传感器与微系统

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论文应理论清楚、正确，并且有详细实测数据，应提供中、英文的题名、作者与单位、摘要、关键词、图与表题名，提供中文的中图分类号、文献标识码。

排版格式为word2003/2007均可，文中的插图望采用位图格式（扩展名为.tif），不要附加路径名，压缩时用winrar。

为方便专家审稿，除题名采用三号字外，文中（包括摘要、参考文献）采用小四号字、1. 5倍行间距；提供的图表应清晰，信息完整，函数图的坐标给出物理量中文名称和相应单位（SI单位），图题、表题采用小四号字,图表中的文字推荐采用6号宋体字（注意避免字体加粗）。

论文可不分栏。

作者联系方式附在论文后面。

3.1题名中文题名不应超过20个汉字。

并应译成相对应的英文题名，英文题名仅仅第一单词的第一字母大写。

题名中应避免使用非公知共用的缩略语。

3.2作者及工作单位1）中国作者的英译名用汉语拼音，姓氏字母均大写；名字首字母大写，双名中间加“－”。

不同工作单位的，在姓名的右上角，加注阿拉伯数字序号，中间用“，”隔开。

2）所有作者的工作单位，均应包括单位名称（院校给到系），所在省、市名及邮政编码，多作者的工作单位名称之前加与作者姓名序号相同的数字序号，中间用“；”隔开;工作单位的英译文给出全称，不能用缩写词（系名除外）。

还应在邮编之后加“，China”。

3.3摘要1）中文摘要为150～300字。

摘要的内容应包括目的、方法、实验结果和结论；综述性、评论性文章可写指示性摘要。

摘要中不应出现“本文、我们、作者”之类的词语。

2）英文摘要必须与中文摘要一一相对应，准确译出。

2021年第40卷第2期传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)47DOI ： 10.13873/J. 1000-9787(2021)02-0047-04基于单目视觉的无人水面艇水面目标测距方法**收稿日期：2019-08-13*基金项目：国家自然科学基金面上资助项目（61771223）赵明绘，王建华，郑翔，张山甲，张程（上海海事大学航运技术与控制工程交通行业重点实验室，上海201306）摘要：针对单目测距时相机高度和俯仰角难以测量的问题，提出一种相机高度和俯仰角的标定方法，在 此基础上提出一种水面目标的单目测距方法，并分析影响测距精度的因素。

通过相机标定，获得与水面共 面的标定板上的网格坐标系到相机坐标系的外参，计算相机高度和俯仰角;识别出图像中水面目标所在区 域，计算该区域像素纵坐标最大值,及其对应的横坐标的平均值，将组合得到的坐标作为观测点的像素坐 标;根据相机内参、透视投影关系和刚体变换，获得观测点在无人艇附体坐标系下的三维信息，进而计算观 测点的距离。

通过实验验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：单目视觉；无人水面艇；相机高度；相机俯仰角；观测点；测距中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1000-9787（2021）02-0047-04Monocular vision based water-surface target distance measurement method for unmanned surface vehiclesZHAO Minghui , WANG Jianhua, ZHENG Xiang, ZHANG Shanjia, ZHANG Cheng(Marine Technology & Control Engineering Key Laboratory ,Shanghai Maritime University ,Shanghai 201306,China)Abstract : Aiming at lhe problem that lhe height and pilch angle are difficult to measure during monocular ranging , a method for calibrating camera height and pitch angle is proposed , and a water-surface target ranging method based on monocular vision is proposed , and lhe factors affecting lhe ranging precision are analyzed ・ Through camera calibration , obtain the extemal coordinate of the grid coordinate system on the calibration plate that is coplanar with the waler surface to lhe camera coordinate system , calculate the camera height and the pilch angle. The area of the target on water surface in the image is identified , the maximum value of the ordinate of the pixel in the area ,and lhe average value of the corresponding horizontal coordinate are calculated ,and the combined coordinate is taken as the pixel coordinate of the observation point. According to the camera internal reference , perspective projection relationship and rigid body transformation , the three-dimensional information of the observation point in the coordinate system of the unmanned boat is obtained , and then the distance of the observation point is calculated. The correctness and effectiveness of the proposed method are verified by experiments ・Keywords : monocular vision ； unmanned surface vehicle ； camera height ； camera pitch angle ； observation point ； ranging0引言无人水面艇由于其可以执行更危险的以及不适于有人 船只执行的任务而吸引了广大研究人员⑴。

