1

基于matlab的干涉条纹拟合方法设计

对干涉条纹拟合提取重力值是测量精密重力加速度的关键步骤，本题目需要对原子重力仪的干涉条纹选取合适的方法进行精确拟合从而提取重力值，并对方法的拟合效果进行评估。

（1）研究原子重力仪由干涉条纹提取重力值的原理；

（2）研究干涉条纹的拟合方法，选取不同的拟合方法对条纹拟合并进行对比，对比各方法的效果；

（3）通过模拟数据和实测数据进行分析，分析各拟合方法提取到的重力值的残差、相对误差、标准差、阿伦方差等。

刘玉娟

17808043033

测试计量技术及仪器

2

适用于光学锁相环系统的高精度电源设计

原子干涉仪中光学锁相环的高精度需求与安全需求，本题目设计一种高稳定性的适用于光学锁相环系统的电源模块，研究高稳定性、低纹波的光学锁相环电源方案。

（1）分析光学锁相环电压需求，设计不同电压值的AC-DC、DC-DC电路。

（2）研究电源的纹波降低方法、分析环境因素对电源性能的影响，为精密光学器件设计过压保护机制。

（3）开展实测实验，验证电源稳定性对光学锁相环性能影响。

基本技术指标要求：

刘玉娟

17808043033

测试计量技术及仪器

3

基于图神经网络的像素级高光谱图像分类方法

图神经网络是一种专门处理图结构数据的深度学习模型，可以捕捉到图的局部结构和全局拓扑特征，从而提取更丰富的特征表示，提升各种图分析任务的性能 ，针对它可以直接对图结构数据进行学习的特点，本题目利用图卷积神经网络将高光谱数据编码成图数据，捕捉高光谱数据的复杂结构关系和动态特性。设计一种像素级的高光谱图像分类方法。

（1）分析高光谱图像数据特性，设计光谱维度图数据编码方法和空谱维度图数据编码方法；

（2）研究图数据特征提取网络，分析和评估图的属性对特征提取效果的影响，设计合理的特征提取融合网络。

（3）开展高光谱图像分类实验，验证网络对于高光谱图像分类任务的性能。

刘玉娟

17808043033

测试计量技术及仪器

4

基于多尺度空谱特征提取网络的小样本高光谱图像分类方法

针对目前基于深度学习的高光谱图像分类存在缺乏样本信息、特征提取模型泛化性能差等问题，本题目利用多尺度空谱特征提取网络将图像的空间信息和光谱信息进行融合，深度挖掘高光谱图像样本数据中的信息，研究小样本场景下高光谱图像分类方法。

（1）分析高光谱图像数据特性，研究高光谱数据光谱维度和空间维度联系，设计空谱特征提取网络；

（2）研究多尺度空谱特征融合方法，分析和评估尺度大小对特征提取融合的影响，设计合理的特征融合方法。

（3）开展高光谱图像分类实验，验证网络在小样本条件下对高光谱图像分类的性能。

刘玉娟

17808043033

测试计量技术及仪器

5

基于USB3133A的电流质量监控系统设计

由于开关元件的大量应用，导致市电供电系统中电流不再为标准的正弦电流，相位也与电压不再一致，这将使供电质量下降甚至影响精密设备的正常运行，因此必须对供电系统信号质量进行监测。

（1）利用USB3133A的2路DA模拟三相电电网电压，经过二极管、电阻、电容等模拟出三相电的畸变电流；

（2）基于USB3133A采集三相电电压、电流，计算电流的谐波畸变与无功畸变。

于永

13756888521

测试计量技术及仪器

6

基于HFSS的宽带交叉偶极子天线设计

传统的基站天线体积较大，不适合室内安装。因此，一种简单高效的解决方案是在室内添加更多小型变电站和中继站，以满足通信需求。为了解决上述问题，人们提出了一种新型宽带低剖面室分天线。

（1）基于天线原理，对宽带低剖面交叉偶极子天线进行仿真设计

（2）讨论不同的参数对天线性能的影响，得到最佳的天线参数，最终确定了天线的结构尺寸。

于永

13756888521

测试计量技术及仪器

7

基于HFSS的三频段微带天线的设计

现代无线通信的技术要求天线能够随时随地接入以及可以实现大容量、 高速率的数据传输。多频段微带天线可较好地解决多系统之间的干扰问题，提高数据接收、 语言和图像接受的质量。

（1）基于天线原理，对三频带天线进行仿真设计

（2）讨论不同的参数对天线性能的影响，得到最佳的天线参数，最终确定了天线的结构尺寸。

于永

13756888521

测试计量技术及仪器

8

基于吸光度理论的甲醛检测系统设计

甲醛具有较高的毒性，一旦超标，将会给人的身体健康带来不同程度的威胁，尤其是小孩、老人及孕妇。主要是对眼睛和呼吸道的刺激，长期也会破坏人的器官、神经、免疫系统，甚至还会致癌甚至死亡。按照国家标准，室内空气甲醛的最高浓度是0.08mg/m3。因此对甲醛的检测具有重要意义。

（1）用单片机I/O口实现单总线协议，从数字温度传感器DS18B20读取温度。

（2）用单片机I/O口实现单总线协议，读取湿度信息。

（3）过单片机定时器计数功能计算出TSL230输出脉冲的频率值，得到试剂对该光的吸光度。

于永

13756888521

测试计量技术及仪器

9

无人机载红外多尺度目标实时检测方法

针对无人机载任务环境中红外图像模糊、背景复杂、目标尺度多样等特点，本课题旨在设计并实现一种轻量化的红外多尺度目标检测系统，研究基于深度学习的目标检测算法在低对比度、复杂背景下的应用，并优化算法的实时性和检测精度。

1． 分析无人机载红外成像的特性；

2． 设计红外多尺度目标检测算法；

3． 研究实时检测与推理优化技术；

4． 开展实验验证；

张刘

18626698877

测试计量技术及仪器

10

SAR图像与可见光图像融合算法软件设计

针对SAR图像与可见光图像在成像原理、信息表征上的差异，本课题以SAR和可见光影像为研究对象，从多源图像融合领域出发进行研究，旨在研究并实现一种高效的图像融合算法，以提升融合图像在目标识别、环境监测等领域的应用效果。

1． 建立用于SAR图像与可见光图像融合的SAR及可见光图像数据源。利用已有的或公开的SAR可见光图像数据集，利用图像配准等算法完成图像融合前的预处理；

2． 建立SAR图像与可见光图像融合算法。根据典型的SAR可见光图像融合算法，完成图像分解/分析、图像融合及图像重建方法研究；

3． 设计并实现基于深度学习的图像融合算法；

张刘

18626698877

测试计量技术及仪器

11

双远心光学系统的设计

针对双远心光学系统兼具了物方远心光路和像方远心光路的优点，可以提高测量的分辨率，并且提供了稳定的放大倍率，实现无视差成像，本题目需要设计一种适用于402nm-408nm波段范围内的双远心光路，研究双远心光学系统成像特点。

（1） 分析双远心光学系统成像特点，研究双远心光学系统设计及优化方法。

（2） 根据双远心光学系统成像特点，以及对应波段，选择合适光学镜片材料，设计光学系统以满足其对应的评价指标。

（3） 利用光学仿真软件进行成像模拟，分析验证双远心光学系统的无视差成像特点。

张刘

18626698877

测试计量技术及仪器

12

空间探测多目标成像算法设计

针对在轨观星以及空间探测的需求，提出相机成像软件算法设计。

（1）将探测器输出数据进行解析；

（2）将探测器数据解析后以Cameralink模式输出显示；

（3）通过串口对探测器进行控制。

张刘

18626698877

测试计量技术及仪器

13

用于TDLAS气体检测系统的DFB激光器稳频方案设计与实现

TDLAS技术具有高精度、高灵敏度、非接触式测量等优点，在环境监测、工业过程控制、安防火灾预警、汽车尾气检测等领域具有广泛的应用前景。激光器的频率稳定性是影响TDLAS系统测量精度和稳定性的关键因素，因此开展基于TDLAS系统的激光器稳频方法的研究具有重要意义。

（1）对激光器频率稳定性的影响因素分析，探究激光器内部机制对频率稳定性的影响，如激光器的热效应、材料缺陷等。分析外部环境因素，如温度波动、电磁干扰等，对激光器频率稳定性的影响。

（2）利用直接电控稳频技术，设计可以限制最大驱动电流，高精度温控的激光器驱动电路，保证激光器在实际应用中可以稳定运行。

（3）结合TDLAS系统的特点，通过优化系统参数来提高激光器的频率稳定性。

陈晨

13756064009

检测技术与自动化装置

14

基于ROS系统的四足机械狗地图构建与智能巡检系统设计

针对四足机械狗在复杂环境中进行地图构建、巡检和跃障的需求，本题目旨在利用ROS系统和Ubuntu操作系统，采用激光雷达和深度相机等，设计一种具备地图构建、巡检和跃障能力的四足机械狗系统，以实现高精度、实时的环境感知和路径规划。

（1）利用ROS系统与Ubuntu操作系统，设计并实现一个四足机械狗平台，完成地图构建、智能巡检与跃障功能。

（2）采用gmapping算法进行地图构建，实现环境的建模，生成栅格地图。

（3）利用move_base算法实现机械狗的自主巡检功能，包括实时定位和路径规划，并提升巡检过程中避障与跨越障碍物的能力。

陈晨

13756064009

检测技术与自动化装置

15

基于DC-DC变压电路的野外复合能源采集装置设计

针对野外的太阳能以及风能资源十分丰富且分布广泛、易于采集的特点，本题目利用dcdc变压电路，设计一种可在野外使用的复合型自供能装置，研究自供能装置的电源管理以及孚能技术。

（1）分析孚能装置功率，设计最佳电路参数，设计dcdc电路；

（2）分析和评估孚能装置电压变化对供电性能的影响，设计合理的能源采集方案，并用上位机显示。

（3）开展野外孚能实验，验证复合自供能装置的孚能性能。

辛毅

13154303263

测试计量技术及仪器

16

基于仿生双稳态结构俘能器的自供能传感系统

针对涡激振动与双稳态压电结构在能源采集中的应用潜力，本研究旨在通过协同优化提升能量输出效率。利用涡激振动的原理与双稳态压电结构的特性，提出一种新的设计思路，设计基于仿生双稳态结构的压电俘能器，并利用涡激振动原理以协同优化提高俘能效率，俘获环境的振动能量供给给传感器件的自供能系统

（1）分析理解涡激振动和双稳态结构的原理，通过公式计算得出环境振动频率并且分析压电结构的等效电路，何种情况下能提其能量输出；

（2）研究如何利用涡激振动和双稳态结构进行协同优化压电结构，以提高压电结构部分的能量输出效率。

（3）探究改进能量管理电路，减少俘能器的能量损耗，提高能量存储或供给效率。

（4）搭建自供能传感系统实物，检测是否可以实现提供足够的能量供给给传感器

辛毅

13154303263

测试计量技术及仪器

谷刘坤

17

软抓取机械手触觉信息识别系统设计

针对机械手在工业制造领域应用广泛且智能化的特点，本题目设计了一款机械手软抓取系统，基于触觉信息识别算法和软抓取策略实现对物体的信息识别以及无损抓取。

（1）设计并实现基于STM32单片机的控制系统，通过精确识别物体表面的硬度、温度、湿度、粗糙度、滑度和粘性等六感物理参数，为软抓取提供关键数据支持。

（2）通过机械手轻压在物体表面往复运动，感知并采集表面纹理信息，利用神经网络算法对采集的数据集进行触觉识别并分类，为机械手的软抓取动作判断提供基础。

（3）设计压力反馈系统，使机械手能够根据物体表面的特性自动调整抓取力度，减少物体的挤压损伤，并降低机械手本身承受的力和功耗。

辛毅

13154303263

测试计量技术及仪器

翟芸生

18

校外

辛毅

13154303263

测试计量技术及仪器

刘宁

19

天文观测与空间导航背景下的高精度星图模拟

课题来源：国家基金委重大科研仪器研制项目

研究内容：

针对天文观测及空间导航需求，星图模拟对于测试和优化星敏感器等设备至关重要。本课题致力于研究高精度星图模拟技术，设计更真实的静态与动态拖尾星图模拟与分析方案。

（1）设计星图模拟算法，包括静态星图和动态拖尾星图的生成算法。

（2）针对不同应用场景的需求，添加不同程度的噪声和干扰。

（3）选择合适的分析方法评估模拟技术的准确性和可靠性。

基本技术指标要求：

（1）模拟静态星图的位置误差＜18″。

（2）静态星图模拟刷新频率＞10 Hz。

（3）能够模拟多种常见的噪声类型（如高斯噪声、椒盐噪声等），覆盖度不低于3种。

（4）采用至少 2种准确性评估指标（如均方根误差、峰值信噪比等），对模拟星图进行评估。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）进一步提高星图模拟的精度，将恒星位置精度提升至更高水平。

