针对2017年8月8日中国四川省九寨沟县Ms 7.0级地震事件, 分析AETA地震前兆监测设备上地震前后的数据。结果显示, 四川地区已安装的36个台站中, 有13个出现相关异常, 其中9个台站为密切相关。在异常台站中发现一种与日升日落几乎同步的电磁扰动均值波形(称为SRSS波), 有11个台站在震前出现该波形。采用 PCAETA算法对这11个台站的数据进行分析, 计算得到九寨沟防震减灾局AETA台站(104.25°E, 33.26°N)的波形震前震后出现明显的异常条带, 2017年8月12日至11月20日冕宁防震减灾局AETA台站(102.17°E, 28.55°N)的AETA波形也出现震前异常条带。结果表明, AETA设备可在地震发生前捕捉到多点的密切相关的前兆异常, SRSS波的条带异常现象是比较明确的临震前兆特征。
提出一种从ECG数据中提取pRRx序列, 进而分析心律失常的方法。选取20例正常窦性心律和20例心律失常患者的ECG数据, 计算相应的pRRx序列(x从1~100 ms取值), 两组pRRx序列的分布呈现明显的差异。对pRRx序列进行线性和非线性分析, 结果表明: 1) 线性指标中, AVRR, rMSSD和SDSD在两组序列中表现出显著性差异(P<0.001); 2) 非线性指标中, pRRx序列直方分布信息熵(Sdh)、功率谱直方分布信息熵(Sph)功率谱全频段信息熵(Spf)和pRRx的分形维数(Dsf, Dcf, Dvm和Drms)在两组序列中表现出显著的统计学差异(P<0.001)。因此, 基于pRRx序列的分析在一定程度上能够反映心脏系统的线性和非线性性质, 可以作为一种新颖且有效的心律失常分析方法。
为提高足底压力采集的精度, 减少测量中对实验者自然步态的影响, 基于自主研发的平板式传感器, 开发了面向多传感单元的足底压力扫描系统。通过对压力采集系统结构的改进设计以及对采样时序的优化处理, 有效地减少了传感器及电路系统引入的噪声干扰, 实现了对大尺寸(71.9 cm×33.5 cm)、高空间分辨率(2.8个/cm2, 共6720个传感单元)压力传感系统的设计实验, 实验中采样率为100 SPS。该系统已在广州市第一人民医院康复科进行测试与实验。该系统可应用于步态康复训练, 为医生评估患者康复情况和制订针对性的治疗方案提供有效的量化数据参考。
提出一种适用于床垫式生理信号监测系统的信号处理方法。首先对原始信号进行FFT分析, 以确定呼吸信号和心跳信号的频带范围。然后将原始信号分解为若干IMF (intrinsic mode function) 分量, 基于这些IMF分量在呼吸频带和心跳频带的能量分布情况, 选出合适的IMF分量, 重构呼吸信号和心跳信号。实验结果表明, 与多导睡眠仪相比, 该方法得到的呼吸率和心率的准确性都超过90%, 可以很好地提取呼吸和心跳信号。
根据多分量地震监测系统AETA的技术需求, 完成一种感应式磁传感器的研制和工业化实现。通过分析电磁扰动的监测需求, 确定感应式磁传感器磁棒的各项设计参数, 并提出较优材料选取以及结构设计方案。磁棒的设计指标为0.1 Hz~10 kHz, 工作温度范围为40~130℃, 监测的磁场强度范围为1~1000 nT, 灵敏度大于20 mV/nT@(0.1 Hz~10 kHz)。测试结果表明, 研制的磁传感器满足AETA的性能要求。该传感器已成功地投入应用, 正在大区域规模化布设。
研制多分量地震监测系统AETA(acoustic & electro-magnetic testing all in one system)。在云南、四川、西藏、河北、北京、广东等地区的现场实验表明, 该系统能够满足大区域密集布设中高灵敏度、低成本和易布设的需求。同时, 若干点的实验观测数据和均值、振铃率、峰值频率在一定程度上反映了映震效果。目前正在中国西南部、首都圈、台湾海峡等地区密集布设, 系统地开展映震效果研究。
为了改进数字助听器中的响度补偿, 并提高高频部分的语音可懂度, 提出一种基于非线性频率压缩的多通道响度补偿的综合方法。首先, 为了避免语音的频率畸变, 基于语音可懂度进行频谱的多通道划分。然后, 采用一种非线性的频率压缩方法, 将高频部分的声音压缩至患者能听到的低频部分。所提出的非线性频率压缩方法是基于不同频段对语音理解度的贡献占比来改变频率压缩比。最后, 为了实现自适应的响度补偿同时防止传统宽动态范围压缩的固定压缩比降低语音质量, 采用一种随时间可变压缩比的自适应宽动态范围压缩方法。实验结果表明, 相对于传统的宽动态范围压缩和频率压缩方法, 该方法可以改善20%的语音鉴别准确率。
为了利用PUF获得芯片唯一、随机的密钥, 详细分析可用于SRAM PUF的密钥提取方案, 包括采用级联纠错码的硬判决和软判决译码方案。利用芯片上的实际SRAM PUF响应和软件仿真, 验证两种方案的效果。结果表明, 对于SRAM PUF, 软判决方案更加可靠和高效。
使用体重支撑的方式可以提高行走辅助外骨骼穿戴的舒适性, 设计以棘轮棘爪组合机构为核心的单向离合装置来减轻设备重量。通过对步态的分析, 以转矩模式下的 PID 电流控制为内环, 增加了足底压力传感和座椅传感构成的外环反馈控制, 实现智能化的人机交互过程。最终实现外骨骼重量 12.5 kg, 站立时辅助支撑约10 kg, 行走中平均辅助支撑约 3 kg, 续航时间大于2小时。
