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基于多元线性回归法的液体阴极辉光放电-原子发射光谱分析研究

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光谱学与光谱分析 2017年第10期37卷 3209-3213页

作者：郑培超翟翔王金梅杨蕊重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

液体阴极辉光放电-原子发射光谱是近些年兴起的一种水体金属元素检测技术。该技术具有开放大气环境工作,进样简便,体积小,运行费用低,可同时检测多种金属元素等显著特征。根据之前的研究工作可知,金属元素的浓度不仅与自身的某一条谱线... 详细信息

液体阴极辉光放电-原子发射光谱是近些年兴起的一种水体金属元素检测技术。该技术具有开放大气环境工作,进样简便,体积小,运行费用低,可同时检测多种金属元素等显著特征。根据之前的研究工作可知,金属元素的浓度不仅与自身的某一条谱线强度有关,而且还与自身其他的谱线或者基体中其他元素的谱线强度有关。为提高该技术的检测能力和精度,降低实验过程中基体效应的影响,以及更加充分地利用光谱信息,采用多元线性回归法对光谱信息进行定量分析。选取PbⅠ368.35nm和PbⅠ405.78nm两条特征谱线,建立Pb元素浓度与这两条光谱线强度的二元线性回归方程;相比于标准曲线法,Pb元素的拟合度R2从0.986 5提高到0.998 7,两组Pb测试液的相对误差从34.00%和29.00%降低到14.20%和1.51%。为降低复杂成分中基体效应的影响,建立Na的浓度与NaⅠ589.38nm,ZnⅠ213.8nm,PbⅠ405.78nm和Hβ四条特征谱线强度的四元线性回归方程;拟合度R2从标准曲线法的0.955 8提高到0.995 6,两组Na测试液的相对误差从11.67%和14.71%降低到2.33%和3.57%。以上结果表明:相比于标准曲线法,多元线性回归法可以降低实验过程中基体效应的影响,并且能更加充分地利用光谱信息,能提高拟合度R2,以及降低测量的误差,从而提高液体阴极辉光放电-原子发射光谱定量分析金属元素的精度。

关键词：液体阴极辉光放电-原子发射光谱金属元素测量标准曲线法多元线性回归法

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OFDMA系统保证服务质量的分组调度算法

电子与信息学报 2008年第8期30卷 1779-1782页

作者：郑培超贾韶军宋瀚涛北京理工大学计算机科学技术学院北京100081 总装备部炮兵防空兵装备技术研究所北京100012

在正交频分多址接入系统中采用正比公平算法可以兼顾吞吐量和公平性,有效地提高系统性能。结合正比公平算法,该文提出一种应用于正交频分多址接入系统保证服务质量的分组调度算法。为防止需求速率高但瞬时信道状况差的用户分配过多的子... 详细信息

在正交频分多址接入系统中采用正比公平算法可以兼顾吞吐量和公平性,有效地提高系统性能。结合正比公平算法,该文提出一种应用于正交频分多址接入系统保证服务质量的分组调度算法。为防止需求速率高但瞬时信道状况差的用户分配过多的子载波,算法使用了动态变化的权重因子。在一次调度过程中,剩余子载波的权重因子可以随着子载波的分配而更新。仿真结果证明,在满足实时业务服务质量的前提下,该算法比正比公平算法具有更好的公平性。

