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布里渊散射谱参数提取问题的混合优化算法研究与应用被引量：5: 2012年; 提出了一种将Particle Swarm Optimization(PSO)算法和Levenberg-Marquardt(LM)算法按概率混合优化的新算法,将其用于Pseudo-Voigt型布里渊散射谱以提高其拟合度和频移提取精度。新算法以PSO算法为主框架,首先用PSO算法进行全局搜索,在优化一定次数后每次优化随机产生一个概率rand(0,1),若rand(0,1)小于或等于事先设定的概率P,则把PSO算法得到的最优解作为LM算法的初值进行局部深度搜索,将LM算法得到的最优解替换先前PSO算法的最优解,继续使用PSO算法进行全局搜索;若rand(0,1)大于P则仍然用PSO算法搜索,等待下一次优化产生随机概率rand(0,1)进行判断,交替使用两种算法直至获得理想的全局最优解。仿真分析和实验表明,新算法克服了单一算法的缺点,提高了布里渊散射谱的拟合度和频移提取的精度,充分证明了新算法的实用性和可行性。; 张燕君张书国付广伟李达刘银毕卫红; 关键词：PSO算法 LEVENBERG-MARQUARDT算法分布式光纤传感

多源光谱特征组合的COD光学检测方法研究被引量：7: 2014年; 水样的化学需氧量大小直接决定水质的污染程度,传统的检测方法都是源于氧化还原反应,对水样会造成二次污染。为此,提出一种基于多源光谱特征组合的水质化学需氧量光学检测方法,以不同地点实际水样为被测对象,分别采集其紫外和近红外光谱曲线,进行预处理后,通过非负矩阵分解算法进行光谱数据的特征提取、数据特征归一化,然后将组合特征输入训练集样本,通过粒子群最小二乘支持向量机算法对验证集水样的化学需氧量进行定量预测。讨论了非负矩阵分解算法中基光谱数目对预测模型的影响。实验结果显示,紫外光谱的最佳基光谱数目为5,近红外光谱的最佳基光谱数目为2;预测模型的验证集平方相关系数为0.999 8,预测均方根误差为3.26mg·L-1;分别与不同特征提取方法(主成分分析,独立成分分析)、不同光谱法(紫外光谱法,近红外光谱法)以及不同的组合方式(数据直接组合,先组合数据再提取特征)加以比较,表明非负矩阵分解算法更适合光谱数据的特征提取,粒子群最小二乘支持向量机算法作为实际水样的定量模型校正方法可以得到良好的预测精度。; 吴国庆毕卫红; 关键词：化学需氧量非负矩阵分解支持向量机

低浓度水质化学需氧量紫外吸光检测中浊度与pH影响分析被引量：4: 2013年; 采用紫外吸光法采集浓度范围1～25mg·L-1的邻苯二甲酸氢钾配置的标准液图谱，对光谱进行不同的预处理后运用偏最小二乘法建立紫外吸光光谱下的COD定量分析模型，并对所建模型进行了浊度、pH值的影响分析。结果显示采用平滑一阶导数预处理方法，内部交叉验证均方根RMSECV值为0．12227，主成份数为4，预测模型的平方相关系数r为0．9998，预测相对误差在0．03％～1．7％的范围内；对0~100NTU不同浊度的溶液，应用所建模型补偿后相对标准偏差RSD达到2．3％；pH在3～10变化时，影响可以忽略。; 吴国庆毕卫红付广伟李建国纪红月; 关键词：COD 紫外吸光度浊度 PH值

基于多模干涉液芯可调谐滤波器被引量：1: 2013年; 提出了一种基于充液毛细管代替多模光纤的可调谐反射式带阻滤波器,滤波器结构中重要组成部分是一段充入了溶液和汞的毛细管。毛细管的一端与单模光纤共轴对接,另一端用热熔胶密封。由于液体折射率大于毛细管折射率并且毛细管芯径较大,因此液体和毛细管相当于形成了一种大芯径的多模光纤。利用汞的高反射率,实现一种反射式的单模-多模-单模光纤滤波结构。由于毛细管液芯结构对温度的敏感性,在多模干涉原理的基础上,实现可调谐滤波,并从理论仿真和实验证实了可行性。该滤波器具有结构简单、成本低廉等特点,插入损耗为5.12dB,3dB带宽为3.3nm,滤波范围可达到7nm。; 张燕君徐华斌谢晓鹏刘双柱; 关键词：光学器件多模干涉毛细管波分复用可调谐滤波器

大型粮仓温度分布反演数学模型的研究被引量：10: 2012年; 采用有限元数值模拟方法,以响应面模型RSM(Response surface model)理论为基础对大型粮仓冬、夏两季的温度分布进行了深入分析,推导了粮仓温度反演数学模型。将采集的温度值导入RSM模型中,并结合单因素轮换法、正交实验和统计方法,通过构造一个具有明确表达形式的多项式来预测粮仓温度分布反演数学模型。在数学模型的基础上给出各因子交互作用下的设计空间、各因素对粮温影响的主效应及交互效应。实验证明该数学模型误差小,精度高,具有良好的计算性能,在大型粮仓温度监控系统中采用该模型能够解决布线少、预测空间范围广的问题。; 张燕君谢晓伟黄宝凯毕卫红; 关键词：数值模拟交互效应

近红外透射和紫外吸光度法检测水质化学需氧量的研究被引量：19: 2011年; 化学需氧量(COD)是表征水体中有机物污染程度的一个综合性指标。基于光电检测技术发展起来的红外透射法和紫外吸光度法相较于传统湿化学法有着精度高,速度快,非接触,无二次污染等优点。以邻苯二甲酸氢钾配置的标准液为实验对象,分别采用近红外透射法和紫外吸光法采集标准液的近红外光谱和紫光吸光度光谱,对光谱进行不同的预处理后运用偏最小二乘法建立红外透射光谱和紫外吸光光谱下的COD定量分析模型。对实验结果进行数据分析后结果显示两种方法均可用于测量COD,紫外吸光法比红外透射法有更高的相关度,但是预测精度却不如后者。; 吴国庆毕卫红吕佳明付广伟; 关键词：COD 近红外光谱紫外吸收光谱

紫外光谱法检测COD中硝酸盐与温度影响的研究被引量：8: 2014年; 以邻苯二甲酸氢钾配制的化学需氧量标准液为实验对象，采集1～800 mg · L -1标准液的紫外吸收光谱，运用偏最小二乘法（PLS ）建立了不同谱区的校正模型，结果表明，265～310 nm谱区模型的相关性最高，误差最小；为了消除硝酸盐与温度对化学需氧量测量的影响，分别研究了不同浓度的硝酸钠与不同温度条件下标准液的紫外吸收光谱的变化情况，结果表明硝酸钠在208～238 nm有明显的吸收，265～310 nm谱区模型不受硝酸钠吸收的影响，温度的升高会导致标准液的紫外光谱吸光度的增大，通过预测分析建立了不同校正模型下的温度补偿函数。; 毕卫红李建国吴国庆付兴虎付广伟; 关键词：紫外吸收光谱硝酸盐温度

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国家自然科学基金(61077067)