2021年第40卷第4期传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)131DOI ： 10.13873/J. 1000-9787(2021)04-0131-04面向ECG 的二分法稀疏度自适应匹配追踪重构算法**收稿日期：2019-09-29*基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JUSRP51510)；江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX18-0647)；江苏省物 联网应用技术重点建设实验室资助项目王 涛▽，田青】，虞致国孙益洲-顾晓峰|(1.物联网技术应用教育部工程研究中心江南大学电子工程系，江苏无锡214122；2.无锡太湖学院，江苏无锡214064)摘要：为了减少无线传感器网络(WSNs)心电信号的压缩感知重构时间，提出一种面向心电(ECG)信号的二分法稀疏度自适应匹配追踪重构算法。

基于二分法快速接近真实稀疏度的值，并通过相邻迭代之间残差范数值差的绝对值确定下一轮迭代计算区间。

实验结果表明:与传统稀疏自适应匹配追踪重构算法相比较,改进算法可显著降低重构时间并接近子空间追踪算法和正交匹配追踪算法;与子空间追踪算法和正交匹配追踪算法相比,峰值信噪比平均提升了 6.29%和5.43 %。

关键词：压缩感知；心电(ECG)；重构；自适应匹配追踪中图分类号：TP391； TP212文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2021)04-0131-04Dichotomy sparsity adaptive matching pursuit in compressedsensing reconstruction algorithm for ECG *WANG Tao 1'2, TIAN Qing 1, YU Zhiguo 1, SUN Yizhou 1, GU Xiaofeng 1(1・ Engineering Research Center of Internet of Things Technology Applications , Ministry of Education ,Department of Electronic Engineering , Jiangnan University , Wuxi 214122, China ；2. Taihu University of Wuxi,Wuxi 214064,China)Abstract : To reduce the time consumption in the reconstruction of electrocardiograph ( ECG ) signals for thewireless sensor networks ( WSNs ) , a dichotomy spars 让y adaptive matching pursuit ( DSAMP ) algorithm forcompressed sensing without knowing sparsity is proposed ・ The algorithm calculates the stage value for approachingthe real sparsity based on dichotomy , and determines the direction of stage switching by the absolute value of thedifference in residual norm between two adjacent iterations. Results show that the runtime of DSAMP can be reduced compared with that of sparsity adaptive matching pursuit and is similar to those of subspace pursuit andorthogonal matching pursuit. The peak signal to noise ratio of the DSAMP is improved 6. 29 % and 5. 43 % , compared with the that of orthogonal matching pursuit and subspace pursuit on average , respectively.Keywords : compressed sensing ； electrocardiograph (ECG ) ； reconstruction ； adaptive matching pursuit0引言随着人工智能和无线传感器技术的飞速发展,现代医 学已经进入了智能医疗和远程医疗的时代⑴。

2011年第30卷第7期传感器与微系统（Transducer and Microsystem Technologies）MEMS技术在THz无源器件中的应用*赵兴海1，鲍景富2，杜亦佳2，高杨1，郑英彬1（1．中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳621900；2．电子科技大学，四川成都611731）摘要：太赫兹技术将在未来高精度频谱探测技术、高分辨率成像和高性能通讯等应用前景良好。

太赫兹技术处于电子学与光子学领域的交叉领域，太赫兹器件的尺寸在数十微米到毫米量级，传统的机械加工技术很难达到加工精度要求，甚至无法加工。

MEMS技术在太赫兹器件的加工方面具有巨大的优势。

总结了目前采用DRIE，LIGA等工艺加工太赫兹器件的研究现状，包括太赫兹传输波导器件、太赫兹传输线器件、慢波结构和特种复合结构的加工。

分析了MEMS加工工艺的优缺点和在太赫兹器件加工中的应用前景。

关键词：太赫兹器件；微机电系统；LIGA；深反应离子刻蚀中图分类号：O451；TN432文献标识码：A文章编号：1000—9787（2011）07—0005—05 Application of MEMS technology in passive THz-devices*ZHAO Xing-hai1，BAO Jing-fu2，DU Yi-jia2，GAO Yang1，ZHENG Ying-bin1（1．Institute of Electronic Engineering，China Academy of Engineering Physics，Mianyang621900，China；2．University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu611731，China）Abstract：The primary applications for terahertz（THz）technology have so far been high precision spectrum detection technology，superresolution imaging，and high performance communication et al．THz region locates on the border between far-IR and submillimeter which is still rather blurry．The dimension of THz devices is from several ten micrometers to several millimeters which are difficult or hard to fabricate by the traditional machining technology．MEMS technology has many advantages to fabricate these devices．An overview of recent progress in the research and development of MEMS antennas，transmission lines，waveguides structures，and slow wave structures and metamaterial devices based on DRIE，LIGA technologies for terahertz frequencies is presented．The advantages and disadvantages of MEMS technology and applications in THz devices fabrication are analyzed．Key words：THz devices；MEMS；LIGA；DRIE0引言太赫兹（terahertz，THz）波在电磁波谱中位于0．1 10THz的频段，对应于电磁波长为0．03 3mm，处于电子学与光子学的“空白”地带。

