基于BP网络的同面多电极技术图像重构算法

为实现同面多电极技术对飞机用复合材料损伤区域和大小的识别,采用BP神经网络算法建立采样电容值与检测区域介电常数分布的非线性映射,利用输出灰度值实现损伤区域的图像重构.利用主元分析法对输入电容值进行降维处理.采用自适应调整学习率与动量因子方法加快了BP网络训练的收敛速度.仿真结果表明,该算法重构的损伤区域图像成像速度较快,准确度满足实现同面多电极技术对复合材料损伤区域大小和位置识别的要求.     

多电极血液流速仪励磁系统优化研究

为了实现对人体血液流量测量及流速分布的监测,基于多电极电磁测量设计了血液流速仪,通过测量皮肤表面的感应电动势,实现对动、静脉血液流速的测量。首先,模仿人体肢体结构,包括皮肤、脂肪、骨骼、肌肉、动脉和静脉的尺寸和相对位置,建立COMSOL仿真模型。然后,以赫姆霍兹线圈、C型铁芯线圈为基础,仿真研究了多种励磁结构和励磁方式在肢体测量截面处激励的电磁感应强度分布,提出了励磁线圈的优化设计方案,最后,对不同结构、不同激励方式的励磁系统进行了优化对比。结果表明,两对正交布置并且采用同向激励电流的赫姆霍兹线圈磁场呈中心对称,磁场强度和均匀性均优于其他励磁系统,能够有效增强感应电动势数值,更适用于非轴对称流的多电极电磁测量。研究结果验证了励磁系统优化方案的可行性,以及其均匀性对于提高速度重构精度的积极作用。     

基于结构的神经网络模型

提出了一种基于结构的神经网络模型，并介绍了利用该模型进行系统建模与参数优化的方法，该神经网络模型本质上是结构化的，网络模型的结构与系统结构相对应，网络中神经元的个数是确定的，神经元之间的连接不是盲目的，而是根据子系统间的相互作用关系连接而成，网络的部分连接权值与系统结构参数相对应，具有明确的物理意义，所以，建模后可进一步进行结构参数的优化。     

前馈网络构造性设计中基于GP实现神经元激活函数类型优化

讨论了在前馈网络构造性设计中如何基于遗传编程(GP)实现神经元激活函数类型自动优化的问题.首先,提出了典型前馈网络的一种构造性设计方法框架,将整个网络的设计分解为单个神经元的逐个设计;然后,在此框架下提出了基于GP的单个神经元的设计方法,该方法可实现对激活函数类型的优化.仿真实验显示,本文的前馈网络构造性设计方案是可行的,与其他几种不优化激活函数类型的网络设计方法相比,本方法更有效,能用较小的网络规模获得更满意的泛化特性.     

多电极电磁流量计肢体血液流速分布测量研究

为实现人体血液流速分布的非侵入式测量,对重大心血管疾病进行预判,将多电极电磁流量计应用于人体肢体血液速度剖面测量,将传统Shercliff权函数改进为区域权函数,模仿人体肢体结构建立COMSOL仿真模型,将测量截面划分为不同区域,通过多对电极获取不同位置的弦端电压,确定肢体截面上不同测量区域的权函数,进而计算各测量区域的局部轴向平均速度。针对动脉、静脉所在位置范围内进行不同区域划分并进行血液流速分布测量,仿真验证了多电极电磁测量系统对动脉、静脉血管中互为逆向流动的速度信息测量的可行性。三维有限元仿真和计算结果表明,所提出的测量方法能够实现肢体测量截面处不同方向的流速测量,并且具有较高的速度分布重构精度,对于人体血液流速测量和血流变异常监测具有参考价值。     

