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医院中子照射器 5

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利用对称结构和结合差分进化的文化算法检测阵列中的故障传感器 Article

Shafqat Ullah KHAN,Ijaz Mansoor QURESHI,Fawad ZAMAN,Wasim KHAN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第2期   页码 235-245 doi: 10.1631/FITEE.1500315

摘要： 本文解决了从N个传感器组成的线性阵列中检测完全或部分缺陷传感器的问题。本文首先提出了一种线性阵列的对称结构，其次，基于结合差分进化的文化算法，建立了一种混合技术。对称结构具有两个优点：(1)不需要找到所有损坏的模式，仅需找到(N–1)/2个必需模式；(2)不需要扫描0°到180°区域，仅需扫描0°到90°区域。显然，这样可以减少计算的复杂度。

关键词： 文化算法；差分进化；线性对称传感器阵列    

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应用完备集合固有时间尺度分解和混合差分进化和粒子群算法优化的最小二乘支持向量机对柴油机进行故障诊断 Article

俊红 张,昱 刘

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第2期   页码 272-286 doi: 10.1631/FITEE.1500337

摘要： 针对固有时间尺度分解算法的模态混叠问题和最小二乘支持向量机的参数优化问题，本文提出了一种新的基于完备集合固有时间尺度分解和混合差分进化和粒子群算法优化最小二乘支持向量机的柴油机故障诊断方法。该方法主要包括以下几个步骤：首先，为解决固有时间尺度分解算法的模态混叠问题，提出了一种完备集合固有时间尺度分解算法。随后，利用完备集合固有时间尺度分解算法将非平稳的柴油机振动信号分解为一系列平稳的旋转分量和残差信号。最后，提出了混合差分进化和粒子群算法对最小二乘支持向量机的参数进行优化的方法，并通过将故障特征输入训练好的最小二乘支持向量机模型实现故障诊断。

关键词： 柴油机；故障诊断；完备集合固有时间尺度分解；最小二乘支持向量机；混合差分进化和粒子群优化算法    

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基于差分进化的椭圆型偏微分方程计算智能求解器 Research Article

Muhammad Faisal Fateh, Aneela Zameer, Sikander M. Mirza, Nasir M. Mirza, Muhammad Saeed Aslam, Muhammad Asif Zahoor Raja,muhammad.aslam@adelaide.edu.au

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年 第20卷 第10期   页码 1445-1456 doi: 10.1631/FITEE.1900221

摘要： 介绍了一种基于差分进化的方法，用以解决具有狄里克莱和/或诺依曼边界条件的椭圆型偏微分方程。通过最小化群体间的节点偏差，解决方案在整个内部节点的有界域上演化。用对应系统的有限差分近似代替椭圆型偏微分方程，得到节点留数的表达式。将全局留数声明为节点留数的均方根值，并将其作为代价函数。利用标准微分进化方法将椭圆型偏微分方程转化为全局留数的极小化问题求解。同时考虑线性与非线性椭圆偏微分方程的一系列基准问题，验证了该算法的有效性。为证明该算法的鲁棒性，对不同差分进化算子和参数进行灵敏度分析。将基于差分进化的计算节点值与用精确解析表达式得到的对应数据进行比较，比较结果显示了该方法的精确度和收敛性。

关键词： 差分进化；边界值问题；偏微分方程；有限差分法；数值计算    

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基于遗传算法的传感器网络拓扑控制研究

刘林峰,庄艳艳,刘业

《中国工程科学》 2008年 第10卷 第2期   页码 66-71

摘要：

无线传感器网络的首要设计目标是延长网络生命期，网络的拓扑控制是实现这一目标的支撑基础。针对传统拓扑控制方案所获拓扑的连通冗余度高或结构健壮性低等弊端，将问题转化 为多判据最小生成树模型，提出了一种基于遗传算法的拓扑控制方案。仿真实验结果表明，该方案可获得具有网络整体功耗低、结构健壮性高和节点间通信干扰小等特点的拓扑结构，因而能够有效地延长传感器网络生命期。

关键词： 无线传感器网络     拓扑控制     多判据最小生成树问题     遗传算法    

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无线传感器网络中基于尺度的协同中继跨层QoS路由算法

徐楠,孙亚民,于继明,王华

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第3期   页码 45-49

摘要：

提出了一种基于尺度的协同中继自主转发跨层QoS路由算法(MCRICQR)。仿真结果表明，该算法能根据网络状况及时转发数据，提高网络可靠性，对网络负载进行均衡，提高网络吞吐量和能量效率，从而延长网络寿命，保障了无线传感器网络的QoS需求。

