基于图像反卷积的平板探测器信号串扰校正

平板探测器是锥束CT的关键组成部件，像元间的信号串扰是造成平板探测器投影图像空间分辨率低于极限值的主要因素，校正平板探测器信号串扰对提高锥束CT检测精度具有重要意义。本文基于点扩散函数矩阵反卷积投影图像去串扰校正思路，研究了点扩散函数矩阵的准确性对投影图像串扰校正的影响、点扩散函数和线扩散函数的关系及其与X射线成像的相似性，提出一种结合刀口法测量线扩散函数与平行束CT扫描重建的平板探测器点扩散函数矩阵测算方法。DR/CT扫描成像实验中，应用本文方法校正信号串扰后，DR成像空间分辨率由约10 lp/mm提升至优于25 lp/mm,高能CT成像空间分辨率由不到4 lp/mm提升至优于5 lp/mm,实验证明，应用本文方法能有效校正平板探测器信号串扰，提升锥束CT图像的空间分辨率和对比度。     

高频信号动态测试中的信号完整性分析

结合高频信号测试仪使用环境的特点及要求,分析了影响高速数据采集电路信号完整性的主要因素,针对高频信号的反射和串扰,分别从多层PCB板的层叠设计,差分信号传输线蛇形布线,添加阻抗匹配网络几方面进行了信号完整性设计。建立差分信号传输线拓扑网络的模型并通过仿真确定了阻抗匹配网络的结构和参数,减小了由于传输线阻抗失配引起的信号反射与串扰;对电源完整性进行分析,通过内电层分割和滤波电容网络减小了电路中的地弹现象,从而降低了测试仪的系统噪声。最后通过模拟环境下的实验验证了高速数据采集电路的信号完整性分析,实验结果表明通过信号完整性设计提高了测试仪的抗干扰能力,所采集的数据可靠有效。     

激光辐照行间转移型CCD的串扰效应

在采用一束激光辐照电荷耦合器件(Charged Coupled Device,CCD)图像传感器时,串扰效应是最重要的干扰之一。本文采用532 nm激光对一个行间转移型CCD进行辐照实验,观测到了一系列串扰现象,计算CCD的饱和阈值为0.32 mW/cm~2。根据行间转移型CCD的工作原理和驱动脉冲时序,将串扰效应分为积分周期内的溢出和读出转移时的溢出两个过程,并据此开展了串扰效应图像的仿真研究。首先基于高斯光束传输变换规律对探测靶面的激光能量分布进行了仿真,然后根据光电转换效应对光生电荷分布进行了仿真,对串扰效应的两个溢出过程进行仿真得到了串扰电荷分布,最后对电压检测和灰度量化过程进行仿真得到了串扰图像。统计计算得到仿真相对误差均小于40%,说明仿真结果与实验结果吻合得很好。     

相位法激光测距接收系统

相位法激光测距作为一种高精度的测距方法,在很多领域中得到广泛应用,在激光调制频率一定的情况下,测距速度和精度取决于相位差测量的速度和精度,并受信号串扰等因素的影响。基于此,提出了一种新的相位差放大测量的方法,在不增加测量时间的同时将测相精度提高1/N倍,并结合欠采样技术避免了混频器和其他多余器件的使用,减小了串扰对系统的影响;高频弱光信号入射到雪崩光电二极管上,会在输出信号上产生相位延迟导致测距误差,我们提出灵活控制加在雪崩光电二极管上的反向偏压的方法减小该相位延迟,对于调制频率为18.5MHz波长为650nm的激光,当入射光强度为0.5uW时,可将相位延迟从1.4度 压缩到0.03度 之内;建立了信号串扰产生测相误差的数学模型,并通过实验给出了采取不同屏蔽措施时串扰对测相误差的影响。实验结果证明,当调制频率为18.5MHz时,测相精度为0.014度 ,相应测距精度可达0.3mm 。     

伪随机序列超声测距系统及FPGA实现

超声测距系统中多路换能器同时工作存在的超声串扰会导致错误的测量和降低系统的工作效率.为了消除串扰,采用二进制频移键控调制(FSK)构造每个超声换能器的编码激励发射序列;结合超声回波信号模型,给出了超声回波信号的解调算法;设计了一种只用异或和加法的并行数字相关技术的回波序列识别和渡越时间捕获器,它能够抑制超声串扰和误码,显著减少数据处理时间和FPGA资源.FPGA仿真结果表明伪随机码(PRBS)可用于消除实时超声测距系统的串扰.     

