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一种遥感微纳卫星星载先进存储系统（英文）

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2024年第4期 600-616页

作者：涂实磊王慧泉黄跃金仲和浙江大学微小卫星研究中心浙江省微纳卫星研究重点实验室

随着卫星小型化技术和遥感技术的发展，微纳卫星星座的快速部署与应用是必然趋势。由于体积、重量和功率(SWaP)的限制，具有高扩展性、高性能和高可靠性的星载存储系统仍然是遥感微纳卫星的技术瓶颈之一。基于商用现货(COTS)现场可编程... 详细信息

随着卫星小型化技术和遥感技术的发展，微纳卫星星座的快速部署与应用是必然趋势。由于体积、重量和功率(SWaP)的限制，具有高扩展性、高性能和高可靠性的星载存储系统仍然是遥感微纳卫星的技术瓶颈之一。基于商用现货(COTS)现场可编程门阵列(FPGA)和存储器件，本文提出一种小型化星载先进存储系统(SASS)设计。该设计为微纳卫星多通道载荷数据提供了基于动态规划调度与队列调度的多输入多输出缓存技术和一种高速、高可靠性的NAND flash控制器。实验结果表明，SASS具有出色的可扩展性，支持多通道数据调度与存储，适配不同型号遥感卫星。其最大数据写入速率可达2429 Mb/s，在单个NAND flash故障时，数据写入速率至少能保留78.53%。动态规划调度与队列调度有效缩短了数据调度时间，提高数据调度实时性，提出的数据重映射法使NANDflash数据驻留错误降低了至少50.73%，存储误码率降低了至少37.80%。

关键词：微纳卫星星载先进存储系统扩展性性能可靠性

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高海拔潮气量双环PID控制系统研究

电子测量技术 2024年第6期47卷 14-19页

作者：王慧泉魏志鹏马欣邢海英天津工业大学生命科学学院天津300387 天津市医疗器械质控与评价技术重点实验室天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学计算机科学与技术学院天津300387

为解决高海拔地区气压降低导致急救呼吸机潮气量控制精度下降的问题,提出了双环PID潮气量控制系统。该系统采用气压补偿型PID控制器调整风机转速,并辅以积分分离式PID控制器,以实现对气流速度的精确控制。在实际海拔4370 m、大气压59 kP... 详细信息

为解决高海拔地区气压降低导致急救呼吸机潮气量控制精度下降的问题,提出了双环PID潮气量控制系统。该系统采用气压补偿型PID控制器调整风机转速,并辅以积分分离式PID控制器,以实现对气流速度的精确控制。在实际海拔4370 m、大气压59 kPa的环境中,系统性能测试表明,相较于单环PID控制,双环控制系统在高海拔条件下表现出快速响应和无超调的卓越性能。平均气流速度输出误差为3.19%,最大误差为4.1%,优于现有临床设备的准确性。这一技术突破不仅提供了高海拔急救呼吸机潮气量控制的有效解决方案,也为特殊环境下的通气控制技术发展贡献了重要参考。

关键词：高海拔地区低气压急救呼吸机潮气量控制气压补偿双环PID

基于近似匹配模型的电网数据隐私防护建模研究

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自动化技术与应用 2024年第10期43卷 144-147页

作者：王旭峰王慧泉简炬华陈能放中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广东广州510000 深圳亚联发展科技股份有限公司广东深圳518057

为保证智能电网隐私数据不会被恶意入侵,基于近似匹配模型,提出电网数据隐私防护建模方法。通过匹配结构的代价函数,得到无标签节点的语义匹配值,计算隐私防护近似匹配代价;结合近似匹配模型制定访问控制策略,分别构造数据源文件、认证... 详细信息

为保证智能电网隐私数据不会被恶意入侵,基于近似匹配模型,提出电网数据隐私防护建模方法。通过匹配结构的代价函数,得到无标签节点的语义匹配值,计算隐私防护近似匹配代价;结合近似匹配模型制定访问控制策略,分别构造数据源文件、认证机构、授权机构的子函数,得到访问过程中数据源文件加密与解密的模型。对多维数据进行加密聚合,建立公共参数,得到数据加密的密文格式,从而实现电网数据的隐私防护。实验结果表明,方法对于数据隐私的防护效果好。

关键词：模型近似匹配电网数据隐私保护

选拔运动员的标准及其测试结果助力科学训练的研究

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体育科技文献通报 2024年第2期32卷 95-97,109页

作者：毕珣张居亚张珺蔡伟胡超王慧泉中国人民武装警察部队特色医学中心军人体检鉴定科天津300162 天津工业大学生命科学学院天津300387 中国人民武装警察部队特色医学中心高原高寒环境及心血管疾病防治研究所天津300162 天津工业大学科学技术研究院天津300387