关键词： 服务质量     跨层设计     协同中继     自主转发     无线传感器网络    

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自然对流气体的摆特性及其在传感器中应用

张福学

《中国工程科学》 2002年 第4卷 第8期   页码 50-53

摘要：

根据自然对流气体具有摆的特性，从而提出气体摆新概念。分析了密闭腔中自然对流气体的浮升力，给出浮升力与温度变化的关系式。试验结果表明，与固体摆、液体摆一样，利用气体摆原理亦能检测加速度和倾角。

关键词： 气体的摆特性     倾角传感器     加速度计    

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变面积结构微机械电容式加速度传感器

李宝清,陆德仁,王渭源

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第2期   页码 36-40

摘要：

文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构，由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下，质量块呈平行于衬底水平移动，引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化。通过测量差分电容的变化，可以得到加速信号的大小。理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化，而与质量块及定电极的间距无关。加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术，设计量程为20m/s2。测量结果表明，加速度传感器量程为20m/s2，灵敏度为58.1mV/(m·s-2)，非线性为4%FS。讨论了器件线性度不够理想的原因。

关键词： 电容     加速度传感器     变面积    

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基于到达时间差和到达频率差的多层等梯度声速剖面建模与声学定位 Research Article

詹东洲1,王思甜1,蔡守桂1,郑华荣2,徐文2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年 第24卷 第1期   页码 164-175 doi: 10.1631/FITEE.2100398

摘要： 水体的不均匀性导致声线弯折，使得现有基于声信号直线传播假设的定位算法不够精确。为实现水下声学传感网络中的高精度节点定位，本文首先使用线性分割近似方法，提出多层等梯度声速剖面（sound speed profile，SSP）模型。基于此模型，可将声线跟踪问题转化为多项式寻根问题。利用传感器节点处信号多普勒频移的导数，提出一种新的使用到达时间差（time difference of arrival，TDOA）和到达频率差（frequency difference of arrival，FDOA）的水下节点定位算法。通过模拟仿真，可以证明所提算法的有效性。与传统基于直线传播假设的方法相比，所提算法可有效处理声线弯折现象。此外，研究了不同SSP建模误差下的估计精度。总体而言，新提出的方法可以实现准确可靠的节点定位。

关键词： 水下声学传感器网络；声学定位；声速剖面；到达时间差（TDOA）；到达频率差（FDOA）    

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一种有效的无线传感器网络失效链路定位方法 Article

Wen-yan CUI, Xiang-ru MENG, Bin-feng YANG, Huan-huan YANG, Zhi-yuan ZHAO

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第5期   页码 689-707 doi: 10.1631/FITEE.1601247

摘要： 由于无线传感器网络中经常发生故障，网络故障管理对其维持正常运行状态非常重要。当前的故障定位方法通常先推断最有可能故障集，然后给出故障假设集。然而假设集中往往含有大量实际并未发生的故障。为了解决这个问题，本文提出了基于条件信息熵的冗余消除算法，该算法可以在保留核心信息的基础上消除大部分冗余信息。此外，还提出一种可以精确反映故障关系的概率关联故障模型，并为非确定性故障传播构建模型。通过一系列数学推导，本文将故障定位问题转化为覆盖件问题进行求解，并提出启发式算法推导故障假设集。在仿真环境和真实平台上验证了提出的方法相比现有故障定位方法的有效性。

关键词： 失效链路定位；冗余消除算法；覆盖集；无线传感器网络；网络诊断    

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静电力驱动的悬臂梁微型电场传感器件 Article

韩志飞, 胡军, 李立浧, 何金良

《工程（英文）》 2023年 第24卷 第5期   页码 184-191 doi: 10.1016/j.eng.2022.06.017

摘要：

随着智能电网和能源互联网的发展，大规模实时电压/电场监测成为电力系统的迫切需求，这依赖于先进传感器件的大规模布置。本文提出了一种静电力驱动的压阻式微型电场传感器。传感器被设计为四悬臂结构，悬臂在静电力的驱动下产生位移和应变，通过压阻材料转化为可测信
号。所提出的传感器具有尺寸小、成本低、功耗低、易于批量生产的优点。同时，该传感器还具有高信噪比、高分辨率及宽电场测量范围的特点。实验结果表明，所提出的传感器具有1.1~1100.0 kV·m−1的线性测量范围、112 V·m−1·这一微型电场传感器将在智能电网及能源互联网中具有广泛的应用价值。