（2）优化算法，提高星图模拟的刷新频率，≥25Hz。

（3）增加对特殊天体（如变星、星云等）的模拟，提高星图的丰富度和真实性。

章家保

13579800095

测试计量技术及仪器

20

基于SOC的多功能PPS秒脉冲授时系统设计

针对真实的卫星信号受限于卫星的可见性、信号强度和环境干扰等因素，本题目使用模拟卫星信号进行授时的方法，设计一种稳定性高的多功能PPS秒脉冲授时装置。

（1）分析时间广播的数据结构，设计模拟卫星时间信号的方法。

（2）研究PPS与时间数据同步发送方法，利用多种数据通讯方式，设计满足不同设备授时需求的方案。

（3）开展授时实验，验证多功能PPS秒脉冲授时系统的授时性能。

章家保

13579800095

测试计量技术及仪器

21

激光多普勒地震数据去噪流程设计

针对激光多普勒测测震过程中散斑噪声具有的高度随机、频繁与宽带的特点，本题目根据散斑噪声的特征，设计抑制散斑噪声算法框架。

（1）研究散斑噪声特点，分析抑噪框架的基本功能需求；

（2）研究激光多普勒测震散斑噪声抑制算法，包括尖峰检测、插补和平滑算法设计。

（3）利用已有激光多普勒测震数据，验证抑噪框架的有效性。

佟训乾

15844027373

测试计量技术及仪器

22

无人区运动目标震动信号监测方法

研究内容：

针对震动信号的非视距特征以及高穿透力的特点，本题目根据对运动目标的特征分析及提取，设计深度学习算法框架监测异常信号的发生，实现无人地区自动化监控。

（1）分析无人区各类运动目标的震动信号时频域特征

（2）构建数据集，预处理分析生成可读样本

（3）设计深度神经网络识别异常信号的发生

基本技术指标要求：

（1）单目标识别准确率不低于92%

（2）多目标分类准确率不低于90%

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）单目标识别准确率不低于95%

（2）多目标的分类准确率不低于93%

（3）证明算法框架鲁棒性

佟训乾

15844027373

测试计量技术及仪器

23

基于PCB工艺的高性能电（或磁）近场探针技术

随着集成电路的快速发展，高频、高速、高密度电子系统中的电磁环境变得越来越复杂。近场测量可以准确获取近场 EMI 模式，并有助于在电路中定位 EMI 源，因此本题目设计一款高性能电（或磁）近场探针，实现高效测量电（或磁）场分布，定位EMI 源。

（1）基于PCB工艺设计高性能电（或磁）近场探针，包括感应部分、传输部分和输出部分。

（2）开展近场扫描实验，验证电（或磁）近场探针的探测性能。

周海根

15526836298

测试计量技术及仪器

24

基于U-Net的地震数据低频外插技术

针对地震数据低频分量信噪比低、能量弱的问题，本题目基于卷积神经网络的U-Net结构，研究地震数据的低频外插技术。

（1）分析实测数据物理参数，观察实测数据频带分布，对低频缺失情况进行评估；

（2）搭建用于研究的实验环境，制作低频外插正演训练集，构建低频外插网络U-Net并投入训练。

（3）调整网络参数使其达到最好的效果，验证网络的低频外插性能。

董新桐

18186829038

测试计量技术及仪器

25

基于生成对抗网络的地震数据超分辨率重建技术

针对地震数据采集精度低，缺少细节的问题，本题目利用卷积神经网络方法，基于生成对抗网络研究地震数据超分辨率重建技术。

（1）建立生成对抗网络框架；

（2）利用正演建模方法制作训练集、测试集；

（3）调整网络参数及超参数使得网络的泛化性能及重建精度达到最好的效果。

董新桐

18186829038

测试计量技术及仪器

26

基于卷积神经网络的地震数据插值技术

为解决地震勘探数据缺失、损坏问题，本题目基于卷积神经网络研究地震数据插值技术。

（1）构建深度学习模型。

（2）通过调节参数，设计高精度深度学习模型。

（3）使用深度学习方法，进行地震数据插值工作。

董新桐

18186829038

测试计量技术及仪器

27

基于CNN的二维NMR数据降噪

针对时域信号进行训练时可能会忽略频率信息，而用频谱图进行训练时，对于时变的核磁信号又无法跟踪时域信息的特点，本题目可通过希尔伯特变换、短时傅里叶变换将测井回波数据转换为时频域分布图，再用卷积网络对二维的时频图像进行降噪处理。

智能算法中测井回波信号的降噪效果在很大程度上受到用于网络训练的数据集信息丰富度的影响。通过用Hilbert、频谱搬移、低通滤波、stft等,将时域数据转换为二维时频数据。从而不忽略信号的时域信息或频域信息。提升数据集的信息丰富度，从而在用卷积神经网络去噪时达到更好的效果。

范铁虎

13604396789

测试计量技术及仪器

28

损失网络在NMR数据降噪智能技术中的应用

针对井下环境恶劣，干扰因素众多，核磁共振测井所得到的自旋回波信号微弱的特点，本题目将损失网络应用于核磁信号降噪，找到适用于核磁信号降噪的损失网络，可以使深度学习降噪系统性能提升。

智能算法中测井回波信号的降噪效果在很大程度上受到损失函数的影响。通过用Vgg损失网络改进以CNN为架构的去噪模型,设计适用于核磁信号降噪的损失网络。从而提升网络的去噪效果、处理速度。

范铁虎

13604396789

测试计量技术及仪器

29

无参数自注意力机制在NMR数据降噪过程中的应用

针对井下环境恶劣，干扰因素众多，核磁共振测井所得到的自旋回波信号微弱的特点，本题目将无参数自注意力机制与核磁共振回波信号的降噪进行有机结合，找到适用于降噪的激活函数所构成的无参数自注意力机制。

用深度学习技术进行测井回波数据的降噪，网络的参数量、推理速度和去噪质量是系统去噪性能评价的重要指标。由Sigma函数构成的无参数自注意力机制用于机器视觉领域取得了很好的效果，找出一种适用于测井回波数据降噪的无参数自注意力机制所用激活函数，从而在去噪网络的搭建上做到参数数量、推理速度以及去噪质量的平衡。

范铁虎

13604396789

测试计量技术及仪器

30

基于仿海马体抽象表征的类脑计算芯片架构仿真

海马体在人类记忆和学习中扮演关键角色，主要功能包括长期记忆、模式分离等，本题目尝试借鉴海马体生物机能，设计一款可完成隐藏特征搜索提取的类脑计算芯片。

（1）海马体中的突触连接具有可塑性，使得情景信息在短时间内得到强化和存储。抽象表征可以设计成类似的“情景记忆模块”，以帮助芯片能够快速编码情景并存储在神经网络中，以实现信息检索的功能；

（2）海马体可以分辨相似的情景，避免信息混淆。这一特性可以转化为模型的“模式分离”算法，以确保芯片能够高效地区分不同的场景。

校外：邓磊

校内：蒋川东13943068801

测试计量技术及仪器

本题目已选择65210621李晨华

31

基于纳秒脉冲信号源的分布式光纤声波传感时钟同步与信号解调模块集成

（1）研究采用纳秒脉冲信号源实现时钟同步信号的生成、分配和接收，以及同步信号的稳定性和可靠性测试。

（2）使用纳秒脉冲信号源作为多个设备的时钟信号，确保光纤传感器和数据采集卡能够在完全同步的条件下启动和运行。

（3）使用IQ解调模组解调光纤信号，测试解调性能。

蒋川东13943068801

测试计量技术及仪器

本题目已选择65210226何镇均

32

深海电磁探测自融式采集系统数据传输技术研究

针对深海孔中电磁探测仪器的自融式采集系统体积小、拆卸不便等问题，本题目基于ZYNQ处理器，设计一种电磁数据传输系统，系统包含数据的有线传输与无线传输两种方式，研究数据上位机存储与图像化技术。

（1）研究基于UART的数据传输与上位机读取；

（2）研究基于LoRa模组的数据传输上位机读取；

（3）制作上位机软件用于实时读取数据与图像现实；

蒋川东13943068801

测试计量技术及仪器

33

基于stm32单片机的POWERLINK工业以太网设计

POWERLINK是免费开源的实时工业以太网，具有确定性通信、物理层基于标准以太网介质、多硬件平台实现等特点，本题目采用stm32单片机上实现POWERLINK工业以太网，应用于二次离子质谱仪的总线通信，研究其组网及总线延迟等性能。

（1）研究POWERLINK协议的工作原理，设计实时工业以太网的总体方案；

（2）设计制作stm32单片机硬件电路，移植实现POWERLINK协议栈；

（3）实现POWERLIN主从节点时间同步机制；

（4）测试POWERLINKT网络的性能。

李春生

13944886798

仪器仪表工程

34

Wien滤波器驱动电源的设计与开发

Wien滤波器在二次离子质谱仪中起到单色器的作用，实现离子光学一次离子源的离子选择，本题目采用stm32单片机结合高精度的ADDA芯片实现Wien滤波器磁场电流和偏转电压的控制于监测，并开发上位机软件，实现目标离子的选择。

（1）研究Wien滤波器的工作原理，设计测控电路系统的总体方案；

（2）设计制作stm32单片机与ADDA采集电路，以及恒流源与稳压输出电路；；

（3）实现Wien滤波器测控电路的整体调试，并测试其性能。

李春生

13944886798

仪器仪表工程

35

应用于二次离子质谱仪的六轴样品台设计

六轴样品台可以实现质谱仪器中精确操纵和定位样品，本题目设计基于电机的六自由度样品平台，实现精确的X、Y、Z轴平移和俯仰、翻滚、偏航等旋转动作。

（1）分析六自由度样品台的工作原理，设计总体方案；

（2）设计样品台的机械结构并进行电机选型；

（3）开发电机控制电路及上位机控制软件；

（4）整机调试，测试样品台性能。

李春生

13944886798

仪器仪表工程

36

基于极限学习机的癫痫脑电自动分析系统设计

癫痫是一种由于大脑皮层神经细胞过度同步放电而引发的精神类脑疾病。针对目前临床是由医生主观判读患者的脑电图记录，以实现癫痫疾病诊断所存在的工作量大、准确率低和经常发生漏检情况的问题，本题目设计基于极限学习机ELM的癫痫脑电自动分析系统。

（1）基于极限学习机的癫痫脑电自动分析系统的总体结构设计，实现信号增强和特征参数提取等功能，完成对于发作期和发作间期的癫痫病症的计算机自动检测；

（2）癫痫脑电信号的增强处理，解决癫痫脑电信号的冲击特征易被噪声覆盖的问题；

（3）癫痫脑电信号的特征提取和分类器模型的构建，通过卷积神经网络从脑电信号中提取出特征向量集，将其作为分类器的输入量，建立基于极限学习机ELM的癫痫检测模型。

刘光达

18686400699

检测技术与自动化装置

37

用于抑郁症检测及分级评估的脑电分析系统设计

抑郁症（Depression）是一种较为严重的情感障碍类疾病，它以显著而持久的心境低落为主要特征。目前临床上或是由医生与患者通过面对面的访谈，综合评估其症状、病史和心理状态，或是由患者根据自身感受，按照贝克抑郁自评估量表的内容，填写问卷，对抑郁症状严重程度进行自我评估。以上这两种方法都属于主观评估法，存在诊断标准单一和漏诊的问题。

本题目将前额叶诱发的脑电EEG这一电生理参数，作为抑郁症检测及对其进行分级评估的参照物理量。

（1）设计基于ARM处理器的下位机脑电EEG测量电路，对其进行消噪处理和特征参数提取；

（2）设计上位机的抑郁分级评估系统，建立脑电EEG-抑郁状态的相关数学模型；

（3）建立基于视频诱发脑电ERP的抑郁症检测的实验范式；

（4）基于建立的脑电EEG-抑郁状态的相关数学模型，完成对于抑郁状态的分级评估。

刘光达

18686400699

检测技术与自动化装置

38

基于EEG-fNIRS的情绪分类器设计

人类对于外部事件的态度体验及其主观反应，是以平和、愤怒、悲伤和快乐等情绪（Emotion）状态的外在变化表现出来的。

本题目以在前额叶诱发的脑电EEG-近红外脑血流fNIRS等生物电和生理参数作为参照物理量，将其用于情绪状态的分类识别及评估。

（1）设计基于ARM处理器的下位机脑电EEG-近红外脑血流fNIRS的测量电路，对其进行消噪处理和特征参数提取；

（2）设计上位机的情绪分类识别系统，建立脑电EEG-近红外脑血流fNIRS与情绪状态的相关数学模型；

（3）基于建立的脑电EEG-近红外脑血流fNIRS与情绪状态的相关数学模型，完成对于情绪状态的分类识别及评估。

刘光达

18686400699

检测技术与自动化装置

39

人体生物电测量系统设计

心电ECG和脑电EEG是利用放置在皮肤表面的生物电极，所采集到的人体生物电信号，前者反映了心动过程中心脏节律的变化情况，可用于临床心律失常等病症的检测，后者记录的是大脑神经元的电生理活动，可用于情感障碍类疾病的诊断。

本题目设计心电ECG/脑电EEG的虚拟仿真和实际PCB测量的双模态平台，实现基于ARM处理器的生物电采集、上位计算机消噪处理和特征参数提取，以及基于Proteus平台测量心电ECG/脑电EEG的虚拟仿真模拟。

（1）生物电双模态测量平台设计：包括基于ARM处理器和ADS1298模拟前端的实际测量电路，以及基于Proteus仿真平台、导入MIT标准库中样板数据的虚拟测量电路；

（2）心电ECG的信号特征提取：检测QRS波群，构建心电ECG数据的训练集和测试集，作为机器学习模型的数据样本；

（3）建立早搏性心律失常病症的自动分类诊断模型：构建基于机器学习的早搏性心律失常的分类诊断模型，将其用于早搏性心律失常病症的自动分析诊断。

刘光达

18686400699

检测技术与自动化装置

40

基于8051-STM32-8086多处理器平台的直流电机数字PID控制系统设计

针对《嵌入式系统设计基础》与《微机原理与应用》等计算机应用类核心课程之间存在的知识体系结构彼此分散独立的问题，本题目设计基于8051单片机、STM32微控制器和8086微处理器，融合机器汇编和C语言开发环境，既实现Proteus电路仿真，也在实际设计的PCB电路上完成相关功能的直流电机数字PID控制系统，使学生融会贯通的掌握基于多处理器平台的计算机测控系统的设计、仿真及调试方法。

