效成分含量的比较

应用植物解剖学和植物化学相结合的方法比较研究了3年生库拉索芦荟(Aloe vera L.)和木立芦荟(Aloe arborescens Mill)的形态结构和芦荟素、芦荟多糖等有效成分的含量.研究结果表明:(1)库拉索芦荟茎极短,叶丛生,成熟叶片长60~80 cm,质量400~550 g;木立芦荟茎高50~70 cm,叶互生,成熟叶片长40~50 cm,质量100~150 g.(2)两种芦荟叶都由表皮、同化组织、贮水组织和维管束组成.库拉索芦荟叶的贮水组织占横切面的90%以上,而木立芦荟叶的贮水组织仅占横切面的70%.(3)库拉索芦荟叶中芦荟素含量为1.46%,芦荟多糖含量为3.56%,宜作为芦荟多糖的原料;木立芦荟叶中芦荟素含量为2.15%,芦荟多糖含量为2.58%,宜作为芦荟素等蒽醌类物质的原料.研究结果为芦荟的引种栽培、采收和产品加工提供了科学依据.     

基于互Wigner-Ville分布的表面肌电信号瞬时频率估计

当一块肌肉完成持续的收缩时,所记录的表面肌电信号的分析是一个用于评价局部疲劳进行性的有用的工具.在肌肉静态收缩期间,表面肌电信号功率谱的平均频率和中值频率常被用作肌肉疲劳的指示器.为了评价周期性动态收缩期间的局部肌肉疲劳,针对肌肉动态收缩时表面肌电信号的特点,提出了基于互Wigner-Ville分布的瞬时频率检测方法.通过一个类似于表面肌电信号统计性质的模拟的随机过程,评价了这一算法的估计误差.理论和实验证明,瞬时频率可以在较低的信噪比下很好地适合跟踪由于肌肉疲劳引起的频谱变化.     

基于脑电的温度阶跃变化环境下的人体热舒适研究

热环境作为评价建筑物理环境的重要部分,影响着人的工作效率和情绪变化。不同环境温度下的脑电信号与人体主观投票相结合是一种评价热舒适的新方法。本研究选取14名身体健康的成年人在人工气候室经历由低温15°C分别突变到18°C、24°C和30°C三个过程,通过快速傅里叶变换,将温度阶跃变化环境下测得的脑电信号转化为脑电频谱功率值,与主观投票和额头温度相结合,进一步探究脑电各分区和各波段与热舒适的相关性。研究表明,额叶区频谱功率值变化可作为人体热舒适的评价指标,频谱功率值与热舒适显著相关,且随着舒适程度的增加而降低,当温度突变到接近人体中性温度24°C时,功率值最低。同时发现与热愉悦情绪和注意力有关的额叶区θ波段功率值随着舒适程度的增加而增加,当温度突变到24°C时,θ波相对脑电功率变化最明显,增加了20%左右。     

覆冰条件下旋转风力机叶片振动特性及其影响因素分析

为探究覆冰条件下旋转风力机叶片振动特性,分析温度、湿度、风速、运行时间四个因素对覆冰叶片振动特性的影响,以1:12.5建立的实体风力机模型为研究对象,搭建旋转风力机叶片覆冰振动测试试验台,设计四因素三水平正交试验,采用环境激励(风激励)和多点拾振的方法进行模态测试。试验研究了不同覆冰状态下旋转风力机叶片的振动特性及其变化规律;以最大振动频率为评价指标,分析四个因素对覆冰风力机叶片振动特性的影响。结果表明:相同覆冰条件下,覆冰厚度不变,旋转风力机叶片振动频率由叶尖至叶根逐渐减小;覆冰位置不变,覆冰厚度增加,旋转风力机叶片振动频率逐渐降低;旋转风力机叶片运行环境温度和湿度变化对其振动频率的影响较大。为进一步分析覆冰条件下旋转风力机叶片的位移响应和振型变化,建立了风力机三维模型,利用ANSYS软件对其进行谐响应分析,分析结果显示不同覆冰状态下叶片振型变化无明显差异,覆冰厚度增加,叶片位移响应值明显增大。研究结果可为覆冰条件下风力机运维策略选择及叶片覆冰安全监测提供理论参考。     

