软件滤波的示波血压测量算法及Android实现

提出软件滤波与示波法相结合的改进算法.利用三重软件滤波处理,针对传统示波法血压测量中脉搏振荡波提取和波形突变点选择的困难,从混合压力信号采样数据中有效提取出特征明显的脉搏振荡波,通过幅度系数法确定脉搏振荡波中突变点的幅值范围,利用波形判别法仅在该幅值范围内选取突变点,完成舒张压和收缩压的测量.在Matlab中进行仿真,并在Android移动平台上实现.Matlab仿真结果表明:该算法具有较强的可靠性和准确性.     

基于动态光谱的血糖无创检测中有效信号的提取与建模方法研究

为提升无创检测的准确度,本文在动态光谱检测预处理方法中应用了新的信号提取方法,对接对数脉搏波的所有上升沿与下降沿,筛选有效沿,剔除粗大误差,提高了信噪比,消除了频谱重叠现象.在建模方法上,采用主成分分析方法对多样本的动态光谱值矩阵实现降维处理,采用GA与BP神经网络相结合取长补短的方法建立最终的数学模型,实现血液成分浓度预测的目的.实验表明,该方法能够提高血糖检测的准确度,有利于动态光谱在血糖无创检测方面的发展.     

基于小波变换滤波算法的便携心电测试仪设计

针对在应用光电传感器检测人体脉搏信号时存在工频干扰和基线漂移的问题,提出使用自适应相干模板算法和小波变换算法,分别对工频干扰信号和基线漂移进行滤除,避免了单纯使用硬件滤波电路时的抗干扰能力差、不稳定、波形容易失真等问题,有效的保留了脉搏波信号中的生理病理信息.通过对微弱的脉搏信号进行提取、记录以及对SER值的分析,快速准确的得出人脉搏波的频率、幅值,客观的得出人体健康状况.     

蛋壳裂纹的神经网络判别

将有裂纹鸡蛋和无裂纹鸡蛋进行敲击激励后,采用柔性压电薄膜传感器获取时域信号和频域特征:无损蛋的频域特征曲线有明显的主频率值,峰值突出;有裂纹蛋频域特征曲线上没有明显的主频率值,峰值多而紊乱.在归一化功率谱中,分别按间隔频率、依次取最高幅值和幅值高低提取的频率等方法来提取前10个或取前20个特征值,采用间隔频率提取归一化幅值,用神经网络来判别裂纹蛋与完好蛋效果较差;用幅值高低提取归一化幅值作为特征值来神经网络判别的效果较佳;采用功率幅值高低提取频率作为特征值来判别的效果最佳.采用20个特征值后的判别效果分别不如采用10个特征值的判别效果.遗传优化神经网络的测试集判断正确率高于标准BP网络.     

基于高斯混合模型的标准心电波形筛选

针对基于心电信号身份识别中,由于随机选取的心电波形不完整(如T波缺失、R波缺失等)、变形等而影响身份识别准确率的问题,提出基于高斯混合模型的心电波形筛选方法.该方法将信号发生器产生的标准的心电信号切割成单心动周期,提取每个心动周期幅值、斜率、弧长及面积等46个特征,建立单心动周期标准心电波形的高斯混合模型,通过计算马氏距离判断某心电波形是否符合标准心电波形的高斯模型分布,实现具有明显PQRST特征的心电波形筛选.该方法在52人实际采集心电数据和ECG-ID数据库上分别进行了三组实验,不完整波形的平均拒绝率分别为97.87%、98.69%,能够有效挑选出完整的心电波形.     

基于弹性波的碳纤维复合芯导线结构健康监测系统

碳纤维复合芯(ACCC)导线的结构不同于钢芯铝绞线(ACSR),传统的导线检测方法难以在ACCC导线上得到有效应用。为了保证电力系统运行的稳定性与可靠性,有必要对ACCC导线的结构健康进行快速、全面的检测。根据ACCC导线的结构与弹性波的传播特性,分析了弹性波的相速度、群速度及频散特性,采用虚拟仪器技术,提出了一种基于弹性波检测技术的ACCC导线结构健康监测系统。基于小波变换理论,分析了峰值到达时间的计算方法,研究了激励信号的波形、频率、幅值及波峰数的选择策略。根据弹性波的信号特征,进行了幅值衰减特性实验,研究了信号幅值随距离变化的规律与不同中心频率下的幅值变化特征,结果表明,激励信号的幅值在传播过程中随距离呈指数衰减。以ACCC/TW导线为实验对象,搭建实验平台,进行了损伤定位与损伤辨识,实验中定位的最大误差不超过4. 28 cm。通过比较损伤的实际位置与结构健康监测系统的输出结果,表明所研究的系统能够有效地对ACCC导线损伤进行定位并具有良好的精度。基于功率谱密度的分析方法,实验研究了不同频率和不同损伤条件下的信号特征。结果表明,通过分析功率谱密度曲线的特征,实现了对ACCC导线不同损伤状态的辨识。     