目的:对运动员进行各项生理生化指标的调查与研究,建立健康评估体系。方法:使用SPSS26.0软件,通过双样本t检验、独立样本非参数检验、百分位数法、卡方检验和回归分析等方法分析运动员的数据。研究结果表明:①根据体检数据所划定的标准... 详细信息

目的:对运动员进行各项生理生化指标的调查与研究,建立健康评估体系。方法:使用SPSS26.0软件,通过双样本t检验、独立样本非参数检验、百分位数法、卡方检验和回归分析等方法分析运动员的数据。研究结果表明:①根据体检数据所划定的标准从一般人群中筛选出233人合格,合格率为27.87%;骨密度数据中394例骨质密度增加,68例骨质密度下降,通过率85.30%;运动能力数据中140人达标,合格率29.91%;②综合问卷中,疲劳与睡眠、情绪的相关性较高,患有颈肩疼痛、支气管炎是导致疲劳状态更为显著的影响因素;③心理问卷结果显示运动员的心理状况普遍较好,对有心理问题的运动员及时进行心理疏导。根据各项指标筛选标准,将结果作为选拔运动员的标准及运动员潜力大小的评定,有助于运动员进行科学训练并改进训练方案,从而提高训练效果,促进运动员的长远发展。

关键词：生理生化指标选拔运动员运动员潜力科学训练

经颅直流电刺激–经颅磁刺激–音乐融合刺激对脑力疲劳干预效果的研究

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航天医学与医学工程 2024年第2期35卷 105-111页

作者：任振峰曹勇牟锴裕王立志王慧泉张朋王艳景毕珣姜昌华北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191 中国航天员科研训练中心北京100094 天津工业大学生命科学学院天津300387 首都师范大学心理学院北京100048 武警特色医学中心天津300162

目的评估经颅直流电刺激(tDCS)、经颅磁刺激(TMS)和音乐(Music)多物理场融合刺激方案对脑力疲劳的干预效果。方法疲劳诱发后,10名受试者分别接受空白(静息态)干预、音乐干预和tDCS-TMS-Music多物理场干预。tDCS刺激部位位于受试者双额区... 详细信息

目的评估经颅直流电刺激(tDCS)、经颅磁刺激(TMS)和音乐(Music)多物理场融合刺激方案对脑力疲劳的干预效果。方法疲劳诱发后,10名受试者分别接受空白(静息态)干预、音乐干预和tDCS-TMS-Music多物理场干预。tDCS刺激部位位于受试者双额区,TMS刺激部位为后脑双侧枕部。每次刺激干预前后统计受试者主观疲劳量表、测定心率变异性和被试反应绩效,研究不同干预方案对脑力疲劳的缓解效果。结果与音乐组和空白组相比,tDCS-TMS-Music组干预后脑力负荷程度、反应绩效和心率变异性指标改善效果更好。结论tDCS-TMS-Music融合干预方案能够有效缓解长时间认知操作任务诱发的脑力疲劳,干预效果优于相同时间的音乐干预和静息态缓解。

关键词：疲劳缓解多物理场干预微弱直流电刺激弱磁场刺激

基于光电容积脉搏波描记法可穿戴血管僵硬度检测技术的临床应用研究

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中国循证心血管医学杂志 2024年第3期16卷 272-274,282页

作者：王雨嘉芦婷婷李颖苇申玉玉沈晓影周听雨王慧泉曹丰李俊峡解放军总医院第二医学中心国家老年疾病临床医学研究中心北京100853 天津工业大学生命科学学院天津300071 解放军总医院第七医学中心心血管内科北京100700

目的建立基于光电容积法的便捷血管僵硬度检测技术,并评估临床诊断效能。方法采用光电容积脉搏波描记法,结合便携式掌式12导联心电信号采集终端,建立动脉脉搏波传导速度的简便检测技术,应用于55例中国人民解放军总医院心血管内科住院患... 详细信息

目的建立基于光电容积法的便捷血管僵硬度检测技术,并评估临床诊断效能。方法采用光电容积脉搏波描记法,结合便携式掌式12导联心电信号采集终端,建立动脉脉搏波传导速度的简便检测技术,应用于55例中国人民解放军总医院心血管内科住院患者,与现有动脉硬化检测技术比较,计算灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值等指标以及一致性检验。结果可穿戴动脉硬化检测装置对动脉硬化检测的灵敏度、特异度及准确性分别为85.7%、95.2%、91.4%,且具有较好的一致性(Kappa值>0.80)。结论可穿戴动脉硬化检测装置具有便携、操作简单、快速测量的优点,在居家和社区中具有较好的应用前景。