关键词：正交频分多址接入服务质量比特加载

再加热双脉冲激光诱导击穿光谱技术对黄连中Cu和Pb的定量分析

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物理学报 2019年第12期68卷 192-199页

作者：郑培超李晓娟王金梅郑爽赵怀冬重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆重点实验室

基于单脉冲激光诱导击穿光谱(single pulse laser-induced breakdown spectroscopy, SP-LIBS)实验装置,搭建了再加热双脉冲激光诱导击穿光谱(re-heating double pulse laser-induced breakdown spectroscopy, RDPLIBS)系统,实现了黄连中重金属元素Cu和Pb的检测.固定激光脉冲频率为4 Hz,两束激光的总能量为50 mJ,实验优化了增强电荷耦合器件探测延时、脉冲间隔和双激光脉冲能量组合等参数对Cu I (324.46 nm)和Pb I(405.78 nm)光谱强度的影响,得特征谱线Cu I (324.46 nm)的最佳激光能量组为(E1=15 mJ,E2=35 mJ),脉冲间隔和探测延时分别为1.4μs和1.5μs;Pb I (405.78 nm)的激光能量组也为(E1=15 mJ,E2=35 mJ),脉冲间隔和探测延时分别为1.6μs和1.7μs.为实现RDP-LIBS技术对中药材重金属元素检测性能的评估,在最佳实验参数下,分别对Cu和Pb进行SP-LIBS技术和RDP-LIBS技术定量分析,检测限分别为1.91 mg/kg和3.03 mg/kg,较SP-LIBS技术,检测限均有所降低,满足《药用植物进出口绿色行业标准》的要求,且RDPLIBS的线性曲线拟合度都优于SP-LIBS,说明RDP-LIBS技术在中药材检测中具有更佳的检测性能.

关键词：再加热双脉冲黄连光谱增强检测限

Characteristic and optimization of ferrite-rich sulfoaluminate-based composite cement suitable for cold region tunnels

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Journal of Central South University 2024年第8期31卷 2794-2809页

作者： PENG You LI Li TAN Xian-jun QIU Xin zheng pei-chao XIE Jun CHEN Wei-zhong REZIWANGULI Sha-ta-er School of Infrastructure Engineering Dalian University of TechnologyDalian 116024China Institute of Rock and Soil Mechanics Chinese Academy of SciencesWuhan 430071China Xinjiang Academy of Transportation Sciences Co. Ltd.Urumqi 830000China

To develop suitable grouting materials for water conveyance tunnels in cold regions,firstly,this study investigated the performance evolution of ferrite-rich sulfoaluminate-based composite cement(FSAC grouting material)at 20 and 3℃.The results show that low temperature only delays the strength development of FSAC grouting material within the first 3 ***,the effect of four typical early strength synergists on the early properties of FSAC grouting material was evaluated to optimize the early(£1 d)strength at 3℃.The most effective synergist,Ca(HCOO)_(2),which enhances the low-temperature early strength without compromising fluidity was selected based on strength and fluidity *** micro-mechanism was analyzed by XRD,TG,and SEM *** results reveal that the most suitable dosage range is 0.3 wt%−0.5 wt%.Proper addition of Ca(HCOO)_(2)changed the crystal morphology of the hydration products,decreased the pore size and formed more compact hydration products by interlocking and ***,excessive addition of Ca(HCOO)_(2)inhibited the hydration reaction,resulting in a simple and loose structure of the hydration *** research results have reference value for controlling surrounding rock deformation and preventing water and mud inrushes during the excavation in cold region tunnels.

关键词： ferrite-rich sulfoaluminate cement cold zone early strength synergist mechanical property micro-structure pumped storage power

溶液阴极辉光放电光谱信号的内标法定量分析研究

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光谱学与光谱分析 2017年第9期37卷 2900-2904页

作者：郑培超唐鹏飞王金梅杨蕊重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

溶液阴极辉光放电-原子发射光谱是一种新颖的快速、高效、实时在线的元素分析方法,它可用于水体金属元素的检测。为提高其测量精确度和稳定性,将内标法应用于溶液阴极辉光放电-原子发射光谱技术。对K元素建立了标准定标曲线和以H_β为... 详细信息

溶液阴极辉光放电-原子发射光谱是一种新颖的快速、高效、实时在线的元素分析方法,它可用于水体金属元素的检测。为提高其测量精确度和稳定性,将内标法应用于溶液阴极辉光放电-原子发射光谱技术。对K元素建立了标准定标曲线和以H_β为内标元素的定标曲线,内标法测得样品的相对误差和相对标准偏差分别为1.11%,2.14%,精确度和稳定性较之标准曲线法有一定的提高。实验考察了元素谱线强度在同一时段的波动情况,发现元素K和H_β的谱线强度变化趋势稍有不同,而同主族元素K和Rb,Ca和Mg的谱线强度有相同的变化趋势,提出选择与待测元素同主族且谱线强度变化趋势较为一致的元素作为内标元素能更大化校正实验波动的观点。同时探讨了K以Rb为内标元素、Ca以Mg为内标元素以及Mg以Ca为内标元素时的内标法测量的精确度和稳定性,得其相对误差分别为0.49%,0.02%和0.30%,相对标准偏差分别为1.11%,1.13%和0.87%,与标准曲线法和以H_β为内标元素的内标法相比效果更佳。测得自来水样品中Ca元素以Mg为内标的相对误差和相对标准偏差为0.58%,1.03%,Mg元素以Ca为内标的相对误差和相对标准偏差为1.57%和1.10%。研究结果表明,将溶液阴极辉光放电-原子发射光谱技术应用于水体金属元素检测时,内标法可以有效校正实验波动的影响,提高测量的精确度和稳定性。

