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电子测量与仪器学报
电子测量与仪器学报

崔建平

月刊

1000-7105

jemi@vip.163.com

010-64044400

100009

北京市东城区北河沿大街79号

电子测量与仪器学报/Journal Journal of Electronic Measurement and InstrumentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊旨在开展学术交流活动，沟通同行业科技人员之间的信息，以促进国内、外电子测量仪器的发展和科学技术的进步。
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    无线光通信系统中的噪声模型研究进展

    梁静远毛双双柯熙政秦欢欢...
    1-15页
    查看更多>>摘要：无线光通信作为一种高速、高带宽和高安全性的通信技术,受到了广泛的关注.然而,噪声作为系统性能的重要限制因素,会使得系统信号失真和信噪比下降,进而影响通信质量.因此,为了减少噪声对信号的影响,从而更有效地设计和调整通信系统,就需要理解和模拟噪声的行为,而噪声模型就是一个研究噪声行为的重要工具.本文针对无线光通信系统中的噪声及噪声模型进行了系统性的研究,文中首先从无线光通信系统的信源、信道和信宿三方面对其中引入的各类典型噪声进行逐一分析,然后总结了相应噪声及其噪声模型的国内外研究进展,分析了噪声的产生机理,并给出了对应的噪声模型.此外,还总结了相关模型的特点及局限性.最后,总结了各类噪声的关键抑制技术,并展望了该领域的进一步研究方向,可为无线光通信技术在该领域的发展和系统设计与优化提供理论支持与启示.

    无线光通信信源信道信宿噪声模型

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    铸造不锈钢机匣R角区域的水浸超声相控阵检测技术

    黄鑫章陈振华李喆王红源...
    16-23页
    查看更多>>摘要：大型燃气涡轮发动机不锈钢机匣结构中包含大量R角区域,该区域因壁厚较大且是曲面结构,制造过程中容易出现微裂纹、气孔、夹杂等缺陷.射线检测因受到R角曲面的形状限制而无法布置射线底片,并且大厚度R角区域也很难被射线穿透,造成射线检测灵敏度下降、缺陷出现漏检.由此,提出大型不锈钢机匣R角区域内部缺陷的超声水浸相控阵检测技术.将相控阵探头布置于机匣内环曲面,通过修正曲面聚焦法则控制阵元发射超声波在R角区域形成聚焦声场;通过建立数值仿真模型分析聚焦法则修正前后的声场聚焦性能,同时分析了水距对聚焦声场的影响;最后,基于修正的聚焦法则和优化的水距开展机匣R焦区区域的超声相控阵检测试验.结果表明:通过曲面聚焦法则修正和水距优化可在R角区域形成聚焦声场,该区域扇形扫描图像质量得到明显改善;能够显示Φ1.5 mm当量尺寸的横孔缺陷并具有良好的检测分辨率,-6 dB法下定量相对误差低至 6.7%.

    不锈钢机匣R角区域超声水浸相控阵聚焦法则水距

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    多通道权重融合和小波分解的癫痫棘波检测方法

    俞小彤赵若辰宁晓琳
    24-34页
    查看更多>>摘要：脑电的棘波自动化检测是目前研究的重点,对癫痫诊断具有重要意义.现有检测方法主要有两类:信号分析和机器学习.前者对异常值敏感,后者算法对不同数据的鲁棒性未能得到充分验证.另外,传统的基于单通道脑电的棘波检测方法容易受到伪迹干扰.针对现有算法存在的问题并结合棘波的电生理特点,提出了基于多通道数据权重融合和小波分解的棘波检测算法.首先,根据癫痫棘波的放电特性,设计一种以幅值和波形趋势为特征值的多通道权重融合方法,获得棘波数据强化后的单通道数据;其次,算法引入小波分解,有效地提取信号中的局部特征,增强检测癫痫棘波这类具有突变特性信号的能力;最后,通过临床采集的癫痫患者脑电数据,验证了该算法能实现癫痫发作间期棘波的精确检测,诊断准确率可达92.3%以上.相较于传统的单通道脑电棘波检测方法,该方法具有检测准确率高、计算简单的优势,是一种有效的癫痫发作间期的棘波检测技术.