（1）在Proteus电路仿真平台上，使用汇编和C语言开发工具，设计基于8051单片机、STM32微控制器和8086微处理器的直流电机数字PID控制的仿真电路及其控制程序；

（2）设计基于STM32微控制器的直流电机数字PID控制的PCB电路，使用C语言开发工具，调试相应的控制程序；

（3）开发上位机计算机系统，实现对Proteus仿真电路及下位机，即基于STM32的直流电机控制PCB电路的操控管理功能。

刘光达

18686400699

检测技术与自动化装置

41

移动式海洋可控震源数值模拟设计

针对海洋可控震源具有低频优势，适用于深海深层油气资源探测的优点，本题目利用波动方程，设计一种快速的海洋可控震源移动模拟方法。

（1）分析海洋可控震源探测原理，设计最佳震源扫频时间；

（2）研究海洋可控震源扫频方式，分析和评估不同扫频方式下的采集精度的影响因素，设计最优的数据采集方案及震源子波合成方法。

（3）开展移动海洋可控震源数值模拟实验，验证海洋可控震源扫频方式对目标体的探测性能。

龙云

15843121942

测试计量技术及仪器

42

基于贝叶斯准则的地震数据去噪设计

针对海洋可控震源采集的地震数据，本题目利用贝叶斯准则以及压缩感知原理，设计一种基于贝叶斯方法的地震数据去噪方法。

（1）分析地震数据特点，研究不同方法的去噪方式原理；

（2）针对海洋可控震源采集方式，分析和评估海洋可控震源的采集数据的信噪比，设计基于贝叶斯方法的地震数据去噪方法。

（3）开展海洋可控震源模拟与实际地震数据的去噪实验，验证贝叶斯方法下地震数据的去噪性能。

龙云

15843121942

测试计量技术及仪器

43

基于Gan网络的地震数据重构设计

针对地震信号的特点和缺失道集的复杂性，为适用于复杂缺失地震数据的重构，本题目利用生成对抗网络，设计一种基于生成对抗网络的地震数据重构方法。

（1）充分分析地震数据的特点，研究不同方法的重构方式原理；

（2）开展模拟合成地震数据与实测地震的重构实验，验证基于生成对抗网络下地震数据的重构性能。

（3）改进基础生成对抗网络的网络结构，采用峰值信噪比、结构相似指数等多种评估指标，进行不同重构网络精度效果的综合评估对比。

龙云

15843121942

测试计量技术及仪器

44

基于自相关的微地震逆时定位

水力压裂是改善储层孔隙度和渗透率、提高油气产量的有效手段。在压裂过程中，岩石破裂会诱发微地震事件。通过微震监测，可以有效评估压裂的效果。本题目利用波动方程以及有限差分方法，设计一种微震逆时定位模拟方法。

（1）研究有限差分法的原理，实现波场正向传播与逆时延拓。

（2）利用自相关成像条件将震源位置在空间上聚焦出

来，并对不同速度模型定位效果进行分析对比。

（3）分析其抗噪性，多震源点定位等性能。

龙云

15843121942

测试计量技术及仪器

45

基于即插即用（Plug and Play）的叠后地震数据成像方法

课题来源：广东省自然资源厅重大项目

研究内容：

叠后地震数据成像是探明地下结构的有效的手段。近年来基于人工智能的叠后地震数据反演取得广泛的应用。然而，鉴于神经网络在地震叠后数据成像领域具有泛化性能差、可解释性弱等缺点，本题目提出一种即插即用（Plug and Play）的反演框架对叠后地震数据进行成像。

（1）研究叠后地震数据成像方法的原理，实现常规叠后地震数据成像流程。

（2）选择适当的去噪器，在常规叠后数据去噪流程中加入基于神经网络的去噪器，以实现物理驱动的基于神经网络的叠后地震数据反演方法。

（3）改进基于CNN的去噪器，提升该即插即用反演框架的成像精度。

基本技术指标要求：

（1）使用归一化相对误差对反演结果的量化分析，使其优于常规叠后地震数据反演方法。

（2）对不同的方法所需的反演用时进行对比，使其对比常规叠后数据反演方法更具反演效率。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）改进传统的基于CNN的去噪器，进一步提升即插即用（Plug and Play）反演框架的性能。

（2）形成可视化软件。

龙云

15843121942

测试计量技术及仪器

46

基于物理驱动的POCS-NET的地震数据去混叠方法研究

课题来源：广东省自然资源厅重大项目

研究内容：

叠后地震数据成像是探明地下结构的有效的手段。近年来基于人工智能的叠后地震数据反演取得广泛的应用。然而，鉴于神经网络在地震叠后数据成像领域具有泛化性能差、可解释性弱等缺点，本题目提出一种即插即用（Plug and Play）的反演框架对叠后地震数据进行成像。多震源采集因其能大大提高采集效率并且允许多个相位编码源混合而广受地震采集领域的青睐。常规的去混和基于人工只能的去混方法都有其局限性。我们试图探索一种基于物理驱动的凸集投影-网络（POCS-NET）来实现高精度去混目标。

（1）研究常规的以及基于人工智能的地震数据去混方法。

（2）设计出POCS-NET框架，其中阈值收缩环节改成基于人工智能的去噪器（CNN、RCNN等），以实现物理驱动的基于神经网络的叠后地震数据反演方法。

（3）将方法从2D到3D扩展。

基本技术指标要求：

（1）使用信噪比、峰值信噪比相对误差对去混结果的量化分析，使其优于常规的或基于人工智能的去混方法。

（2）对不同维度的数据类型均能实现去混效果。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）更换更高级的阈值收缩网络，提升反演性能。

（2）形成3-D POCS-NET，使其更具备实用价值。

龙云

15843121942

测试计量技术及仪器

47

基于STC8H8K64单片机的电接点二次仪表设计

针对电接点液位计，设计电接点二次仪表，研究对一次仪表的输出信号进行检测、放大、显示、记录、控制等操作的仪表。

（1）设计合适的接口电路，实现数据的传输和共享，确保通信的稳定性和数据的准确性；

（2）研究液位数据的采集与分析方法，实现对液位的智能监测和控制。可以根据历史数据和实时数据预测液位的变化趋势，提前进行预警和控制。

（3）提高液位显示的精度，通过优化电路设计，减小液位显示的误差，使其能够准确反映实际液位的变化。

千承辉13704364235

测试计量技术及仪器

48

空地协同智能消费系统设计

设计一个由四旋翼无人机及消防车构成的空地协同智能消防协同，无人机按照计划航线巡逻，并将发送地点位置信息发送给消防车，使其前往消灭火源。

（1）设计并组装无人机，最大轴间距不大于45cm，无人机可以一键启动、自主飞行及悬停。

（2）研究协同方案，无人机与消防车可以无线通信，协同运行。

（3）研究航程信息采集，计算并显示无人机与消防车的累计巡航航程。

千承辉13704364235

测试计量技术及仪器

49

基于物联网和华为云平台的环境监测采集系统设计

设计一个基于物联网和华为云平台的环境监测系统设计。

（1）系统能够实时对环境参数的实时采集，并将数据准确、及时传输到华为云平台。

（2）分析比较不同的物联网通信技术，采用NB-IOT或LoRa技术组建传感器数据采集网络。

（3）设计基于华为云平台的数据存储架构，线上人机接口显示实时采集数据。

千承辉13704364235

测试计量技术及仪器

50

高温梯度测量装置设计

由于深井下测量时仪器常处于高温环境，会引起电子芯片内部温度上升，性能退化，造成芯片可靠性降低。本题目将利用温度传感器，设计一个高温梯度测量装置，研究高温环境下对于系统及芯片性能的影响。

（1）分析高温环境温度梯度测量性能，选取最佳测量元件，设计合理的温度梯度测量方法；

（2）研究温度传感器的合理数据采集与存储方法，设计合理的数据采集方案，开发相关电路；

（3）对于高温井下测量仪器的可靠性试验方法进行调研，并结合温度可靠性试验测试要求，设计并开展温箱测试实验，探究高温环境下装置对于温度梯度的测量性能，并绘制出高温梯度图。

随阳轶

测试计量技术及仪器

65210310冯驭骁

51

震源结构、震源的控制方法

使用Anasys 或matlab软件进行仿真分析，设计一种可控震源激震器机械模型，

测试计量技术及仪器

52

基于人工智能的羊水过少合并胎儿窘迫和胎儿生长受限的风险预测研究

羊水过少是一种常见的妊娠并发症，可能导致不良妊娠结局，如胎儿窘迫、生长受限、早产等。传统的羊水过少风险预测方法可能存在一定的局限性，而人工智能技术的发展为更准确地预测羊水过少风险提供了新的途径。

（1）利用人工智能技术建立有效的风险预测模型，以提前识别合并不良妊娠结局的羊水过少风险。

（2）并为临床医生提供更准确的决策依据，以便及时采取干预措施，改善妊娠结局。

孙锋18626660379

检测技术与自动化装置

65210514吴骁

53

可控震源结构优化设计

研究内容：

可控震源作为一种重要的地球物理仪器，其能量最优输出是人们关注的焦点，本项目利用软件开展可控震源的结构分析，计算不同结构下可控震源的输出效果，对比得到可控震源的优化结构，为机械设计提供计算依据。

（1）使用Anasys 或matlab软件进行仿真分析，得到可控震源能量传输的数学模型。

（2）优化设计可控震源激震器机械模型，得到一种能量转换较高的机械结构。

基本技术指标要求：

输出信号失真度指标总谐波失真（THD）小于20%；

信噪比（SNR）大于70；

峰值信噪比（PSNR）大于30dB。

发挥部分及冲击指标：

输出信号失真度指标总谐波失真（THD）小于10%；

孙锋18626660379

测试计量技术及仪器

54

基于人工智能的SF6微量泄漏识别方法

SF6气体作为常用的绝缘介质，在电气设备中起着重要作用，但其在低温下易出现泄漏问题，本题目利用红外相机开展SF6泄漏监测，开展基于智能化算法的SF6气体泄漏识别方法研究。

（1）建立气体云团的扩散模型，分析SF6泄漏扩散的趋势；

（2）利用智能算法识别SF6泄漏轮廓，判定是否出现了泄漏；

孙锋18626660379

测试计量技术及仪器

55

基于双磁通门的基于神经网络的磁通门传感器误差校正方法

针对磁通门传感器在地磁场测量中的三轴不正交误差、零偏误差等影响磁场测量准确性问题，本题目拟对研发的三轴磁通门传感器的误差进行分析，建立误差理论模型，研究误差补偿校准方法及补偿技术。

（1）分析误差产生的原因，建立误差理论模型；

（2）研究误差校准方法，基于神经网络方法对误差进行校准，提高传感器磁场测量的准确性；

（3）开展实验测试，对传感器数据进行神经网络处理，降低三轴不正交性对测量结果的影响，验证校准方法的有效性。

万云霞

17767755737

测试计量技术及仪器

56

高精度网格化二维地磁图构建技术

研究内容：

针对二维地磁定位对地磁图的需求问题，本题目拟开展高精度网格化二维地磁图构建技术研究。分别从地磁三分量测量技术、高精度定位技术、数据网格化处理技术等方面开展相关研究，建立二维地磁图构建规范流程，为地磁定位提供高精度的标准数据库。

（1）设计位置、磁场测量实验方案；

（2）研究基于北斗差分定位技术的精确位置获取技术；

（3）研究基于三轴磁通门传感器的磁场采集技术；

（4）研究位置、磁场的网格化数据处理技术；

（5）开展实验测试，获取位置、磁场信息，建立地磁图，并评价地磁图精度。

基本技术指标要求：

（1）构建50m*50m区域范围的规则地磁图；

（2）单点地磁图磁场测量精度优于20nT。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）单点地磁图磁场测量精度优于10nT。。

万云霞

17767755737

测试计量技术及仪器

57

角度信息辅助的二维地磁匹配定位方法

研究内容：

针对地磁定位应用中二维地磁定位方法计算量大、定位精度低及实时性差等问题，本题目拟对相对成熟的一维地磁定位方法进行改进，分析角度信息在二维地磁定位中的辅助作用，并采用边界搜索策略进一步缩小匹配区域进而解决传统算法计算量大、实时性差的问题，研究二维地磁匹配定位技术及其应用效果。

（1）构建形状规则区域地磁图，作为地磁定位标准地磁数据库；

（2）研究定位时基于当前位置和航向信息的一维地磁图构建方法，为一维定位方法的应用提供多条一维待匹配地磁图；

（3）研究一维地磁信息条件下的DTW地磁序列匹配算法，提高地磁匹配定位的精度；

（4）开展实际场地实验测试，采集地磁图，并选定某条轨迹的磁场数据进行二维定位算法的验证。

基本技术指标要求：

（1）50m*50m区域范围内定位误差优于10m。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）50m*50m区域范围内定位误差优于7.5m。

万云霞

17767755737

测试计量技术及仪器

58

激光诱导击穿光谱结合机器学习的岩石样品定量分析算法设计

针对激光诱导击穿光谱技术（LIBS）分析速度快、原位实时性，多元素同时在线检测的特点，本题目旨在利用LIBS技术结合机器学习算法，设计一种高效、准确的岩石样品定量分析算法。

（1）搭建LIBS实验平台，对岩石样品进行光谱数据采集，选择合适的方法进行光谱数据预处理与特征提取。

（2）研究机器学习算法，根据岩石样品定量分析的需求，选择合适的机器学习算法，实现岩石样品中元素的定量分析。

（3）使用MATLAB/Python平台开发针对岩石中元素定量分析的上位机软件。

杨光

18643069182

测试计量技术及仪器

59

静脉显像自动入针装置设计

（1）多轴式龙门电机的组装与驱动：学习并了解单轴步进电机的驱动控制方法发，使用多种行程规格的电动位移平台组建龙门式步进电机结构，开发多轴电机的驱动控制软件，实现对龙门式步进电机的控制，为后续的其他功能开发基本的平台。