关键词：溶液阴极辉光放电-原子发射光谱定量分析内标法相对误差相对标准偏差

水体COD的光谱学在线测量方法-紫外和近红外光谱比较分析

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光谱学与光谱分析 2017年第9期37卷 2724-2729页

作者：刘飞董大明赵贤德郑培超北京农业智能装备技术研究中心北京市农林科学院北京100097 重庆邮电大学重庆400065

水体COD的光谱学传感技术是现代环境监测的一个重要发展方向,与传统的分析方法相比,光谱分析技术更具有可连续监测、可在线监测和检测快速的明显优势,适合对环境水样COD的定点实时监测。分别获取水样的紫外吸收光谱和近红外光谱,通过不... 详细信息

水体COD的光谱学传感技术是现代环境监测的一个重要发展方向,与传统的分析方法相比,光谱分析技术更具有可连续监测、可在线监测和检测快速的明显优势,适合对环境水样COD的定点实时监测。分别获取水样的紫外吸收光谱和近红外光谱,通过不同的光谱预处理方法结合偏最小二乘法、多元线性回归法建立水样的COD定量预测模型,对水体COD的紫外和近红外光谱的定量预测及相关模型参数进行分析,发现用S-G平滑处理后的紫外光谱和近红外光谱建立的PLS模型均得到最佳预测效果,预测集R^2分别为0.992 1和0.987 7,RMSEP分别为10.438 6和5.972 0。紫外和近红外光谱法的MLR模型预测效果较差,预测集R^2分别为0.928 0和0.957 3。通过实验结果综合对比分析,紫外吸收光谱在280~310nm谱区建模预测性能较好,近红外光谱在7 250~6 870cm^(-1)谱区建模预测性能较好,紫外光谱对应定量预测模型的决定系数较高,而近红外光谱的稳定性和重复性更好。研究表明光谱传感技术可用于环境实际水体COD的定量预测分析,为开发便携式水体检测设备奠定了理论基础。

关键词： COD 紫外吸收光谱近红外透射光谱预测模型

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LIBS中药材石斛等级识别研究

光谱学与光谱分析 2020年第3期40卷 941-944页

作者：郑培超郑爽王金梅廖香玉李晓娟彭锐重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆重点实验室重庆400065 重庆市中药研究院重庆400065

石斛是一种常用的中药材,经常使用新鲜的或干燥的茎条入药,有益胃生津、滋阴清热的效果。近年来,药理学研究探索出石斛具有抗白内障、抗氧化、抗肿瘤、提高免疫力的作用,其在许多病例中疗效显著,引起了国内外学者的关注,然而不同时间采... 详细信息

