信号完整性透彻分析方宇杰
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基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器设计目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 现有脉搏监测技术现状及不足 (4)1.3 本文研究目标及创新点 (5)2. 基于柔性压电薄膜的脉搏传感器工作原理 (6)2.1 压电材料的特性及应用 (7)2.2 传感器结构设计 (9)2.2.1 传感器组成部分 (10)2.2.2 柔性压电薄膜的特性与选择 (12)2.2.3 信号采集和处理电路设计 (13)2.3 脉搏信号获取及分析 (15)3. 材料及器件 (16)3.1 主流柔性压电薄膜材料研究 (17)3.2 器件加工工艺 (18)4. 实验设计与结果分析 (19)4.1 实验平台搭建 (21)4.2 传感器性能测试及分析 (22)4.3 压力感知特性研究 (24)4.3.1 传感器响应曲线 (25)4.3.2 传感器线性度分析 (27)4.4 脉搏信号采集与分析 (29)4.4.1 实验数据采集 (31)4.4.2 脉搏信号处理与提取 (31)4.4.3 信号分析与结果展示 (33)5. 讨论与结论 (34)5.1 研究成果总结和分析 (36)5.2 存在问题及未来展望 (37)1. 内容综述随着物联网与智能穿戴技术的不断进步,健康监测与远程医疗系统的发展需求日益显现。
在这个背景下,基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器设计成为了研究热点。
该设计旨在实现实时、连续、非侵入式的生理信号监测,特别是针对心血管健康的监测。
该设计以人体脉搏信号的精准检测为目标,结合了柔性压电薄膜技术与现代传感技术,为用户提供一种舒适且可靠的新型穿戴监测方式。
柔性压电薄膜作为一种新兴材料,具有灵敏度高、响应速度快、可弯曲等特点,适用于可穿戴设备的制造。
基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器不仅可用于医疗领域的心率失常预警、心血管疾病诊断,还可在运动健身领域用于运动效果评估和运动损伤预防等方面。
其设计理念的革新性在于将传统的医疗检测手段与现代可穿戴技术相结合,为用户提供个性化的健康监测服务。
第45卷第6期2023年11月沈 阳 工 业 大 学 学 报JournalofShenyangUniversityofTechnologyVol 45No 6Nov 2023收稿日期:2021-07-05基金项目:广东省自然科学基金项目(2018A030307033);南方电网科技基金项目(GDKJXM20200473)。
作者简介:杨翠茹(1980—),女,河北鹿泉人,教授级高级工程师,博士,主要从事高电压试验技术及外绝缘技术等方面的研究。
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏殏殏殏电气工程 DOI:10.7688/j.issn.1000-1646.2023.06.04结合小波变换与数学形态学的电缆局放信号识别与降噪方法杨翠茹,彭向阳,余 欣(广东电力公司科学研究院,广东广州510062)摘 要:针对大部分电缆局放(PD)信号识别方法在噪声影响下的识别准确率低、波形失真等问题,提出了一种基于小波变换与数学形态学的电缆PD信号识别及降噪方法。
该方法利用最大重叠离散小波变换提取PD信号的高频和低频特征,结合重构和数学形态法滤除噪声。
利用自适应神经网络学习小波变换后的特征,最终完成PD信号的识别分类。
基于某变电站实测PD信号波形对所提方法进行实验分析结果表明,信号降噪处理后的信噪比与均方误差分别为5 439dB、0 251,且整体的识别准确率超过了88%,均优于其他对比方法,具有良好的应用前景。
关 键 词:电缆局放信号;信号识别;信号降噪;最大重叠离散小波变换;数学形态学;自适应神经网络;白噪声;脉冲噪声中图分类号:TM247 文献标志码:A 文章编号:1000-1646(2023)06-0619-06RecognitionanddenoisingmethodofcablepartialdischargesignalbasedonwavelettransformandmathematicalmorphologyYANGCuiru,PENGXiangyang,YUXin(ScientificResearchInstitute,GuangdongElectricPowerCo.,Ltd.,Guangzhou510062,Guangdong,China)Abstract:Aimingattheproblemsoflowrecognitionaccuracyandwaveformdistortionofmostpartialdischarge(PD)signalrecognitionmethodsundertheinfluenceofnoise,aPDsignalrecognitionanddenoisingmethodbasedonwavelettransformandmathematicalmorphologywasproposed.Themaximumoverlapdiscretewavelettransformwasusedtoextractthehigh