为了提高无创血压连续测量的便捷性和准确度,提出了一种基于脉搏波传导时间(PTT)的头戴式血压测量方法,该方法将光电容积脉搏波(PPG)信号和心电(ECG)信号的采集集中在头部,将PPG信号一阶微分最大点与ECG信号R波峰的时间差值作为脉搏波传导时间,并在血压的计算中加入了卡尔曼滤波器。实验结果表明,利用改进方法计算出的血压值平均误差率在5%以内,数据误差均在10 mmHg以内,能够满足连续血压测量误差的要求;与传统方法相比,稳定性更好,误差率更小,最大误差更小。 本文探讨了一种头戴式血压测量的改进方法,旨在提高无创血压连续测量的便捷性和准确性。该方法基于脉搏波传导时间(PTT),结合光电容积脉搏波(PPG)信号和心电(ECG)信号,将两者采集设备集中于头部,简化了佩戴过程。 脉搏波速法是血压测量的基础,它利用脉搏波在血管中的传播速度与血压之间的关系来估算血压。具体来说,PTT是PPG信号一阶微分最大点与ECG信号R波峰之间的时间差,这一时间差反映了血液在血管中的流动速度。文中提到,选取PPG信号的一阶微分最大点作为特征点,以更准确地计算PTT。 接着,为了进一步提高测量的精确性,研究中采用了卡尔曼滤波器。卡尔曼滤波是一种统计滤波算法,用于估计动态系统中的状态。在血压测量中,它可以去除测量过程中的随机干扰,提供更稳定和精确的血压值。通过对连续的血压测量值进行卡尔曼滤波,可以降低平均误差率和最大误差,从而提高整体测量的准确性和稳定性。 硬件设计方面,头戴设备将心电和脉搏波信号采集模块集中在头部,采用脸颊处的心电采集和额头的PPG信号采集,使得设备更加轻便、易于使用。设备包含电源模块、微处理器、心电采集模块、脉搏波采集模块和蓝牙模块,通过蓝牙将处理后的数据发送至终端。 软件设计则主要负责信号的预处理、特征点的检测、生理参数的计算及卡尔曼滤波的执行。通过微处理器,系统能够过滤掉原始信号中的噪声,准确捕捉到ECG和PPG的关键特征,进而进行血压的计算。 实验结果显示,改进的头戴式血压测量方法计算出的血压值平均误差率小于5%,数据误差控制在10 mmHg以内,满足连续血压测量的精度要求,与传统的血压测量方法相比,具有更高的稳定性和更小的误差率。 该研究提出的头戴式血压测量方法利用PTT和卡尔曼滤波技术,实现了无创血压的高效、准确监测,为临床血压监测提供了新的可能性,特别是在需要连续、非侵入式血压测量的场合,如远程健康监测或移动医疗应用。这种方法的创新性和实用性对于推动医疗设备的智能化和便携化具有重要意义。
2025-05-14 00:00:33 334KB
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最大最小爬山算法 max-min 爬山贝叶斯网络结构学习算法,Ioannis Tsamardinos·Laura E. Brown·Constantin F. Aliferis,Mach Learn DOI 10.1007/s10994-006-6889-7 *该算法从观测数据重建贝叶斯网络。 因此,它首先使用最大最小父子节点 (MMPC) 算法构建 DAG(有向无环图)的骨架。 之后,它使用贝叶斯狄利克雷似然等价统一分数引导顶点之间的边。 有关更多信息,请阅读所附报告或*最大-最小爬山贝叶斯网络结构学习算法,作者:Ioannis Tsamardinos、Laura E. Brown 和 Constantin F. Aliferis。 安装 在您可以使用此包之前,请确保您已安装最新的 R版本 ( >=3.1 )、 RCPP版本 (>=0.11.1) 和igraph包。 下载 R 源文
2025-05-13 15:22:54 23.8MB