（2）自动入针避险功能设计：使用Solidwork软件设计入针固定装置，并使用3D打印机完入针固定装置的制作，同时结合贴片式压力传感器和电磁铁设计自动入针避险功能，通过实时判定贴片压力传感器反馈的压力值，来控制电磁铁的吸合与释放，从而确保入针失败时立刻停止入针。

（3）静脉定位算法：学习并掌握静脉血管显像仪、工业相机的基本驱动控制方法，在读取和保存图像数据的基础上，使用Matlab软件开发基于图像识别的静脉定位算法，并初步构建整机系统的坐标系，将定位到的静脉位置转为坐标系的坐标值；

（4）整机测试与优化：在多轴式龙门步进电机平台上，组装入针固定装置、静脉血管显像仪、工业相机，将多核心部件的驱动控制程序进行整合，并按照所设计的自动入针流程进行入针，并同时验证入针避险功能

杨光

18643069182

测试计量技术及仪器

60

基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的矿石自动对焦系统与定量分析

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术获得的光谱数据存在波动性，在检测表面不平整的样品时，由于焦点偏离导致光谱数据波动，进而影响元素定量分析的准确性。为了解决这一问题，设计LIBS自动对焦系统，确保在检测过程中样品表面处于焦深范围内，可以有效降低LIBS光谱的波动性，从而为后续的元素定量分析提供可靠的数据基础。

（1）LIBS系统光谱信号采集方法：深入学习并掌握LIBS光谱信号的采集方法，系统分析焦点偏离造成LIBS光谱波动的理论基础。通过LIBS技术对国标规定已知元素浓度的合金进行检测，初步探讨焦点偏离对光谱峰值强度的影响规律，为后续实验提供理论支持。

（2）自动对焦软硬件系统设计：深入学习并了解焦点偏离对LIBS光谱的影响后，进行变焦数据采集实验，证实焦点偏离会造成光谱波动理论分析的正确性。设计并开发自动对焦系统，自动调整样品位置以保证样品表面处在焦深范围内。降低LIBS光谱的波动性，为后续元素定量分析提供可靠的数据基础

（3）基于LIBS技术的元素定量分析：深入学习LIBS元素定量分析方法，基于自动对焦系统采集光谱数据并进行定量分析，验证自动对焦系统可以有效改善焦点偏离造成的LIBS光谱波动，能够为LIBS元素定量分析提供可靠的数据基础。

杨光

18643069182

测试计量技术及仪器

61

基于LIBS技术的发动机润滑油金属磨粒检测

学习并掌握LIBS技术在润滑油金属磨粒检测中的应用，建立适合的LIBS检测平台，并初步采集不同类型发动机润滑油中的金属磨粒光谱数据；

掌握光谱数据的预处理方法，包括去噪、背景扣除等，以提高光谱数据的准确性和可判别性；

研究不同金属磨粒在润滑油中的光谱特征，实现对金属磨粒的初步识别和分类；

探索基于LIBS技术的光谱信号增强方法，如改变激光参数、优化检测环境等，以提高金属磨粒的光谱峰值强度；

杨光

18643069182

测试计量技术及仪器

62

传送带表面物料高度识别与分选装置设计

采用传送带作为废旧金属分类过程中的物料传输装置时，通常需要根据物料高度调节检测装置的高度，并且完成分类识别后需要将不同种类的物料分别投放至不同的容器。本题目针对实际需求，研究物料高度识别装置与分选装置。

（1）分析题目要求，设计高度识别与物料分选装置的机械结构，按需完成设备选型；

（2）研究物料高度检测算法

（3）分析被测物料特点，开展物料分选装置控制程序设计。

杨光

18643069182

测试计量技术及仪器

63

基于FPGA的雷达时域信号实时增强处理算法与硬件设计

相干测风激光雷达为实现后向散射信号的相干多普勒频率探测，需要实现激光器脉冲触发与数据同步采集和快速傅里叶计算，本课题针对相干测风激光雷达数据采集处理流程，基于FPGA实现集成有脉冲触发信号生成、ADC数据采样和快速傅里叶计算能够直接输出不同距离门多普勒频谱数据数据采集板卡，在实现基本功能之后将在时序信号上利用滤波降噪算法增强测风激光雷达数据质量。

（1）根据功能要求设计FPGA外围电路，实现时钟同步的ADC,DAC模块，实现数据网口或串口通讯模块传出频谱数据以验证结果正确性。

（2）根据测风激光雷达数据处理流程，利用FPGA编程实现ADC采集的时序数字信号，按照不同距离门和距离分辨率要求进行单距离门数据打包模块。

（3）基于FPGA编程实现对打包的数据进行快速傅里叶计算模块求取各距离门的周期图。

（4）基于FPGA编程实现不同脉冲对应距离门周期图数据多脉冲叠加求和模块。

（5）基于FPGA编程利用串口和网络通讯协议实现数据结果传出模块。

（6）利用信号发生器、示波器逐步验证ADC,DAC,FFT等模块的可行性和正确性。

（7）在基本功能实现并验证完成后，基于FPGA编程开发时序信号滤波降噪预处理模块，提高信号质量。

（8）进行试验并对比有无时序预处理模块前后的信号质量。

张洋

18843179246

检测技术与自动化装置

64

光纤液位传感器设计

针对光纤传感器体较小、重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰、灵敏度高，易于实现被测信号的远距离监控等优点，特点，本题目利用裸光纤全反射通信原理，设计一种低成本的光纤液位传感器。

（1）搭建光纤液位传感系统监测模型；

（2）对液位传感器性能进行测试。

（3）实现LABVIEW软件开发液位动态显示、报警等功能

仲志成

18643118707

测试计量技术及仪器

65

基于磁传感器的输送带金属探测系统设计

针对光纤磁场传感器本证防爆的特点，本题目利用光纤磁传感器，设计一种轻便型的输送带金属探测系统，研究光纤磁传感器的数据采集和处理技术。

（1）分析光纤光栅传感原理，设计开发磁传感探头；

（2）研究光纤磁场传感器的数据采集方法，分析和评估探测距离对磁测性能的影响，设计合理的数据采集方案，开发数据采集装置。

（3）开展室内探测实验，验证金属探测系统对磁性目标体的探测性能。

仲志成

18643118707

测试计量技术及仪器

本题目已选择

65210102李楠

66

基于STC89C52单片机的智能新风系统设计

针对我国的新风系统市场混乱不堪，大部分新风系统因缺乏核心技术，不得不高价引进国外技术，导致售价奇高的现状，本题目利用STC89C52单片机为主控模块，设计一种低成本的智能新风系统，为新风系统的核心电路提供了一种极具经济性的解决方案。

（1）采用单片机作为控制核心，设计合适的电路结构和连接方式，实现基本的新风系统；

（2）研究采集室内环境参数传感器的数据采集方法，分析和评估室内环境因素对传感器性能的影响，设计合理的数据采集方案，开发数据采集装置。

（3）开展室内新风系统实验，验证主控模块控制性能

仲志成

18643118707

测试计量技术及仪器

本题目已选择

65210707于欣怡

67

单通道节点地震数据采集系统设计

基于微控制器STM32U575和地震数据采集芯片ADS1288，设计实现一种单通道节点地震数据采集系统，主要内容包括：

（1）采集系统整体方案设计及搭建；

（2）FreeRTOS操作系统及FatFs文件系统移植；

（3）ADS1288驱动及采集软件设计；

（4）开展样机实验，测试系统性能指标。

张林行

15948393188

测试计量技术及仪器

本题目已选择65210314

侯雯瀚同学

68

基于非结构有限元的时间域长导线源三维数值模拟程序设计

长导线源是瞬变电磁法探测仪器常用的发射源。本题目针对长导线源三维数值模拟问题，基于非结构有限元技术设计一种数值模拟模拟程序，实现复杂地质结构下的高效数值模拟。

（1）基于时间域麦克斯韦方程组与有限元理论推导离散控制方程；

（2）研究数值模拟中的网格剖分方法，实现三维复杂地质结构的四面体网格剖分；

（3）基于复杂地质结构与有限元离散控制方程实现时间域长导线源三维数值模拟程序设计。

黄兴国

18217087747

测试计量技术及仪器

69

基于物理驱动的时间域电磁响应数值模拟程序设计

本研究基于物理驱动模型解决时间域电磁响应数值模拟问题。将麦克斯韦方程组直接融入到模型的损失函数中，利用物理法则对数学模型进行指导，从而提高模型泛化能力，实现物理驱动的数值模拟方法。

（1）编写程序实现基于有限差分的时间域电磁响应数值模拟方法；

（2）研究物理信息神经网络的运行原理，选取适用于电磁响应数值模拟特性的网络结构并推导基于麦克斯韦方程组的损失函数；

（3）以有限差分方法求得的电磁响应作为输入，对物理信息神经网络进行训练实现时间域电磁响应数值模拟。

黄兴国

18217087747

测试计量技术及仪器

70

杆塔接地装置冲击特性仿真分析

拟解决基于CDEGS软件的杆塔接地装置冲击特性的仿真分析，建立单根水平接地体/单根垂直接地体/口字形接地体/四角放射形接地体等常用杆塔接地体的仿真模型，研究土壤电阻率及接地体自身结构对各接地体的频谱响应特性的影响，模拟现场测量布线方式的仿真模型，探究电流极引线与电压极引线夹角的最佳工程值。

（1）分析当前杆塔接地装置安全性能的评估方法以及在接地体冲击散流规律。

（2）基于国际公认软件CDEGS中的HIFREQ工程模块，建立常用典型杆塔接地体的仿真模型。

（3）研究土壤电阻率对各类接地体的频谱响应特性的影响，研究接地体自身结构对各类接地体的频谱响应特性的影响。

（4）模拟现场测量布线方式的仿真模型，探究电流极引线与电压极引线夹角的最佳工程值。

基本技术指标要求：

（1）接地网为10m×10m，网格不大于0.5m。

（2）典型杆塔接地体的仿真模型计算得到的接地电阻值与实测偏差不大于20%。

（3）接地体冲击接地阻抗仿真与理论分析偏差不大于10%。

李刚

18186883264

检测技术与自动化装置

71

基于极端梯度提升算法的无创血压预测设计

由于极端梯度提升算法具有高效性、准确性和抗过拟合能力，本题目利用极端梯度提升算法，设计一个基于极端梯度提升算法的血压预测模型，研究极端梯度提升算法的血压预测性能。

（1）收集下载MIMIC数据集中有关无创血压相关的生理信号，如心电图（ECG）、光电容积脉搏波（PPG）等，对收集的信号进行消噪、标准化等预处理，提取与血压相关的特征参数。

（2）设计XGBoost血压预测模型，研究贝叶斯优化超参数（弱学习器（决策树）的数量、每棵决策树的最大深度）

（3）开展血压预测实验，验证该模型对血压的预测性能，分析误差来源及可能的改进方向。

李美娜

15584333671

测试计量技术及仪器

72

基于长短期记忆网络的无创血压预测设计

由于长短期记忆网络可以防止梯度消失，还拥有记忆能力和长距离依赖处理能力，使用注意力机制，可以更好的提升特征提取的能力。本题目利用长短期记忆网络和注意力机制，设计一个基于注意力机制的双向长短期记忆网络的血压预测模型，研究基于注意力机制的长短期记忆网络的血压预测性能。

（1）收集下载MIMIC数据集中有关无创血压相关的生理信号，如心电图（ECG）、光电容积脉搏波（PPG）等，对收集的信号进行消噪、标准化等预处理，提取与血压相关的特征参数。

（2）构建LSTM模型，设计适合无创血压预测的网络结构，确定输入层、隐藏层和输出层，利用双向长短期记忆网络的优势，设计血压预测模型。

（3）开展血压预测实验，验证该模型对血压的预测性能。

李美娜

15584333671

测试计量技术及仪器

73

基于支持向量机的无创血压预测设计

由于支持向量机具有良好的泛化能力，对噪声和异常值具有一定的稳定性，本题目利用支持向量机，设计一个基于支持向量机的血压预测模型，分析支持向量机的血压预测性能。

（1）收集下载MIMIC数据集中有关无创血压相关的生理信号，如心电图（ECG）、光电容积脉搏波（PPG）等，对收集的信号进行消噪、标准化等预处理，提取与血压相关的特征参数。

（2）根据支持向量机的基本原理、模型结构和算法，选择合适的核函数（如线性核、径向基核等）以适应数据特性，设计出基于支持向量机的血压预测模型。

（3）开展血压预测实验，验证该模型对血压的预测性能。

李美娜

15584333671

测试计量技术及仪器

74

基于卷积神经网络的无创血压预测设计

卷积神经网络是深度学习的代表算法之一，可以自动从具有网络拓扑的高维原始数据中提取特征，本课题利用卷积神经网络，设计血压预测模型，分析卷积神经网络的血压预测性能。

（1）收集下载MIMIC数据集中有关无创血压相关的生理信号，如心电图（ECG）、光电容积脉搏波（PPG）等，对收集的信号进行消噪、标准化等预处理，提取与血压相关的特征参数。

（2）构建适用于无创血压预测的卷积神经网络模型，设计网络层的配置，以充分提取时间序列信号中的特征。控制卷积神经网络模型的参数数量，避免过拟合，确保模型在可接受的复杂度下能良好预测。

（3）开展血压预测实验，验证该模型对血压的预测性能。

李美娜

15584333671

测试计量技术及仪器

75

基于Transformer模型的无创血压预测设计

本题目利用人体生理信号作为输入，设计transformer网络模型来预测血压波形，进而计算出收缩压及舒张压。

（1）收集下载MIMIC数据集中有关无创血压相关的生理信号，如心电图（ECG）、光电容积脉搏波（PPG）等，对收集的信号进行消噪、标准化等预处理，提取与血压相关的特征参数。