培养神经元网络自发活动规律性和复杂度分析

采用近似熵（approximate entropy,ApEn）的新统计方法衡量神经元不同自发放电活动时间序列数据的规律性和复杂度,对多电极阵列上培养的海马神经元网络自发活动的复杂度进行研究．结果表明不同自发放电活动的近似熵动态变化曲线有明显差别．静息期时近似熵值范围1．0-1．2;典型爆发活动时近似熵值呈现迅速下降而后上升再下降小幅振荡（0．2-0．6）;而伪爆发活动时近似熵值在0．2—0．7范围,沿平行时间轴的某一直线上下波动;连续发放锋电位时近似熵值在0．8-0．9范围;而随机单发锋电位时近似熵值0．6—0．8范围．以上分析结果说明近似熵动态变化曲线能够体现爆发活动和锋电位发放过程的规律性和复杂度变化,并可以有效地识别培养神经元网络自发的不同电生理信号,因而在神经元电信号分析中有着潜在的应用价值．     

利用改进初始化的残差-密集连接网络的光伏阵列故障诊断

针对在现实生活中光伏阵列大部分运行在正常的工作状态,缺少故障数据的问题,提出一种改进初始化的方法代替随机初始化来训练深度学习模型,以提高故障诊断模型的可靠性.同时,提出基于残差-密集连接网络的光伏故障诊断模型,并基于I-V曲线与最大功率点、温度、辐照度和填充因子作为输入特征.最后,通过多种光伏阵列故障数据检测所提出的方...     

基于流水线架构的卷积神经网络FPGA实现

卷积神经网络（CNN）已被广泛用于图像处理领域,且通常在CPU和GPU平台上进行计算,然而在CNN推理阶段存在CPU计算速度慢和GPU功耗高的问题。鉴于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）能够实现计算速度和功耗的平衡,针对当前在卷积结构设计、流水线设计、存储优化方面存在的问题,设计了基于FPGA的卷积神经网络并行加速结构。首先将图像数据和权值数据定点化为16 bit定点数,一定程度上减少了乘加运算的复杂性;然后根据卷积计算的并行特性,设计了一种高并行流水线卷积运算电路,提高了卷积运算性能,同时也对与片外存储进行数据交互的流水线存储结构进行了优化,以减少数据传输的时间消耗。实验结果表明,整体加速器在ImageNet数据集上的识别率达到94.6%,与近年来相关领域的报道结果相比,本文在计算性能方面有一定的优势。     

小鼠大脑皮层中ADAM17表达的降低对神经元前体细胞外向迁移的抑制作用

在发育过程中神经元前体细胞的外向迁移对于大脑皮层的多层结构建立有着重要作用.金属蛋白酶家族的成员ADAM17（A Disintegrin And Metalloprotease 17）对于多种膜蛋白的成熟释放有着重要作用,包括多个表皮生长因子受体的配体以及Notch等蛋白.这些底物中有多个对神经干细胞的增殖、分化、迁移...     

自适应圆阵抗干扰研究

讨论了自适应圆阵方向图抗干扰方面的特点，并与相同阵元的自适应线阵进行比较，结果表明圆阵的扫描范围更宽。能够全方位的接收信号，并且对空间信号的接收能力更强，克服了线阵本身所固有的抗干扰能力局限性的缺陷．所以圆阵本身有着线阵不可替代的优势，具有更好的抗干扰能力，所以可以在更广泛的领域得到应用．     

Fe纳米线阵列宏观磁性的Preisach模拟

采用阳极氧化铝模板法制备16nm的铁纳米线阵列膜,并研究了其宏观磁学性质.沿着纳米线长轴加场测得的磁滞回线表现出高的矫顽力和矩形比,归因于垂直于膜面的高形状各向异性.等温剩磁曲线和直流退磁曲线的测量结果表明纳米线阵列体系中存在强烈的退磁性相互作用.采用Preisach模型对相关曲线进行模拟,发现剩磁矫顽力和相互作用场的分布较窄,是一种典型的符合双势垒模型的体系.     

菲涅耳微透镜衍射光学性能测试

基于微透镜阵列的基本光学原理,建立了一套评价微透镜光学质量的微光学测试系统.该系统可以测量微透镜的点扩散函数、衍射效率、焦长等特征性能参数,从而可以有效地对微透镜阵列进行评价.讨论了微透镜的各种参数的基本概念和测量方法,同时分析了测量中的误差影响因素.     