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改进的RIME霜冰优化器:深度探索与开发行为的高效优化算法,改进的霜冰优化器(IRIME),RIME一种基于霜冰物理现象的高效优化算法,称为霜冰优化算法Rime optimization algorithm,RIME。 RIME算法通过模拟冰的软时间和硬时间生长过程,构建软时间搜索策略和硬时间穿刺机制,实现优化方法中的探索和开发行为。 于2023年发表在中科院二区顶刊Neurocomputing,结构简单,性能优越。 本改进为改进,改进 - 使用三个改进策略,而且这些策略都不是大众化,被用烂了的策略,效果也非常好 ,在CEC2017效果如下: ,RIME算法; 霜冰物理现象; 优化策略; 探索开发行为; 改进策略; 软时间搜索策略; 硬时间穿刺机制; CEC2017; Neurocomputing中科院二区顶刊; 性能优越。,改进版霜冰优化器:Rime算法的新探索与高性能实现
2025-05-12 11:45:42 1.27MB scss
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基于标准CMOS 0.18 μm工艺,设计了一种带AGC功能的光接收机RGC输入前置放大器。该放大器采用电压并联负反馈结构;输入级采用RGC结构以拓展带宽,从而解决了宽带宽与高跨阻之间的矛盾;输出级接入单端转差分结构,使输出的信号能直接输入到后续的主放大器中;嵌入自动增益控制技术AGC,以解决输入动态范围与高跨阻、低噪声之间的矛盾。同时,选用SIMC 0.18 μm工艺库进行了模拟仿真。结果显示,当光接收机输入光功率为-10 dBm、电源电压为1.8 V、光检测器的寄生电容为0.5 pF时,此放大器具有良好的等效电流输入曲线和幅频特性。 【一种带AGC功能的RGC输入前置放大器设计】是一种专为光接收机设计的集成电路,采用0.18微米的标准CMOS工艺。该放大器的核心目标是解决宽带宽与高跨阻以及输入动态范围与低噪声之间的矛盾。通过引入自动增益控制(AGC)技术,它能够动态调整增益,确保在不同输入光功率条件下保持稳定的性能。 在电路设计上,该放大器采用了电压并联负反馈结构,这种结构有助于提高稳定性和线性度。输入级采用了RGC(Regulated Cascode,受控共源极)结构,这种结构可以有效地扩展放大器的带宽,同时解决宽带宽和高跨阻的矛盾。RGC结构以其高输出阻抗和宽输出电压范围而著称,而且由于其高速度和低噪声的特性,特别适合用作前置放大器。 输出级则采用了单端转差分结构,这一设计使得放大后的信号可以直接馈送到后续的主放大器,简化了系统连接,降低了信号损失。嵌入的AGC技术能够根据输入信号的强弱自动调节增益,从而确保整个系统的动态范围。 在性能参数分析方面,RGC电路的输入电阻可以通过电路的小信号分析来计算。光电二极管作为光信号到电信号的转换器,其输出电流经过晶体管M1放大,形成电压信号。晶体管M2和电阻R3在输入级提供局部反馈,有助于改善输入阻抗。通过适当的电路配置,例如图2中的低通滤波器(R7和C1),可以实现单端到差分的转换,同时消除输出偏移。 在实际模拟仿真中,利用SIMC 0.18微米工艺库,该放大器在1.8伏电源电压下表现出良好的性能。当光检测器的寄生电容为0.5皮法时,低频跨阻增益达到72.8 dBΩ,3dB带宽为3.06 GHz,满足了高速率(10 Gb/s)的需求。同时,噪声电流低至108.36 nA,表明该放大器具有较低的噪声性能。 这种带AGC功能的RGC输入前置放大器设计,结合了RGC结构的优势和AGC技术,能够在有限的电源电压下实现高速、低噪声的光信号放大,对于提高光纤通信系统的性能和稳定性具有重要意义。这样的设计对于减少我国对进口通信芯片的依赖,推动国内通信行业的发展也起到了积极的作用。
2025-05-12 00:51:05 306KB IC设计软件
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### 基于GPS的新型太阳光全自动跟踪控制系统设计 #### 概述 在现代绿色能源技术中,太阳光照明系统作为一种可持续发展的解决方案,日益受到关注。然而,要充分利用太阳光资源,解决的关键问题是如何实时精确地跟踪太阳位置。本文探讨的是一种基于全球定位系统(GPS)的太阳光全自动跟踪控制系统设计,旨在克服传统方法中的不足,如精度低、控制复杂等。 #### GPS在太阳光跟踪系统中的应用 传统的太阳定位技术包括光电二极管和实时时钟(RTC)芯片两种方式,但这些方法存在精度不高或累积误差增大的问题。