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基于微扰法的气体折射率测试仪的设计

仪表技术与传感器 2022年第6期 45-50页

作者：张瑜崔鸣宇史水娥河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453000

折射率是气体的重要物理性质,精确测量气体的折射率具有重要意义。以腔体微扰理论为原理,利用微波谐振腔的谐振频率随腔内介质的折射率变化而发生偏移的特性,通过测量微波谐振腔谐振频率的偏移量获得气体的折射率,由于该方法采用3 cm微... 详细信息

折射率是气体的重要物理性质,精确测量气体的折射率具有重要意义。以腔体微扰理论为原理,利用微波谐振腔的谐振频率随腔内介质的折射率变化而发生偏移的特性,通过测量微波谐振腔谐振频率的偏移量获得气体的折射率,由于该方法采用3 cm微波谐振频率,其频率的偏移量可以精确测量出来,获得的折射率精度很高。通过实验表明该系统具有反应速度快、稳定性好、时效性好的特点。在海上蒸发波导实际测试中,可精确测量出大气结构参数,为蒸发波导在线测量,实现雷达超视距探测和波导电磁盲区补盲措施提供可靠依据。

关键词：微扰法谐振腔折射率蒸发波导大气结构参数

改进YOLOv4-tiny网络的狭小空间目标检测方法

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计算机工程与应用 2022年第10期58卷 240-248页

作者：王长清贺坤宇蒋帅河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453007

针对狭小空间中目标相互遮挡导致轻型检测网络存在大量漏检、分类错误等问题,基于YOLOv4-tiny提出一种自适应非极大抑制(adaptive non-maximum suppression,A-NMS)的多尺度检测方法。在骨干网络引入大尺度特征图优化策略和金字塔池化模... 详细信息

针对狭小空间中目标相互遮挡导致轻型检测网络存在大量漏检、分类错误等问题,基于YOLOv4-tiny提出一种自适应非极大抑制(adaptive non-maximum suppression,A-NMS)的多尺度检测方法。在骨干网络引入大尺度特征图优化策略和金字塔池化模型,增强遮挡目标显著区域特征;设计内嵌空间注意力的双路金字塔特征融合网络,提升浅层细节特征与高级语义信息的融合能力;提出区域目标密度与边界框中心距离因子相关联的动态NMS阈值设定方法,并在后处理阶段代替传统IoU-NMS算法,进一步减少漏检。实验结果表明,与YOLOv4-tiny算法相比,改进算法在公开数据集PASCAL VOC07+12和自制数据集上mAP值分别提高2.84个百分点和3.06个百分点,FPS保持在87.9,对遮挡目标的检测能力显著提升,满足移动端对狭小复杂场景实时检测的需求。

关键词：狭小空间遮挡目标检测 YOLOv4-tiny 空间注意力多尺度特征融合自适应非极大抑制

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基于地面气象测量的蒸发波导预测系统设计

传感器与微系统 2023年第8期42卷 92-94,98页

作者：张瑜王方方任朔朱双龙崔鸣宇河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453007

为了获取蒸发波导特征参数,考虑到舰船无线电系统的实际环境和架设条件,建立了一种基于地面气象测量的蒸发波导预测系统。首先,在船尾后边的船舷上架设非接触式红外温度传感器测量海表温度。然后,在船尾平台上架设高6 m的高精度气象传感... 详细信息

为了获取蒸发波导特征参数,考虑到舰船无线电系统的实际环境和架设条件,建立了一种基于地面气象测量的蒸发波导预测系统。首先,在船尾后边的船舷上架设非接触式红外温度传感器测量海表温度。然后,在船尾平台上架设高6 m的高精度气象传感器,获取温度、气压、湿度和风速风向等气象参数。最后,利用蒸发波导预测的P-J模型和海气通量模型预测出蒸发波导高度。实验结果表明:该系统能够达到较高精度预测蒸发波导特征参数的目的,且具有性价比高、布设方便的特点。

