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基于直接数字频率合成的混合频率恒流源设计被引量：21: 2010年; 对比已有的混合频率恒流源实现方式,提出一种灵活性好、稳定性高的实现结构。从系统组成角度分别介绍直接数字频率合成、电压控制增益放大器、电压控制电流源三个模块及其实现方法。从仿真及实测结果看,设计的恒流源能够达到较高的输出阻抗。通过实测电流的时域波形图及频谱图分析,恒流源能输出混合任意两种频率正弦波形的电流,且噪声水平较低。该设计在三维多频电阻抗成像系统中得到良好的应用,可提高成像系统的测量速度及精度,并使电阻抗成像技术有效应用于阻抗变换快的检测对象。; 鞠康何为何传红李冰罗海军; 关键词：恒流源电阻抗成像

开放式磁感应成像原理及成像试验研究被引量：2: 2009年; 磁感应成像是一种新型的功能性成像。提出一种开放式的磁感应成像技术,采用A-法分析开放式磁感应成像的正问题,给出二维圆形场域内的涡流场分布。在涡流密度的表达式中,含有磁矢位和标量电位。磁矢位的计算采用含全椭圆函数的近似计算公式,标量电位的计算采用Galerkin有限元法。绘出了场域内的涡流流向和涡流密度幅值分布图。在理论分析的基础上,进行了水槽实验,分析了系统的稳定性和灵敏度,并给出了初步的二维成像结果。成像结果表明,开放式磁感应成像技术可以用于区分低电导率差异的生物体组织。; 徐征何为何传红张占龙罗海军

头部电阻抗成像正问题的解析解研究被引量：2: 2010年; 建立头颅的球型仿真模型.用头皮、颅骨、脑脊髓和脑组织四层同心球结构模拟头颅.对各层组织采用复数电导率,用分离变量法分析头颅球模型在最外层(头皮层)表面施加点电流激励的情况下,内层的电位分布.根据电位分布的表达式,绘制出颅内的电位等位线图.分析电流注入角度对电位分布的影响.仿真结果表明,当颅内脑组织电导率变化时,头皮表面电位的实部变化明显大于虚部,激励电流频率变化对头皮表面电位虚部的影响较为明显.研究结果可用于分析头部电阻抗成像问题.; 徐征何为何传红张占龙; 关键词：解析解分离变量法

开放式电阻抗断层成像测量系统设计与成像试验研究被引量：2: 2009年; 目的:研制一种基于开放式电阻成像的高精度测量系统,用于物理模型试验研究,为临床试验奠定基础。方法:开放式电阻抗成像(OEIT)采用固定电极阵列,克服了封闭式电阻抗成像(CEIT)在应用上电极间隔不等、放置不方便等问题;测量系统采用直接数字频率合成(DDS)产生激励信号,采用FPGA与ADC实现数字相敏检波,检测出电极间的正弦电压幅值与相位,经成像算法得到试验图像。结果:该测量系统的信噪比达104dB,在300mS/m背景电导率情况下,可区分电导率分别为400mS/m和200mS/m的双目标。结论:该测量系统满足开放式电阻抗成像对测量信噪比的要求,水槽和琼脂物理模型的双目标成像试验结果表明,OEIT具有较好的分辨率和定位准确度,可以应用于区分低电导率差异的组织。; 刘斌何为张晓菊何传红; 关键词：电阻抗成像信噪比

基于粒子群优化算法的电阻抗图像重建被引量：7: 2011年; 电阻抗成像的实际应用具有许多优越性,但电阻抗图像重建是一个严重病态的非线性逆问题。目前电阻抗成像的静态算法大多采用Newton-Raphson类算法,这类算法需要计算Jacobian矩阵、使用正则化技术等,算法复杂且稳定性较差。针对该问题,采用了一种新的求解逆问题的方法:粒子群优化算法(PSO)。PSO是一种基于种群搜索策略的自适应随机算法,具有算法简单、调节参数少、收敛速度快、易于实现等特点。给出了电阻抗成像的建模模型,并对粒子群优化算法做了适当的改进以适应电阻抗问题的求解。与牛顿类算法相比,它可以省去繁复的雅可比矩阵计算过程,而采用自适应搜索来求取最优解。仿真结果表明,应用PSO进行图像重构时,能够对突变区域进行准确的定位,图像分辨率较高。; 陈民铀杨艳利何为张聪誉李冰; 关键词：电阻抗成像粒子群优化算法图像重建

头部分层球模型磁感应成像正问题的解析解被引量：3: 2010年; 建立适用于磁感应成像正问题研究的头颅四层同心球模型,分别代表大脑、脑脊髓层、颅骨层和头皮层.以矢量磁位为变量,建立球坐标系下的亥姆赫兹方程,作为磁感应成像正问题的控制方程,用分离变量法求解亥姆赫兹方程,得到模型内矢量磁位的分布,进而推导出球内涡流场的分布特性,绘制出其等位线图.分析激励电流频率和幅值对感应电压的影响.仿真结果表明该解析方法可以计算磁感应成像正问题,并可作为生成逆问题灵敏度矩阵的一种快速算法.; 何为李倩徐征朱金华何阳光王磊; 关键词：解析解分离变量法

电阻抗成像中高速高精度数字相敏检波器设计被引量：5: 2009年; 电阻抗成像对测量系统的精度和速度都有较高要求,为此研制了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的数字相敏检波器(digital phase-sensitive detector,DPSD)用于电阻抗成像的数据测量。在分析DPSD原理的基础上,推导出信噪比与采样点数和采样分辨率的关系。给出了测量系统的实现方案,提出了基于直接数字频率合成(direct digitalsynthesis,DDS)技术的模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)时钟设计方法。采用高速多通道ADC芯片,辅以低抖动ADC时钟电路,最终由FPGA实现实时DPSD算法。实验测试结果显示,测量准确度可达0.03%,系统信噪比可达85dB。琼脂模型成像实验证明其性能可以较好地满足电阻抗成像的要求。; 何为何传红刘斌; 关键词：电阻抗成像数字相敏检波器信噪比现场可编程门阵列

求解TSP问题的自适应邻域遗传算法被引量：7: 2010年; 提出结合自适应邻域法与遗传算法来求解TSP问题。在自适应邻域法中,从某个城市出发,下一城市不一定是其最近城市,而是在比其最近城市稍远的邻域范围进行动态随机选取。在求解TSP时,采用自适应邻域法对种群初始化,然后采用选择、交叉、变异进行迭代,在选择中仅保留父代90%的样本,剩下的采用自适应邻域法产生新样本进行补充。仿真实验结果表明所提算法与其他算法相比具有竞争能力。; 汪金刚罗辞勇; 关键词：遗传算法旅行商问题最近邻法

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中俄国际合作项目(ISCP2007DFR30080)