石斛是一种常用的中药材,经常使用新鲜的或干燥的茎条入药,有益胃生津、滋阴清热的效果。近年来,药理学研究探索出石斛具有抗白内障、抗氧化、抗肿瘤、提高免疫力的作用,其在许多病例中疗效显著,引起了国内外学者的关注,然而不同时间采集的石斛中氨基酸、微量元素等含量各不同,其对应药用价值,价格也不同,因此石斛价格等级分辨的研究具有重要意义。为快速鉴别不同价格、不同药效的石斛,研究了随机森林分类模型结合激光诱导击穿光谱技术(LIBS)对石斛价格等级进行分析建模。选取5个等级的石斛样品进行建模,为了对样品进行精确稳定分析,所有石斛样品均通过粉碎压片减小实验误差。采用1 064 nm波长的Nd∶YAG脉冲激光器作为激发光源,设置激光脉冲能量50 mJ,探测延时1μs,采集五个等级石斛样本的光谱数据,每个等级的样本采集40组光谱,共200组数据,并采用归一化处理,使所有的光谱数据转换到-1~1之间。采用归一化处理后的光谱数据进行主成分分析,通过主成分分析获得前7个主成分的得分矩阵,其累计解释95.24%的光谱信息。将选取的7个主成分作为输入,建立波段为220~880 nm的随机森林鉴别模型。并将石斛样本编号打乱,任意选取50%的光谱数据作为训练集,剩下50%的光谱数据作为测试集,默认决策树个数ntree为500,分裂属性集中属性个数mtry为5,建立模型对不同等级的石斛进行分类。等级一、二、三、四、五的识别率分别为95.45%, 100%, 78.26%, 94.12%和85%,平均识别率为90.57%。为提高识别率,研究了不同的ntree和mtry对分类模型的影响,利用袋外数据误差率估计对随机森林的两个参数进行了优化。选择ntree为300,mtry为1,等级一、二、三、四、五的识别率分别为100%, 100%, 92.31%, 100%和90%,平均识别率为96.46%,识别率提高了5.89%。综上所述,采用LIBS技术结合优化后的随机森林模型鉴别石斛等级具有一定的可行性,为未来快速鉴定不同价格的石斛等级分类提供了可行性的判别系统。

关键词：中药材石斛 LIBS 随机森林等级识别

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LTE系统上行保证服务质量的分组调度算法

电子科技大学学报 2009年第2期38卷 186-189页

作者：郑培超贾韶军宋瀚涛莫笑丽北京理工大学计算机科学技术学院北京海淀区100081 总装备部炮兵防空兵装备技术研究所北京朝阳区100012 国家海洋局东海信息中心上海浦东新区200137

为提高资源分配过程中不同速率需求的用户间公平性,结合正比公平算法,提出一种应用于第三代合作伙伴计划长期演进系统上行链路的分组调度算法。算法按照不同用户的速率需求分配资源,并在每次调度过程中使用动态变化的权重因子,避免出现... 详细信息

为提高资源分配过程中不同速率需求的用户间公平性,结合正比公平算法,提出一种应用于第三代合作伙伴计划长期演进系统上行链路的分组调度算法。算法按照不同用户的速率需求分配资源,并在每次调度过程中使用动态变化的权重因子,避免出现速率需求高但瞬时信道状况差的用户分配过多的资源。仿真结果表明,该算法相对于正比公平算法更好地解决了不同用户间的公平性。

关键词：频分双工长期演进服务质量单载波频分多址访问

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OFDMA系统实时业务分组调度算法

四川大学学报（工程科学版） 2009年第2期41卷 206-210页

作者：郑培超贾韶军宋瀚涛莫笑丽北京理工大学计算机科学技术学院北京100081 总装备部炮兵防空兵装备技术研究所北京100012 国家海洋局东海信息中心上海200137

在移动通信系统中,常见的调度算法在处理实时业务时一般为信道状况好的用户分配过多的资源,而信道状况差的用户获得的调度机会相对较少。为保证实时业务的延迟要求,并兼顾不同用户间的公平性,基于正交频分多址接入系统,提出一种实时业... 详细信息

在移动通信系统中,常见的调度算法在处理实时业务时一般为信道状况好的用户分配过多的资源,而信道状况差的用户获得的调度机会相对较少。为保证实时业务的延迟要求,并兼顾不同用户间的公平性,基于正交频分多址接入系统,提出一种实时业务分组调度算法。在调度过程中,采用丢弃过期数据包的策略节省了系统资源。对信道状况好的用户采用较大的调度间隔,并采用高阶的调制编码方案将累积的数据包在一个调度间隔内发送,从而给予信道状况差的用户更多的调度机会。仿真结果证明,提出的算法能较好的满足实时业务的延迟要求,相对于改进的最大权重延迟优先算法和正比公平算法提高了用户间的公平性。

关键词：正交频分多址接入实时业务服务质量分组调度