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水下动态参数数据采集及数据压缩技术研究

水下动态参数数据采集及数据压缩技术研究

作者：袁仲云中北大学

学位级别：硕士

为了满足某些测试试验的设计要求,需要将一些重要的高速信号进行完整地记录,并且事后进行数据传输和重放,本文研制的正是这样一款基于水下动态参数测试的高速采集记录传输系统。本文中主要研究内容为两个方面:一是通过水下爆炸的过程分... 详细信息

为了满足某些测试试验的设计要求,需要将一些重要的高速信号进行完整地记录,并且事后进行数据传输和重放,本文研制的正是这样一款基于水下动态参数测试的高速采集记录传输系统。本文中主要研究内容为两个方面:一是通过水下爆炸的过程分析,结合实际测试特性,以及测试环境要求和硬件电路的设计与实现等诸多方面考虑,确定了适合的采样频率、采样策略和测试方法,提出了水下动态参数测试系统设计的总体方案和系统组成,并分析了系统组建的合理性,设计并研制了基于CPLD控制的硬件采集电路,该采集系统与以往同等水中爆炸测试仪器相比,采样频率高,测试数据量大,精度高的优点。但同时由于测试数据量的增加,加重了数据存储与数据传输的负担,从一方面上降低了整体系统的存储和通信效率。而这一矛盾问题的解决成为了本论文的核心内容,即针对该系统测试数据传输过程中对于速度以及存储容量的特殊限制,提出了通过数据无损压缩实现数据传输的相对加速,以及数据容量的缩减,从而达到系统减负提升传输效率和节省存储成本的目的。最终本文以数据压缩理论为基础,结合测试系统要求以及硬件电路的实现难易程度以及测试数据不同的算法压缩后的性能比较等多方面考虑,得出了适合硬件数据实时压缩的——LZW字典压缩。并且针对数据压缩的特点讨论了数据无损压缩的应用性和可行性。设计完成了基于FPGA的硬件实时无损压缩电路,通过对验证数据的测试,实时压缩速率可达到了4Mbyte/s,满足了一般测试系统的要求,其中对于实测数据压缩率最高可达26.7%,传输速度提速为原速的约4倍,测试时间节省75%。

关键词：水下爆炸动态测试高速采集数据压缩 LZW

Rife和Quinn算法在多通道数据采集系统中的应用研究

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机械科学与技术 2019年第6期38卷 930-935页

作者：李翔袁仲云桑胜波太原理工大学信息与计算机学院

针对传统振弦式传感器采集系统精度低,通道数少,实时性差的缺点设计了一种基于ARM和AD9833多通道数据采集系统。该系统将采集调理电路、数据存储、电源供电集成化,具备精度高,实时性强等特点。系统以ARM处理器为核心,结合改进的Rife和Qu... 详细信息

针对传统振弦式传感器采集系统精度低,通道数少,实时性差的缺点设计了一种基于ARM和AD9833多通道数据采集系统。该系统将采集调理电路、数据存储、电源供电集成化,具备精度高,实时性强等特点。系统以ARM处理器为核心,结合改进的Rife和Quinn算法对经过FFT变换后的信号得到精确频率,并根据输出信号频率与待测量之间关系进行计算,系统将计算处理后的数据通过无线或有线传输方式将监测数据传输至监测后台,实现实时在线监控监测点的相关信息,上位机解析显示数据并存入数据库。分析实验数据可知,该采集系统与传统采集系统相比精确度更高,采集速度更快,能够提高振弦式传感器的实用性。

关键词： ARM 振弦式传感器 Rife-Quinn算法数据采集分析

基于深度对抗和联合域校准的轴承故障诊断方法

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王小瑞郝润芳杨琨袁仲云桑胜波太原理工大学电子信息与光学工程学院

为了兼顾全局域对齐和局部子域的校准，并且使得特征表示容易被决策边界区分，提出了一种基于深度对抗和联合域校准（deep conjoint and adversarial domain calibration, DCADC）方法来进行跨负载的故障诊断任务。首先，将一维轴承振... 详细信息