相比之下,基于GPS的太阳光跟踪系统提供了一个更为精确且稳定的解决方案。GPS接收器能够获取观测点的经纬度和当前时间,结合Atmega168单片机的处理能力,计算出太阳在特定时刻的高度角和方位角,进而控制步进电机调整云台角度,实现太阳光的精准跟踪。 #### 系统设计与功能 本系统的核心在于其高精度的跟踪机制。Atmega168单片机作为中央处理器,负责解析GPS数据,执行复杂的数学运算以确定太阳位置,并向步进电机发送指令。步进电机根据接收到的信息,精确调整云台的角度,确保太阳光始终被高效捕捉。此外,系统还配备有角位置探测器,用于系统校准,确保跟踪精度达到0.5度,显著提升了太阳光能的收集效率。 #### 技术优势与创新点 1. **高精度跟踪**:通过GPS和Atmega168单片机的协同工作,系统能够实现对太阳光的高精度跟踪,显著优于传统方法。 2. **稳定可靠**:GPS的数据提供了稳定的时间和地理位置信息,避免了RTC芯片累积误差的问题,确保了长期运行的准确性。 3. **智能化控制**:系统通过角位置探测器自动校准,减少了人工干预的需求,提升了系统的自动化程度和易用性。 4. **环保节能**:太阳光照明系统取代了电力照明,大幅降低了能源消耗,符合绿色健康、节能环保的发展理念。 #### 结论 基于GPS的新型太阳光全自动跟踪控制系统的开发,标志着太阳能利用技术的重大进步。它不仅解决了太阳光定位的关键问题,还提高了太阳光能的收集效率和利用精度。这一创新设计将为太阳能照明领域带来革命性的变化,促进绿色能源技术的普及和应用,对环境保护和可持续发展具有重要意义。 该系统的设计充分展示了现代科技与可再生能源的完美结合,为未来的太阳光利用开辟了新的路径,预示着一个更加绿色、智能的能源未来。
2025-05-09 15:20:39 356KB gps
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自哥本哈根气候峰会召开以来,环保节能为当今世界热点话题,节能减排,已不仅是政府的一个行动目标,而且还能给企业带来经营上的收入,让城市居民能获得一个较好的生存环境。节能减排更是一个人类解决环境问题的必经之路。我国节电潜力仍很大。在工业领域,通过电力电子技术的开发和应用及对风机水泵等电力拖动系统进行优化,可取得显着的节电效果;在建筑物用电方面,全面实施建筑物的能效标准,特别是改进空调制冷和取暖技术和系统的能效,将有巨大的节电效果。高效照明和提高家庭、办公用电器的能效也有巨大的节电潜力。采取多种措施,推动节能节电不仅可取得好的经济效果,还可节约电力建设投资,减小电力建设风险。如果在产业产品结构调整方
2025-05-08 12:18:21 230KB
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提出了一种新型高增益宽频天线结构,采用低介电介质,在高于贴片1 mm,间距2.5 mm处加载3个宽1.5 mm的方环形金属片。利用HFSS仿真软件对该天线进行仿真,最大增益达到了19.466 dB,比未加载时增加10.14 dB,相对带宽增加了1.37%,且全向性好,体积小,结构简单,成本低。 ### 一种新型高增益微带天线的关键技术与特性 #### 摘要与背景 本文介绍了一种新型的高增益宽频微带天线设计,该设计旨在克服传统微带天线存在的主要问题——频带较窄以及增益较低。这种新型天线通过在特定位置加载方环形金属片,结合使用低介电常数的介质材料,成功地实现了较高的增益性能(最大增益达19.466 dB)和较宽的工作频带(相对带宽增加了1.37%)。此外,这种设计还具有良好的全向辐射特性、较小的体积、简单的结构以及低廉的成本等优点。 #### 设计原理与结构特点 1. **低介电常数介质材料的选择**:采用低介电常数的介质材料作为支撑基板,能够有效减少信号传输过程中的损耗,从而提升天线的整体性能。 2. **方环形金属片的加载**:在距离贴片1mm的高度处,按照2.5mm的间距加载了3个宽度为1.5mm的方环形金属片。这些金属片的加入不仅提高了天线的增益,而且对天线的工作频带产生了积极的影响。 