基于LabVIEW的无创脉搏血氧检测系统设计

设计了一种无创光电容积脉搏波检测系统,它借助LabVIEW图形化虚拟仪器开发平台,利用LabVIEW产生时序信号,调制夹指传感嚣拾取的光电容积脉搏波.通过前置放大滤波及信号调理电路,然后采集脉搏波.经过基于LabVIEW的数字锁相技术,最终解调获得光电容积脉搏波信号.实验结果表明,该系统可以实现无创脉搏波实时检测、脉搏波形回放、储存和分析等功能.     

低频微弱信号高精度检测研究

复杂环境下高精度检测低频微弱信号非常重要,本文针对目前低频微弱信号检测系统精度低、检测方法繁琐、仪器价格昂贵等问题,设计了一种用于500 Hz以下、幅值为0.01 nA或者mV级低频微弱信号高精度检测系统.对实际环境中低频微弱信号测量的噪声源及抗干扰措施进行了理论分析;其根据低频微弱信号特点和抗干扰措施设计了一种低频微弱信号高精度检测系统;最后,通过调试实验和人体脉搏信号测试验证了检测系统的性能.测试结果表明,该检测系统能够实现500 Hz以下、幅值为0.01 nA或者mV级的低频微弱信号检测,检测误差低于0.5%;人体脉搏信号检测输出信噪比为（60±2） dB,均方根误差小于5×10-4,信号细节特征信息完整.由此得出,该检测系统具有精度高、抗干扰性强、稳定性好、实用性强、操作简单、价格低廉等特点.      

连续型野值判别的新方法

针对连续型野值严重影响卡尔曼滤波器可靠性这一情况,提出一种新的野值判别方法,即正交模型参数变化判别法.当新息序列满足以下3个条件即信号是有穷均值,观测噪声是均值为零的独立分布过程,信号与噪声互不相关时,卡尔曼新息序列估计值具有正交性质.正交模型参数变化判别法的实质是通过判断卡尔曼滤波新息序列估计值的正交性质是否丧失而判别出观测值中是否存在野值.通过仿真结果表明,新的方法对于连续型野值的判别方便易行,快捷有效.     

数字化人体心率检测仪的设计

文章介绍了一种基于人体脉搏信号特征的数字化人体模型心率检测仪的设计.该仪器采用反射式红外传感器获取脉搏信号,以uPSD3234单片机为主控芯片,对红外信号进行A/D转换,采样数据经低通滤波,数字微分后,选择适于脉搏微分波形的模板进行匹配滤波处理,实现了对脉搏波的检测,并使用了一种中值算法来提取有效的脉搏时间间隔,从而获得精确的心率值.实验表明:检测仪的设计和数据处理方法是可行的.     

激光与薄膜靶作用产生X射线阿秒脉冲两种方案的比较

运用一维粒子模拟对经由相对论电子束汤姆逊散射来产生阿秒X射线的两种方案进行了研究。第一种是激光驱动薄膜靶产生相对论电子束以及经过汤姆逊散射产生阿秒X射线,运用倍频探测光的方案可得到更短波长X射线。第二种方案添加了反射厚靶,通过厚靶对驱动激光的反射来减小电子束的横向动量但让其通过,而探测脉冲经过电子束汤姆逊散射后的多普勒频移因子提高,得到的X射线波长也明显减小,光子能量达到1KeV,反射光频谱也明显优与第一种方案．     

单色料反射光谱曲面配色方法

为了获得单色料反射率随着可见光波长和染料质量占比变化的函数,提出一种单色料反射光谱曲面配色方法.首先,根据染料质量占比与可见光波长的范围将单色料反射光谱曲面划分为9个曲面片;然后,采用多项式建模方法,构建不同曲面片的单色料反射光谱曲面模型,并通过小样实验验证该方法的准确性.实验结果表明：通过有限组小样实验可以构建单色料反射光谱曲面,确定单色料反射率随着染料质量占比和可见光波长的变化关系,预测布匹在单色料染色后的颜色与目标色的色差.     