（2）设计transformer编码器进行特征提取，输出ABP波形。

（3）开展血压预测实验，验证该模型对血压的预测性能。

李美娜

15584333671

测试计量技术及仪器

76

基于先验深度信息的稠密化网络设计

随着增强现实、自动驾驶和机器人等应用的快速增长，密集深度感知(即估计到相机的每像素距离)对于3D任务至关重要。然而，由于目前硬件的限制，直接测量密集深度图仍然很困难。LiDAR或SfM测量的深度通常是稀疏的，这对于场景重建和机器人抓取等实际应用来说是不够的。深度补全即从稀疏估计密集深度图利用同步彩色图像进行深度测量是一种很有前途的解决方案，它具有从不同模态数据中获取互补信息的优势。该任务的一个关键挑战是如何有效地处理不规则采样的稀疏深度点。

（1）搭建一种图像语义信息表达方式，将图像特征与激光雷达特征有效融合，用语义信息来辅助激光雷达点云稠密化，确保边界信息平滑过渡。

（2）搭建一个基于图像和激光雷达的深度信息稠密话深度学习方法。

刘洋

18686441864

检测技术与自动化装置

77

基于非极线矫正的双目立体匹配网络设计

针对现有的双目立体匹配方法是基于极线矫正的方法，该种方法在极线矫正过程中存在标定误差、透视变换失真、大基线效应导致图像失真、增加计算的复杂度问题。本题目采用非极线矫正的方法设计一种高效、轻量的双目立体匹配方法。

（1）分析极线矫正过程中存在的问题，并通过详细的说明极限矫正中存在的具体问题；

（2）对极线矫正完成得数据集进行反极线矫正，形成非极线矫正得的数据集。

（3）根据非极线矫正数据集搭建深度学立体匹配网络，并对立体匹配网络进行调优处理。

刘洋

18686441864

检测技术与自动化装置

78

低频磁场传感技术方案优化设计（适合学习基础较好、热爱研究的学生

大地电磁法测量DC-1000Hz宽频信号时，面临感应式磁传感器低频性能有限，而磁通门传感器在较高频段噪声增大，需要研究两种磁传感器的频带特性影响因素，确定最佳结合点，并设计优化方案。具体如下。

（1）感应式磁传感器的频带特性影响因素分析及优化方案研究

（2）磁通门的频带特性影响因素分析及优化方案研究

（3）两种传感器的融合方案设计

刘长胜

15044005943

测试计量技术及仪器

79

基于三轴线圈的电性源空中磁矢量场精确测量方法研究（适合学习基础较好、热爱研究的学生）

地空频率域电磁法测量空中磁场矢量时，精确度受三轴线圈方位角误差的影响，以及不同分量相互耦合的影响。需要研究非完全正交时如何精确测量空中磁场三个分量。

（1）地空频率域电磁法空中磁场矢量特征分析

（2）正交度对线圈测量准确性（互扰）的影响分析

（3）三轴线圈正交度影响的控制方案设计（装置结构、角度误差控制）

（4）非正交线圈测量数据的矢量场换算校正方法研究

刘长胜

15044005943

测试计量技术及仪器

80

基于MCMC算法的地面磁共振全波信号参数提取方法设计

本课题拟解决全波磁共振信号中工频噪声的抑制问题，基于马尔科夫链蒙特卡洛算法(MCMC)，对MRS全波信号进行工频噪声抑制、特征参数提取等工作。

（1）研究MCMC算法原理和噪声抑制流程；

（2）运用MCMC算法实现MRS信号中的工频噪声抑制和MRS信号提取。

万玲

18946573933

检测技术与自动化装置

81

基于卷积神经网络的瞬变电磁反演方法设计

本课题拟解决传统瞬变电磁反演方法对初始模型依赖性强、反演层数难以确定等问题，基于卷积神经网络算法，完成瞬变电磁数据反演，得到电阻率分布。

（1）研究瞬变电磁探测原理及设计反演方案；

（2）训练卷积神经网络，实现瞬变电磁反演，得到电阻率分布。

万玲

18946573933

检测技术与自动化装置

82

基于FMD算法的地面磁共振噪声抑制方法设计

本课题拟解决地面磁共振信号中噪声干扰严重问题，基于特征模态分解算法(FMD)，对地面磁共振信号进行噪声抑制工作。

（1）研究FMD算法原理和噪声抑制流程；

（2）运用FMD算法实现磁共振信号中的噪声抑制。

万玲

18946573933

检测技术与自动化装置

本题目已选择65210706刘怡菲同学

83

基于Parker算法的三维地面重力波数域正演计算

本课题拟解决传统三维重力正演计算效率低的问题，基于波数域推导三维地面重力异常计算公式，运用Parker算法实现三维地面重力快速正演计算。

（1）研究重力正演原理和波数域计算方法；

（2）运用Parker算法实现重力异常波数域计算。

万玲

18946573933

检测技术与自动化装置

84

基于微震监测的矿井突水预测方法设计

针对传统矿井突水预测方法依赖间歇性的地质勘查和历史数据，难以实时反映潜在风险的问题。本题目拟实现一种基于微震监测的矿井突水预测方法，该方法首先使用基于到时的微震震源定位方法确定微震震源位置，随后采用DBSCAN算法对微震事件进行空间聚类，之后通过RANSAC算法定位这些集群中的断层平面，确定煤矿底板中的潜在突水区域。

（1）实现基于到时的微震震源定位方法，确定微震震源位置；

（2）实现DBSCAN算法对微震事件进行空间聚类，通过设置合适的半径参数和最小样本数，将微震事件划分为不同的空间集群；

王俊秋

13604427136

测试计量技术及仪器

85

基于深度学习的地震记录波至时刻拾取方法设计

地震波信号在不同的地质条件和观测环境下会有很大的变化，针对传统长短时窗方法容易受到噪声的干扰，对于复杂的地震波信号可能难以准确拾取，尤其是人类活动等原因引起的脉冲型信号可能会导致其产生大量的误识别。本题目拟实现一种基于深度学习的地震记录波至时刻拾取方法，该方法使用深度学习网络框架，经过大量数据的训练，能够学习到各种不同情况下的地震波特征，从而更准确地拾取地震波至，减少因信号复杂性导致的误差。

（1）实现基于CNN的地震记录波至时刻拾取方法研究；

（2）实现改进的CNN地震记录波至时刻拾取方法研究；

（3）利用实现的CNN与改进的CNN网络模型对地震记录波至时刻进行拾取，并与传统长短时窗方法针对波形拾取准确率进行对比。

王俊秋

13604427136

测试计量技术及仪器

86

基于深度学习的稀疏地震数据恢复方法设计

研究内容：

传统的地震数据采集方法往往需要高密度的采样，以保证数据的准确性和完整性。而利用地震检波器进行动态采样率调整，即在噪声段使用低采样率fl采集数据，在有效信号段使用高采样率fh采集数据，可以减少无效数据的记录，但是也可能导致部分有效信号以fl采样率进行采集，需要恢复为fh采样率下的数据。本题目以应对此采集方式产生的问题，拟实现一种基于深度学习的稀疏地震数据恢复方法设计，该方法使用低采样率fl下采集数据做为输入，原始高采样率fh下采集数据做为输出，搭建深度学习网络框架，经过大量数据的训练，能够学习到各种不同采样比例下地震波形与原始波形的差异，从而更准确地恢复稀疏数据，该方法的成功设计可以指导地震检波器进行动态数据采样。

（1）实现基于循环神经网络RNN的稀疏地震数据恢复方法设计；

（2）实现改进的RNN的稀疏地震数据恢复方法设计；

（3）利用实现的RNN与改进的RNN网络模型对稀疏地震数据进行恢复，并在不同采样率下采集的数据进行恢复对比。

基本技术指标要求：

以恢复信噪比和恢复误差做为评价指标。

fl:fh = 1:2 时恢复信噪比>25db；恢复误差<0.2；

fl:fh = 1:4 时恢复信噪比>15db；恢复误差<0.4。

课题的发挥部分及冲击指标：

fl:fh = 1:2 时恢复信噪比>30db；恢复误差<0.1；

fl:fh = 1:4 时恢复信噪比>20db；恢复误差<0.2。

王俊秋

13604427136

测试计量技术及仪器

87

直升机时间域电磁系统高精度电流源设计

针对直升机时间域电磁系统中一次磁场抵消的难题，本题目针对性的设计了一种高精度电流源，研究三轴同步电流源。

（1）研究基于感性负载的恒流源，开发一套三分量同步恒流源；

（2）利用已有磁传感器，实时测量剩磁情况并与反馈调节电流源输出；

（3）和已有电流源进行对比实验，标定电流源。

王言章

13504420027

测试计量技术及仪器

88

复杂地形ATEM数据高程矫正

针对复杂地形ATEM系统平台飞行高程变化剧烈导致数据一致性差的问题，本题目针对性设计合理的复杂地形ATEM数据调整方案，研究复杂地形高程矫正算法

（1）分析复杂地形高程剧烈变化对ATEM数据影响；

（2）研究复杂地形ATEM数据高程调整方法，将不同测线调节到统一高程水平下；

（3）结合ATEM已有测线调平方法，对比体现高程矫正前后数据调平效果。

王言章

13504420027

测试计量技术及仪器

89

基于高精度分流器的直升机时间域电磁发射电流传感装置设计

针对直升机时间域航空电磁探测系统电流数据高精度采集问题，研究采用高精度分流器实现双极性电流波形高精度采集。

（1）分析分流器上功率损耗，选择合适高精度分流器；

（2）设计低噪声仪用放大器。

（3）开展发射电流波形传感对比实验，验证基于高精度分流器的电流传感器性能。

王言章

13504420027

测试计量技术及仪器

90

直升机时间域电磁双波形发射系统设计

针对直升机时间域航空电磁探测系统浅部信息探测问题，研究采用激发大梯形波与小三角波相结合实现深浅兼顾的直升机时间域电磁探测效果。

（1）理解并分析直升机时间域电磁发射系统；

（2）设计双波形发射系统控制逻辑，实现大梯形波与小三角波组合发射；

（3）研究电流震荡消除技术，实现大梯形波与小三角波电流无过冲无震荡。

王言章

13504420027

测试计量技术及仪器

91

基于嵌入式系统的航磁辅助信息收录仪

在航磁测量过程中，除了准确的地球磁场值，位置、高度、姿态等信息的获取同样重要，本题目利用嵌入式系统，设计一种轻便型的航磁辅助信息收录仪，研究模拟电压采集、数据同步、差分定位等技术。

（1）分析磁通门传感器输出模拟信号的特性，研究多通道高精度同步模拟信号采集方法，设计采集方案；

（2）分析惯导、高度计和定位模块输出数字信号的特性，研究多通道同步数字信号采集方法，设计采集方案；

（3）开发航磁辅助信息收录仪，开展移动探测实验，验证收录仪的性能。

王言章

13504420027

测试计量技术及仪器

92

基于乒乓机制的遥感图像高速传输地检软件设计

针对整机装调完成的遥感相机，需要整机指标测试，其中图像质量作为一个重要评价指标，需要实时将遥感相机图像高速接收，且不可以丢数据，这同时也是对地检系统性能的检测，从地检软件设计上有几个注意事项：

（1）分析图像传输速率，从而评估地检系统是否满足图像实时接收的性能；

（2）在设计软件时候，需要考虑多线程，并针对多线程之间通讯做好信号量控制；

（3）在多线程设计时候，需要针对图像大小开辟内存，涉及到乒乓机制的操作，需要提前定义好内存大小，并且考虑指针设计，防止内存泄漏；

张帆

15948724817

测试计量技术及仪器

93

大视场相机四通道图像高速传输及预处理软件设计

针对大视场相机，在无人机上飞行时需要实时传输图像，并将原始图像存储在无人机的固态盘中，并做好预处理操作，需要实时将相机图像高速接收，且不可以丢数据，从软件设计上有几个注意事项：

（1）分析图像传输速率，从而评估硬件系统是否满足图像实时接收的性能；

（2）在设计软件时候，根据数据包传输时的帧头和帧尾判别每一张图像的数据内容，然后使用Opencv对图像调整成5192*5192大小；

（3）在多线程设计时候，需要针对图像大小开辟内存，需要提前定义好内存大小，并且考虑指针设计，防止内存泄漏；

张帆

15948724817

测试计量技术及仪器

94

基于深度学习的颈缩缺陷检测系统设计

本课题设计并开发一个基于深度学习的颈缩缺陷检测系统，实现对生产线上铸件的缺陷进行在线实时检测与自动识别。

（1）颈缩缺陷的特征分析。分析颈缩缺陷在不同材料、成型工艺下的表现特征，收集典型的颈缩缺陷数据集，提取与其相关的关键特征。

（2）深度学习模型设计。选择适合的深度学习架构，针对颈缩缺陷数据进行训练。

（3）实时检测与优化。结合工业相机的数据流，设计模型的推理优化机制，实现对生产线上的铸件进行实时的缺陷检测。

（4）上位机界面设计与展示。设计并开发上位机界面，实现对检测结果的实时显示与记录。

（5）在生产线上进行在线测试，使用多批次真实铸件样本，验证系统在动态条件下对颈缩缺陷的实时检测效果。

张冠宇

17808077691

检测技术与自动化装置

95

基于结构光的一体化铸件表面缺陷检测系统设计

本课题以大尺寸一体化铸件为对象，设计一个基于结构光的铸件表面缺陷检测系统，利用三维结构光技术对一体化铸件表面进行高精度扫描，获得三维点云数据，并结合缺陷检测算法，实现对表面缺陷的自动化检测。

