基于阈值判决的无线传感器网络混沌信号重构

考虑在传感器网络中重构混沌信号的问题.各传感器同时观测一个混沌信号.由于带宽受限,各传感器量化观测信号并将量化后的数据发送到融合中心,该中心使用无先导卡尔曼滤波算法重构观测的混沌信号.为了节省能量,只有观测信号信噪比高于某个阈值的传感器被选中并发送数据.定义代价函数关联重构性能和能量消耗,分析并仿真了代价函数和阈值之间的关系.结果表明在某些情况下部分传感器发送数据更合理.     

基于多模光纤束传感器结构的激光诱导荧光检测系统的光路设计

基于反射型激光诱导荧光检测技术,对激光诱导荧光光纤束传感器检测系统的光路进行了设计与分析,重点探讨了光纤探头中光线轨迹问题.该检测系统利用多模光纤束传感器将激光垂直照射到待测样品上,再把样品发出的荧光信号采集到光电倍增管,将光信号转换为电信号,再通过光子计数器和A/D转换后供计算机实时采样.以荧光素钠为试剂,作为检测物质对该检测系统的灵敏度进行评价,在检测池尺寸为35 mm×15 mm时,最小检出限达到3×10-12mol/L,同时得到检测物质的荧光信号强度与溶液浓度成线性关系.由此认为这是一种性能比较优越的检测系统,有利于提高抗干扰能力和检测灵敏度.     

基于ROF系统的FBG滤波特性研究

在ROF系统中为了克服传统双边带调制引起的载波能量衰减，单边带调制方式被提出。作为波长选择性元件，光纤布拉格光栅具有全光纤尺寸、光纤兼容性、插入损耗小、成本低，利用它滤除一个边带实现信号光的单边带传输将有着很好的应用前景。对基于60GHZ的ROF系统，通过对高斯形光信号传输仿真，能实现13dB的边带抑制比。     

基于分布式光纤声波传感技术的管道侵入识别与定位

管道输送是石油工业中常见的运输方式,其安全监测受国内外研究者的广泛关注,人工侵入事件的识别与报警是其重要研究方向之一.基于光纤传感技术,可以采用同沟铺设的光缆对管道沿线进行监测,获得包括侵入事件在内的各种信号,然而传统分布式光纤震动传感器记录的信号缺少相位信息,无法定位事件.在此使用分布式光纤声波传感器,利用10 km...     

光纤参量对反射式光纤传感器输出特性的影响

阐述了反射式光纤传感器的特点、应用及调制原理,以一种典型的反射式光纤传感器为基础,建立了该传感器的光功率输出特性数学模型,并运用MATLAB软件对该模型进行了仿真,绘制出不同条件下输出光功率与测量距离之间的函数曲线,找出了光纤芯径、光纤间距、光纤数值孔径等光纤参量和光纤对间距对该传感器输出特性的影响规律,为这类传感器的设计和试验提供了一定的理论依据和指导原则。     

日成功开发高效光信号转换技术

近日，日本独立行政法人产业技术综合研究所和NEC合作成功研发了光纤与光电集成电路之间的高效光信号转换技术。     

无线式水温定时遥测系统的研究

由调频发射机将传感器获取的温度信息定时以电磁波的形式发射出去,然后通过调频接收机将温度信息解调出来,以达远距离测量水温的目的。     

基于阈值判决的无线传感器网络混沌信号重构

考虑在传感器网络中重构混沌信号的问题.各传感器同时观测一个混沌信号.由于带宽受限,各传感器量化观测信号并将量化后的数据发送到融合中心,该中心使用无先导卡尔曼滤波算法重构观测的混沌信号.为了节省能量,只有观测信号信噪比高于某个阈值的传感器被选中并发送数据.定义代价函数关联重构性能和能量消耗,分析并仿真了代价函数和阈值之间的关系.结果表明在某些情况下部分传感器发送数据更合理.

