基于LABVIEW的脑电信号虚拟采集系统设计

在神经科学研究领域,对大脑的观察主要来源于对脑电信号的收集与分析。当前对脑电信号收集的方法是通过专业脑电设备将信号收集保存,再由专业软件处理。由于这类仪器非常昂贵,系统体积也比较大,软件更新快,现在只能用在科学研究上,根本无法用于有规模的实验教学,更不可能一人一机。为此,提出了一种基于LABVIEW的脑电信号虚拟采集系统设计方法,使脑电收集与分析可以广泛地应用于教学。该方法首先对脑电信号虚拟采集系统的硬件进行构造,然后以硬件构造为依据,利用AR模型功率谱估计对脑电信号进行特征提取,在特征提取过程中,对模型类型与模型系数算法以及模型最佳阶数进行分析,最后通过将二阶低通滤波器与二阶高通滤波器进行串联,形成4阶Bessel带通滤波器,实现脑电信号的滤波,并以脑电信号传输电路的设计完成脑电信号虚拟采集系统的设计。实验结果证明,所提方法可以快速地对脑电信号虚拟采集系统进行设计,并为该领域的研究发展提供支撑。#$NL关键词：LABVIEW;脑电信号;虚拟采集系统;     

弹性板水下爆炸冲击载荷的修正虚拟流体方法分析

研究非接触水下爆炸中板结构厚度和密度对冲击载荷和空化演变的影响.将近期发展的修正的虚拟流体方法推广应用于处理可压缩流体与弹性板结构的非线性相互作用.研究发现,假设结构不发生断裂破坏,较小的板厚度或密度可以减弱爆炸波对结构的冲击,冲击载荷随着厚度或密度的增大非线性地趋向于固壁边界下的结果.而且较小的板厚度或密度可以促使空化较早形成,产生较大的空化区,并推迟和减弱空化破裂对结构的二次冲击.     

基于虚拟实验室的仪器分析课程教学改革

在问卷调查的基础上,针对仪器分析课程教学中存在的问题,构建了原子吸收光谱虚等系列虚拟实验室,并与真实实验环境和操作相互补充,从理论、实验、实训3方面进行教学改革,旨在实现教学过程中真正的互动及培养学生的实践创新能力。     

列车荷载作用下黏弹性半空间体的随机动力响应Dynamic response of viscoelastic half-space subjected to train loads

针对列车荷载作用下黏弹性半空间体响应的问题,利用虚拟激励法将系统的随机分析转化为确定性分析。根据列车荷载构造了相应的虚拟激励形式,通过傅里叶积分变换法把半空间体控制方程转入波数‐频率域,并推导获得了系统虚拟响应的积分形式解。当相速度接近或大于瑞利波速时,积分形式解中被积函数往往具有奇异性和高振荡性,使得数值计算相当困难。对此,将被积函数图形化以确定函数的积分限,并通过自适应数值积分算法解决被积函数的振荡性。数值算例中,进行了随机列车荷载作用下半空间体的响应分析,讨论了荷载移动速度及频率等参数变化对响应的影响,给出了响应的时间和空间分布规律。本文方法可进一步推广至移动矩形荷载等载荷模型,对移动荷载作用下环境振动行为预测具有很好的借鉴意义。     

双颗粒沉降的动力学分析

采用格子Boltzmann-虚拟区域方法对雷诺数范围为50≤Re≤200的双颗粒自由沉降进行了直接数值模拟。首先,研究发现双颗粒最终沉降的位置分别在通道的1/4和3/4位置附近,且与颗粒的初始间距、雷诺数以及通道宽度无关。其次,重点研究了颗粒沉降过程中所受的侧向力(与沉降方向垂直),首次揭示了侧向力的振动频率与雷诺数呈二次关系,且单颗粒的结果始终小于双颗粒的结果;研究还发现侧向力的振动频率与通道宽度近似呈幂律函数关系,且幂律指数与雷诺数有关,雷诺数越大,幂律指数的绝对值越小。最后还研究了雷诺数及通道宽度对侧向力振动振幅的影响。     