（1）结构光三维重建。调研线结构光和面阵结构光的测量成像原理，选取合适的结构光设备，计算铸件表面的三维点云。

（2）点云拼接。调研并分析现有的点云拼接方法，选择合适的拼接方法，将多个局部扫描得到的点云数据拼接成完整的三维模型。

（3）缺陷识别算法。基于表面形状异常，设计特征提取方法，区分正常区域和缺陷区域。

（4）针对多批次真实一体化铸件样本，利用缺陷检测算法对铸件表面三维点云进行检测，进行算法验证和性能评估。

张冠宇

17808077691

测试计量技术及仪器

96

海底地震仪姿态校正方法

海底地形和洋流环境复杂，在海底地震仪（OBS）布设和长时间连续工作过程中存在倾斜、方位角失准问题，对三分量地震数据记录质量产生关键性影响。为此需要对三分量数据进行姿态校正，主要研究内容如下：

（1） 基于姿态传感器的OBS姿态测量技术。选择合适的姿态传感器进行姿态的实时测量与存储。

（2） OBS姿态校正技术研究。利用姿态数据对仪器记录的三分量地震数据进行坐标变换，将数据变换为标准地震仪的坐标系统。

（3） OBS水平方位角校正。仪器在下沉过程中会发生水平旋转，需要利用算法对水平方位角进行校正。

张怀柱

13500813233

测试计量技术及仪器

97

海底地震仪时间校正方法

海底地震仪（OBS）记录的地震数据的时间准确性对于地震研究至关重要。准确的时间信息能够帮助确定地震事件的先后顺序、震源的时空定位以及地震波传播速度等诸多关键因素。如果时间出现偏差，不同海底地震仪之间的数据就无法有效同步，会导致在分析地震事件的时空分布和地震波特征时出现错误。主要研究内容如下：

（1） 基于北斗/GPS的恒温晶振的时间频率校正。OBS在投放前和回收时，分别与北斗/GPS授时比较，确定恒温晶体因自身漂移产生的钟差；

（2） 基于背景噪声互相关技术的时间校正的验证。对两台OBS的背景噪声数据进行互相关计算，可对OBS进行时间校正或者验证其它校正方法的可靠性。

张怀柱

13500813233

测试计量技术及仪器

98

基于280049C和DRV8320RS的永磁同步直线电机控制系统设计

永磁同步直线电机具有高精度、高速度、长寿命的特点，是高速高效输配系统的核心部件。本题目针对高速高效输配系统中的永磁同步电机，搭建一套基于Ti公司的280049C核心控制芯片和DRV8320RS驱动模块的永磁同步直线电机控制系统，利用搭建的控制系统，实现基于PID算法的永磁同步直线电机的高精度、高速度控制。

（1）建立永磁同步直线电机的电磁-动力学模型，掌握其控制系统及驱动模块的基本原理和设计方法；

（2）基于Ti系列DSP和驱动模块，搭建实验平台，设计并调试基于280049C和DRV8320RS的永磁同步直线电机控制系统；

（3）优化基于PID算法的直线电机控制策略，通过实验调整PID参数，优化控制性能。

基本技术指标要求：

张扬

17643136676

测试计量技术及仪器

本题目已选择65210207张烨

99

基于数据扩充的磁共振小样本学习算法设计

针对核磁数据测点少、采集耗时长，数据样本少的问题，本题目设计一种适用于磁共振数据扩充的小样本学习算法，获取充足的高质量数据用于深度学习降噪网络的训练，提升深度学习正确率、精度等能力指标。

（1）分析真实磁共振噪声数据特征，建立小样本训练集，实现基于卷积神经网络的磁共振降噪算法；

（2）设计适用于磁共振数据扩充的小样本学习算法，获取与有限真实噪声数据概率分布接近的模拟噪声数据，用于降噪网络的训练；

（3）开展对比实验，验证基于扩充数据训练集与基于小样本数据训练集的网络降噪性能。

张扬

17643136676

测试计量技术及仪器

本题目已选择24211014张博禹

100

基于多尺度注意力特征融合网络的磁共振噪声抑制算法设计

利用注意力机制对不同重要程度的信息赋予不同的权重能使网络更有效地学习信号和噪声特征的优势，本题目设计一种多尺度注意力特征融合网络，抑制干扰磁共振信号的三种典型噪声，进一步增强磁共振地下水探测技术在复杂噪声环境下的适用性。

（1）分析磁共振信号和三种典型噪声特征，构建数据量大且质量好的信号集和噪声集用于网络训练；

（2）设计多尺度注意力特征融合网络，采用并行多尺度的思想进行不同尺度特征提取，学习更加丰富的信号和噪声信息，利用损失函数对网络参数进行优化训练；

（3）开展模拟数据和实际野外磁共振数据处理实验，分析并验证所设计的算法对噪声的抑制效果。

张扬

17643136676

测试计量技术及仪器

本题目已选择65210630黄奕晨

101

磁共振多源噪声分类识别算法设计

针对实际采集的磁共振信号受多源噪声干扰，依据噪声类别依次处理易损失有效信号信息的特点，本题目通过分析磁共振噪声特征，设计一种针对磁共振多源噪声分类识别算法，为科学进行磁共振数据预处理提供依据。

（1）分析典型磁共振噪声特征，采用有效手段对数据进行预处理，准确提取噪声特征；

（2）设计合理的噪声分类识别方案，有效识别噪声特征，对不同类别的噪声进行分类；

（3）开展数值仿真和野外实测数据处理实验，通过噪声分类的准确率验证设计方案的可行性和算法性能。

张扬

17643136676

测试计量技术及仪器

102

基于无监督学习的磁共振自旋回波信号提取算法设计

针对实际场地磁共振自旋回波信号标签少、难获取，有监督学习方式在实际应用中受限的特点，本题目通过从数据中挖掘有价值的信息，设计一种无监督学习算法进行磁共振自旋回波信号提取，提升深度学习对实际信号的处理能力。

（1）分析磁共振自旋回波信号产生机理和噪声干扰特征，建立数据集；

（2）设计合理的无监督学习方案，搭建网络框架，并设计损失函数进行模型训练，确定并优化模型参数；

（3）设计验证实验，多角度分析所设计算法的有效性。

张扬

17643136676

测试计量技术及仪器

103

基于双磁通门的无人机总场磁梯度仪设计

针对磁通门传感器成本低、重量轻，适用于小型旋翼无人机搭载的特点，本题目利用两个磁通门传感器，设计一种轻便型的总场磁梯度仪，研究两个磁通门传感器的同步数据采集技术。

（1）分析总场梯度测量性能，设计梯度最佳基线距离，设计开发磁梯度探头；

（2）研究磁通门传感器的多通道同步数据采集方法，分析和评估采集精度对磁测性能的影响，设计合理的数据采集方案，开发数据采集装置。

（3）开展移动探测实验，验证总场磁梯度仪对磁性目标体的探测性能。

赵静

13944944825

测试计量技术及仪器

104

磁梯度张量定位软件设计

设计一套运动平台磁梯度张量定位软件，实现磁梯度测量数据导入、回调与保存、磁梯度张量分量磁图显示、磁性目标位置标示功能。

（1）设计软件系统数据导入、回调与存储模块，实现数据文件的基础操作

（2）设计软件系统的磁图显示模块，实现磁梯度张量分量的磁图绘制与显示，具体内容包括：原始数据的预处理如滤波、去噪等，提高数据信噪比；预处理后数据的磁图绘制与展示。

（3）设计软件系统的磁性目标位置标示模块，实现可能存在磁性目标位置的标示，具体内容包括：基于磁梯度张量的磁性目标定位算法设计。在磁梯度张量分量磁图中进行磁性目标位置标示。

赵静

13944944825

测试计量技术及仪器

105

油气井声波探测仪信号采集模块设计

在油气井实际的固井过程中，固井胶塞的位置信息不易确定，而为了能够快速精准地定位固井胶塞，需要对油气井中的声波信号进行采集。针对声传感器高灵敏度、实时监测的特点，本题目利用嵌入式微处理器和声传感器，设计一个小型的声波探测仪，实现声波信号采集、存储以及数据显示功能。

（1）分析声信号通信原理，研究声波探测仪的信号采集方法；

（2）设计合理的信号采集方案，并通过上位机实现信号采集、存储以及数据显示。

（3）结合实验室现有仪器开展探测实验，验证声波探测仪的信号采集、存储以及数据显示性能。

赵静

13944944825

测试计量技术及仪器

106

油气井声波探测仪通信模块设计

在油气井实际的固井过程中，固井胶塞的位置信息不易确定，而为了能够快速精准地获取固井胶塞位置信息，需要在油气井中进行声波通信。针对声传感器高灵敏度、实时监测的特点，本题目利用嵌入式微处理器和声传感器，设计一个小型的声波探测仪，研究声波探测仪的信号通信技术。

（1）分析声信号通信原理，设计最佳通信信号方式；

（2）研究声波通信仪的信号通信方法，分析和评估油气井环境中对信号通信的影响，设计合理的信号通信方案，开发信号通信装置。

（3）结合实验室现有仪器开展通信实验，验证声波探测仪的通信性能。

赵静

13944944825

测试计量技术及仪器

107

全景相机光学系统设计及图像拼接仿真

针对大视场成像需求及特点，完成全景相机光学系统的设计及成像质量评价，基于多台相机拍摄图像，实现全景图像的拼接。

朱杨

17808060218

测试计量技术及仪器

已选

108

动态光环境下人眼视觉感知特性仿真软件设计

针对外部环境的光照环境动态变化的需求及特点，完成人眼明暗视觉特性的仿真分析，并实现软件界面的交互。

朱杨

17808060218

测试计量技术及仪器

已选

109

基于区间干扰观测器的航天器姿态控制系统设计

由于卫星姿态动力学建模的复杂性、各种不确定性和空间干扰的存在，现有的传统控制方法性能受限。设计一种带有干扰补偿的新型敏捷卫星姿态控制方法，实现航天器快速机动和高精度控制。

（1）以卫星姿态欧拉角为状态变量，建立卫星姿态机动过程中的姿态动力学及运动学的控制系统模型。

（2）以建立的控制系统模型为基础，设计一种区间干扰观测器，实现对空间环境干扰力矩的估计。进一步，设计控制律来实现干扰的补偿和姿态机动。

（3）通过simulink仿真平台，构建仿真验证场景，验证本文区间干扰观测器和控制器设计方法的效果和性能。

范国伟

13756465788

测试计量技术及仪器仪器仪表工程

110

基于迭代学习观测器的航天器姿态机动的主动容错控制方法

针对惯量不确定性、反作用飞轮安装偏差、故障以及外部干扰等因素，航天器在执行姿态机动任务时可能无法快速而稳定地达到预期状态。本课题基于迭代学习观测器，设计一种航天器姿态机动的主动容错控制方法。

（1）以卫星姿态四元数为状态变量建立航天器姿态动力学及运动学模型，分析反作用飞轮故障原因并建立故障模型。

（2）研究航天器姿态机动的主动容错控制方法，设计合理的容错控制方案。

设计迭代学习观测器完成集总故障量估计，进一步基于估计量设计容错控制器。

（3）通过Simulink仿真平台，构建仿真验证场景，验证设计的迭代学习观测器和容错控制器设计方法的效果和性能。

范国伟

13756465788

测试计量技术及仪器仪器仪表工程

111

基于星敏感器和陀螺的高精度卫星姿态确定方法

利用星敏感器测量精度高和陀螺仪输出频率高的特点，本课题结合星敏感器和陀螺仪两种航天器姿态测量敏感器，设计一种高精度姿态确定系方法。研究以两个姿态敏感器测量结果为输入，姿态角估计结果为输出的姿态确定算法。

（1）分析姿态敏感器测量原理，设计合理的测量模型；

（2）建立航天器姿态运动学方程，结合设计的姿态敏感器测量模型建立航天器姿态确定的状态空间方程，并设计以卡尔曼滤波算法为基础的姿态确定算法；

（3）基于Simulink，开展姿态估计仿真，验证所设计的航天器姿态确定算法在不同仿真条件下的性能。

范国伟

13756465788

测试计量技术及仪器仪器仪表工程

112

VLF电磁信号接收机

针对中国周边大功率发射源产生的极弱甚低频电磁信号高精度观测难题，研制基于软件无线电技术(SDR)的甚低频(VLF)电磁信号接收机，结合外置宽频天线，可接收来自中国国内及周边的大功率VLF台站的信号(俄罗斯RA1站11.9kHz、日本JJI站22.2kHz、澳大利亚NWC站19.8kHz和美国NAA2站24kHz)。

（1）针对目标台站频率，确定接收机硬件架构并给出解决方案；

（2）设计并制作数字接收机，能够捕获指标范围内台站信号；

（3）能够将台站信号按预定通讯协议以USB总线传至上位机并显示。

嵇艳鞠

陈彦蓉

测试计量技术及仪器

113

高温超导量子干涉器仿真设计

针对现有SQUID设计依赖简化的经验公式而导致设计误差和缺陷等问题，本题目将开展结合数值计算和软件仿真的SQUID特性仿真研究，为更深入地理解SQUID特性和优化SQUID的设计方法提供指导。

（1）推导约瑟夫森基本方程，搭建仿真环境；

（2）开展SQUID器件建模，建立磁场源，进行SQUID器件仿真；

（3）研究迈斯纳效应、超导屏蔽电流和超导垫圈电感等对SQUID特性的影响，总结合适的仿真参数。

嵇艳鞠

王籽言

测试计量技术及仪器

114

SOUID-TEM移动平台运动噪声抑制方法

针对SQUID传感器移动平台系统在非固定位置测量过程中，磁场目标信号包含具有低频、大振幅、非周期性特点的运动噪声，为限制SQUID应用的主要因素，提出优化算法准确去除SQUID传感器运动噪声。