关键词： 微型传感器     电气传感器件     微加工工艺     压阻器件    

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可穿戴式汗液传感器

Elizabeth K. Wilson

《工程（英文）》 2019年 第5卷 第3期   页码 359-360 doi: 10.1016/j.eng.2019.04.008

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大数据与精准医学

Daniel Richard Leff, Guang-Zhong Yang

《工程（英文）》 2015年 第1卷 第3期   页码 277-279 doi: 10.15302/J-ENG-2015075

摘要： 最后， 笔者描述了新一代可穿戴和可植入的躯体传感器如何改善身体状况、简化慢性病管理和提高外科植入物质量。

关键词： 大数据     生物传感器     人体传感网络     可植入传感器     临床决策支持系统     药物遗传学     移动医疗    

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运用自组织竞争网络进行气体定性分析的研究

太惠玲,谢光忠,蒋亚东

《中国工程科学》 2006年 第8卷 第1期   页码 81-84

摘要：

优选了分析H2，CO气体的半导体气体传感器组成阵列，建立了实时数据采集系统，并与自组织竞争网络模式识别技术相结合，以进行气体定性分析的研究；同时为了消除气体浓度变化对传感器阵列输出的影响，提高自组织网络的识别效果，运用三种不同的数据归一化算法对传感器阵列的输出响应进行了预处理，并对各自对应的网络识别结果进行了分析与讨论。实验结果表明，采用相对算法可实现H2，CO气体的准确识别。

关键词： 气体传感器阵列     自组织竞争网络     定性分析    

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基于脉冲阵列图像传感器的高速高亮度目标检测 Research Article

张培文1,2,徐江涛1,2,聂华峰1,2,高志远1,2,聂凯明1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第1期   页码 113-122 doi: 10.1631/FITEE.2000407

摘要： 提出一种基于脉冲阵列图像传感器（PAIS）的高速高亮目标光流提取方法。PAIS是将光信号转换成一系列脉冲间隔的仿视网膜图像传感器。将该方法用于不同背景亮度高速转盘的光流提取，在传感器模型和实际拍摄数据中进行实验。在2×104帧/秒的采样条件下拍摄转速为1000转/分的高速转盘，可以滤除90%以上冗余点。实验结果表明，基于脉冲数据的光流提取算法可在无需重构灰度图像基础上有效提取高亮目标光流信息。

关键词： 光流；仿视网膜图像传感器；脉冲触发；高速目标；视觉处理    

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可穿戴式传感器评估个体暴露环境

Uwe Schlink, Maximilian Ueberham

《工程（英文）》 2021年 第7卷 第3期   页码 285-289 doi: 10.1016/j.eng.2020.07.023

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标题 作者 时间 类型 操作

利用对称结构和结合差分进化的文化算法检测阵列中的故障传感器

Shafqat Ullah KHAN,Ijaz Mansoor QURESHI,Fawad ZAMAN,Wasim KHAN

期刊论文

应用完备集合固有时间尺度分解和混合差分进化和粒子群算法优化的最小二乘支持向量机对柴油机进行故障诊断

俊红 张,昱 刘

期刊论文

基于差分进化的椭圆型偏微分方程计算智能求解器

Muhammad Faisal Fateh, Aneela Zameer, Sikander M. Mirza, Nasir M. Mirza, Muhammad Saeed Aslam, Muhammad Asif Zahoor Raja,muhammad.aslam@adelaide.edu.au

期刊论文

基于遗传算法的传感器网络拓扑控制研究

刘林峰,庄艳艳,刘业

期刊论文

无线传感器网络中基于尺度的协同中继跨层QoS路由算法

徐楠,孙亚民,于继明,王华

期刊论文

自然对流气体的摆特性及其在传感器中应用

张福学

期刊论文

变面积结构微机械电容式加速度传感器

李宝清,陆德仁,王渭源

期刊论文

基于到达时间差和到达频率差的多层等梯度声速剖面建模与声学定位

詹东洲1,王思甜1,蔡守桂1,郑华荣2,徐文2

期刊论文

一种有效的无线传感器网络失效链路定位方法

Wen-yan CUI, Xiang-ru MENG, Bin-feng YANG, Huan-huan YANG, Zhi-yuan ZHAO

期刊论文

静电力驱动的悬臂梁微型电场传感器件

韩志飞, 胡军, 李立浧, 何金良

期刊论文

可穿戴式汗液传感器

Elizabeth K. Wilson

期刊论文

大数据与精准医学

Daniel Richard Leff, Guang-Zhong Yang

期刊论文

运用自组织竞争网络进行气体定性分析的研究

太惠玲,谢光忠,蒋亚东

期刊论文

基于脉冲阵列图像传感器的高速高亮度目标检测

张培文1,2,徐江涛1,2,聂华峰1,2,高志远1,2,聂凯明1,2

期刊论文

可穿戴式传感器评估个体暴露环境

Uwe Schlink, Maximilian Ueberham

期刊论文