为了兼顾全局域对齐和局部子域的校准，并且使得特征表示容易被决策边界区分，提出了一种基于深度对抗和联合域校准（deep conjoint and adversarial domain calibration, DCADC）方法来进行跨负载的故障诊断任务。首先，将一维轴承振动信号处理为二维灰度图像，有利于模型泛化；其次提出了一种双卷积结构，增强了模型学习域不变信息的能力；另外实施了联合校准策略，使模型在匹配全局信息时捕获局部细粒度信息；最后，加入了特征表示惩罚机制，使决策边界更易于区分样本类别。在三种迁移场景实验中，DCADC方法的平均诊断准确率分别达到了99.8%、100%和99.72%，分别比目前最先进的域适应方法提升了4.8%、0.86%和2.16%。实验结果说明了DCADC方法在复杂工作环境中能够表现出良好的准确性和鲁棒性。

关键词：故障诊断特征对齐域适应深度学习

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浅谈工业生产的质量管理

实验室研究与探索 1997年第6期16卷 141-142页

作者：袁仲云西安铁路信号工厂

本文联系具体事例，阐述依靠人才，运用质量管理的基本方法，提高老产品的质量，获得比较好的经济效益，使质量与数量相对立的一对矛盾达到统一。

关键词：质量管理工艺流程工时定额工业生产

基于Android移动终端的双通道磁弹性免疫传感装置

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传感技术学报 2024年第9期37卷 1498-1504页

作者：韩孟书王倩男曹云梅袁仲云太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030024

传统检测仪器昂贵且上手难度大,不仅提高了微机电检测系统的操作门槛,而且极大地限制了其使用场合和适用人群,磁弹性传感器正是面临这种难题的微机电系统之一。为了解决这一问题,应用STM32F407作为硬件系统的主控芯片,联合Android移动... 详细信息

传统检测仪器昂贵且上手难度大,不仅提高了微机电检测系统的操作门槛,而且极大地限制了其使用场合和适用人群,磁弹性传感器正是面临这种难题的微机电系统之一。为了解决这一问题,应用STM32F407作为硬件系统的主控芯片,联合Android移动开发技术设计了一种基于Android移动终端的双通道磁弹性免疫传感装置。用Metglas合金2826制成的同参数磁弹性传感器对D-二聚体进行分析,实验结果表明,基于Android移动终端的免疫传感设备不仅可以得到与传统检测仪器———矢量网络分析仪3656A相当的结果。其能够在0.25μg/mL到2.5μg/mL对D-二聚体进行检测,检测限可达45 ng/mL,并且具有低成本、低功耗、便携和对用户友好的优势,有发展成为新一代家庭健康检测设备的潜力。

关键词：生物传感 D-二聚体检测磁弹性免疫传感磁致伸缩效应便携式传感

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基于GaN纳米薄膜的室温三甲胺气体传感器

电子元件与材料 2024年第4期43卷 395-401,410页

作者：李荣超菅傲群袁仲云杨琨禚凯太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030024 微纳传感与人工智能感知山西省重点实验室山西太原030024

三甲胺在实验室和工业生产中被广泛使用,由于其具有毒性和挥发性,开发能够在室温下对其进行检测的传感器尤为重要。采用气喷旋涂和高温氮化的方法制备出GaN纳米薄膜,再利用磁控溅射仪对薄膜的两端溅射覆盖一层金作为电极制作成气体传感... 详细信息

三甲胺在实验室和工业生产中被广泛使用,由于其具有毒性和挥发性,开发能够在室温下对其进行检测的传感器尤为重要。采用气喷旋涂和高温氮化的方法制备出GaN纳米薄膜,再利用磁控溅射仪对薄膜的两端溅射覆盖一层金作为电极制作成气体传感器单元并进行了一系列气敏测试。在室温条件下,GaN纳米薄膜传感器对10ppm三甲胺的响应值为2.54,响应/恢复时间分别为41 s和139 s,检测下限为1ppm。传感器在1ppm~50ppm三甲胺浓度范围内也呈现出良好的线性响应,并具有优异的重复性、稳定性和选择性。GaN纳米薄膜传感器的表面堆积覆盖有许多的纳米颗粒,形成的独特结构有利于气体分子的吸附。纳米薄膜表面存在大量的化学吸附氧,使得传感器对三甲胺展现出良好的传感性能。