动态脉搏波阻抗谱理论分析与初步实验

动态脉搏波阻抗包含了人体重要的生理病理信息，但由于其测量容易受到测量条件和个体差异的影响，测量精度难以提高，严重限制了在临床上的应用．为了实现高精度动态脉搏波阻抗的测量，从理论上分析了影响动态脉搏波阻抗的各种因素，提出了动态脉搏波阻抗谱的方法，有效地抑制了个体差异对阻抗测量的影响．对实验对象的手臂进行了测量，得到了不同测量电极间距下的脉搏波阻抗谱．实验结果表明，采用归一化的动态脉搏波阻抗谱。可以在较大程度上消除和抑制个体差异以及测量电极位置对人体阻抗测量的影响，能够实现脉搏波阻抗特性较高精度的无创检测．     

多角度多波段的核函数及其在BRDF研究中的应用

利用叶片与土壤光谱的先验知识,在核驱动模型的基础上将基于几何学学的LiSparse核与RossThick体散射核改写为角度和波长的共同函数,以核函数的加权来描述亚像元与像元的关系,从而使核系数成为与波长无关而只与冠层结构相关的参数,并基于此模型提出了新的宽波段反照率的新算法.利用波谱数据库收录的冬小麦观层多角度多波段数据进行核系数的反演,证明了在观测角度较少的条件下,用多波段数据联合反演核系数要比用单一波段数据反演核系数的结果更为稳定.     

飞秒激光参数对三态梯度型分子态布居数的影响

 利用含时波包法研究并且首次量化了强飞秒泵浦-探测激光场中泵浦场强、泵浦波长和脉宽对三态梯度型K₂分子态布居数的影响。泵浦场强、泵浦波长和脉宽影响Rabi振荡,而Rabi振荡的变化又导致了基态和激发态布居数周期性变化。量化这3个激光场参数对激发态布居数的影响验证了此周期性变化规律,表明变化频率随着泵浦场强和脉宽的增大而变化。研究表明调节激光场参数可实现对态布居数的选择性分布,可以为实验上实现分子的光控制提供重要参考。     

闪耀光栅衍射图样分析

通过对闪耀光栅衍射图样的二维展示,强调了单槽衍射"零级"的意义。首次用三维图演示了特定条件下闪耀光栅仅有一序光谱呈现,入射光波长取闪耀波长时谱线强度有最大值存在,离开闪耀波长时强度逐渐下降;随着入射光波长范围的扩大甚至会出现多序光谱的重叠。     

用频域方法实时计算运动中的脉搏数

为准确实时地检测出运动过程中人体的心率值 ,改进传统的心率计算方法是非常必要的。文中介绍了基于频域计算的离散 Fourier变换 (DFT)算法——改进的戈泽尔算法 ,实现了时域信号的频域分析。它克服了运动过程中所带进的干扰、减少了必须用于 DFT算法计算所需的脉搏包络的数据长度和 DFT所需的时间。文中还介绍了使用近红外光传感器检测脉搏波的方法 ,以及算法在 8bit的 EPSON单片机上的实现 ,并研制出了原型样机用于实际的检测。结果表明系统在实时脉搏检测上得到了比传统脉搏检测方法更好的效果     

复合材料多界面脱粘超声检测技术

本文分析了各种复合材料多界面脱粘检测技术的优缺点，如X射线照相、X射线CT、超声脉冲回波技术、超声穿透技术和超声谐振技术等．提出了能够检测金属基复合材料多界面脱粘的“板波诱发波超声检测技术”的原理，并在实际试件上进行了研究，给出了第一界面、第二界面、第三界面的脱粘检测结果和两个界面的脱粘检测C扫描图像．     

听觉诱发电位处理系统的研制

本文介绍了作者所设计并实现的听觉诱发电位检测与处理系统。文中阐述了该系统的组成,功能,硬、软件的设计,并给出了实验结果。研究结果表明,该系统可用于临床及有关科学实验研究。     

改进检测周期脉冲信号的非线性随机共振系统

在利用非线性随机共振系统检测周期脉冲信号的研究中,通常采用的非线性系统为双稳态系统。针对双稳态系统的两个结构参数不易调节,误差较大,限制了系统检测性能的提高。为了优化系统,提高系统检测性能,提出采用只有一个结构参数且具有积分放大作用的单稳态系统。通过分析信号频谱,对比信号幅值,证实结构参数取较小值的单稳态系统具有积分作用,易于调节。Matlab、Monte-Carlo仿真验证具有积分特性的单稳态系统可获得更佳的检测效果。