关键词：蒸发波导超视距 P-J模型海气通量模型预测系统

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一种蒸发波导预测的改进模型

雷达科学与技术 2023年第1期21卷 113-118页

作者：张瑜任朔王方方崔鸣宇河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453007

利用大概率的近海面蒸发波导效应实现雷达超视距探测已成为目前岸基、舰船无线电测量系统的关键技术之一。在实际应用中,需要由蒸发波导参数建立大气修正折射率剖面的预测模型。针对目前常用的蒸发波导预测只含波导高度和海面修正折射... 详细信息

利用大概率的近海面蒸发波导效应实现雷达超视距探测已成为目前岸基、舰船无线电测量系统的关键技术之一。在实际应用中,需要由蒸发波导参数建立大气修正折射率剖面的预测模型。针对目前常用的蒸发波导预测只含波导高度和海面修正折射率两个参数,没有考虑波导强度的影响,使得该模型存在一定的误差的现状,通过在原有模型的基础上增加波导强度的影响,建立了高精度的改进模型,使得蒸发波导预测模型的精度得到了有效提高,进而可进一步提高雷达超视距探测精度。实验验证表明,蒸发波导预测改进模型的精度远远高于常用的模型,且波导强度越强,则改正模型的精度越高。

关键词：雷达蒸发波导预测模型改进特征参数

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雷击对公交车电磁环境影响的仿真分析

电瓷避雷器 2023年第5期 77-83,90页

作者：牛有田郭松浩周康泼王照迪王喆赵修坤李贝河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453007

通过在FEKO中建立雷击模型,分析雷击引成的雷电磁脉冲对公交车这一特殊车型车身内部电磁环境的影响。通过仿真分析可以发现:雷电电流密度在车身上分布并不均匀,电场强度和磁场强度随着空间位置与雷电路径距离的增加而减小;在车身尖角边... 详细信息

通过在FEKO中建立雷击模型,分析雷击引成的雷电磁脉冲对公交车这一特殊车型车身内部电磁环境的影响。通过仿真分析可以发现:雷电电流密度在车身上分布并不均匀,电场强度和磁场强度随着空间位置与雷电路径距离的增加而减小;在车身尖角边沿等结构的位置电场强度值会比周围强;雷击点距车辆越远,雷击造成的影响越小,线缆耦合的电压值越小;车身对发生在上方的雷击屏蔽能力最强同时,关闭位于车身上方的天窗,可以提高车身的屏蔽能力,提高车辆运行的安全性。通过对仿真结果的分析,可以对公交车的防雷击设计起到参考作用。

关键词： FEKO 雷电电场强度磁场强度仿真

STM32大气波导数据采集和传输系统设计与实现

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中国测试 2022年第8期48卷 124-129页

作者：张瑜朱双龙任朔王方方河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453000

获得蒸发波导参数是舰船无线电系统实现超视距作用的关键因素之一。利用微波折射率仪等设备测量蒸发波导参数是目前精度最高的方法。为实现蒸发波导参数的精细测量,进行基于STM32的高速蒸发波导数据采集和传输系统设计。系统首先以STM3... 详细信息

获得蒸发波导参数是舰船无线电系统实现超视距作用的关键因素之一。利用微波折射率仪等设备测量蒸发波导参数是目前精度最高的方法。为实现蒸发波导参数的精细测量,进行基于STM32的高速蒸发波导数据采集和传输系统设计。系统首先以STM32为核心对传感器采集的各类数据进行快速整理编辑,然后通过无线通信模块传输数据,以获得蒸发波导的详细参数。另外,为避免数据的丢失,增加实时存储单元。该数据采集和传输系统克服传统数据采集的低便携性、实时性差和有线传输线繁琐的不足,适合长时间、高精度、高频率、低成本的蒸发波导数据采集和通信工作。

关键词：蒸发波导数据采集 STM32F103 无线传输

基于拓扑切换的三线圈恒流恒压无线充电系统研究

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电源学报 2022年

作者：耿直王萌王灿杨林河南师范大学电子与电气工程学院河南师范大学国际教育学院

与传统的插拔式充电系统相比，无线功率传输(Wireless Power Transfer， WPT)系统因具有更加安全、高效、稳定、便捷的特点，受到越来越多的关注。本文提出一种基于拓扑切换的三线圈恒流恒压无线充电系统，该系统可以实现负载无关的恒流...

