信号发生器是一种用途广泛的重要电子测试仪器,可用于蜂窝通信、雷达系统、微带天线和电子实验室等各个领域。本研究重点是模拟和设计工作频率范围为 35 MHz 至 3 GHz 的低相位噪声信号发生器。为此,使用 Arduino 板上的 Atmega 328P 微控制器来控制基于锁相环 (PLL) 概念的合成器。评估了信号发生器的性能,特别强调预测和分析 PLL 组件产生的相位噪声。为确保系统稳健,设计了三阶环路滤波器以有效抑制杂散。通过使用 ADIsimPLL 仿真工具进行仿真,获得了环路带宽 (10 kHz) 和相位裕度 (45°) 的最佳值。为此实现所选的锁相环芯片是 ADI 公司生产的 ADF4351。通过进行瞬态分析,确定了 PLL 系统从最小输出频率过渡到最大输出频率所需的时间。此外,使用阴极射线示波器研究了 35-100 MHz 频率范围内的发生器信号特性,并使用频谱分析仪研究了 101-3000 MHz 频率范围内的发生器信号特性。计算了不同频率(35 MHz、387 MHz、1 GHz、2 GHz 和 2.9 GHz)下的相位噪声水平,并在不同的偏移量(1 kHz、10 kHz、100 kHz 和 1 MHz)下进行了分析。相比之下,实验结果表明相位噪声水平高于通过模拟获得的结果。值得注意的是,随着输出频率的增加,相位噪声也相应增加。
脑机接口 (BCI) 系统解码脑电信号,建立人脑与外界直接交互的通道,无需肌肉或神经控制。P300 拼写器是最广泛使用的 BCI 应用之一,它向用户呈现字符选择,并通过从 EEG 中识别 P300 事件相关电位来执行字符识别。这种基于 P300 的 BCI 系统可以达到良好的准确度,但由于冗余和噪声信号,在日常生活中难以使用。应该考虑改进的空间。我们为基于 P300 的 BCI 系统提出了一种新的混合特征选择方法,以解决特征冗余问题,该方法结合了孟格曲率和线性判别分析。首先,将选定的策略分别应用于给定的数据集,以估计应用于每个特征的增益。然后,按降序对每个生成的值集进行排序,并根据预定义的标准判断其是否适合分类模型。然后评估两种方法的交集以确定最佳特征子集。使用三个公共数据集(即 BCI 竞赛 III 数据集 II、BNCI Horizon 数据集和 EPFL 数据集)对所提出的方法进行了评估。实验结果表明,与其他典型的特征选择和分类方法相比,我们提出的方法具有更好或相当的性能。此外,我们提出的方法可以在三个数据集上在所有 epoch 之后实现最佳分类准确率。总之,我们提出的方法为提高基于 P300 的 BCI 拼写器的性能提供了一种新方法。
摘要:磁共振成像 (MRI) 是一种利用强磁场产生人体各部位图像的成像技术。通常进行的检查是脑部检查。这项研究是在巴厘岛曼达拉医院进行的。为了了解大脑的状况,可以进行 MRI 检查。MRI 可以产生称为序列的图像,这些序列产生 T1 加权图像 (T1WI)、T2 加权图像 (T2WI),从而产生具有不同强度的可见图像。为了获得 T2WI,时间回波 (TE) 和时间重复 (TR) 必须很长,以使脂肪和水有机会衰减,这样脂肪和水的对比度才能很好地显现出来。这项研究旨在确定 TR 变化对 SNR 值的影响,并确定最佳 TR 以产生良好的图像值。在脑部 MRI 上生成 T2WI SNR。这个街头小贩活动使用了 Phillips 1.5 特斯拉型 MRI 飞机。数据收集自20名患者,TR值有3种变化,分别为3,500毫秒、5,500毫秒和7,500毫秒,总共获取了60张图像。通过直接在MRI设备上测量ROI来评估组织SNR值。对脑脊液(CSF)组织、脊髓进行SNR值分析。依次获得的SNR值在CSF组织中为174.24、211.22和244.51,在脊髓组织中为78.53、80.64和84.81。这个街头小贩活动表明,给出的TR值越长,SNR值就会增加。这是因为长TR值能够在更多切片中评估网络并提供更好的噪声信号值。7,500毫秒的TR变化可以产生最高的SNR值,从而得到的图像非常好。
TCEM 路线图:SI 的基础、基本测试和量子测量 EMPIR 支柱:开发和服务于与计量相关的基础科学 触发因素:未来量子技术的发展和基础科学的开发需要新的(基于量子的)计量学。新科学将为计量学创造新的机会。当今的纳米技术可以访问量子效应控制设备功能的维度。这一发展创造了利用量子效应开发技术并实现新功能范式的机会,例如信息和通信技术中的量子密钥分发。与此同时,新的量子现象正在以越来越快的速度被发现,这拓宽了量子技术的基础。由于任何成功的工程工作都依赖于可靠的测量,因此需要新的基于量子的计量学来推进量子技术并利用基础科学的成果。计量学本身应基于不受时间和空间影响的通用标准。为此,SI 基本单位应与自然界的基本常数相联系。这种联系通过量子效应实现,可提供前所未有的准确性。为了进一步提高测量的灵敏度和准确性,基础科学将提供克服噪声限制和降低测量侵入性的策略。目标 1.根据 CIPM 建议实际实现 SI 单位的新定义 该目标侧重于实际实现千克、开尔文和安培的新定义,它们将分别与普朗克常数、玻尔兹曼常数和基本电荷相联系 1 。瓦特天平允许将质量追溯到普朗克常数。测量包括两个步骤。在称重阶段,质量上的重力与磁场中载流线圈上的磁力相平衡。在移动阶段,当同一线圈穿过磁场时,测量线圈中感应的电压。使用约瑟夫森和量子霍尔效应确定电压和电流。在理想情况下,磁场在两个阶段保持稳定,运动得到完美控制,设备的任何热漂移都可以忽略不计。改进的瓦特平衡实验将以更准确的方式解释与理想情况的任何偏差。然而,此外,更实用的设计将定期生成将质量与普朗克常数联系起来的数据。脉冲驱动的约瑟夫森电压标准提供基于量子的可编程电压瞬变,带宽为数十 kHz。它们可用于生成量子噪声测温的噪声信号,以实现基于玻尔兹曼常数的新定义的开尔文。安培与基于量子的单位系统中的基本电荷相关。一个概念上简单的实际实现是单电子电流源,它在固定驱动频率的每个周期产生整数个基本电荷。基于半导体和超导体技术,有前景的设备概念已经得到展示。