Abstract：

The problem of reconstructing chaotic signals in wireless sensor networks is considered.All sensors observe a common chaotic signal.Because of the limited bandwidth,the observations are quantized and the quantized data are sent to a fusion center.The fusion center reconstructs the chaotic signals by using the unscented Kalman filtering(UKF)algorithm.To save energy,only the sensors for which the SNR of the observation is higher than a threshold are chosen for transmission.A cost function is defined to relate the reconstruction performance and the energy consumption.The relationship between the cost function and the threshold is analyzed and simulated.The results show that under certain conditions,it is more reasonable that only a portion of the sensors transmit data.     

基于树莓派的光传感智能化养殖

近年来随着人工智能的引入，智能化也渐渐地运用于养殖业。针对传统养殖业的养殖效率低等的传统养殖 场的不足，提出了一种基于树莓派的光传感智能化养殖系统；该系统依托物联网思想，总体分为三层结构；其中感知层 利用光传感器、温湿度传感器以及压力传感器采集信息和数据；网络层通过将移动通信网与互联网相连，将数据传输 到云平台上；应用层对接收的网络层的数据进行处理和保存，用户通过这些数据判断是否需要操纵机器。从而实现光 照控制、温湿度控制以及食物剩余量的控制。     

管道泄漏声发射信号的传播特性

对管道泄漏声发射信号进行传播特性研究,可以为工程上进行传感器布设和采集参数确定提供参考依据.介质类型、压力、流量与泄漏孔径对产生的泄漏声发射信号幅值影响较大,对泄漏声发射信号传播衰减规律无影响.泄漏介质为气体时,产生的声发射信号幅值较大;随着压力的增加,泄漏声发射信号幅值增大;随着泄漏孔径的增大,泄漏声发射信号幅值先变大后变小.应用FFT变换和小波包分解等理论方法,分析泄漏声发射信号在传播过程中经过法兰、阀门时的频率变化特征.研究结果表明：泄漏声发射信号经过法兰后,主要引起信号幅值衰减,衰减值为11～15 dB,而信号频率分布变化不大.泄漏声发射信号经过阀门后不仅信号幅值衰减27～35 dB,且信号的高频成分（187.5～312.5 kHz）也出现较大幅度的衰减.     

基于高SBS阈值的HNLF产生高重复频率超短光脉冲

基于光纤中的四波混频(FWM)产生高重复频率超短光脉冲的原理,并为抑制光纤中的受激Brillouin散射(SBS),采用非均匀掺杂高SBS阈值非线性光纤,通过FWM对双拍频信号进行整形压缩,实验上获得了100GHz的高重复率超短光脉冲序列,进而分析了入纤功率对输出光脉冲的影响。     

磁场发射机发射距离影响因素的仿真及试验

为了有效提高清管器跟踪定位用磁场发射机的发射距离,对影响发射机的因素进行理论推导、电磁仿真分析及现场试验验证,结果表明:发射机发射距离的提高,可以通过将接收机安装在清管器钢骨架外部或增大线圈直径以减少发射线圈的匝数(在线圈含铜量不变的情况下)来实现;在较薄管壁中进行清管作业时,发射机的发射距离也会增强,但不明显;管径对发射机发射距离的影响不明显,可以忽略。研究结果可最大限度地提高发射机的发射距离,为增大清管器的监测范围提供理论依据。     

2.4GHz无线信号在苹果园中的衰减模型

为解决苹果园中无线传感器网络的规划和部署问题,研究2.4GHz无线信道在苹果园中的传播特性。在山东省肥城市普通的苹果园进行实地试验。选取对信号传播影响最大的一列果树,发射天线固定在两棵树之间发射信号,分别测量6个高度18个位置点的接收信号强度和丢包率。回归分析结果表明:无论发射天线多高,不同水平高度上的接收信号强度衰减均符合对数路径损耗模型,拟合的决定系数为0.927~0.987。发射天线高度不变时,衰减系数n值能用接收天线高度的二次函数曲线拟合,拟合的决定系数为0.71~0.89;模型参数A和接收天线高度符合线性关系,拟合的RMSE为0.2~1.2。建立以发射天线高度、接收天线高度和传播距离为参数的衰减模型并进行验证试验,结果表明:RMSE为2~5,94%的R2值大于0.9,预测模型能较好的估算收发天线高度不同时的信号强度损耗。     