矩形天线阵OAM波产生与优化

电磁轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)具有模值相互独立且正交的特性,能用于无线通信中提高频谱效率和通信容量,因而备受关注.针对基于矩形阵列的多输入多输出技术(multiple-input multiple-output,MIMO)不易与基于均匀圆形阵列的OAM复用相结合,以及高模态O...     

互耦效应对天线阵单元间相关性的影响

分析了互耦效应对多天线性能的影响,通过网络等效分析法对天线模型进行简化分析,得出阻抗矩阵和收发端的耦合矩阵。推导出互耦效应时天线阵元空间相关性的通用表达式,并论证了它与无互耦时空间相关性的关系。研究了互耦效应分别对平行天线阵列和共线天线阵列阵元间空间相关性的影响。仿真分析表明,互耦效应对于两种天线阵列的影响显著不同,适当的选择天线阵列可以有效地改善互耦效应对于系统性能的影响。     

阵列式等离子体射流特性的研究

研究了大气压下阵列式等离子体射流特性,以实现和完善大气压下大面积的低温等离子体灭菌技术.采用MAXWELL 3D软件仿真及实验的手段,研究相关因素对各种阵列式等离子体射流特性的影响.包括在单管等离子体喷射中的一些基本影响因素(电压、气体流速等)和阵列式等离子体喷射实验中所特有的一些因素(气流均匀度、电极单元间距及电极布置方式).实验在大气压氦气环境下进行,然后通过专门研发的高频高压等离子体放电电源进行了介质阻挡放电.实验结果实现了大气压下阵列式等离子体喷射,证明了通过阵列式等离子体喷射方式来实现大面积等离子体灭菌技术的可行性.除此之外还得出了各种相关因素对阵列式等离子体射流特性的具体影响,用以完善阵列式等离子体射流技术,进行更大面积的灭菌处理.     

Effects of space environment on biological characters of tissue cultured rose seedlings

Since 1987, many plant seeds have been carriedinto space by high altitude balloons, recoverable satel lites and spacecraft in China, and many studies onthese returned seeds have been reported[1—8]. Re cently we studied the effects of space environments onmorphology, cytology, physiology and molecular bi ology of the rose seedlings which were carried intospace by SHENZHOU 4 spacecraft, and this laid abasis for future studies on culturing and growingplants …     

应用于成像系统的高矢高透镜阵列制备

在移动掩模光刻技术的基础上,本文提出一种可用于成像系统的高矢高透镜阵列制备的二次光刻方法。二次光刻分别用于减小抗蚀剂表面粗糙度和借助移动掩模光刻制备高矢高透镜阵列。通过这种方法,我们成功制备了矢高254 mm的透镜阵列。透镜矢高约为传统移动掩模光刻技术制备透镜阵列矢高的二倍。进而,制备的透镜阵列被用于集成成像系统,获得了高质量的三维图像。这一结果很好的证明了该种二次光刻方法可用于成像系统高矢高透镜阵列的制备,具有较好的应用前景。     

阵列信号建模和波达方向估计方法

建立了均匀线阵和均匀圆阵模型,构造阵列接收信号的自相关矩阵,并用MUSIC算法得到来波方向估计.分别以1个信号、2个信号和3个信号的均匀线阵和均匀圆阵为例,通过MATLAB编程进行仿真实验.结果表明,来波方向的估计值与真实值之间的误差很小,证明了MUSIC算法用于来波方向估计的实用价值.总结了阵列信号处理中的几个关键技术和存在的问题.     

太阳能光伏阵列的红外特性研究

反常的温度分布往往能反映设备的非正常运行状态,红外图像为有效测量物体的温度及相对温度分布提供了更加便捷的途径。该文分别从理论和实验上分析与验证了太阳能光伏阵列在正常光照、遮挡、故障以及典型负载、开路、短路等情况下的温度变化以及相应的红外图像特征,为进一步在大面积的太阳能光伏利用中实现非接触式的在线检测与故障分析提供了依据。