    脑电信号多通道权重融合小波分解模极大值棘波检测

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    基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器设计

    曹从军赖凯旋王旭升夏卫民...
    35-47页
    查看更多>>摘要：针对传统脉搏传感器存在的穿戴不适、携带不便以及精度不高等问题,本文设计一种基于P(VDF-TrFE)柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器,旨在实现人体脉搏信号的连续检测,为心血管疾病的预防和治疗提供有力支持.首先,采用溶液流延法制备P(VDF-TrFE)柔性压电薄膜作为传感器基底,并利用丝网印刷技术在制备好的压电薄膜表面印刷导电电极,结合网状屏蔽层的设计制备方形传感器和圆形阵列传感器,用于脉搏信号采集性能的实验对比.其次,为了解决脉搏信号低频微弱且容易受到各种噪声干扰的问题,设计包含信号放大和信号滤波功能的精密信号调理电路,用于获取高保真和高清晰度的低噪声脉搏波信号.实验结果表明,所制备的P(VDF-TrFE)薄膜具有良好的介电、压电和铁电性能,其中d33 值达到-25 pC·N-1,能够提升传感器快速准确捕捉低频脉搏信号的能力,设计的柔性脉搏传感器相较于传统刚性传感器能够较好地贴合人体皮肤,提升无感佩戴体验,符合可穿戴性以及舒适性的要求.其中,圆形阵列式传感器能够检测到包含大部分生理特征点的连续脉搏波信号,相比于方形传感器具备更高的灵敏度和清晰度,检测性能更好.除此之外,设计的信号调理电路能够缓解 50 Hz工频干扰和高频噪声干扰,成功将平均峰值电压从0.069 V放大至5.467 V,显示出清晰稳定的脉搏波形并保留脉搏信号的主要特征,抑制噪声干扰的同时实现了对人体脉搏信号的高灵敏度、高稳定性和高准确性的采集.因此,本文设计的基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器能够有效检测和采集人体脉搏波信号,可用于医疗健康监测和可穿戴设备研究领域,具有广阔的应用前景.

    P(VDF-TrFE)压电薄膜脉搏检测圆形阵列式传感器信号调理电路可穿戴设备

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    基于改进YOLOv8s的光学遥感小型船舶检测算法

    朱圣博魏利胜高港郑泊文...
    48-57页
    查看更多>>摘要：针对海陆边界、近岸岩礁等复杂海洋场景下,光学遥感小型船舶检测成像特征不明显、目标占比小的问题,提出一种改进YOLOv8s的小型船舶检测方法.首先,在颈部层引入浅层特征图的基础上修改预测层,平衡浅层位置信息和深层语义信息的权重,增强模型对小目标的关注度;其次,采用融合FasterNet Block和高效多尺度注意力机制的C2f-FE模块,利用通道分组和跨通道信息交互,加强对小型船舶的特征提取,并降低模型参数;最后,采用动态检测头模块,在不同预测层级上提高模型对不同空间尺度、任务目标的检测能力.实验结果表明,与原始YOLOV8s模型相比,改进模型的参数量减少 42.3%,在MASATI数据集上,改进模型的检测精度mAP50 和mAP50:95 值分别提高 4.2%和 2.2%,在DOTA-Ship和DOTA-Small Vehicle数据集上,改进模型的检测精度mAP50:95 值分别提高 1.7%和 1.4%.由此可知,改进模型不仅有效地实现轻量化、高精度的小型船舶检测,而且满足在遥感场景下泛化小目标的高精度检测.

    遥感图像目标检测小型船舶特征提取动态检测头YOLOv8s

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    基于PCA特征优选和AdaBoost集成学习的齿轮箱油品状态识别方法

    陈晓犇黄采伦赵延明李智靖...
    58-68页
    查看更多>>摘要：针对传统齿轮箱油液分析方法存在的精度低和泛化能力有限的问题,提出一种基于PCA特征优选和AdaBoost集成学习的齿轮箱油品状态识别方法.首先,通过箱型图和smote插值对油液多参量数据进行清洗以提高油液数据的质量;其次,采用PCA进行油品特征优选,获取有助于识别的油品特征优选子集,在有效融合油液多参量信息的同时,可显著降低模型运行的时间复杂度;然后,利用BP神经网络建立油品状态识别基本模型,引入GWO灰狼优化算法对模型进行优化,构建具有最优初始权值与阈值的弱分类器GWO-BP,同时采取自适应提升AdaBoost算法组合多个弱分类器GWO-BP,集成为较强鲁棒性的强分类器.最后利用实验进行验证和分析,实验结果表明,所提方法效果最优,平均识别率 99.30±0.16%,平均用时 32.77±1.27 s,能够快速高效、准确识别出齿轮箱润滑油油品状态,为实现在线齿轮箱的油品状态识别奠定了良好基础,具有重要的工程应用价值.