带状电缆的串扰分析与抑制

降低串扰的不良影响,保证电子系统的电磁兼容性是工程设计者无法回避的一个重要课题。在对带状电缆的串扰耦合模型进行分析的基础上,结合实验数据和应用实例提出了一些抑制串扰的解决对策。     

关联标定方法在多路数据采集系统通道串扰中的应用

针对多参数、低功耗、小体积的应用环境,设计了具有3种不同采样频率信号的多路数据采集系统,给出了详细的硬件组成及模拟开关设计电路,在分析模拟开关使用特性的基础上,针对模拟开关通道之间切换时存在的串扰问题,提出了关联标定的软件后处理方法.实验结果表明该方法可有效去除模拟开关通道之间的串扰问题.     

基于DCNN降噪器的红外串扰图像复原方法

针对红外探测器响应串扰导致的图像模糊、图像带有点状或条状串扰等现象，提出一种基于深度卷积神经网络(deep convolutional neural network, DCNN)降噪器的红外串扰图像复原方法。首先从微观载流子扩散原理出发，揭示红外焦平面阵列串扰产生机理，建立电学串扰数学模型及退化模型。接着根据先验知识，建立DCNN降噪器，并结合基于模型的网络优化策略，自适应地训练出适用于红外焦平面串扰模型的DCNN降噪器，从而将受串扰的红外图像恢复为无串扰红外图像。对实验室实测的某国产红外热像仪红外图像进行了复原，实验表明，所提算法能快速复原模糊或带有点状串扰的红外图像，相较于其他红外串扰图像复原方法，图像峰值信噪比(PSNR)、图像结构相似性(SSIM)及运行速度均大幅提升。     

EUV成像仪极间串扰和伪信号触发计数修正

为了提高极紫外(EUV)光子计数成像仪的分辨率,分析了EUV成像仪系统WSZ阳极(Wedge Strip Zigzag anode)不同条带间的极间串扰以及非目标能量区间内信号触发产生的伪信号对图像质量的影响。讨论了串扰产生的原因,通过测量极间电容,找到了串扰系数所在的范围,并最终确定最优值;使用该系数对不同能量范围内的光子进行处理,确定了合适的能量区间(上下限)。在设定的能量区间重新成像并与原图像进行对比,结果显示图像质量有了明显提高。通过消除极间串扰和剔除混杂在图像数据中的伪数据,使图像的边缘特性更强,提高了图像分辨率。     

VDSL2串扰消除关键技术综述

VDSL2是现阶段解决全网带宽瓶颈的热门接入技术之一.同时,远端串扰(FEXT Far-End Crosstalk)是决定VDSL2系统整体性能和稳定性的关键因素.为了在VDSL2系统中更好地应用串扰消除关键技术,从功率谱密度(PSD)优化、信道估计和串扰抵消三个方面,综述了串扰消除关键技术国内外研究现状,指出了其关键技术、存在问题以及研究方向.     

基于PLC的助剂配送自动控制系统

针对国内印染行业在助剂配送环节自动化程度低、人力成本高的现状,研发了一套以可编程控制器(PLC)为核心的助剂自动配送控制系统,设计了配送系统的管路结构、专用的模拟信号调理模块等硬件结构,并开发了下位机程序、人机界面。在减小误差学习法的基础上,利用PLC软件滤波对信号进行了滤波处理,控制电磁阀动作,并实现了在触摸屏上的显示。研究结果表明,该系统工作稳定、抗干扰能力强,提高了生产效率、降低了生产成本。     