与传统的插拔式充电系统相比，无线功率传输(Wireless Power Transfer， WPT)系统因具有更加安全、高效、稳定、便捷的特点，受到越来越多的关注。本文提出一种基于拓扑切换的三线圈恒流恒压无线充电系统，该系统可以实现负载无关的恒流(constant current， CC)和恒压(constant voltage， CV)充电输出功能。本文通过设置两个交流开关可以实现系统CC与CV模式之间的切换，并且能保证系统在CC和CV模式下均能运行在零相位角(zero phase angle， ZPA）状态。此外，本文交流开关位于系统接收侧，该系统不需要额外的无线通信模块的辅助，一定程度上减少了系统的开发成本并避免了无线通信可能受到干扰而造成系统的不稳定性。本文搭建了一台验证性试验样机，设置其充电电流和充电电压分别为3 A和60 V，其最大系统功率传输效率可达到92.9%。实验结果与理论分析基本一致，验证了所提系统的正确性和可行性。

关键词：

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恒流与恒压双路输出WPT系统研究

电源学报 2024年

作者：周学斌董康帅杨林河南师范大学电子与电气工程学院湖南科技学院智能制造学院

为了解决大多数双路输出无线电能传输(wireless power transfer， WPT)系统中不必要的交叉耦合、空间利用率低、需要额外的补偿元件等问题，本文采用了电路解耦方法，建立了恒流和恒压双路输出WPT系统，该系统可以实现近零相位角(zero p... 详细信息

为了解决大多数双路输出无线电能传输(wireless power transfer， WPT)系统中不必要的交叉耦合、空间利用率低、需要额外的补偿元件等问题，本文采用了电路解耦方法，建立了恒流和恒压双路输出WPT系统，该系统可以实现近零相位角(zero phase angle， ZPA)特性下负载无关的恒流和恒压输出及零电压开关(zero voltage switching， ZVS)。在此基础上，建立了T型解耦电路和恒流与恒压双路输出WPT系统理论模型，同时进行了数学理论推导，验证所提出系统的正确性。此外，对系统进行了仿真验证，仿真结果与理论推导一致。最后，设计了系统磁耦合器，搭建了一台工作频率85kHz，恒流输出5A，恒压输出60V的实验样机。实验结果验证了理论分析的正确性，系统最大效率可达 93.4%。

关键词：无线电能传输双路输出恒流恒压零电压开关

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基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法

电工技术学报 2023年

作者：李建闽曹远远姚文轩梁成斌于佳琪长沙学院电子信息与电气工程学院湖南大学电气与信息工程学院贵州大学电气工程学院湖南师范大学工程与设计学院

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源设备的大规模并网，电网环境日趋复杂，各类电能质量问题日益凸显。其中，谐波问题尤为突出，准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键，也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此... 详细信息

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源设备的大规模并网，电网环境日趋复杂，各类电能质量问题日益凸显。其中，谐波问题尤为突出，准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键，也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此，该文提出一种基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法。该方法首先对电网谐波信号进行初次移频滤波操作，以获得信号实际基波频率。然后，根据信号实测基波频率，对信号进行二次移频滤波处理，进而准确获取各次谐波的幅值和相位。仿真实验表明，该文所提算法能够有效地克服非同步采样和噪声的影响，并且具备测量精度高、实时性好和适应性强等特点。此外，通过实际构建的硬件测试平台，进一步验证了所提算法的准确性和可靠性。

关键词：电力系统分析电能质量电网谐波移频滤波