frequencyandlow frequencyfeaturesofPDsignals.Thereconstructionandmathematicalmorphologywerecombinedtofilteroutthenoise.Inaddition,theadaptiveneuralnetworkwasusedtolearnthefeaturesofwavelettransformforthefinalrecognitionandclassificationofPDsignal.TheexperimentalresultsshowthattheSNRandMSEoftheas proposedmethodare5 439dBand0 251,respectively,andtheoverallrecognitionaccuracyismorethan88%,outperformingothersimilarmethodsforcertainapplicationprospect.Keywords:cablepartialdischargesignal;signalrecognition;signalnoisereduction;maximumoverlapdiscretewavelettransform;mathematicalmorphology;adaptiveneuralnetwork;whitenoise;impulsenoise 随着对城市美化和环境保护要求的逐步提高,城市架空线路的电力电缆作为电力系统的骨架正在被逐步取代,但是例如局部放电(partialdischarge,PD)等影响电缆安全稳定的问题也日益凸显[1-2]。
于博士信号完整性分析入门于争 博士for more information,please refer to 电设计网欢迎您什么是信号完整性?如果你发现,以前低速时代积累的设计经验现在似乎都不灵了,同样的设计,以前没问题,可是现在却无法工作,那么恭喜你,你碰到了硬件设计中最核心的问题:信号完整性。
早一天遇到,对你来说是好事。
在过去的低速时代,电平跳变时信号上升时间较长,通常几个ns。
器件间的互连线不至于影响电路的功能,没必要关心信号完整性问题。
但在今天的高速时代,随着IC输出开关速度的提高,很多都在皮秒级,不管信号周期如何,几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。
另外,对低功耗追求使得内核电压越来越低,1.2v内核电压已经很常见了。
因此系统能容忍的噪声余量越来越小,这也使得信号完整性问题更加突出。
广义上讲,信号完整性是指在电路设计中互连线引起的所有问题,它主要研究互连线的电气特性参数与数字信号的电压电流波形相互作用后,如何影响到产品性能的问题。
主要表现在对时序的影响、信号振铃、信号反射、近端串扰、远端串扰、开关噪声、非单调性、地弹、电源反弹、衰减、容性负载、电磁辐射、电磁干扰等。
信号完整性问题的根源在于信号上升时间的减小。
即使布线拓扑结构没有变化,如果采用了信号上升时间很小的IC芯片,现有设计也将处于临界状态或者停止工作。
下面谈谈几种常见的信号完整性问题。
反射:图1显示了信号反射引起的波形畸变。
看起来就像振铃,拿出你制作的电路板,测一测各种信号,比如时钟输出或是高速数据线输出,看看是不是存在这种波形。
如果有,那么你该对信号完整性问题有个感性的认识了,对,这就是一种信号完整性问题。
很多硬件工程师都会在时钟输出信号上串接一个小电阻,至于为什么,他们中很多人都说不清楚,他们会说,很多成熟设计上都有,照着做的。
或许你知道,可是确实很多人说不清这个小小电阻的作用,包括很多有了三四年经验的硬件工程师,很惊讶么?可这确实是事实,我碰到过很多。
压气机失速信号分析作者:姜椿阳来源:《科技传播》2016年第11期摘要以压气机失速信号分析为目标,选用MATLAB作为信号分析平台,采用时域分析法、频域分析法进行信号分析,并考虑在得到压气机叶片参数和转数等信息后,采用滤波的方法做更深入的分析。
关键词压气机;失速信息;信号分析中图分类号文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)164-0229-02在本课题中,由于未给出压气机转子叶片数量、压气机转速等信息,所以,这些信息我们必须通过信号分析得到,此外,我们还需得到失速征兆以及由扰动产生到进入失速所经历的时间,同时,在可能的情况下,我们还应判断出失速的基本类型,包括辨析出是突变失速还是渐进失速、全展向失速还是部分展向失速等,以及失速团的个数。
为了得到以上信息,我选用MATLAB作为信号分析的平台,主要采用了时域分析法、频域分析法进行信号分析,并考虑在得到压气机叶片参数和转数等信息后,采用滤波的方法做更深入的分析。