关键词：动脉硬化脉搏波传导速度可穿戴设备

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皮纳卫星遥测数据异常检测聚类分析方法

哈尔滨工业大学学报 2018年第4期50卷 110-116页

作者：王婵王慧泉金仲和浙江大学微小卫星研究中心杭州310027

为满足皮纳卫星高维遥测数据的实时、自动化、抗概念漂移等处理要求,提出一种基于聚类的遥测数据异常检测方法,包括子空间搜索和两阶段遥测数据聚类处理两部分.子空间搜索,通过熵值实现所有遥测数据低维子空间划分,降低计算复杂度,避免... 详细信息

为满足皮纳卫星高维遥测数据的实时、自动化、抗概念漂移等处理要求,提出一种基于聚类的遥测数据异常检测方法,包括子空间搜索和两阶段遥测数据聚类处理两部分.子空间搜索,通过熵值实现所有遥测数据低维子空间划分,降低计算复杂度,避免"维度灾难"的发生;两阶段遥测数据聚类处理,在线阶段通过网格索引实时发现单点异常,离线阶段通过聚类挖掘数据的集体异常及其特征,满足快速异常检测和复杂异常检测两种需求,并通过正常状态数据的迭代更新和算法的自适应修改,抵抗概念漂移.ZDPS-1A卫星历史遥测数据的分析结果表明,皮纳卫星遥测数据异常检测聚类方法在线阶段能实时处理10 kHz的流量数据,发现95%的单点异常,满足皮纳卫星实时遥测数据异常检测的一般需求;算法自适应了卫星快速转动导致的数据漂移,维持了稳定的单簇形态;同时相比原边界检查系统早一个月检测出姿态确定与控制系统中程序跑飞引起的太阳敏感器数据紊乱故障.所提出的算法针对性解决了高维、存在概念漂移的遥测数据异常检测问题,能实时检测单点异常,具有集体异常挖掘能力,适用于皮纳卫星星座组网的地面监控系统.

关键词：皮纳卫星异常检测遥测数据聚类在线检测子空间搜索

ZDPS-2实时高可靠综合电子系统的逻辑架构设计

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浙江大学学报（工学版） 2017年第3期51卷 628-636页

作者：苏星王慧泉金仲和浙江大学微小卫星研究中心浙江杭州310027

针对ZDPS-2卫星的高实时性要求,设计多路并行独占式DMA,实现CPU与包括载荷在内的所有部件的高效交互:54路外设串行接口通信占用CPU时间由565ms降低到50ms,姿控系统传感器数据采集时间一致性由33ms降低到6ms.设计数据混编传输机制及链式... 详细信息

针对ZDPS-2卫星的高实时性要求,设计多路并行独占式DMA,实现CPU与包括载荷在内的所有部件的高效交互:54路外设串行接口通信占用CPU时间由565ms降低到50ms,姿控系统传感器数据采集时间一致性由33ms降低到6ms.设计数据混编传输机制及链式DMA结构,实现84路载荷数据100 Hz高频采集与实时下传,满足40ms下传延时要求.通过关键器件抗辐射加固及系统容错机制,提高系统的可靠性.地面测试与在轨运行结果表明:综合电子系统功能正确,稳定可靠,已在轨连续运行5个多月,完成了载荷及各项试验,实时性满足任务需求.

关键词： ZDPS-2 实时性可靠性皮纳卫星综合电子系统 FPGA

基于动态光谱法的人体血液胆固醇含量无创检测

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光谱学与光谱分析 2012年第1期32卷 188-191页

作者：索永宽李刚王慧泉林凌中国医科大学生物医学工程系辽宁沈阳110001 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为实现患者血液总胆固醇含量的无创检测,检测了80例临床志愿者的手指脉动血液的动态光谱,同时获取其血液内总胆固醇含量的临床化验结果。对动态光谱加入谐波分量的数据进行了主成分分析,提取数据中的重要有效成分。对提取后的数据和总... 详细信息

为实现患者血液总胆固醇含量的无创检测,检测了80例临床志愿者的手指脉动血液的动态光谱,同时获取其血液内总胆固醇含量的临床化验结果。对动态光谱加入谐波分量的数据进行了主成分分析,提取数据中的重要有效成分。对提取后的数据和总胆固醇实测值进行BP神经网络的建模并预测,得到预测集相关系数为96.48%,预测集最大相对误差为25.44%,预测误差均方根为0.242 6mmol.L-1。由于在建模前对建模数据进行了主成分分析,建模速度得到大幅度提高。证明了动态光谱法结合主成分分析进行血液总胆固醇含量检测的可行性,是无创血液成分分析研究的又一进展。

关键词：总胆固醇动态光谱法主成分分析神经网络