（1）分析运动噪声能量特点、频段范围；

（2）介绍方法构建原理；

（3）开展移动探测实验，去除移动平台测量下运动噪声，验证方法的有效能。

嵇艳鞠

17743049948

测试计量技术及仪器

115

一款多用途计量校准软件的设计与实现

基于LabVIEW虚拟仪器软件和MySQL数据库，设计、实现一款多用途计量校准软件，以应对多场合计量校准的需求。能够实现被测件管理、多参数的测试计量、测量数据的数据库保存与回放等功能，并完成校准证书的输出功能。

李庆凯

13504433388

QQ：56026400

测试计量技术及仪器

116

一款基于自整角机发生器的角度模拟器的设计与实现

基于自整角机信号发生器设计、实现一个角度模拟器，要求该模拟器可以依据设定的角度输出对应的三相角度信号；设计上位机软件，完成系统参数的设定。

李庆凯

13504433388

QQ：56026401

检测技术与自动化装置

117

基于Python的台式数字万用表自动测试系统软件平台设计

设计并实现数字万用表程控软件系统，主要内容包括设计软件界面，实现与万用表连接。通过编写功能代码实现功能模块完成对电压电流电阻温度等参数的测量和显示，测量结果可视化显示，并通过编程控制数字万用表的测量功能和操作流程，提高测量效率和准确性。

数字万用表程控软件系统研究包括以下几个方面：

(1)通信协议：数字万用表通常使用串口、USB接口、GPIB和LXI与计算机进行通信，因此需要选择合适的通信协议，如RS-232、USB、GPIB和TCP/IP等。

(2)界面设计：软件需要提供友好的用户界面，方便用户进行操作和设置。界面设计应简洁明了，功能齐全。

(3)功能实现：根据需求，实现对数字万用表的各种功能控制，如选择测量参数、启动测量等。

(4)数据处理：软件需要对采集到的数据进行处理和分析，如显示测量结果、保存数据、生成直方图等。

李哲

13353106908（微信）

测试计量技术及仪器

本题目已选择

65210704关春青同学

118

基于无线传感器网络畜牧养殖系统设计

随着畜牧养殖业的规模化、集约化发展，传统的养殖管理方式难以满足对养殖环境精准监测和高效管理的需求。无线传感器网络作为一种先进的信息技术手段，具有实时监测、分布式采集、自组织等特点，为畜牧养殖的智能化管理提供了新的解决方案。主要研究内容如下：

（1） 基于畜牧养殖环境监测和动物健康监测的需求，选择合适的传感器类型，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、气体传感器、生理参数传感器（如体温计、心率监测仪等）。

（2） 研究数据处理与分析方法，针对采集到的不同类型的数据（如环境参数数据、动物生理参数数据等），确定合适的统计分析、时间序列分析等方法，以评估动物的健康状况和养殖环境的适宜性。

（3） 实验测试，收集和分析不同实验条件下（如不同养殖品种、不同环境参数设置、不同传感器节点部署密度等）的实验结果，以图表等形式直观呈现各性能指标的变化情况，并对结果进行深入分析。

李哲

13353106908（微信）

测试计量技术及仪器

本题目已选择

65200506尹茗同学

119

基于无线传感器网络的小型气象站设计

本研究旨在设计并实现一个基于无线传感器网络的小型气象站，通过集成多种气象传感器并利用无线通信技术实现气象数据的实时采集、传输和处理，为局部区域提供准确、及时的气象信息。该小型气象站具有成本低、部署方便、可扩展性强等优点，能够满足不同应用场景（如校园气象观测、农业园区气象监测等）对气象数据的需求，同时也为无线传感器网络在气象领域的应用提供实践参考。主要研究内容如下：

（1）传感器节点选型与部署：选择合适的传感器类型，如温度传感器、湿度传感器、气压传感器、风速传感器、风向传感器、降雨量传感器等，介绍每种传感器的工作原理和主要参数。制定传感器节点的部署方案，考虑气象要素的空间分布特性、观测区域的地形地貌等因素，确定节点的分布密度、安装高度等参数，以确保能够全面、准确地采集到气象数据。

（2）数据采集与传输机制：详细描述传感器节点如何采集不同类型的气象数据（如环境参数数据、物理量数据等），包括数据采集的频率、精度等设置。阐述数据传输的方式和协议，如采用 ZigBee、蓝牙、Wi-Fi 等无线通信技术，以及相应的路由协议（如 LEACH、AODV 等），确保数据能够稳定、高效地从传感器节点传输到汇聚节点或基站。

（3）汇聚节点与基站功能设计：说明汇聚节点在系统中的作用，如接收传感器节点传输的数据、进行数据预处理（如数据清洗、格式转换等）等。阐述基站的功能，包括对汇聚节点上传的数据进行进一步处理（如数据分析、存储等）、与外部系统（如气象预报平台、用户终端等）进行通信，实现气象数据的发布和远程监控等功能。

李哲

13353106908（微信）

测试计量技术及仪器

本题目已选择

25200409乔佳宏同学

120

基于无线传感器网络的果园智能灌溉系统设计

设计出一套可以实际应用的农业智能灌溉系统，其中包括硬件系统和软件系统两大部分。测量的参数包括，环境温度、湿度、光照强度、等参数。测量结果可以通过液晶屏显示，同时通过物联网技术组网实时传输至上位机显示监测，系统根据温度和湿度开启电磁阀进行注水滴灌。

主要研究内容如下：

(1) 传感器的选择与部署：选择合适的传感器，如土壤湿度传感器、温度传感器、研究传感器的合理部署方案，以确保数据采集的准确性和全面性。

(2) 数据采集与无线通信：

设计数据采集方案，实现传感器节点的定时采集和数据同步。研究无线通信协议（如Zigbee、LoRa、NB-IoT等）以实现低功耗、长距离的数据传输。

(3) 数据处理与分析：采用数据处理算法，对采集的环境数据进行分析，判断土壤的需水量。结合气象预报信息，优化灌溉计划。

李哲

13353106908（微信）

测试计量技术及仪器

本题目已选择

65210401刘瑾玲同学

121

基于TDOA的UWB无线传感网络节点定位算法仿真设计

主要研究基于到达时间差（TDOA）的超宽带（UWB）网络节点定位算法的仿真设计。主要研究内容如下：

(1)无线传感器无源定位算法，信号的到达时间差（TDOA）来提高室内定位精度。

(2) Chan算法可将TDOA中的求解多个双曲线的非线性方程求解，化为带参数的伪线性方程，可大大降低运算量。

(3)根据观测目标，生成观测样本。

（4）根据时差和基站位置，反推目标位置。

李哲

13353106908（微信）

测试计量技术及仪器

122

基于注意力机制神经网络的地空电磁数据视电阻率成像方法

地空电磁方法具有地形适应性和高效采集等优点，成为探测地下电性异常体的有效手段。然而，由于采样密集、数据量大，时域地空电磁数据瞬时反演仍然是一个挑战性问题，本课题提出一种基于深度学习的地空电磁数据瞬时反演方法。

（1）分析地空瞬变电磁的一维正演响应过程，通过解析解和数值解的对比验证正演方法的准确性和稳定性；

（2）研究基于深度学习的快速反演算子，将时域地空电磁探测数据直接转换为地下介质电性参数；

（3）开展不同导电性地质体、不同介质分布情况下地空电磁响应数据反演实验，验证方法的有效性。

林婷婷13500818835

测试计量技术及仪器

123

原子重力仪动态测量信号去噪与反演方法

（1）分析原子重力仪与加速度计组合测量数据中的噪声源及其特性，重点研究振动、潮汐等因素对信号的影响；

（2）基于实测的绝对重力数据，设计并比较EMD和VMD等滤波算法，优化算法参数并进行改进；

（3）进行地下空洞的重力正演建模分析；

（4）将处理后的侧线重力数据与相对重力仪测量结果进行对比，并完成重力反演分析。

林婷婷13500818835

测试计量技术及仪器

124

基于小波卡尔曼滤波的地空电磁数据处理方法

针对地空电磁数据受到运动噪声、工频噪声以及随机噪声等混合电磁噪声干扰，数据质量和数据解释准确性降低的问题，本课题提出一种基于小波卡尔曼滤波的地空电磁数据处理方法。

（1）分析地空电磁探测响应信号的特性，以及实际探测中噪声干扰类别、噪声水平变化形式；

（2）研究小波分析与卡尔曼滤波相融合的数据处理方法，分析小波阈值去噪法中阈值的选取方式，利用小波分解优化卡尔曼滤波的迭代方式，实现地空电磁数据最优估计；

（3）开展不同噪声水平、不同噪声类型下分层地质模型响应数据测试实验，并与卡尔曼滤波算法和小波滤波算法进行比较。

林婷婷13500818835

测试计量技术及仪器

有读研意向同学优先。

125

基于恒压钳位的多源同步均流发射电路设计

针对多源地空电磁发射电路存在激励误差，同时受到阻抗变化导致激励电流存在偏差的问题，本题目利用恒压钳位技术，设计一种同步均流发射电路，实现多发射源的同步激励技术。

（1）建立等效电路模型，确定电路设计方案；

（2）对电路进行仿真和测试，并对其进行优化；

（3）开展应用实验，验证电路的性能。

林婷婷13500818835

测试计量技术及仪器

有读研意向同学优先。

126

地空电磁接收线圈姿态监测系统设计

国家重点研发计划项目-非显性滑坡隐患高效勘测技术装备研发

在地空电磁法中，由于无人机本身会产生电磁噪声，接收线圈需吊载在无人机下方一定高度处，本题目设计一种小型化的地空电磁接收线圈姿态检测系统，用以监测线圈在无人机飞行过程中的运动状态。

（1）结合线圈结构，选择合适的安装位置，设计板卡；

（2）研究姿态数据监测算法，分析和评估采集精度对磁测性能的影响，设计合理的数据采集方案，开发数据采集装置；

（3）开展飞行探测实验，验证接收线圈姿态监测系统的整体性能。

林婷婷13500818835

测试计量技术及仪器

有读研意向同学优先。

127

基于ZYNQ的地面磁共振测水仪复合极化脉冲发射系统设计

研究基于Xilinx ZYNQ系列主控芯片的集成化地面核磁系发射系统，设计具备数据解算，脉冲时序控制，模拟信号采集的主控程序，开发用于控制脉冲发射的web上位机，完直流发射、交流发射电路的设计与实物搭建以及直流、交流能释电路的设计与实物搭建。

（1）分析复极化发射脉冲时序逻辑，编程控制脉冲，实现同步脉冲控制信号编程；

（2）研究板间接口处理方案，设计电平模式兼容的隔离式接口。

（3）选择合适的芯片搭建应用电路，并绘制PCB板，打样测试功能。

（4）搭建基于IGBT的H桥的交流发射回路和基于IGBT开关的直流发射回路，测试脉冲控制信号时序逻辑。

林婷婷13500818835

测试计量技术及仪器

有读研意向同学优先。

128

基于Modelsim和MATLAB联合仿真的FPGA图形输出方法设计

针对相机研制过程中FPGA自校图形编程过程中过渡依赖硬件平台与采集卡的问题，利用FPGA开发过程中Modelsim的仿真数据，尝试用MATLAB读取仿真自校图形数据并显示的方法，使自校图形的开发摆脱对硬件的依赖，减少开发周期。

（1）结合相机图像的基本信号组成，设计几种便于查看验证的灰度图形；

（2）利用FPGA仿真软件（比如Modelsim），查看灰度图形的仿真信号波形数据，并及时导出数据文件。

（3）利用MATLAB读取数据文件，按照预定义的图形分辨率，形成图形矩阵，并显示出灰度图形的。

王文华

18584397623

测试计量技术及仪器

129

基于FPGA实时直方图均衡化的CMOS成像系统设计

针对相机成像遇到的背景模糊、对比度弱等问题，结合数字图像处理中直方图均衡化算法，设计一套CMOS视频成像系统，并将直方图均衡化功能移植到FPGA实时成像视频流中，最终在显示终端对比显示直方图均衡化前后的成像效果。

（1）结合FPGA硬件平台能力，在已有的CMOS硬件平台实现成像视频流输出显示；

（2）利用FPGA实现直方图统计、灰度均衡化，并显示均衡化后的图像。

（3）计算原图像和直方图均衡化后图像的对比度，对比说明直方图均衡化的效果。

王文华

18584397623

测试计量技术及仪器

130

基于Modelsim和MATLAB联合仿真的FPGA图形输出方法设计

课题来源：横向工程项目

研究内容：

针对相机研制过程中FPGA自校图形编程过程中过渡依赖硬件平台与采集卡的问题，利用FPGA开发过程中Modelsim的仿真数据，尝试用MATLAB读取仿真自校图形数据并显示的方法，使自校图形的开发摆脱对硬件的依赖，减少开发周期。

（1）结合相机图像的基本信号组成，设计几种便于查看验证的灰度图形；

（2）利用FPGA仿真软件（比如Modelsim），查看灰度图形的仿真信号波形数据，并及时导出数据文件。

（3）利用MATLAB读取数据文件，按照预定义的图形分辨率，形成图形矩阵，并显示出灰度图形的。

基本技术指标要求：

（1）设计自校图形：2个。

（2）MATLAB读取图形并显示。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）设计自校图形：3个

（2）MATLAB读取图形数据后显示动态变化的图形效果

王文华

18584397623

测试计量技术及仪器

131

基于FPGA实时直方图均衡化的CMOS成像系统设计

课题来源：横向工程项目

研究内容：

针对相机成像遇到的背景模糊、对比度弱等问题，结合数字图像处理中直方图均衡化算法，设计一套CMOS视频成像系统，并将直方图均衡化功能移植到FPGA实时成像视频流中，最终在显示终端对比显示直方图均衡化前后的成像效果。