3. **结构优化**:通过优化天线的几何结构,包括调整金属片的数量、尺寸以及它们之间的间距等参数,使得天线能够在保持较小体积的同时实现更高的增益和更宽的工作频带。 #### 性能评估与仿真结果 1. **增益提升**:经过HFSS仿真软件的模拟测试,该天线的最大增益达到了19.466 dB,相比于未加载方环形金属片的设计,增益提高了10.14 dB。 2. **工作频带拓宽**:相对于传统的微带天线,本设计的相对带宽增加了1.37%,这意味着它能够在更宽的频率范围内提供稳定的性能表现。 3. **全向辐射特性**:该天线表现出良好的全向辐射特性,这使得它在各种应用场景下都能够保持一致的性能水平。 #### 技术细节 - **HFSS仿真软件的应用**:HFSS是一款强大的电磁场仿真软件,通过使用该软件可以精确地模拟天线的各项性能指标,包括增益、工作频带等。 - **天线结构与参数分析**:通过对不同结构参数(如金属片的尺寸、间距等)的细致调整和优化,研究人员能够有效地提高天线的增益,并拓宽其工作频带。 #### 结论与展望 该新型高增益宽频微带天线的设计成功解决了传统微带天线存在的频带窄和增益低的问题。通过采用低介电常数介质材料和特定位置加载方环形金属片的方式,不仅显著提升了天线的增益性能,而且还改善了其工作频带宽度。此外,该天线结构简单、体积小巧、成本低廉,非常适用于需要高性能、低成本解决方案的多种应用场合。未来的研究可以进一步探索更多创新的结构设计和技术手段,以期实现更高性能的微带天线产品。 这项研究为微带天线领域带来了新的突破,为解决实际应用中的问题提供了有力的技术支持。
2025-04-25 10:55:55 1.06MB 工程技术 论文
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EBWO改进白鲸算法, 一种混合改进的白鲸优化算法 EBWO算法 改进点:两个点 1、引入准反向学习QOBL策略,提高算法的迭代速度 2、引入旋风觅食策略,提高算法开发能力 改进后的EBWO算法与原始BWO、GWO、WOA、SSA进行对比 效果好的不是一点点 包含23种基准测试函数均有 在当今快速发展的信息时代,优化算法作为解决复杂问题和提高系统性能的关键技术,一直受到广泛关注。白鲸优化算法(BWO)是近年来提出的一种新型智能优化算法,它模仿了白鲸捕食的行为,通过模拟白鲸在海洋中的觅食行为来解决优化问题。然而,像其他算法一样,BWO算法在实际应用中也存在一定的局限性,比如搜索效率和开发能力的不足。因此,为了克服这些缺陷,研究者们不断地对BWO算法进行改进和优化,EBWO(改进白鲸优化算法)应运而生。 EBWO算法引入了两个重要的改进策略:准反向学习(QOBL)策略和旋风觅食策略。QOBL策略的引入显著提高了算法的迭代速度。传统算法在优化过程中往往会陷入局部最优解,而无法快速跳出,导致效率低下。QOBL策略通过模仿自然界中动物的反向逃逸行为,允许算法在遇到不利于搜索的方向时,能够迅速调整方向,从而加快迭代速度,提高全局搜索能力。EBWO算法还引入了旋风觅食策略,这增强了算法的开发能力,即在找到全局最优解的邻域后,能更深入地挖掘这个区域,提高解的质量。这一策略使得EBWO算法能够在高维搜索空间中更加灵活和高效地找到问题的最优解。 通过与其他先进算法,如灰狼优化算法(GWO)、鲸鱼优化算法(WOA)和沙蚤算法(SSA)等的对比分析,EBWO算法在多种基准测试函数上的表现均优于它们。这表明,改进后的EBWO算法能够更有效地解决工程和科学领域中遇到的各种复杂优化问题。 此外,为了更好地理解和分析EBWO算法,在技术支持文档中也包含了算法的详细介绍和解析,以及对算法性能的详细评估。文档中提及的23种基准测试函数,覆盖了不同类型的优化问题,从简单的单峰函数到复杂的多峰函数,这些测试函数的使用有助于全面评估EBWO算法在各种条件下的性能。 通过这些基准测试函数的评估,我们可以看到EBWO算法不仅在理论上具有创新性,而且在实际应用中也显示出了良好的性能和强大的竞争力。它为解决各种工程优化问题提供了新的思路和方法,对于推动优化算法的发展具有重要意义。 EBWO算法作为一种混合改进的白鲸优化算法,通过引入QOBL策略和旋风觅食策略,有效提高了算法的搜索效率和开发能力。该算法在与多个先进算法的性能对比中表现出色,为解决优化问题提供了新的选择。随着算法在各个领域的广泛应用,相信EBWO算法将会推动相关技术的进步,并在实际工程问题中发挥重要作用。