1 信号分析时域分析:信号1:105800A.dat如图1所示,即为近设计点工况时域图,横坐标按采集点个数均分,由于采样频率恒定为12K,采样时间为5s,所以采集点个数也就表征了时间。
由上图可以看出,近工况状态下,前缘、50%弦长和尾缘的压强信号基本保持稳定,只是在小范围内有脉动,将测得参数按按时间平均,并设前缘静压平均量为P1,50%弦长处P2,尾缘P3,则有P1=2.544,P3=3.013,于是得近设计点工况增压比n1=P1/P3=1.184。
如图2所示,压气机的近失速点实际即为压气机叶片气流分离点位于50%弦长处时,此时,微小扰动即可导致压气机进入失速状态。
按上一数据的处理方法,我们得到近失速点压比为n2=1.156,较近设计点工况略小,这是由于流动的分离导致压气机效率降低造成的/但是当进入失速状态时(近失速状态),我们可以定性的分析出尾缘处静压与前缘处静压在数值上呈现近似的负相关关系,这是由失速团的性质决定的,并且,节流阀开启后,压气机增压绝对值突然上升又剧烈下降,最后,成周期性变化,由此可以初步判定该失速类型为突变型失速。
《战略推演:获取竞争优势的思维与方法》读书随笔目录一、内容概括 (2)1.1 背景介绍 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 研究目的和方法 (5)二、战略推演概述 (6)2.1 战略推演的定义 (7)2.2 战略推演的特点 (8)2.3 战略推演的重要性 (9)三、战略推演的核心要素 (10)3.1 情景设定 (12)3.2 目标设定 (13)3.3 推演过程 (14)3.4 结果分析与反馈 (15)四、战略推演的方法与技术 (17)4.1 定性分析方法 (18)4.2 定量分析方法 (20)4.2.1 数据包络分析 (21)4.2.2 博弈论 (22)4.2.3 实验设计法 (23)4.3 技术支持 (24)4.3.1 计算机模拟 (26)4.3.2 大数据分析 (27)4.3.3 人工智能辅助 (28)五、战略推演在实践中的应用 (29)5.1 企业战略规划 (31)5.2 项目管理 (33)5.3 军事战略 (34)5.4 其他领域的应用 (36)六、战略推演的挑战与未来展望 (37)七、结论 (39)7.1 主要研究发现 (40)7.2 对实践的启示 (41)7.3 研究不足与展望 (42)一、内容概括《战略推演:获取竞争优势的思维与方法》是一本深入探讨如何在竞争激烈的市场环境中获取竞争优势的书籍。
书中主要介绍了战略推演的概念、思维方式和方法论,帮助读者理解并应用战略推演来指导企业或个人的发展。
本书首先阐述了战略推演的重要性,指出在当今快速变化的时代,企业和个人都需要通过战略推演来明确自身的目标和发展方向。
书中详细介绍了战略推演的基本框架和步骤,包括环境分析、竞争态势分析、资源与能力分析等方面。
这些步骤为进行战略推演提供了系统的指导。
在内容方面,本书强调了竞争优势的来源和创造方式。
作者通过案例分析,展示了如何通过战略推演发现潜在的竞争优势,并将其转化为实际竞争力。
书中还探讨了如何利用创新思维、团队协作等关键能力来强化竞争优势,提升企业和个人的市场地位。
高速数字电路设计中信号完整性分析与思考作者:魏红艳来源:《西部论丛》2017年第01期摘要:提高信号的完整性,是提高高速数字电路设计水平及性能的主要途径。
本文简要分析了与高速数字电路信号完整性有关的因素,强调了控制各因素的重要性。
基于此,主要从反射、串扰、噪声三方面出发,详细探讨了各因素的控制方法。
并通过建立仿真模型、观察仿真效果的方式,证实了本课题所提出的设计方案的有效性。
关键词:高速数字;电路设计;信号完整性1高速数字电路的概念分析高速数字电路指的是信号在高速变化和电路模拟特性的情况下发生变化的电路,其模拟特征主要包括电容、电感等。
高速数字电路主要包括总参数系统和分布参数系统两部分,其中总参数系统中的电流与电压都不会受到其它因素影响,因此在信号日常传输的过程中不会出现畸形问题。
现阶段,分布参数系统已经在数字电路设计过程中得到了广泛应用,同时取得了很好的应用效果,该系统的主要优势是:设计与其实际运行情况接近,并充分考虑了信号传输过程的影响因素。
2信号的完整性简单来说,信号的完整性实质上指的就是信号在电路中传输的质量,信号的传输路径可以是金属线、光学器件,或者其他媒介物质等。
当信号完整性良好时,信号在需要的时候具备其需要达到的电压电平均值。
但在实际中,信号往往会受到各种因素影响,从而造成信号完整性变差。
其中最为常见的信号完整性问题便是信号反射噪音问题。
3数据的高速采集与处理技术要点分析如图1所述的数据采样与处理过程示意图,要想实现数据的高速采集与处理,就必须使检测装置、信号线、数据处理单元都能够满足相应速度的工作条件。
以常用的电流或电压传感器为例,其响应时间就代表着它能够多快的响应外部激励,也就决定着其多能实现的最高采样速度。
所以要想获得有效的高速数据首先要从检测装置选型做起。
图1数据采样与处理过程示意图信号线对信号质量有着重要的影响,尤其在高频以及恶劣的电磁环境下。
所以要选满足对应频率、屏蔽条件、阻抗特性的信号线,以保证信号质量,确保数据的正确性。