（1）结合FPGA硬件平台能力，在已有的CMOS硬件平台实现成像视频流输出显示；

（2）利用FPGA实现直方图统计、灰度均衡化，并显示均衡化后的图像。

（3）计算原图像和直方图均衡化后图像的对比度，对比说明直方图均衡化的效果。

基本技术指标要求：

（1）设计并实现FPGA驱动CMOS图像传感器的硬件成像系统。

（2）成像输出帧频不小于20FPS。

（3）在视频图像中实现直方图均衡化功能，图像对比度提升至少10%。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）成像输出帧频不小于30FPS。

（2）在视频图像中实现直方图均衡化功能，图像对比度提升20%以上。

王文华

18584397623

测试计量技术及仪器

132

基于FPGA的高精度PPS授时装置设计

课题来源：横向工程项目

研究内容：

针对星载设备地面对时精度及可靠性评估困难等问题，利用GPS的PPS输出、FPGA高精度时序控制能力与OCXO恒温晶振高精度输出，设计地面PPS授时装置对星载设备进行授时，并采集设备对时后输出的时间脉冲并同OCXO时钟基准进行对比，用以评估星载设计对时后的时间误差及抖动。

基本技术指标要求：

（1）设计基于GPS定位模块与OCXO恒温晶振的授时装置硬件模块。

（2）利用FPGA实现星载设备的PPS对时设计，对时误差小于200ns。

（3）利用OCXO基准时钟与FPGA硬件，采集星载设备对时后的高频PPS脉冲输出，并通过UART、USB等接口输出数据用以分析。

（4）分析采集到数据，并形成被授时设备时钟精度及抖动等指标报告。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）PPS对时间精度小于50ns。

（2）能够利用交互设备动态调整授时装置各项参数

（3）能力利用FPGA自动计算对时后的精度等统计信息，并形成报告。

王文华

18584397623

测试计量技术及仪器

133

基于对抗生成网络的OCT焦深增强算法设计

基于对抗生成网络的OCT焦深增强算法旨在提高OCT图像在焦深范围内的清晰度和信息量，以便更好地支持临床诊断。通过利用对抗生成网络的强大能力，结合OCT图像的特性，可以有效地应对噪声和模糊问题，提升图像质量。以下是三个具体研究内容：

（1）分析OCT图像的特征，建立深度学习模型的输入输出关系；

（2）设计对抗生成网络，优化生成器与判别器的损失函数，以提升焦深增强效果；

（3）研究生成的OCT图像与真实图像的评估标准，设计主观与客观相结合的质量评价体系。

张天瑜

15567766673

测试计量技术及仪器

134

基于深度压缩感知的OCT图像重建算法设计

基于深度压缩感知的OCT图像重建算法旨在从少量OCT测量光谱数据中恢复高质量的OCT图像，以便更好地进行疾病诊断、组织结构分析等。通过利用深度学习强大能力，结合OCT图像的稀疏性、结构先验等特性，可以有效地应对OCT成像速度慢、数据量大等问题，提升重建图像质量。以下是三个具体研究内容：

（1）分析OCT图像的特征，建立深度学习模型的输入输出关系；

（2）设计深度压缩感知的网络，优化生成器与判别器的损失函数，以图像重建效果；

（3）研究重建的OCT图像与真实图像的评估标准，设计主观与客观相结合的质量评价体系。

张天瑜

15567766673

测试计量技术及仪器

135

基于物理信息的神经网络OCT图像像差校正方法

针对OCT（光学相干断层扫描）成像过程中由于光学系统像差引起的图像模糊、分辨率下降等问题，本研究从OCT成像系统的特性出发，结合伪点扩展函数（pseudo-PSF）技术与神经网络方法，研究光学系统复杂像差的校正方法。

（1）分析伪PSF在OCT图像像差校正中的应用，建立伪PSF生成模型，用于模拟不同的Zernike多项式像差。

（2）设计神经网络结构，结合输入数据特征，研究多尺度特征融合策略对像差特征提取与校正效果的影响。

（3）进行网络训练和优化，基于模拟生成的伪PSF数据集，对带有未知像差的OCT图像进行校正，并通过多项图像质量评价指标验证校正效果。

张天瑜

15567766673

测试计量技术及仪器

136

地震检波器伺服拓频电路设计与实现

基于动圈式地震检波器，开展无源伺服拓频电路、信号放大电路、滤波电路仿真与设计，完成动圈检波器的频带扩展，并开展测试验证试验。

（1）无源伺服电路结构比对、仿真、选型；

（2）放大电路仿真及设计

（3）滤波电路仿真优化及实现

（4）地震检波器性能测试及验证实验

杨泓渊 13604426707

测试计量技术及仪器

137

数字地震检波器设计

采用动圈检波器，结合LDO、ADC、电压基准芯片、运放和有源晶振构建一个数字检波器，可以输出数字化地震信号，支持UART或SPI或等接口。外部接口可以通过指令设定AD采样率。

（1）硬件电路结构及PCB电路设计

（2）ADC设置及数据采集

（3）工作参数定义与接口

杨泓渊 13604426707

测试计量技术及仪器

138

动圈地震检波器零相位控制电路设计

设计一个相位矫正电路，可以将线性相位特性的5Hz动圈地震检波器相位进行校正，使得动圈检波器和相位矫正电路的整体输出是一个零相位的电路。研究内容包括，电路模拟仿真、实际模拟电路设计、相位特性测试及验证。

杨泓渊 13604426707

测试计量技术及仪器

139

基于无人机的节点地震仪巡检系统设计

采用无人机实现3-10个节点地震仪的状态巡检，能够查询到节点地震仪的运行状态数据。基于商业无人机平台，通过蓝牙模块接入地面节点地震，实现地震仪的状态查询。主要内容如下：(1) 基于商业无人机平台，采用单片机等嵌入式系统和蓝牙通讯模块，构建机载无线通讯系统；(2) 给定地面节点地震仪位置坐标，设定无人机完成预定飞行任务（循迹飞行）；(3) 基于机载嵌入式系统编写通讯程序，实现无人机平台与地面节点地震仪的状态交互；

杨泓渊 13604426707

测试计量技术及仪器

140

基于压缩感知的地震信号重构算法设计

针对地震信号采集中出现地震数据缺失影响信号监测的问题，本课题基于压缩感知理论进行数据插值，实现地震信号重构。

（1）分析地震数据稀疏性以满足压缩感知条件；

（2）设计满足要求的测量矩阵，并进行测试分析；

（3）对连续缺失地震道数据和规则缺失地震道数据两种不同情况进行重构。

周晓华

18946615276

测试计量技术及仪器

141

基于三分量背景噪声的介质波速变化测量算法设计

为了提高背景噪声监测地下介质结构波速变化的测量精度和计算结果的稳定性，本课题利用三分量背景噪声信息研究地下介质结构的波速变化。

（1）利用单台站三分量背景噪声实现波速变化测量；

（2）利用双台站三分量背景噪声实现波速变化测量；

（3）利用多分量组合观测结果计算平均波速变化，分析验证波速变化测量结果的稳定性。

周晓华

18946615276

测试计量技术及仪器

142

多圈层地震电磁异常的时空关联关系研究

课题来源：吉林省自然科学基金项目

研究内容：

由于地震电磁异常在多圈层中耦合传播机制尚不完全清楚，本题目提取多圈层地震电磁异常，研究各圈层异常的时空关联关系，为多圈层地震电磁异常的多圈层耦合模型建立奠定基础。

（1）选取多圈层地震电磁观测数据，研究其背景场，设计背景场去除流程；

（2）研究多圈层地震电磁异常提取方法，分析异常与地震关联性；

（3）利用开展移动探测实验，验证总场磁梯度仪对磁性目标体的探测性能。

基本技术指标要求：

（1）圈层数：2个。

（2）电磁异常与地震的关联度：大于60%。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）圈层数：3个。

（2）电磁异常与地震的关联度：大于70%。

（3）定性关联模型建立。

朱凯光

13756569051

测试计量技术及仪器

143

基于yolo的红绿灯检测系统设计

课题来源：无

研究内容：

研究基于深度学习的交通灯识别算法系统，对于智能交通系统的发展至关重要。该系统能够实现对交通灯的快速、准确识别，为车辆行驶提供重要的决策依据,提高道路交通的安全性和效率。

（1）收集和准备红绿灯状态（如熄灭、绿灯、黄灯、红灯等）的数据集。数据集应包含足够多的代表性样本，并且标注准确无误；

（2）使用YOLO的代码进行模型训练，包括修改配置文件、指定类别数量和数据集路径等。训练过程中，YOLO会根据数据集的特征自动调整模型参数，以提高检测准确度。

（3）将训练好的YOLOv5模型部署到嵌入式设备中，实现实时红绿灯检测的功能。在自动驾驶和交通监控等实际应用场景中，该模型能够准确地识别出红绿灯的状态，为车辆行驶提供重要的决策依据。

基本技术指标要求：

（1）Precision ≥75。

（2）Recall ≥75。

（3）mAP@0.5 ≥ 80%。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）mAP@0.5 ≥ 85%

（2）QT系统界面设计

刘名扬13804316336

测试计量技术及仪器

144

基于深度学习的离线手写数学公式识别方法设计

课题来源：吉林省级科研项目

研究内容：

手写数学公式识别任务也是机器学习和图像处理等领域中的重要研究方向之一， 它涉及计算机视觉、自然语言处理等多个交叉领域。在进行手写数学公式识别时，需要 提取图像的语义信息和结构特征，并在输出结果时保留其层次化的语义结构。这些研究问题不仅可以促进数学公式识别任务本身的发展，还可以推动图像理解技术和文本生成领域的进步。此外，手写数学公式识别技术还可以被应用于其他结构化图像识别任务，例如化学方程式识别、化学分子式识别、音乐乐谱识别等。因此，数学公式识别作为典型的结构化图像识别任务，具有重要的研究价值。

主要研究内容：

（1）收集和准备手写数学公式的图像数据集。数据集应包含足够多的代表性样本，并且标注准确无误；

（2）使用编码器-解码器深度学习模型训练，实现数据读取部分，完成训练集、验证集、测试集的划分部分，选择恰当的损失函数和激活函数，并使用梯度下降法和反向传播法训练模型参数。

（3）将训练好的手写公式识别模型部署网络端，通过PyQt5实现手写算式检测识别系统，展示界面包括图像载入、执行按键、结果输出。

基本技术指标要求：

（1）准确率 ≥55%

（2）小于等于1 error ≥60%

（3）小于等于2 error ≥70%

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）准确率 ≥57%

（2）小于等于1 error ≥65%

（3）小于等于2 error ≥75%

刘名扬13804316336

测试计量技术及仪器

145

基于PCA-BP的癫痫脑电分析设计

研究内容：

癫痫是一种由脑部神经元异常放电导致反复发作为表现的慢性脑部疾病，疾病的发作有反复性和短暂性等特点。目前临床上主要由主治医师观察长时EEG脑电图进行分析诊断，无法保证诊断结果的准确性和稳定性。本题目通过PCA-BP算法，利用患者的EEG脑电信号作为分析对象，实现癫痫的自动分析诊断。

（1）EEG脑电信号的噪声消除以及节律信号的提取；

（2）脑电信号节律的时域特征、频域特征、非线性特征提取，并根据特征关联性选取有效特征成分；

（3）BP神经网络分类器构建，利用脑电信号节律的有效特征成分作为神经网络分类器输入，建立基于PCA-BP的EEG脑电癫痫检测模型。

基本技术指标要求：

（1）脑电节律数量≥ 3；

（2）特征数量≥ 3；

（3）癫痫的分类准确率≥ 60%。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）脑电节律数量≥ 5

（2）特征数量≥ 5；

（3）癫痫分类准确率高于80%。

蔡靖

18643124890

测试计量技术及仪器

146

基于LSTM的时间域脑电情绪识别分析

研究内容：

情绪识别是指个体对于他人情绪的认知，情绪状态是精神类疾病的重要检查科目和考核指标。目前临床上多由医生通过对检测者的量表问卷打分的形式进行评估，而这种书面评测的方式，没有考虑患者个体的独立性和特殊性，不能客观评估检测者的实际情绪状态。

本题目将通过EEG脑电数据，利用LSTM方法对情绪发作进行分析，研究在时间域上情绪发作的规律。

（1）情绪识别10-20标准脑电检测通道的相关性分析，获取有效脑电检测通道数据作为研究对象；

（2）脑电数据的消噪以及时、频域特征提取，并利用主成分分析等方法进行特征选取；

（3）利用LSTM方法分析并研究情绪发作过程中在时间上的规律和变化。

基本技术指标要求：

（1）脑电EEG测量通道≥ 5；

（2）脑电信号特征数量≥ 3；

（3）情绪识别准确度≥ 70%。

课题的发挥部分及冲击指标：

（1）脑电信号特征数量≥ 5；

（2）情绪识别准确度≥ 80%。

蔡靖

18643124890

测试计量技术及仪器

147

智能手机视频成像光谱分析系统设计

研究内容：

利用智能手机视频成像技术，设计可视化软件系统实现：

（1）获得以手机变色屏照亮样品的短视频，

（2）对视频进行图像提取，并以人工智能算法获得样品的光谱数据，

（3）对样品进行光谱成分分析或分类。

基本技术指标要求：

（1）自配样品，不少于30个，种类不少于3种

（2）分析精度：小于1%；准确率不小于75%。

发挥部分及冲击指标：

分析精度：小于0.5%；准确率不小于80%。

王智宏

13578790597

测试计量技术及仪器