关键词： 激光多普勒测速   光外差相干探测   快速傅里叶变换   频率提取  

摘要： 基于激光多普勒测速技术的激光多普勒测速仪是通过运动物体散射光的多普勒效应得到多普勒频移,从而根据多普勒频率和速度的关系式得到物体运动速度,具有测量范围大、精度高、无接触测量、空间分辨率高等优点,已被广泛运用于流体力学、空气动力学、航空航天、生物医学、工农业生产、自动驾驶领域中。为了保证测量精度,激光多普勒测速技术需要高精度的光学元件、信号处理器件及算法,从而导致目前激光多普勒测速仪的价格昂贵且多被国外垄断,国内相关产品较少,因此需要设计一种低成本、高精度的激光多普勒测速系统。本文设计了一种激光多普勒测速系统,主要由光路系统、硬件电路系统、信号处理系统、显示系统四个部分组成。 基于光外差相干探测的双光束-双散射测量模式设计了本系统的光路系统。选用1550 nm的DFB激光二极管作为测量光源,685 nm的F-P激光二极管作为指示光源,APD作为光电探测器,并通过对准直镜、会聚透镜等光学器件的选型完成光路系统的结构设计。通过对激光二极管的驱动电路、APD驱动电路及信号预处理电路、FPGA外围底板电路、晶振电路的设计,和ADC模块、时钟发生器模块、电平转换模块的采用,完成了硬件电路系统的设计,能更好地处理由APD传输进来的微弱电信号,并交由信号处理系统进行频率解算。 基于FPGA设计了信号处理系统。设计了FIR低通滤波器,将高频干扰信号滤除;设计了自适应采样算法,降低了由频率分辨率带来的精度误差;设计了16384个点的FFT模块,并结合频率解算模块对多普勒频率信息进行提取;最后通过UART串口通信将FPGA提取出的频率信息传输到上位机中。 基于LabVIEW设计了上位机程序,通过接收FPGA传来的频率数据,在上位机中进行计算得到多普勒频率和速度,并在上位机界面实现了多普勒频率和速度的实时显示。 通过理想信号频率测量实验、光路系统参数测量实验和自适应采样频率与固定频率对比实验验证了设计的激光多普勒测速系统的可行性,最后实验结果表明,测速系统能完成对于0.333～25 m/s的速度测量,测量精度优于0.3%,系统稳定度优于0.021。

关键词： 生态环境   智能检测   数据处理   传感器网络  

摘要： 随着全球生态环境问题日益严峻，生态环境的监测与管理显得尤为重要。传统的环境检测方法往往依赖人工监测和单一的传感器设备，存在检测精度低、数据分析效率低、响应速度慢等问题。为解决这些问题，生态环境智能检测系统应运而生。本文对生态环境智能检测系统的构建与优化进行研究：探讨了系统的整体架构设计，重点分析了数据采集、传感器网络、数据传输与存储等技术；结合先进的数据处理与分析方法，优化了系统的数据处理流程，以期提高生态环境智能检测系统的性能和准确性，使其更好地为生态环境监测与管理服务。

关键词： 地震预警   数据处理系统   JEEW系统   EEW系统  

摘要： 为检验天津地震预警系统的可靠性，基于2021年6月15日至2023年12月31日天津地震预警数据处理系统的JEEW和EEW产出的数据，从事件匹配率、预警时效性、首报震级偏差、首报震中偏差等方面，与京津冀地区94次地震事件的正式速报结果进行对比分析。结果表明：JEEW系统首报用时3.8～7.0 s,首报震级偏差0.1～0.7级，首报震中偏差0.6～2.6 km; EEW系统首报用时3.4～7.0 s,首报震级偏差0.0～0.8级，首报震中偏差0.6～2.6 km。综上认为，对于中国地震台网产出的京津冀地区3.0级以上正式速报的地震，天津地震预警系统可产出时效性较强、定位精度较高的结果。

关键词： 铁磁共振   谐振腔   接地共面波导   LabView   数据处理  

摘要： 铁磁材料被广泛应用于电子、医疗、雷达、通信等领域内,随着信息技术的高速发展,铁磁材料的应用正在向宽带、高频的方向发展,获得铁磁材料高频、宽带的磁参数是进一步应用磁性材料的关键。磁参数中一个非常重要的参数是铁磁共振线宽(Ferromagnetic Resonance Linewidth),该参数常用于表征材料损耗的大小,因此准确测量铁磁材料的铁磁共振线宽意义重大。 目前铁磁共振线宽常用的测试方法有谐振腔法和平面传输线法。谐振腔法测试结果准确、数据处理简单,但是测试频点单一,主要用于粉体颗粒的测试;平面传输线法测试频段广,但是准确性较谐振腔法稍差,主要用于薄膜材料的测试。 国内外目前商用的铁磁共振测试系统频率通常在40GHz以下,难以满足日益增长的高频需求,因此本课题组搭建了一套铁磁共振测试系统,该系统集成了谐振腔法和平面传输线法,测试频段可高达110GHz,能够满足大部分的测试需求。该系统的微波激励源为矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA),因此简称为VNA-FMR测试系统。目前该系统已经基本搭建完毕,本文的主要工作是对已有的VNA-FMR系统进行改进与拓展,主要工作如下: 1.对于谐振腔法,本文给出了系统内谐振腔的设计流程,结合HFSS建模仿真,设计、加工并验证了四款谐振腔;针对谐振腔法存在的频散效应,本文将一种新的谐振腔测试方法引入系统内,编写了对应的自动化测试软件;此外,还编写了谐振腔法的测试数据处理软件。对加工的谐振腔和编写的软件进行了测试验证,测试结果符合预期。 2.对于平面传输线法,本系统使用的平面传输线结构为接地共面波导,因此简称共面波导法。本文给出了系统内共面波导的设计流程;针对共面波导表面磁场不均匀和高频损耗严重的问题,本文设计、加工并验证了一种新型共面波导;最后,对共面波导法测试的数据,本文编写了相应的去嵌入和拟合软件。对于新型接地共面波导和数据处理软件,使用标准样进行了测试验证,测试误差在百分之五以内。