水坝瞬态热传导分析中的拟初始条件边界元法

使用一种时域边界元方法对混凝土水坝进行瞬态热传导分析。在对时间积分进行离散计算时,采用一种拟初始条件法,即在时间步迭代计算的过程中,将之前计算结果对当前时间步的影响都视作当前时间步的初始条件。在所取时间步长较小的情况下,这种处理方法容易导致数值结果不稳定,即每一步的计算误差会累计放大,最终导致计算崩溃。本文提出一种虚拟时刻方法以缓解这类数值不稳定现象,在该方法中,时间步长首先放大至合适尺度,计算某个虚拟时刻(往往在真实计算时刻之后)的温度和流量分布,再通过插值方法换算出真实时刻的温度和流量分布。在虚拟时刻点上的温度和流量计算过程中,边界已知温度或流量由真实时刻的温度或流量进行外插得到。本文简单证明了该方法在温度和流量随时间呈线性变化情况下的正确性,最后给出了两个分析实例,验证了该方法的准确性和稳定性。     

前、后路手术治疗颈脊髓损伤的效果比较

目的比较前、后路手术治疗颈脊髓损伤的临床效果。方法选取78例颈脊髓损伤患者,抽签随机分为两组,其中39例采用前路手术治疗患者记为前路术组,另外39例采用后路手术治疗记为后路术组,观察两组手术相关指标并结合术后有效随访比较治疗综合效果。结果前路术组手术时间(75.4±10.2)min、术中出血量(206.3±31.5)m L较后路术组明显较低,术后1年颈椎功能JOA评分(14.4±1.8)分较后路术组显著较高(P0.05);前路术组不良结果发生率5.13%较后路术组低(P0.05)。结论同后路手术相比,前路手术具有手术时间短、术中出血量少的特点,且能有效减少术后不良结果的发生,对病情康复和改善预后具有重要意义。     

Virtual topology design scheme with energy efficiency for IP over elastic optical networks

The rapid growth of the Internet raises the importance of resource planning of Internet protocol（IP） over elastic optical networks（EONs）, which is a challenging task due to more complex and obscure physical constraints of it. Compared with network cost, the power consumption may eventually become the barrier to the expansion of the Internet. We present an energy-efficient virtual topology design（VTD） scheme for IP over EON. We explicitly explain and analyze the mixed integer linear programming model and the heuristic algorithm for this scheme. Numerical results show that the proposed VTD scheme can significantly save power consumption.     

基于单片机的步进电机虚拟细分技术的研究

步进电机由于具有控制简单,步距误差不长期积累和可靠性高等特点而被广泛地应用于数控和机器人等领域;步进电机的控制,目前主要是采用细分驱动技术,这种控制方式在细分数较低或低频阶段仍然存在明显的“步进”感;采用一种虚拟细分技术,在通常的一个细分步距角中,插入若干个虚拟细分点,使步进电机的电流更接近于正弦波,从而在电机内部产生更趋于圆形的旋转磁场,使步进电机能够低频阶段平稳运行,消除低频振荡;实验结果表明,采用虚拟细分技术能使步进电机运行更加稳定,更接近于伺服电机的性能。     

Numerical analysis for the efficacy of nasal surgery in obstructive sleep apnea hypopnea syndrome

In the present study, we reconstructed upper airway and soft palate models of 3 obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome（OSAHS） patients with nasal obstruction. The airflow distribution and movement of the soft palate before and after surgery were described by a numerical simulation method. The curative effect of nasal surgery was evaluated for the three patients with OSAHS. The degree of nasal obstruction in the 3 patients was improved after surgery. For 2 patients with mild OSAHS, the upper airway resistance and soft palate displacement were reduced after surgery. These changes contributed to the mitigation of respiratory airflow limitation. For the patient with severe OSAHS, the upper airway resistance and soft palate displacement increased after surgery, which aggravated the airway obstruction. The effcacy of nasal surgery for patients with OSAHS is determined by the degree of improvement in nasal obstruction and whether the effects on the pharynx are beneficial. Numerical simulation results are consistent with the polysomnogram（PSG） test results, chief complaints, and clinical findings, and can indirectly reflect the degree of nasal patency and improvement of snoring symptoms, and further,provide a theoretical basis to solve relevant clinical problems.