66传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)2021年第40卷第4期DOI ： 10.13873/J. 1000-9787(2021)04-0066-04原位封装MEMS 低温温度传感器黎云，尤敏敏，林祖德，刘景全(上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240)摘要：针对高精度低温温度测量需求,提出一种基于氮氧化错薄膜的微机电系统(MEMS)低温温度传感器。

通过微加工工艺,将传感器制备与封装相结合，有效简化传统低温温度传感器的制备流程,缩小低温温度传感器尺寸。

研制的低温温度传感器尺寸仅为3.2mm x2.0mmx0.73 mm,质量低于12 mg 。

通过颗粒碰撞噪声检测和显微结构观测，盖帽中的凸点结构和金属化空腔可有效提高传感器可靠性。

制备得到的低温温度传感器通过低温测试平台进行标定，传感器适用于4.2 -300 K 之间的温度测量，特别是50K以下时，传感器具有很高的灵敏度。

通过磁场环境测试,表明传感器在磁场中具有很好的稳定性。

关键词：低温温度传感器；封装；微机电系统(MEMS)中图分类号：TN44； TP212 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2021)04-0066-04MEMS cryogenic temperature sensor with in-situ packagingLI Yun , YOU Minmin , LIN Zude , LIU Jingquan(School of Electronic Information and Electrical Engineering , Shanghai Jiao Tong University , Shanghai 200240, China )Abstract : Aiming at the requirement of high precision cryogenic temperature measurement , a MEMS cryogenictemperature sensor based on zirconium oxynitride film is proposed. Through the micro ・machining process , the sensor preparation and packaging are combined to effectively simplify the preparation process of the conventionallow-temperature temperature sensor and reduce the size of the low-temperature temperature sensor ・ The preparedcryogenic temperature sensor has a size of only 3. 2 mm x2・ 0 mm x0. 73 mm and mass is less than 12 mg. Throughthe particle impact noise detection and microstructure observation , the bump structure and the metallized cavity inthe cover plate can effectively improve the reliability of the sensor. The prepared cryogenic temperature sensor iscalibrated by a low temperature test platform , and the sensor is suitable for temperature measurement between4.2 〜300 K ,especially when the temperature is below 50 K, the sensor has high sensitivity. The magnetic fieldenvironment test shows that the sensor has good stability in magnetic field.Keywords : cryogenic temperature sensor ； packaging ； micro ・electro ・mechanical ・system( MEMS)0引言随着温度降低，材料的性质会随之发生改变，产生许多 奇异的现象，例如：气态液化、凝固、超导现象、超流体现象E 。

2021年第40卷第6期传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)157DOI：10.13873/J.1000-9787(2021)06-0157-04自适应卡尔曼滤波方法在光电跟踪系统中的应用**收稿日期=2019-11-12*基金项目：国家自然科学基金资助项目(61463025)吴旭，孙春霞，沈玉玲(兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州730070)摘要：在光电跟踪系统中，图像采集装置相对控制系统传感器滞后，会使脱靶量出现误差，将导致控制系统的跟踪精度降低。

为了提高跟踪精度，提出了一种用于补偿跟踪脱靶量数据的自适应卡尔曼滤波方法。

首先，通过CSM模型计算当前时间的状态预测矩阵和预测误差方差矩阵;再根据强跟踪滤波器，利用残差序列计算调节因子;然后，利用调节因子校正预测误差方差矩阵和机动频率;最后，使用校正后的参数更新预测的输出信息。

仿真与实验结果表明:在高机动情况下,采用自适应卡尔曼滤波算法，跟踪误差的均方根误差RMS约为传统算法的0.21倍，最大跟踪误差和均方根误差都有显著减小。

关键词：光电跟踪系统；自适应卡尔曼滤波器；脱靶量；强跟踪滤波；调节因子;残差序列中图分类号：TH703；TP212文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2021)06-0157-04 Application of adaptive Kalman filtering method inphotoelectric tracking system*WU Xu,SUN Chunxia,SHEN Yuling(School of Electronic and Information Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou730070,China)Abstract:In photoelectric tracking system, image acquisition device lags behind the control system sensor,which causes an error in miss distance,which will result in a lower tracking precision of the control system.In order to improve the tracking precision,an adaptive Kalman filtering algorithm for compensating tracking miss distance data is proposed.Firstly,the state prediction matrix and the prediction error variance matrix of current time are calculated by the CSM model.According to the strong tracking filter idea,calculate the adjustment factor through r esidual sequence.Then, the adjustment factor is used to coiTect the prediction error variance matrix and the maneuver frequency.Finally,the output information of prediction is updated by using lhe corrected parameters・The results of simulation and experiment show that under the high maneuvering condition,using the adaptive Kalman filtering algorithm,lhe root mean square error RMS of lhe tracking error is about0.21times that of lhe traditional algorithm,andthe maximum tracking error and root mean square error are significantly reduced. Keywords:optoelectronic tracking system；adaptive Kalman filtering；miss distance data；strong tracking filtering；adjustment factor；residual serial0引言在光电跟踪控制系统的视场中，目标的位置与视场的中心之间的特定偏差被称为脱靶量。

