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关键词： 光纤光栅传感器   卷积神经网络   铁路信号   小波变换原理  

摘要： 为提高铁路信号瞬时频率识别的准确率,实现对铁路信号的故障分类和调节,该文设计了一种基于光纤光栅传感技术和卷积神经网络的铁路信号调节方法。首先通过光纤光栅传感器构建铁路信号光纤光栅传感监测模块,获取铁路信号数据,并对铁路信号数据进行预处理,运用小波变换原理提取处理后铁路信号数据的瞬时频率特征;然后组建基于卷积神经网络的铁路信号异常诊断模型,采用小波脊计算轨道电路移频信号的瞬时频率,诊断铁路信号故障,根据不同的故障类型,维护人员及时采用有效调节方法进行故障信号处理。最后以某市的某一线路列车作为测试对象,采集该列车的相关数据信息,并通过MATLAB软件进行仿真测试。实验表明,该方法可以准确地对铁路信号故障进行识别,维修人员能够及时采取不同调节措施对铁路故障信号进行调节,保障铁路运行的安全,具有一定的应用价值。

关键词： 学习技术(CTCL)   技术促进学习   个性化   协作式   高校教育  

摘要： 技术促进学习的有效性问题一直困扰着教育技术学界,主要原因是基础研究不够充分。学习技术(CTCL)团队在基础教育领域利用技术有效促进学习的成果愈发丰富,本文将其基于认知发展的个性化学习研究思路拓展至高等教育领域,并融入“协作式”元素,探求技术支持的个性化协作式学习对师范生学业成就的影响。以30名高校物理专业师范生为对象,以光的双缝干涉为学习内容,开展准实验研究,结合定量和定性的方法,对前后测成绩和访谈数据进行分析。结果显示,技术支持的个性化协作式学习具有以下作用:可以显著提高师范生的学业成绩,实验组后测成绩比对照组高出16.02%;对高成绩组与低成绩组学生的学业成绩均有促进作用,且对低成绩组学生的促进作用更大;使学生经历从认知冲突到共识达成的协作过程,有利于其获得更好的学业成绩。

关键词： 集成扫描光栅微镜   MOEMS   微型近红外光谱仪   光谱分辨率   C-T光学结构  

摘要： 近红外光谱分析技术在航空航天、生物医药、环境检测、食品安全等众多领域均有广泛应用。高性能、微型化、低成本近红外光谱仪是制约基于近红外连续光谱分析的微小型检测装备发展的主要瓶颈,是当前光谱仪发展的主要研究方向。提出了一种基于微光机电系统(Micro-optical electro-mechanical system,MOEMS)集成扫描光栅微镜和改进型非对称式切尼-特纳(Czerny-Turner,C-T)光学结构的微型近红外光谱仪系统结构,分析了光谱仪系统和集成扫描光栅微镜的工作原理,基于光栅相关参数和光谱仪性能指标要求确定了集成扫描光栅微镜最大扫描角度。分析了改进型非对称式C-T初始光学结构像差,基于ZEMAX光学设计平台完成了光谱仪光学系统的仿真和优化设计,确定了系统关键参数。仿真分析了平凸柱面透镜对改进型非对称式C-T光学结构系统分辨率、检测灵敏度等性能参数的影响。基于仿真优化结果,完成了微型近红外光谱仪机械结构设计、加工与装调,搭建实验平台完成了光谱仪相关性能参数测试。结果表明,设计的基于MOEMS集成扫描光栅微镜和改进型非对称式C-T光学结构的微型近红外光谱仪,采用重庆大学自主研发的谐振频率为677.1 Hz的MOEMS集成扫描光栅微镜来实现同步扫描和分光,0.8 ms时间内即可完成一次波长范围800~1800 nm的光谱测量,光谱准确性与国外品牌光谱仪比较无明显差异,光谱整体分辨率半峰全宽(FWHM)≤11 nm,波长稳定性≤±1 nm;基于平凸柱面透镜的光学结构设计可将探测输出光强值提高15%以上,可有效提高光谱测量的灵敏度;同时,经过平凸透镜二次聚焦后的光斑尺寸更小,可选用感光面积小、截至频率大的单管探测器实现光谱探测,可降低系统成本、抑制外部光噪声,满足扫描频率较高的扫描光栅式光谱仪的光谱分辨率需求。因此,提出的基于MOEMS集成扫描光栅微镜和改进型非对称式C-T结构的近红外光谱仪满足高性能、微型化和低成本的光谱仪发展需求。

关键词： 期末考试   事业单位   初二  

摘要： “最让我们生气的是,上次期末考试,他居然两科都交了白卷,上面只写了自己的名字。”一天下午,梁女士和丈夫带着儿子一鸣如约来访。梁女士夫妇都在事业单位工作,儿子一鸣上初二。落座后,我示意梁女士介绍一下儿子的情况,没想到她和丈夫一唱一和,数落起儿子来。