2025-04-24 20:25:56 440KB
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【项目资源】: 包含前端、后端、移动开发、操作系统、人工智能、物联网、信息化管理、数据库、硬件开发、大数据、课程资源、音视频、网站开发等各种技术项目的源码。 包括STM32、ESP8266、PHP、QT、Linux、iOS、C++、Java、python、web、C#、EDA、proteus、RTOS等项目的源码。 【项目质量】: 所有源码都经过严格测试,可以直接运行。 功能在确认正常工作后才上传。 【适用人群】: 适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。 可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【附加价值】: 项目具有较高的学习借鉴价值,也可直接拿来修改复刻。 对于有一定基础或热衷于研究的人来说,可以在这些基础代码上进行修改和扩展,实现其他功能。 【沟通交流】: 有任何使用上的问题,欢迎随时与博主沟通,博主会及时解答。 鼓励下载和使用,并欢迎大家互相学习,共同进步。
2025-04-24 12:46:52 4.19MB 毕业设计 课程设计 项目开发 资源资料
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第五章 总结与展望 1.总结: 本文对自适应滤波器的 FPGA 实现研究,主要涉及两方面的内容,一方面结合 FPGA 设计数字信号系统具有可并行调用运算的特点,设计实现了可以独立调用功能模块的自 适应横向滤波器的结构,并利用该结构的设计方法,设计了 16 阶的自适应横向滤波器, 这种设计方法具有灵活,可以根据实际情况选择资源以及处理速度的特点。另一方面针 对传统自适应陷波器仅能对已知频率的单频噪声进行滤除,采用将采集到的噪声信号进 行 FFT 变换并提取几个特征频率值并将频率值作为自适应陷波器的期望信号频率,周 期性地提取并改变噪声特征频率值,并通过自适应算法,将变动的主要噪声频率值滤除, 最终提出该滤波器的 FPGA 结构设计。本文完成了以下设计内容。 (1)充分了解本文设计自适应滤波器所需的知识的基础上,采用 Matlab 的仿真功 能,对自适应横向滤波器以及符号算法的自适应陷波滤波器进行功能仿真,了解自适应 滤波器的滤波特点以及运算参数,以及滤波器阶数对滤波器收敛性能做了一定的研究, 为之后的滤波器设计奠定了理论基础。 (2)结合自适应横向滤波器可以独立的分为滤波部分,权值更新部分以及误差求 取部分,提出一种将各部分模块化设计,最后再调用组合的自适应横向滤波器设计方法, 最终利用该方法设计出了 16 阶的自适应横向滤波器,并对全串行,并行设计方法进行 了比较研究。 (3)对如何进行噪声特征频率提取的问题,提出了一种首先进行 FFT 变换之后对 变换值进行最大值提取求取对应频率值的方法,介绍了该方法的原理,并编写了 verilog HDL 程序,采用 Modelsim 进行了行为仿真。仿真结果说明能正确的提取出对应频率值。 (4)结合提取出来的噪声特征频率,设计陷波频率可变的自适应陷波滤波器,给出 了部分设计的 verilog HDL 设计程序,并进行了行为仿真测试。仿真结果说明,功能设 计是正确的。 2.展望 针对 FPGA 的自适应陷波滤波器设计,本文进行了 Matlab 仿真以及 verilog HDL 程 序编写并使用 Modelsim 仿真功能证明设计的正确性,但是由于个人理论知识以及研究 时间有限,在以下几个方面有待改进。 万方数据
2025-04-24 11:32:00 4.04MB fpga 自适应滤波器
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