关键词： 环境水质   监测技术   数据处理   水资源保护  

摘要： 在工业化与城市化进程迅猛推进以及人口持续攀升的当下，水资源的质量安全面临着前所未有的严峻挑战。环境水质分析监测技术作为保障水资源可持续利用的核心手段，对于精准评估水质状况、及时察觉污染问题并制定行之有效的污染治理策略，具有举足轻重的意义。本文全方位阐述了当前广泛应用的环境水质分析监测技术，涵盖化学分析法、仪器分析法、生物监测法以及遥感监测技术等，深入探究了各类技术的原理、特性、优势与局限，并结合实际案例加以剖析。与此同时，针对监测数据处理流程中的数据采集、整理、分析及评估等环节，引入了先进的数据处理手段和严谨的质量控制举措，旨在提升环境水质监测的准确性、可靠性与时效性，为水资源的保护与管理筑牢科学依据和技术支撑根基，有力推动水环境的可持续发展进程。

关键词： 超声流量计   在线校准   数据处理   不确定度评定  

摘要： 超声流量计作为非接触式流量测量仪器，具有高精度、无污染、安装便捷等优势，广泛应用于工业生产、能源计量、环境保护等领域。但流体条件(温度、压力、流速分布等)的变化会影响其计量的准确性。本文探讨了其测量原理、在线校准方法、测量过程、数据处理、不确定度评定及结果应用等，并分析了在线校准技术在能源计量中的应用。结果表明：该技术不仅能为校准提供便捷途径，而且能为计量审查及碳达峰、碳中和目标的达成提供有力的技术支撑。

关键词： 智能感知   数据预处理   机器学习   数据挖掘   统计分析  

摘要： 智能感知工程中的数据处理与分析是实现高效感知系统的核心环节。本文通过系统化的数据预处理方法，包括数据清洗、转换和整合，建立了规范的数据处理流程。采用统计分析、机器学习和数据挖掘等多元化分析方法，对处理后的数据进行深入研究。实验结果表明，合理的数据预处理能提高数据质量15%以上，机器学习模型的识别准确率提升12%，而集成多种分析方法可使预测精度提高20%。研究成果旨在为智能感知工程的数据处理提供系统化解决方案。

关键词： 教学评一致性   逆向教学设计   教学目标   高中信息技术  

摘要： 教学、学习和评估是一个有机整体，基于“教学评一致性”的理念，研究在“确定教学目标”“确定评估证据”“设计学习体验和教学”的逆向教学设计模式的基础上，增加了“反馈环路”的设计，强化了“以终为始”的设计理念，更注重在实际应用中帮助学生培养核心技能。以高中信息技术“数据处理与应用”单元为例深入展示了这一教学设计模式，并与传统教学模式进行了实践对比，结果表明，指向教学评一致性的逆向教学设计模式，以基于真实情境的问题链设计，整合教学内容、活动设计和评估方式，有效提升了教学效果，促进了学生的深度学习与实际应用能力，推动了学生的全面发展。

关键词： 污水监测   质量控制   水样采集   实验室分析   数据处理  

摘要： 当前，随着人们环保意识的增强，对水环境质量的要求也日益提高，污水监测在环境保护工作中占据着愈发重要的地位。准确可靠的污水监测数据是评估水质状况、制定环保政策以及监督污染治理成效的关键依据。然而，在污水监测过程中，存在诸多因素会影响监测结果的准确性和可靠性。本文深入探讨了污水监测过程中的质量控制措施，旨在提高污水监测数据质量，为环境保护工作提供有力支持。

关键词： 数据来源者   数据处理者   对数权   对人权   平行持有  

摘要： 数据来源者与数据处理者作为数据生成过程中最主要两类主体，二者之间的权利义务关系构成数据产权配置的逻辑起点。从权利维度观察，其数据权益配置呈现出对数权与对人权的双层结构。数据来源者对原创数据、操作数据等享有持有、使用、收益、处分的对数权，是数据来源者的一阶权利，同时配备向数据处理者主张获取或复制转移数据的对人权作为二阶权利。数据处理者通过持有权、使用权、经营权三权分置实现各类数据利用场景的权能组合配置，达至不同维度内对数据的利用支配，并以平行持有下的内部关系调和权能冲突。从义务维度观察，数据处理者对数据来源者负有协助义务及保障、克制义务，同时数据来源者对数据处理者、数据处理者之间互相负有不破坏和不恶意竞争的义务。