基于氣敏傳感器陣列的信號處理與模式識別算法研究.pdf

1、隨著社會的飛速發(fā)展，氣體檢測技術(shù)也顯得越來越重要。如對礦井中易燃易爆氣體進(jìn)行檢測，可以有效預(yù)防瓦斯爆炸等礦難事故的發(fā)生；對工業(yè)中有毒氣體儲存罐周圍的氣體進(jìn)行檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)并報告有毒氣體的泄漏情況，最大程度地降低有毒氣體泄漏造成的危害；對蔬菜食品的揮發(fā)性氣體進(jìn)行檢測，不僅可以評判蔬菜食品的新鮮程度，還可以區(qū)別產(chǎn)品的真假與產(chǎn)品的等級；對病人呼出的氣體進(jìn)行檢測，可以快速地實現(xiàn)診斷，既節(jié)省診斷時間，又節(jié)省了大量的人力物力，簡便快捷；……。這

2、些都說明電子鼻檢測技術(shù)實用性和重要性。
　　 電子技術(shù)的發(fā)展歷程表明電子鼻技術(shù)很難在短期內(nèi)實現(xiàn)硬件上的突破，而軟件算法理論的飛速發(fā)展更新則為電子鼻技術(shù)的進(jìn)步提供了可能，因而現(xiàn)在絕大多數(shù)研究者將電子鼻技術(shù)的研究中心轉(zhuǎn)移到軟件實現(xiàn)上來。高性能的軟件算法能夠提供更高的識別正確率、更短的識別時間，從而在一定程度上彌補了硬件以及環(huán)境不確定性所帶來的誤差。電子鼻技術(shù)軟件算法的核心技術(shù)在于模式識別算法，而在進(jìn)行算法實現(xiàn)之前還必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定

3、的處理——特征選擇和提取。本論文也是針對電子鼻軟件算法理論方面的研究，將數(shù)據(jù)截斷技術(shù)應(yīng)用于傳感器相應(yīng)數(shù)據(jù)的截取，提出了一種新的產(chǎn)生特征向量的方法——特征重組法，再將特征重組法得到的特征向量輸入到設(shè)計的模式識別系統(tǒng)中，最終實現(xiàn)分類。
　　 本論文的主要研究工作如下：
　　 (1)文章的第二章十分詳盡地介紹了當(dāng)前幾乎所有已應(yīng)用于電子鼻系統(tǒng)的模式識別算法的應(yīng)用情況，十分有利于剛剛涉足本領(lǐng)域的研究者全面了解本領(lǐng)域研究已取得的成果

4、和最新研究進(jìn)展。
　　 (2)研究了數(shù)據(jù)截斷技術(shù)對傳感器響應(yīng)數(shù)據(jù)的影響。以濾波器逼近算法為研究背景，研究了最優(yōu)Hankel逼近算法與直接截斷逼近算法之間的關(guān)系，并對其進(jìn)行了仿真實驗，說明了結(jié)合函數(shù)逼近的數(shù)據(jù)截斷技術(shù)應(yīng)用于傳感器響應(yīng)數(shù)據(jù)采集的可行性。
　　 (3)提出了基于特征值重組的模式識別算法。不同模式識別算法中所采用的特征提取手段產(chǎn)生的特征向量不能最大限度地發(fā)掘數(shù)據(jù)的有用信息，而將不同特征提取算法的特征提取結(jié)果按照一