实时三光束横向剪切干涉仪

对三光束实时横向剪切干涉仪进行了全面深入的分析，导出了其位相测量原理及误差公式。分析表明三光束干涉相叠加产生的信号具有二倍频分量，与通常双光束干涉有根本区别，但是适当地使用这个信号并不会导致测相原理的复杂化，相反，还会降低测量方法的理论误差。     

轨道残压测试仪设计

全是铁路运输的生命线,为了使列车运行直接与信号设备发生关系,通常是把钢轨作为信号传输线。随着我国铁路的提速,轨道信号检测系统面临着极大的考验。在电气化铁路区段,两条钢轨是移频信号的传输线又是机车牵引电流的回流线。工频牵引电流会对移频信号带来极大的干扰。定期检测轨道电路的电压、频率等参数,以判断轨道电路及其信号设备是否处于最佳工作状态,可以及时消除隐患,确保铁路安全行车。     

数字式智能涡街流量计系统的设计

设计了以TMS320LF2407A为信号采集处理单元，P89LPC932为控制单元，配有LCD液晶显示模块和红外通讯接口的主从式数字式智能涡街流量计系统。针对目前涡街流量计易受干扰，精度不高的问题，信号采集处理单元采用基于DFT的频率估计方法，实现对传感器信号频率的估计。     

虚拟仪器的信号生成与模入模出系统

针对法兰连接结构动态测试试验,以嵌入式控制器和数据采集卡为主要硬件,虚拟仪器LabVIEW为软件开发平台,设计出了具有信号生成、信号输出与数据采集功能的系统。该系统模拟产生频率可调的伪随机和简谐（正弦）激励,并输出信号以此来激励振动台,再通过板卡采集法兰结构振动时的声发射与加速度信息,从而为法兰的状态识别提供依据。经过测试与应用,该系统能运行正常,功能可靠．为以后进行数据分析与处理奠定了很好的基础,达到了设计的要求。     

基于LabVIEW的低频信号频率测量

在对汽车底盘实验台架变速箱的输出轴进行转速测量时,通过测取霍尔传感器输出的脉冲信号的频率得到转速值,而使用LabVIEW内部子VI无法准确测量低于1Hz的信号的频率。为解决这一问题,提出了用测波峰之间时间和测时间段内波峰数两种方法测量低频信号的频率。使用仿真信号比较了两种方法测量的准确性,结果表明,用测波峰之间时间的方法得到的测量结果更为准确。用该方法对变速箱输入输出轴转速进行了测量,得到了比较满意的结果。     

复点机单通道气路与双通道气路计数的研究和应用

真空式复点机是压力传感器在一定的条件下获取信号进行计数。真空气路结构和电路分析直接影响传感器获取信号和复点机计数的准确性。研究分析单通道气路与双通道气路原理及特点,通过实验证明证明各种因素对计数准确率的影响。再将实验结果应用在生产上。     

用临界折射纵波测量切向应力时的影响因素研究

研究了基于声弹性理论,利用临界折射纵波(critically refracted longitudinal wave,LCR波)从构件表面测量内部切向应力时的几个关键问题。应力测量接收到的波形非常复杂,其他的波形影响了对LCR波的识别,相关的影响因素也很多,包括楔块角和试块厚度的影响,进行了这两影响因素在LCR波传播中的对比实验,以构建适合测量切向应力的模型系统,达到对各影响因素优化组合的目的。     

基于PC平台精插补板研制

介绍了一种基于PC平台的精插补接口板，利用它可以实现数控系统的精插补和开关量控制功能，并且已经成功应用于机床数控原理与系统实验装置中。     

复小波分解联合SVD提取振动信号非平稳特征

针对齿轮箱故障信号的多分量多频调制特点,提出了一种基于奇异值分解的最优小波解调技术。首先,采用小波变换的最小Shannon熵作为时间尺度分辨率的度量指标,将其应用到Morlet分析小波的参数优化选择中;其次,对常规小波参数选择方法进行了改进,利用奇异值分解技术对最优小波变化尺度进行了迭代搜索。该方法可以很好地降低噪声信号,有效提取信号中的周期成分,具有较好的瞬态信息提取能力。试验结果也表明了该方法在齿轮箱故障特征提取中的重要性以及降噪方法的有效性。