摘要:无线电探测和测距(雷达)技术的发展使得手势识别成为可能。在基于热图的手势识别中,特征图像尺寸很大,需要复杂的神经网络来提取信息。机器学习方法通常需要大量数据,而用雷达收集手势非常耗时耗能。因此,提出了一种基于调频连续波(FMCW)雷达和合成手势特征生成器的低计算复杂度手势识别算法。在低计算复杂度算法中,对雷达原始数据实施二维快速傅里叶变换以生成距离-多普勒矩阵。之后,应用背景建模来分离动态物体和静态背景。然后选择距离-多普勒矩阵中幅度最高的箱来定位目标并获得其距离和速度。可以利用天线维度上此位置的箱来使用傅里叶波束控制计算目标的角度。在合成生成器中,使用Blender软件生成不同的手势和轨迹,然后直接从轨迹中提取目标的距离、速度和角度。实验结果表明,当以合成数据作为训练集,以真实数据作为测试集时,模型在测试集上的平均识别准确率可达89.13%。这表明合成数据的生成在预训练阶段可以做出有意义的贡献。
行为9-11并研究/实现脑机接口。12-14 fNIRS仪器特别适用于表征与听觉系统相关的功能性血流动力学变化。使用临床成像方式(例如X射线计算机断层扫描或磁共振成像)通常很难测量响应听觉皮层激活的大脑活动,因为仪器声音会增加背景噪音,这可能会破坏向受试者呈现的听觉刺激,从而严重影响实验结果。部分由于这些优势,最近的几项研究7、15-17已经使用商用 fNIRS 仪器来表征人类听觉皮层的功能刺激。例如,Chen 等人7 测量了听觉皮层对 440 和 554 Hz 纯音以及 1000 Hz 调频或颤音的血流动力学反应。 Hong 和 Santosa 16 进行了类似的实验,研究“自然”声音刺激(如英语和非英语单词、恼人的声音和自然声音)的血流动力学反应。Issa 等人 18 测量了在呈现 750 和 8000 Hz 的纯音刺激以及宽带噪声时听觉皮层的血流动力学变化。这些实验的主要目标是测量或成像听觉皮层内脑组织氧合的局部变化 - 这可以被认为是 fNIRS 实验的基本问题。人类的初级听觉皮层跨度约为 1650 mm3,位于颞叶的 Heschl 回内,并沿多个功能维度组织,其中最突出的是音调定位。19、20 因此,我们预计纯音刺激将激活听觉皮层的更局部区域,而宽带噪声将激活更广泛的区域。 19、21、22
激光雷达(光检测和测距)技术有可能彻底改变自动化系统与其环境和用户的交互方式。当今行业中的大多数激光雷达系统都依赖于脉冲(或“飞行时间”)激光雷达,而这种激光雷达在深度分辨率方面已达到极限。相干激光雷达方案,例如调频连续波 (FMCW) 激光雷达,在实现高深度分辨率方面具有显著优势,但通常过于复杂、昂贵和/或体积太大,无法在消费行业中实施。FMCW 及其近亲扫频源光学相干断层扫描 (SS-OCT) 通常针对计量应用或医疗诊断,这些系统的成本很容易超过 30,000 美元。在本论文中,我介绍了我在芯片级光学和电子元件集成方面的工作,以应用于相干激光雷达技术。首先,我将总结将通常体积庞大的 FMCW 激光雷达控制系统集成到光电芯片堆栈上的工作。芯片堆栈由一个 SOI 硅光子芯片和一个标准 CMOS 芯片组成。该芯片用于成像系统,可在 30 厘米的距离内生成深度精度低至 10 微米的 3D 图像。其次,我将总结我在实施和分析一种新的 FMCW 激光雷达信号后处理方法方面的工作,称为“多同步重采样”(MK 重采样)。这涉及非线性信号处理方案下激光相位噪声的蒙特卡罗研究,因此我将展示随机模拟和实验结果,以证明新重采样方法的优势。QS 重采样有可能提高相干成像系统的采集率、精度、信噪比和动态深度范围。
Soli 是一种用于 HCI 的新型手势感应技术,具有许多潜在用例。与电容式感应或基于视觉的感应相比,它旨在克服遮挡、照明和嵌入式感应问题。它还旨在支持 3D、距离和微动作,以实现新颖的交互形式。Soli 结合了硬件架构、信号处理、软件抽象、UX 范例和手势识别的视图,适用于嵌入式硬件和最终产品。Soli 技术与硬件无关,这意味着传感技术可以与不同的雷达芯片配合使用。事实上,该团队已经开发了两个完全集成的雷达芯片(图 1)、一个调频连续波 (FMCW) SiGe 芯片和一个直接序列扩频 (DSSS) CMOS 芯片。有四个接收 (Rx) 和两个发射 (Tx) 天线。Rx 天线间距设计用于最佳波束形成,而 Rx/Tx 间距设计用于获得隔离。雷达原型是一款定制的 57-64 GHz 雷达,配有多个窄波束喇叭天线。在 60 GHz 频段,FCC 将带宽限制为 7 GHz(40 至 82 dBm EIRP),这导致分辨率比 Microsoft Kinect 传感器分辨率低约 2cm。如今,Soli 雷达的中心频率为 60 GHz,波长为 5mm,探测范围为 0.05 -15m,视野为 180 度。alpha 开发套件(图 2)使用 FMCW 版本,带有集成开发板,允许通过 USB 与主机连接。