关键词： 保持问题   张量积   矩阵   线性映射  

摘要： 刻画了同时保持长方矩阵张量积的最小和最大秩的线性映射的形式。研究结果推广了文献[Linear Multilinear Algebra, 2015, 63(7):1442-1447]中的定理1。

关键词： 光纤Bragg光栅   阵列雷达   反射谱   方向图  

摘要： 光纤光栅在雷达领域发挥着重要作用,与此同时光纤Bragg光栅的反射光谱和雷达方向图间也存在一定的相似性,如光栅的光谱切趾和雷达的方向图加权有类似的作用,都是为了抑制信号的旁瓣或者副瓣。基于耦合模理论对均匀光栅、相移光栅、切趾光栅、啁啾光栅等光纤Bragg光栅的反射光谱进行了仿真分析,同时,根据上述光栅的结构模型,构建了一维阵列雷达模型,并对相应阵列的方向图进行了分析和仿真。仿真结果表明,相关构型能够起到方向图调制的效果,如实现对副瓣抑制的效果等。研究内容促进了光纤光学和雷达领域的相关成果转化和交叉学科发展。

关键词： MG-Y激光器   激光器控制系统   正交试验   波长校准   自适应   高稳定度  

摘要： 针对半导体激光器在实际应用中波长、功率稳定性较差以及控制系统复杂等问题,设计了一套高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统。该系统利用模糊比例-积分-微分控制算法稳定功率,并通过两次正交试验优化算法参数,减小功率超调量,同时提出电流自适应补偿的波长校准算法,提升不同功率下的波长稳定性,解决电流内环反馈时引起的波长和功率交叉影响问题。结果表明,仿真优化后的激光器功率超调量从1.528%降低至0.014%,系统调整次数由21减小至17;测试调制光栅Y分支型激光器60 min内的功率漂移量仅为0.0044 mW,稳定度达到0.0604%,波长漂移量为1.9 pm,稳定度达到1.22×10^(−6)。经校准,激光器的半导体光放大器电流在28~78 mA范围内,波长变化量从23.4 pm减小至2.6 pm。

关键词： Matlab   难度   区分度   相关性检验  

摘要： 根据统计学原理,对高等数学课程期末考试卷面成绩进行分析,应用Matlab对该成绩的平均分、标准差、难度、区分度等指标进行计算,得到本次考试试卷难度为0.6738,难度适中,区分度为0.4535,具有较大的区分度,符合考试大纲要求;绘制成绩分布直方图,成绩分布基本合理;进行相关性检验,得到计算题与总分呈显著性正相关,其相关系数为0.9499。通过分析卷面成绩和学生做题情况,为指导教师教学提供理论依据,并给出合理化建议。

关键词： 级联光栅   传感器   脉象   应变  

摘要： 提出了一种基于级联光栅的脉象波传感器。相同参数的两个光纤光栅组成级联光栅并植入硅胶腕带中,其中一个光栅作为传感光栅被用于感知脉搏信号,另一个光栅作为匹配光栅被用于解调。由于两个光栅参数完全相同,其反射峰重叠,传感器反射光谱表现为单个反射峰。脉搏搏动产生的应变变化对传感光栅进行调制,导致传感光栅反射峰的中心波长产生偏移,进而导致传感器反射光的强度变化。通过对反射光的强度进行监测,即实现了脉象信息的测量和提取。实验中分别测试了健康男性青年和老年受试者,以及同一个健康男性受试者上午8时和下午8时的脉象信息。结果显示,传感器可有效提取不同受试者的脉象特征点,测试结果符合中医脉象理论。当环境温度变化时,级联光栅中两个光栅的反射峰以相同速率向同一方向偏移,传感器反射光谱的强度不变,因此该传感器不受环境温度影响。此外,该传感器具有结构简单、解调方便、成本较低等优点,在脉象测试中具有一定的应用潜力。

关键词： 仪器仪表技术   半物理仿真   旋转加速度计   重力梯度   梯度解调   全张量  

摘要： 为了给国内重力梯度仪的实物制造夯实理论基础,该文主要研究了伞型全张量旋转加速度计重力梯度仪信号模拟的产生。通过半物理仿真实验模拟了伞型重力梯度仪的测量过程,并对全张量重力梯度仿真系统进行性能测试。测试数据为MATLAB生成的理想状态下的伞型重力梯度仪三圆盘加速度计数据,将该数据载入全张量重力梯度仿真系统中,解调得到交叉和内联重力梯度分量,经过线性运算得到测量坐标系下的全张量重力梯度值,再进行坐标系转换,得到平台坐标系下的重力梯度值。结果表明,该仿真系统测量精度达到1E(1E=1×10^(-9)s^(-2))。