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关键词： 飞秒激光加工   柱面编码光栅   角位移  

摘要： 柱面编码光栅的测量精度由光栅刻线精度直接决定,为获得高精度微米级光栅刻线,研究采用飞秒激光刻蚀柱面光栅。通过优化激光功率、扫描次数、重复频率等参数,实现了线宽为6μm的刻线加工;进一步分析了不同刻线深度在旁轴光源成像系统中的成像效果,最终获得条纹完整且明暗条纹对比度明显的光栅刻线。

关键词： 无线传感器网络   SSO算法   GSSO算法   定位节点  

摘要： 定位节点技术中,SSO算法的搜索能力不平衡、收敛精度低,为此,提出一种混合策略的群居蜘蛛优化GSSO算法。经试验,与SSO算法相比,GSSO算法的最差、最优、平均覆盖率分别提升8.48%、7.81%、7.91%;与wDESSO算法相比,GSSO算法的覆盖率分别提升2.81%、2.59%、2.92%,这表明GSSO算法具有很好的寻优效果,且GSSO算法的平均WSN覆盖率更高。另外,基于GSSO的DV-Hop算法,未知节点的最小、最大定位误差分别为0.34m、13.20 m,定位误差小,定位精确度高。

关键词： 光纤布拉格光栅   触觉传感器   三维力测量   机器人  

摘要： 为了帮助机器人感知与外界环境和对象的相互作用情况并及时作出判断和反馈,研究并制作了一种基于光纤光栅测量三维力的触觉传感器,用于机器人外表面的受力检测。该传感器主要由一个十字型弹性体和一根串联了5段不同中心波长的光栅组成。首先利用SolidWorks软件进行有限元仿真分析,研究弹性体接受外部水平力和垂直力时各部分的应变特性,然后依据其应变特性,确定各个FBG在弹性体上的最佳粘接位置,以达到最高的灵敏度;其次,对弹性体的不同位置施加应力,确定最佳施加力的位置;最后通过处理五个FBG的波长变化,测量来自X、Y、Z方向的三维力灵敏度。通过实验测试分析,该传感器具有良好的应力传感灵敏度。

关键词： 人机交互   人工智能   疲劳检测   脑电信号  

摘要： 施工人员的疲劳检测可以减少施工事故,但疲劳检测如果无法获得实时数据,容易出现检测误差大的问题。为此,提出基于人机交互和前馈神经网络的施工人员疲劳智能检测系统。设计检测系统整体架构,基于人机交互技术利用Libvm虚拟机插件、IVolatility等工具,建立人机交互通信链路,完成实时数据采集和传输;分析脑电主要节律信号特征,计算相对能量均值;基于前馈神经网络构建学习模型,输入EEG相对能量值,完成疲劳智能检测。测试结果证明,该方法能够利用智能穿戴和人工交互技术实时监测脑电波信号,并准确检测施工人员的疲劳状态。

关键词： 大数据技术   空间激光通信   光纤时延   光载波传输模型   卡尔曼滤波方法  

摘要： 空间激光通信光纤的传输频带宽、距离远且通信容量大,但是易受环境温度和激光器波长影响出现时延波动问题。为解决以上问题,提出基于大数据的空间激光通信光纤时延波动测量方法。构建光载波传输模型,分析光纤时延波动的影响因素。采用大数据技术测量时延波动,获得其初始测量值,通过卡尔曼滤波方法处理并提高测量值的精度,完成空间激光通信光纤时延波动的精准测量。实验结果表明,空间激光通信光纤距离不断增加时,时延波动量不断增大,研究方法测量结果与实际值具有较高拟合度,且对时延波动的跟踪精度高,不确定度保持在10ps以内。

关键词： 学术不端行为   科技期刊学术不端文献检测系统   智能系统   一稿多投   中国学术文献网络出版总库   中国学术期刊(光盘版)   不当署名   学术研究  