逆境胁迫下的亚高山草甸植物脯氨酸累积特点分析

以甘南亚高山草甸植物为研究样本,分析了不同环境梯度条件下6种植物莓叶萎陵菜(Otentillafragarioides)、火绒草(Leonto-podium nanum)、矮嵩草(Kobresia humilis)、棘豆(Oxytropis kansuensis)、狼毒(Stellerachamaejasme L.)、金露梅(Potentilla fruticosa)的游离脯氨酸的积累与变化.结果表明,随着生境(包括土壤水分、光照、温度等)的变化.6种植被叶片内脯氨酸含量随着从阴坡、半阴半阳坡、阳坡环境的变化都有不同程度的增加,而且,不同品种植物的脯氨酸含量的增加幅度有差异,进一步认为叶片内脯氨酸含量的高低可作为衡量植物抗逆性的指标.     

基于EEG与EOG信号的疲劳驾驶状态综合分析

疲劳驾驶时,司机的脑电信号和眼电信号特征均发生显著变化,本文针对这两类信号进行分析研究,利用这两类数据综合分析判断司机是否处于疲劳驾驶状态.首先对采集的脑电信号进行小波包分解,提取信号中的α波,并计算其相对功率谱P;然后利用Pearson相关系数分析两路对称导联F7,F8中眨眼信号特征,去除干扰;最后利用BP神经元网络对眨眼信号进行识别,计算眨眼频率.结果表明,利用眼电信号和脑电信号特征综合分析司机眨眼动作,能准确识别出眨眼信号,并能正确检测人的驾驶疲劳状态的变化.     

温度和应变对InAs量子点荧光光谱的影响

文章主要研究了InAs量子点样品在不同测试温度、激发功率和应变条件下的光致发光(PL)光谱的变化,发现随着测试温度的升高,样品对应的谱线发生红移且光谱强度降低。随着激发功率的提高,样品的PL谱线位置发生轻微的变化,谱线的强度明显增加。在对样品施加0.5%应变后,衬底对应的PL谱线峰位发生微弱的红移,强度增强,而量子点对应的谱线发生微弱的蓝移,其发光强度降低。     

Changes in the power spectrum of electrical signals in maize leaf induced by osmotic stress

To quantify the characteristics of the power spectrum of plant electrical signals, we defined the following concepts:spectral edge frequency (SEF), spectral center frequency (SCF), power index (PI) and power spectral entropy (PSE). These parameters were used to examine and quantify changes in the power spectrum of electrical signals in maize leaves under osmotic stress. In the absence of osmotic stress, the SEF of the electrical signal in maize leaves was approx. 0.2 Hz and the SCF was approx. 0.1 Hz. The electrical signal in maize leaves was mainly a slow wave signal with a frequency of 0-0.1 Hz. After 2 h osmotic stress, the SEF and SCF of the electrical signal increased to higher frequencies. The proportion of the fast wave frequency also increased to 0.1-0.2 Hz, resulting in a dramatic increase in PSE. We also found that the changes in PSE and SCF were significantly correlated during osmotic stress. We propose that the changes in the PSE and SCF in maize leaves can be used as a sensitive signal indicating water deficit in leaf cells under osmotic stress. Thus, measurement of SCF or PSE of electrical signals in maize leaves could be used to develop early warning and rapid diagnosis techniques for the water demands of plants.     

电力系统基波频率的高精度测量新方法

针对电力系统基波频率测量的现状,提出一种高精度的频率测量新方法.该方法通过计算待测电信号的相关系数自适应地确定傅立叶变换的窗长,从而实现无频谱泄漏的自适应窗长傅立叶变换,即实现电力系统基频的高精度测量.针对有谐波、间谐波、噪声等复杂背景下的基频检测进行仿真分析,仿真结果表明:该方法检测精度高,抗噪声能力强,且计算量小,易于工程实现.     