关键词： GaN 三甲胺纳米薄膜气体传感器室温

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基于LZW算法的自适应采样策略的研究

基于LZW算法的自适应采样策略的研究

基于LZW算法的自适应数据采集加密系统研究

中国仪器仪表学会第九届青年学术会议

作者：袁仲云裴东兴中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

对于存储测试仪器而言,选择适合的采样频率,既保证测试精度和信号采集的完整,又不会造成系统存储资源的浪费,一直是测试仪器研究的重要课题。本文介绍了基于实时无损数据压缩技术的自适应采样方法。压缩算法采用LZW数据压缩算法,在硬件... 详细信息

对于存储测试仪器而言,选择适合的采样频率,既保证测试精度和信号采集的完整,又不会造成系统存储资源的浪费,一直是测试仪器研究的重要课题。本文介绍了基于实时无损数据压缩技术的自适应采样方法。压缩算法采用LZW数据压缩算法,在硬件设计过程中,采用VHDL语言编写程序,FPGA芯片实现硬件压缩电路。通过对实测数据进行检测实验,此自适应采样模块可以实现频率自适应采样,频率自适应范围50kHz-5MHz。

关键词：数据采集数据压缩频率自适应采样 LZW

来源： cnki会议评论

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基于LZW算法的自适应数据采集加密系统研究

第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI'2007）

作者：袁仲云裴东兴中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

如何选择适合的采样频率,既保证测试精度和信号采集的完整,又不会造成系统存储资源的浪费,一直是测试仪器研究的重要课题。本文介绍了基于实时无损数据压缩技术的自适应采样方法及加密处理。通过分析LZW算法,提出了用硬件电路的方法来... 详细信息

如何选择适合的采样频率,既保证测试精度和信号采集的完整,又不会造成系统存储资源的浪费,一直是测试仪器研究的重要课题。本文介绍了基于实时无损数据压缩技术的自适应采样方法及加密处理。通过分析LZW算法,提出了用硬件电路的方法来实现数据的实时LZW压缩算法.提出基于该算法通过对字典的处理实现数据加密,在硬件设计过程中,采用VHDL语言编写程序,FPGA芯片实现硬件压缩电路。通过对实测数据进行检测实验,此自适应采样模块可以实现频率自适应采样,频率自适应范围50kHz-5MHz。

关键词：数据采集 LZW 频率自适应采样数据加密

来源： cnki会议评论

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基于STM32的便携式磁弹性传感器检测仪

仪表技术与传感器 2020年第4期 23-26页

作者：李宇超桑胜波薛县伟张博袁仲云太原理工大学信息与计算机学院山西晋中030024

随着磁弹性生物传感器的广泛应用,对快速检测微生物的装置需求日益提高。以阻抗测量法为原理,设计了基于STM32F103的便携式双通道高频率磁弹性传感器谐振频率检测仪。并将该检测仪与矢量网络分析仪AV3620相比,测量同一尺寸Metglas alloy... 详细信息

随着磁弹性生物传感器的广泛应用,对快速检测微生物的装置需求日益提高。以阻抗测量法为原理,设计了基于STM32F103的便携式双通道高频率磁弹性传感器谐振频率检测仪。并将该检测仪与矢量网络分析仪AV3620相比,测量同一尺寸Metglas alloy 2826MB(Fe40Ni40P14B6)材料所得共振频率绝对误差是20 Hz左右,相对误差是0.01%。该检测仪的测量频率分辨率可达到0.029 1 Hz,精度为0.08 mV。实验测试结果证明了该检测仪具有便携可靠、测量误差小、实时性高、抗干扰性强的优势。

关键词：阻抗测量法磁弹性传感器共振频率 STM32F103 双通道便携