摘要： 为杜绝学术不端行为,净化学术研究环境,本刊将采用“科技期刊学术不端文献检测系统(AMIC)”对作者来稿逐一进行检测。该系统是由中国学术期刊(光盘版)电子杂志社与同方知网共同研制,经新闻出版总署、科技部、全国科研诚信管理委员会等有关方面指导的以《中国学术文献网络出版总库》为全文比对资源的智能系统,可检索抄袭、伪造、篡改及不当署名、一稿多投等多种形式的学术不端文献。如存在学术不端行为均按退稿处理。

关键词： 深度学习   点云重建   点云分类   点云分割  

摘要： 现有的三维点云MAE的算法存在位置信息泄露问题和模态单一问题。为了解决这些问题,文章提出了一种用于点云-图像-点云MAE算法,称为PIP-MAE,该算法通过丰富二维图像知识来指导三维点云预训练模型,对输入的三维点云及其投影的二维图像进行随机掩模,然后重建两种模态的遮掩信息。对下游任务进行了实验,验证了PIPMAE算法的有效性,提高了下游任务精度,能广泛用于各类下游任务。

关键词： 无线传感器网络   分簇拓扑控制算法   多跳路由   能量均衡控制  

摘要： 在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,使能量水平较高的节点选择基站附近能量高的节点进行数据转发,以最大程度节省网络能量、延长网络生命期。仿真实验表明,相比于其他算法而言,分簇拓扑控制算法的节点簇拓扑稳定性、能耗均衡性更加优秀。

关键词： 激光技术   中红外激光   掺铒氟化物光纤   激光调谐   光谱分裂  

摘要： 采用高浓度掺杂的掺铒氟化物光纤可以增强铒离子的能量转移上转换过程,从而产生2.8μm波段的中红外激光。铒离子的全波段发射光谱范围覆盖0.5~3.0μm,其发射波长与相应能级之间的跃迁相吻合。对铒离子全波段的激光输出开展了实验研究。由于氟化物掺铒光纤的高掺杂浓度, 2.8μm激光占据主导地位。当泵浦功率为2~4 W时,激光输出在2714~2784 nm范围内可调谐,这是由增益竞争和腔内选择性以及非均匀加宽效应造成的。当泵浦功率增加到3 W以上时,可以观察到激光的谱分裂现象。实验获得了2.8μm波段的高稳定中红外激光,最大输出功率为0.7 W,斜率效率为12%。

关键词： 相位生成载波解调   非线性失真   椭圆拟合   光纤法珀传感器  

摘要： 为解决相位生成载波-反正切解调算法(PGC-Atan)的非线性失真问题,搭建了基于改进型PGC-Atan算法的非本征型法珀传感器(EFPI)解调系统。首先,理论分析了载波相位调制深度(C)偏离最优值、伴生调幅、载波相位延迟等非线性因素对经典PGC-Atan算法中参与反正切运算的正弦与余弦两路信号的影响。然后,针对外调制或伴生调幅较小的情况,提出了一种基于系数补偿的改进型PGC-Atan算法(PGC-CC-Atan)。该算法通过构造与C值和载波相位延迟有关的系数,消除反正切运算中的非线性参数。针对内调制情况,提出了一种基于椭圆拟合的改进型PGC-Atan算法(PGCEF-Atan)。该算法通过基于分块矩阵的最小二乘法拟合椭圆并提取3个椭圆参数,进而将受非线性因素影响的正弦与余弦两路信号校正为正交信号。最后,通过仿真验证了改进型算法的正确性,并采用高调制特性的垂直腔面发射激光器(VCSEL)和常规腔长的EFPI等搭建PGC解调系统,对比经典PGC-Atan算法与两种改进型算法的解调性能,证实了改进型算法非线性失真抑制的有效性。实验结果表明:一定C值范围内,两种改进型算法可在非线性因素影响下有效解调。PGC-EF-Atan算法相较于PGC-CC-Atan算法,解调信纳比提升了11.602 dB,总谐波失真降低了10.951%。两种改进型算法中,PGC-EF-Atan算法对非线性失真的抑制效果更好,且解调线性度良好,准确度高。