应用独立成分分析和小波分解对木材声发射信号的析取

选取常温气干状态表面无缺陷的樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)实木为试验材料,制成长800 mm、宽60 mm、厚30 mm的试件。使用UTM5105型万能力学试验机对试件进行破坏性试验,以500 kHz的采样频率采集木材三点弯曲试验产生的声发射(AE)信号,截取试验后期幅值无显著变化的一段原始信号作为研究对象。采用依据负熵最大化的快速独立成分分析(FastICA)盲源分离算法将原始信号分离成噪声和声发射信号,再对分离后的声发射信号进行5层小波分解后重构声发射信号波形;对重构声发射信号进行频域分析,通过与已知声发射信号的频域特征比较,验证信号析取的有效性。结果表明：构建的依据独立成分分析和小波分解(FastICA-Wavelet)的声发射信号析取方法,能够从混有声发射信号的类噪声信号中分解出声发射信号,利用小波分解能够进一步降低非独立噪声成分的影响。     

光纤光栅测斜技术工程应用研究

作为一个近几年才流行起来的传感器组件,光纤光栅具有得天独厚优势,而这些优势是传统传感器所不具有的。如在传输过程中采用的信号载体是光信号,能够稳定长距离传输且不会受到自然界电磁场的影响,并且还可以进行分布式测量,能够远程实时在线对数据进行检测,传输的速度也非常快。这些优势让对于边坡工程在内的各种极端环境的实时监控变得更加简单。本文主要研究基于光纤光栅原理的斜率测量技术在边坡工材中的具体用途和分析。     

TS-3型开关式土壤水分传感器在农田灌溉中的应用

在农田灌溉自动控制系统中需要一种开关式土壤水分传感器。本文介绍一下TS-3型开关式土壤水分传感器。TS-3型开关式土壤水分传感器是利用张力计的原理制成的，它利用特制的电接点真空表将土壤湿度信号转换为开关式电信号。     

植物光信号传导途径中重要调控基因概述

在植物发育过程中,光是重要的环境信号。在植物光信号传导途径中存在一类重要的光信号调控因子,该类因子与其他植物主要的光信号调控蛋白一起,构成了植物的光信号反应的网络途径,从而在黑暗和光照条件下一起协同调控植物的整个生长发育过程。简述了近年来在光信号传导途径中重要调控基因的研究进展,以促进人们对植物光信号传导途径调控植物重要发育过程的进一步了解。     

一种改进的载波抑制调制光毫米波信号的产生方案

为了克服光纤无线(ROF)系统中色散对光载波抑制(OCS)调制光毫米波信号传输的影响,提出一种改进的OCS调制方案。使用双驱动马赫-曾德尔调制器(MZM),通过调整两路输入射频信号相位、基带信号增益和直流偏置电压将2.5Gbit/s数据信号仅调制到(OCS)信号的一个边带上传输。理论分析表明,与传统OCS调制光毫米波信号产生方案相比,本文方案解决了色度色散引起的码元走离问题,大大增加了传输距离。仿真实验结果表明,经过110km光纤传输后信号的眼图仍然十分清晰,在BER=10-10条件下,信号经过20、40和60km光纤传输后的功率代价分别为0.78、1.7和1.9dB。     

油松树体声发射信号特征研究

为了描述油松木质部空穴化发生、发展和恢复特性,利用声发射技术对自然生长的油松树体进行声发射信号监测,通过声发射仪器探测、记录和分析其声发射信号,系统地研究了其树体木质部空穴化发生的声发射信号特征。结果表明：油松木质部空穴化发生的声发信号为突发性事件,其声发射信号频率在230～270kHz的频谱带上;声发信号在时间序列上...     

铝质陶瓷在热应力下裂纹形成及扩展的声发射表征

本文将声发射技术应用于陶瓷材料研究领域，通过由传感器，前置放大器，滤波器，主放大器，信号形成器，时基计数器组成的声发射检测系统，精确地测定了陶瓷材料在热应力作用下裂纹生长，扩展的动态过程；发现陶瓷材料在冷却过程中声发射计数率的峰值约为加热过程的４００倍，陶瓷材料在热应力下微裂纹的形成，生长主要发生在冷却过程中；当晶粒尺寸减小时，材料的微裂纹扩展，蔓延逐渐被抑制在较小的范围内。