A 安培 h 小时 oz 盎司 ac 交流电 hf 高频 o.d. 外径 AM 调幅 Hz 赫兹 Ω 欧姆 cd 坎德拉 i.d. 内径 p. 页 cm 厘米 in 英寸 Pa 帕斯卡 CP 化学纯 IR 红外线 pe 可能误差 c/s 每秒周期 J 焦耳 pp. 页数 d 天 L 朗伯 ppm 百万分率 dB 分贝 L 升 qt 夸脱 dc 直流电 lb 磅 rad 弧度 ° C 摄氏度 lbf 磅力 rh 相对湿度 ° F 华氏度 lbf � in 磅力 英寸 s 秒 dia 直径 lm 流明 SD 标准差 emf 电动势 ln 对数(底为 e)秒。节 eq 方程对数对数(底为 10)SWR 驻波比 F 法拉 M 摩尔 uhf 超高频 fc 英尺烛光 m 米 UV 紫外线图。数字 µ 微米 V 伏特 FM 调频 min 分钟 vhf 甚高频 ft 英尺 mm 毫米 W 瓦特 ft/s 英尺每秒 mph 英里每小时 N 牛顿 g 加速度 m/s 米每秒 λ 波长 g 克 mo 月 wk 周 gal 加仑 N � m 牛顿米 wt 重量 gr 格令 nm 纳米 yr 年 H 亨利 编号 数字 面积=单位2(例如,ft 2 、in 2 等);体积=单位3(例如,ft 3 、m 3 等)
1 罗马涅肿瘤研究与治疗科学研究所 (IRST) IRCCS 医学肿瘤学系,Via Piero Maroncelli 40, 47014 Meldola,意大利; emanuela.scarpi@irst.emr.it (西班牙文); cristian.lolli@irst.emr.it (中文); giuseppe.schepisi@irst.emr.it (GS); tcursano@gmail.com(MCC); chiara.casadei@irst.emr.it (抄送); ugo.degiorgi@irst.emr.it (UDG) 2 意大利特伦托 38122 圣基亚拉医院肿瘤科; orazio.ca fffi o@apss.tn.it(OC); francesca.Maines@apss.tn.it (调频); Stefania.Kinspergher@apss.tn.it (SK)3 意大利国家癌症研究所基金会医学肿瘤学系,20133 米兰; pierangela.sepe@istitutotumori.mi.it (PS); Giuseppe.procopio@istitutotumori.mi.it (GP) 4 意大利比萨大学医院肿瘤中心肿瘤医学科 2,邮编 56126; lugal71@yahoo.it(LG); andreasbrana89@gmail.com (AS)5 意大利阿维亚诺肿瘤参考中心肿瘤医学系,33081 阿维亚诺-波代诺内; lfratino@cro.it 6 意大利莱切 73100 Vito Fazzi 医院肿瘤科; chiuriv@yahoo.it 7 意大利马切拉塔医院肿瘤科,62100 马切拉塔, mattymo@alice.it 8 意大利热那亚 IRCCS 圣马蒂诺综合医院肿瘤医学学术单位,16132; zanardielisa@yahoo.it 9 热那亚大学医学院内科和医学专科系(DIMI),意大利热那亚 16132 10 意大利博洛尼亚 40138 S.Orsola-Malpighi 医院肿瘤科; francesco.massari@aosp.bo.it 11 临床肿瘤学,Arcispedale Sant'Anna 大学医院,意大利费拉拉 44124; ilaria.toma88@gmail.com 12 意大利罗马生物医学大学肿瘤医学系,00128 罗马,意大利; d.santini@unicampus.it 13 联合医院帕多瓦 SUD,35043 帕多瓦,意大利; caterina.modonesi@aulss6.veneto.it * 通信地址:vincenza.conteduca@irst.emr.it;电话:+39-0543-739100;传真:+39-0543-739151
第1章 概念介绍 简介:飞轮储能:飞轮储能是利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化为机械能储存起来,在需要的时候,飞轮带动发电机发电。飞轮系统工作在高真空环境中,具有无摩擦损耗、风阻小、寿命长、不影响环境、免维护等特点,适用于电网调频、电能质量保障等,但也存在能量密度低、保证系统安全成本高等缺点,其优势不能小规模体现,目前主要用于电池系统的补充。 飞轮:飞轮储能是一种将电能以动能形式储存起来的智能方法,其技术思路是,需要储存的多余电能驱动电动机,电动机每分钟带动飞轮旋转数千转,将动能储存起来。飞轮由于被悬浮在带有磁铁和高效轴承的真空腔中而可以轻松移动。储存的动能就是飞轮的动量,可以驱动作为系统另一部分的发电机发电。飞轮系统的主要优点是维护成本低、预期寿命长、响应速度快、往返效率约为 90%。主要缺点是成本高、自放电风险高、仅适用于较小容量(3 kWh 至 130 kWh)[18]。关键技术:飞轮储能目前处于实验阶段,主要存在五个技术问题:飞轮转子、轴承、能量转换系统、电动机/发电机和真空腔。1. 飞轮转子。飞轮转子是飞轮储能系统中最重要的部分。整个系统的能量转换依赖于飞轮的旋转。有必要根据转子动力学设计开发强度高、结构合适的飞轮。 2.支撑轴承 支撑高速飞轮的轴承技术是制约飞轮效率和寿命的关键因素之一。 3.能量转换系统 飞轮储能系统的核心是电能与机械能的转换,调节转换过程的能量输入与输出,协调频率和相位。能量转换单元决定系统的效率,支配飞轮系统的运行。 4.发电机/电动机 飞轮储能转子的高转速导致飞轮电机的转速也高,这就要求飞轮电机系统具有高效率、低功耗、高可靠性等特点。目前永磁电机的研究主要集中在降低损耗和解决永磁体的温度敏感性上。5.真空室真空室是飞轮储能系统的辅助系统,使系统不受外界环境的影响。