    油液分析数据清洗特征优选集成学习油品状态识别

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    基于复合骨干网络的漏磁小缺陷信号检测方法

    唐建华张鑫刘金海刘海超...
    69-77页
    查看更多>>摘要：漏磁内检测是管道内检测的核心技术,对保障管道的安全运输至关重要.管道长期处于地下或深海,复杂的环境导致管道表面存在许多小缺陷.由于小缺陷可利用信息有限,传统的深度学习缺陷检测方法识别小缺陷难以获得满意的检测结果.提出了一种基于复合骨干网络的漏磁小缺陷信号检测方法.首先,提出了一种名为背景压缩的数据增强方法,以压缩背景信号进而增强小缺陷关键特征.其次,设计一种自适应的正负样本分配策略,以改善小缺陷在区域候选网络中正负样本分配不均匀的问题.最后,提出了一种小缺陷多分支高分辨率特征提取网络,利用多分支复合结构获得高分辨率特征进行特征融合,以提高网络对小缺陷纹理信息的利用率.以试验场管道数据对所提方法进行验证,实验结果表明,设计的方法是有效的,检测精度达 90.3%,与最好结果相比,mAP提升 8.4%.

    漏磁内检测深度学习缺陷检测正负样本特征融合

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    基于GOOSE-VMD的GaN HEMT器件应力波检测与分析

    王洪金常珊何赟泽耿学锋...
    78-87页
    查看更多>>摘要：第三代功率半导体器件—氮化镓高电子迁移率晶体管器件(GaN HEMT)以其耐压耐温的优异特性在电力电子与通讯电子领域广泛应用.GaN HEMT器件通常工作在高温大功率等严苛的外部条件下,为了避免其突然失效对电力电子设备的正常运行产生影响,对其进行主动实时的状态检测有着极其重要的意义.通过在不同温度和漏源电压条件下设计并进行重复性实验,提取分析GaN HEMT器件开通和关断瞬间产生应力波能量的变化来探讨温度和漏源电压对GaN HEMT器件的影响.针对器件应力波采集过程中易受噪声干扰的问题,提出一种基于GOOSE鹅优化算法的变分模态分解(VMD)的应力波去噪算法.实验结果表明,所提出的GOOSE-VMD信号处理方法能够在最大程度保留应力波信号特征的同时取得良好的降噪效果;器件应力波能量与漏源电压具有良好的正相关关系;器件应力波能量随着温度升高而减小,但当温度升高至 82.05℃之后,应力波能量随着温度升高而增大.

    GaNHEMT应力波变分模态分解鹅优化算法温度漏源电压

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    火箭撬试验长直轨道测量控制网的建立及精度分析

    张昊熊芝赵子越钟陈小鹏...
    88-96页
    查看更多>>摘要：火箭撬试验在航空航天、兵器、电子、核武器研制中具有重要的试验价值,为了建立轨道测量控制网、实现火箭撬试验中时空位置参数的测量,本文提出了一种基于边角混合交汇平差模型的组合测量方法.首先,构建了基于全站仪测角信息与激光跟踪仪测距信息的混合交汇平差模型,定义了构建测量误差矩阵的原则,并采用非线性最小二乘法对全局坐标进行了最优估计;其次,采用蒙特卡洛法对测量设备布局和混合交汇平差模型的精度进行了仿真分析,仿真结果表明,测量设备布设在测量范围内的中间位置,可使整体位置标坐标测量误差达到最小,进一步减小平差模型中初始值误差,提高模型解算精度;最后,在某火箭撬试验场地进行了实验验证,在 669 m的测量范围内,整个轨道测量控制网的位置标距离标准差为 0.19 mm,验证了长直导轨测量中边角混合平差模型的可行性,该方法对全量程测量任务具有重要参考价值.

    火箭撬试验轨道测量控制网平差模型最小二乘激光跟踪仪全站仪

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    基于DSC-SGRU模型的Wi-Fi手势识别系统研究

    何育浪赵志彪李振李珊珊...
    97-108页
    查看更多>>摘要：Wi-Fi无线感知技术已成为感知领域的研究热点,能够实现对人体活动和周围环境的智能感知.现有的无线感知模型参数量较大,在移动设备等算力有限的场景中难以实时感知.为此,提出了一种基于深度可分离卷积的轻量级特征提取模块和堆叠的门控循环单元混合的分类识别模型.首先基于深度可分离卷积构建了轻量的特征提取模块,用以捕获人体手势的空间特征,并保持特征的时序性不发生变化;然后使用双层堆叠的GRU网络学习人体手势的时空特征;最后使用开源数据集Widar对模型的性能进行验证,提取CSI信息中的BVP特征以提高跨域场景的识别准确率,并利用加权的损失函数来解决样本不均衡问题.结果表明,提出的模型在跨域场景下准确率达到 77.6%,参数量仅有 236.891 K.与现有的其他Wi-Fi手势识别模型相比,提出的模型在性能基本保持不变的情况下,极大地降低了模型的参数和计算复杂度,为Wi-Fi无线感知技术在实际应用中的推广奠定了基础.

    无线感知信道状态信息(CSI)深度学习手势识别跨域

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