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基于CFD和BP神经网络的超声测风仪阴影效应补偿研究

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传感技术学报 2018年第8期31卷 1201-1210页

作者：张加宏孙林峰李敏冒晓莉葛益娴南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学江苏省{2.与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 中国气象局气象探测工程技术研究中心北京100081

风速风向是气象观测的关键性参数,阴影效应对超声测风仪测量风速风向有显著影响。为了消除不同风速风向和温度条件下阴影效应导致的测量误差,结合超声波时差法测风原理提出了一种基于计算流体力学(CFD)仿真和反向传播(BP)神经网络数据... 详细信息

风速风向是气象观测的关键性参数,阴影效应对超声测风仪测量风速风向有显著影响。为了消除不同风速风向和温度条件下阴影效应导致的测量误差,结合超声波时差法测风原理提出了一种基于计算流体力学(CFD)仿真和反向传播(BP)神经网络数据处理的阴影效应补偿方法。首先通过CFD仿真软件Fluent对超声测风仪的风场进行模拟分析,获取了受阴影效应影响的风速、风向以及温度样本数据,然后利用这些样本从减小相对误差方面对BP神经网络算法在超声测风仪中应用的性能进行了研究与分析,最后利用超声测风仪风洞实验的测量数据对本文的阴影效应补偿方法的准确性进行了验证。研究结果表明:通过基于CFD和BP神经网络的预测模型对阴影效应进行修正后,测试系统风速风向的测量精度有显著的提升,可满足高精度超声测风的测量需求。本文的研究结果对于高精度超声测风仪的研制有一定的参考价值。

关键词：超声测风仪阴影效应 CFD仿真 BP神经网络数据融合补偿实验验证

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气溶胶质量浓度测量系统的设计与实现

电子器件 2017年第5期40卷 1244-1249页

作者：沈雷顾芳张加宏冒晓莉刘毅南京信息工程大学江苏省{2.与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044

为监测近地面气溶胶颗粒,设计了基于单粒子光散射法的气溶胶质量浓度测量系统。通过高速AD9656转换器与FPGA多通道采集卡对前端光学传感器输出信号进行采集,并由STM32.控制器结合分形反演模型完成气溶胶质量浓度的测定,测量结果通过无... 详细信息

为监测近地面气溶胶颗粒,设计了基于单粒子光散射法的气溶胶质量浓度测量系统。通过高速AD9656转换器与FPGA多通道采集卡对前端光学传感器输出信号进行采集,并由STM32.控制器结合分形反演模型完成气溶胶质量浓度的测定,测量结果通过无线模块传输至云端。实验表明:对于烟尘和空气样品,分形模型反演的质量浓度值与标准值吻合较好,拟合直线斜率分别为0.962.57和0.906 38,相关系数均高于0.99,表明提出的气溶胶质量浓度测量系统具有一定的实用价值。

关键词：气溶胶质量浓度光散射高速AD转换器多通道信号采集电路信号幅度分布

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通道稳定性加权补充学习的实时视觉跟踪算法

计算机应用 2018年第6期38卷 1751-1754页

作者：樊佳庆宋慧慧张开华江苏省大数据分析技术重点实验室(南京信息工程大学) 南京210044 南京信息工程大学大气环境与{2.协同创新中心南京210044

为解决补充学习(Staple)跟踪算法在平面内旋转、部分遮挡时存在的跟踪失败问题,提出了一种通过通道稳定性加权的补充学习(CSStaple)跟踪算法。首先,使用标准相关滤波分类器检测出每层通道的响应值;然后,计算获得每层通道的稳定性权重,... 详细信息

为解决补充学习(Staple)跟踪算法在平面内旋转、部分遮挡时存在的跟踪失败问题,提出了一种通过通道稳定性加权的补充学习(CSStaple)跟踪算法。首先,使用标准相关滤波分类器检测出每层通道的响应值;然后,计算获得每层通道的稳定性权重,并乘到每层权重上,获得相关滤波响应;最后,通过融合颜色补充学习器的响应,得到最终的响应结果,响应中的最大值的位置即为跟踪结果。将所提算法与层和空间可靠性判别相关滤波(CSR-DCF)跟踪、对冲深度跟踪(HDT)、核化相关滤波(KCF)跟踪和Staple等跟踪算法进行了对比实验。实验结果表明,所提算法在成功率上表现最优,在OTB50和OTB100上比Staple分别高出2.5个百分点和0.9个百分点,验证了所提算法对目标在平面内旋转和部分遮挡时的有效性。

关键词：相关滤波视觉跟踪颜色直方图补充学习通道稳定性加权

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固体中声载波信号传输系统设计

仪表技术与传感器 2018年第6期 87-91页

作者：崔恩隆张自嘉钱琛吴华彬南京信息工程大学信息与控制学院江苏南京210044 江苏省大气环境与{2.协同创新中心江苏南京210044

文中针对电磁屏蔽和密封环境等特殊环境下传统电磁波通信和线缆通信效果不佳、实施不便的情况,设计了一种以超声波作为载波,固体介质作为媒介,STM32.407为控制核心的信号传输系统。通过场效应管和变压器设计了超声换能器驱动电路,根据... 详细信息

文中针对电磁屏蔽和密封环境等特殊环境下传统电磁波通信和线缆通信效果不佳、实施不便的情况,设计了一种以超声波作为载波,固体介质作为媒介,STM32.407为控制核心的信号传输系统。通过场效应管和变压器设计了超声换能器驱动电路,根据接收信号的特性设计了由保护电路、滤波电路和信号判定电路构成的信号调理电路。最后对信号传输系统进行了实验测试,测试结果表明:系统运行稳定,能够完成通过超声波加载信号在高纯度尼龙棒中进行低速率信号传输。

关键词：超声波换能器固体介质 STM32 信号传输

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生活污水处理厂甲烷的释放通量及其影响因素

江西农业大学学报 2018年第3期40卷 657-662页

作者：张星陈敏东高庆先马占云南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044 江苏省大气环境监测与污染控制高技术重点实验室/江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 中国环境科学研究院北京100012

温室气体的排放量增加,加剧全球气候变暖,最终导致农业生态环境恶化。甲烷是一种典型的温室气体,生活污水是其中一个重要的贡献源。中国人口众多,生活污水排放量巨大,因此亟需对生活污水处理厂产生甲烷情况进行研究。本研究对南京市某... 详细信息

温室气体的排放量增加,加剧全球气候变暖,最终导致农业生态环境恶化。甲烷是一种典型的温室气体,生活污水是其中一个重要的贡献源。中国人口众多,生活污水排放量巨大,因此亟需对生活污水处理厂产生甲烷情况进行研究。本研究对南京市某污水处理厂的各个构筑物进行了采样分析,结果表明,该污水厂的主要甲烷释放构筑物为氧化沟、厌氧区、旋转沉砂池、二沉池和缺氧区,这5个构筑物中的甲烷释放量贡献占整体释放量的94.69%。经估算,该污水处理厂每年释放12.62..61 kg甲烷,根据化学需氧量的去除量,测算出甲烷排放因子为0.045 7 kg/kg(CH4/COD)。化学需氧量、水温和溶解氧是影响甲烷释放通量的重要影响因素。

关键词：甲烷生活污水处理厂释放通量排放因子