有功功率测量P-Sa滤波器算法的研究

针对电能表采样过程中非整周期采样造成的有功功率测量和电能计量误差,在传统滤波器功率测量算法基础上,首先提出了一种多项Sa函数自卷积窗函数（P-Sa窗）,分析了该窗的时频特性;然后基于该窗构造了P-Sa滤波器,仿真分析了非整周期采样下P-Sa滤波器的滤波效果;最后,基于工频正弦波形和IEC62052中的5种畸变波形测试信号,仿真分析了稳态和动态测试信号下不同有功功率测量算法对累计电能的误差。仿真结果表明,提出的P-Sa滤波器可以有效抑制纹波波动,提高了有功电能累计的准确性。     

激光自混合干涉技术中两种不同形式功率谱密度反演颗粒粒度分布的比较

激光自混合干涉技术中颗粒粒度分布反演属于病态问题.为了得到较好的颗粒粒度分布,采用Chahine算法作为非负算法,分别对激光自混合干涉线性和对数形式的功率谱密度进行颗粒粒度分布的反演,比较了两种功率谱密度对应的颗粒粒度分布,并且采用Morrison迭代算法平滑Chahine算法的初始向量,减缓了颗粒粒度分布的振动.仿真结果表明对数形式的功率谱密度反演所得的颗粒粒度分布具有更好的抗噪声能力和稳定性.     

智能保健监测系统中音频信号的分类算法研究

针对Mel频率倒谱系数(MFCCs)信息在区分音频信号时的局限性,提出一种基于不同特征提取技术的两级分类策略,对智能保健监测系统的9种音频信号进行分类。分类的第一级采用MFCCs及其变化率(ΔMFCCs)作为隐马尔可夫模型(HMM)的输入。在第二级,将不同频段的功率谱密度的一阶差分均值和标准差作为分类的特征。实验结果表明,功率谱密度的一阶差分包含了MFCCs所不含有的重要分类信息,该方法使得实时保健监测系统的平均分类准确度高达97.37%,具有较好的鲁棒性和分类准确性。     

基于IGBT的低频水声功放技术

主动声纳通过水声发射换能器将水声功率放大器产生的电信号转换成声信号辐射到水中。提高水声功率放大器的输出电功率、降低声纳的工作频率是提高声纳作用距离的重要途径。介绍了功率放大器的工作原理和基本构成,对水声功率放大器工作方式和IGBT器件等关键技术进行了分析,结合工程实际需求设计出低频、大功率水声功率放大器,完成了采用乙类和D类工作方式共两套功率放大器电路系统的硬件设计和安装调试。实验室测试和水池试验表明,低频功率放大器工作性能良好,方案可行,达到了设计要求。     

电器对低压电力线载波通信信道特性的影响

为了深入分析和研究各类电器的负载阻抗特性及其对低压电力线载波通信信道特性的影响,提出一种基于矢量网络分析仪的时频2维电器阻抗测量方法,并通过该方法对各类电器在不同工作状态下的阻抗特性进行了测量,结合自下而上的电力线信道建模方法对接入不同类型电器负载的典型电力线信道场景的信道特性进行了理论分析。根据测量可得,相同的电器负载在不同空间位置分布对电力线信道特性造成的影响不同,不同的电器负载在同一位置对电力线信道特性造成的影响不同,且时变负载会导致接入该负载的电力线信道也呈现出时变特性。理论分析与测试结果表明,时频变的电器负载阻抗是影响低压电力线载波通信信道特性的关键因素之一。     

氙准分子光源的实验研究

氙准分子光源发射波长为172nm真空紫外光谱带,实验研究了它的辐射特性,用原子,分子碰撞辐射动态模型（CRAM）的结果,分析了氙准分子172nm辐射强度与所加电场大小,频率和输入功率的关系,实验和理论结果相符。