改进的IMU传感器安装误差正交补偿方法马亚平;魏国;周庆东【摘要】针对传统的正交补偿方法难以保证惯性测量单元具有较高的正交补偿精度的问题,提出了一种改进的适用于大角度和小角度安装误差角情形的正交补偿方法,该方法分别建立三轴加速度计和三轴光纤陀螺传感器的安装误差方程,对惯性测量单元进行速率标定和多位置静态标定,并利用最小二乘法求解惯性测量单元的安装误差方程参数.仿真和实验结果表明:该方法较传统的正交补偿方法具有较高的正交补偿精度和传感器标定精度,且回避了静态标定时在较大安装误差角下利用转位机构获得零偏存在较大误差的问题,大大地提高了标定效率.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)009【总页数】5页(P9-13)【关键词】惯性测量单元;大角度安装误差;正交补偿;最小二乘法【作者】马亚平;魏国;周庆东【作者单位】哈尔滨工业大学自动化测试与控制系,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工业大学自动化测试与控制系,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工业大学自动化测试与控制系,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TE927捷联惯性系统是将加速度计和陀螺仪组成的惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)直接固连在运载体上(如测斜仪、舰艇和飞机等)，根据惯性传感器IMU提供的测量值来解算出运载体的姿态信息[1,2]。

由于IMU本身存在机械加工工艺和安装结构的限制，不可避免地带来IMU传感器之间以及传感器与安装固件之间的非正交误差，这些误差统一称为IMU安装误差。

针对捷联惯性导航系统要求精度较高的情况，需要具有较高的安装误差补偿计算精度[3]。

IMU的标定和安装误差补偿是针对IMU传感器建立相应的数学模型，并进行该数学模型参数计算的过程。

在捷联惯性导航系统的标定过程中，实际IMU传感器坐标系与理想载体坐标系之间存在的安装误差不可忽略。

在传统的IMU传感器正交补偿中，所采用的补偿方法仅仅适用于较小正交误差(通常小于60″)，并且使用的正交补偿矩阵对角线元素往往近似为单位1[4,5]。

2021年第40卷第4期传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)63DOI：10.13873/J.1000-9787(2021)04-0063-03运动模糊图像的恢复技术研究**收稿日期：2019-09-27*基金项目：国家自然科学基金资助项目(61762067)陈英，洪晨丰(南昌航空大学软件学院，江西南昌330063)摘要：针对运动模糊图像的恢复，提出了基于生成式对抗神经网络(GAN)网络与FSRCNN网络的方案。

采用GoPr。

模糊图像数据集与DIV2K图像恢复数据集进行网络训练;通过图像处理对模糊图像进行规格化、归一化、色彩空间转换等预处理操作;利用GAN对模糊图像进行图像恢复,并结合FSRCNN针对模糊图像进行图像增强;针对GAN与FSRCNN的处理结果进行分析与对比，经由FSRCNN网络图像增强的恢复图像的峰值信噪比虽然有一定的下降，但结构相似度则得到了提升。

实验结果表明本文的算法方案具有较好的可行性。

关键词：生成式对抗神经网络；卷积神经网络；运动模糊；图像处理中图分类号：TP391.41文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2021)04-0063-03Research on restoration technology of motion blur imageCHEN Ying,HONG Chenfeng(School of Software,Nanchang Hangkong University,Nanchang330063,China)Abstract:An image restoration scheme based on generative adversarial networks(GAN)network and FSRCNN network for motion blurred images is proposed.GoPro fuzzy image dataset and lhe DIV2K image restoration dataset are used for network training・Image processing operation is used to normalize the fuzzy image,convert color space・GAN is used to restore lhe image of lhe blurred image,and the FSRCNN is combined to enhance the image for the blurred image・Processing results of GAN and FSRCNN are analyzed and compared.The peak signal-noise ratio of the reconstructed image enhanced by the FSRCNN network image has a certain decline・However,the structural similarity is improved・Experimental results show that the proposed algorithm has good feasibility.Keywords:generative adversarial networks(GAN)；convolutional neural network(CNN)；motion blur；image processing0引言计算机领域在近年来的急速进步与图像存储在日常生活中逐渐普及，焦距、相机抖动和目标物体的运动等因素都是图像模糊的原因，同样因为这些因素，导致了图像信息发生小不服或与空间的大面积退化，从而使图像信息存储与使用发生错误E。