基于气敏传感器阵列的信号处理与模式识别算法分析

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1、-杭州电子科技大学硕士学位论文recognitionalgorithmintheresearchofthisfield,andanalysedtheadvantagesanddisadvantagesofthem.Thirdly,weresearchedhowtousethetruncatedtechnologytogetthedataofsensorresponse.Ourresearchbasedontwofilterapproximationalgorithms,theoptimalHankelapproximationwithdirecttruncationalgor

2、ithmapproximatealgorithmwerestudied.Simulationresultsshowthefeasibilityofdatatruncationtechnologyappliedtodatacollection.Finally,wedesignedanewsignalprocessingandpatternrecognitionalgorithm,andtheclassificationresultshowthesuperiorityofthenewmethod.KeyWords:electronicnose,sensorarray,signal

3、processing,featureextractionandselection,neuralnetwork,patternrecognition---III---杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大

4、学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日---杭州电子科技大学硕士学位论文第1章绪论1.1选题背景1.1.1气体传感器阵列检测技术的重要性科学技术是一把双刃剑，在给我们的社会和生活带来质的提高的同时也不可 避免地产生了一些负面影响

5、。科学技术的突飞猛进，促进了工业技术的发展，特 别是能源、石油、化工、材料、冶金、汽车等重工业的迅速发展，同时也使我们 的生活环境中充斥着各种危险，如易燃、易爆、有毒物品以及放射性物质等，极 易对人们的身体健康造成极大的危害，特别是易燃、易爆、有毒物质极易导致爆 炸、火灾、中毒等事故的发生，对人们的生命和财产安全构成严重威胁。生活中 由于易燃易爆气体、有毒气体泄漏造成悲剧的事例屡见不鲜，如：家庭中由于煤 气管道设备腐化或设备接口气密性差造成的煤气泄漏而没有及时察觉，酿成煤气 中毒悲剧的事件；化工厂有毒气体泄漏造成大面积区域性中毒事件；煤炭等行业 地下作业人员由于井下一氧化碳等

6、有毒气体浓度过高造成中毒以致大量死亡事 件……,类似事件经常见诸报端，不胜枚举。大量的悲剧事件使人们意识到必须 防患于未然，在悲剧发生之前排除隐患才能减少甚至杜绝此类悲剧的发生，而排 除此类隐患的主要方法就是事先在可能发生危害性气体泄漏或者存在危害性气 体的场所进行危害性气体定性定量检测，如发现不安全因素（如有害气体浓度超 标）立即采取相应措施。有害气体的危害程度与它的种类和浓度有直接关系，而人的嗅觉系统对各种 气体的敏感度不高，且对气体的定性定量判断能力严重不足，单一气体传感器相 对于人的嗅觉系统虽然具有较高的敏感度，但是由于传感器对气体的选择性差， 对于不同的气体存在交叉

7、响应，很难实现对气体的精确测量。同时由于目前的传 感器多为半导体器件，特别是使用最为广泛的金属氧化物传感器，由于其工作温 度高，响应基准值易发生大的漂移（即温漂），稳定性差，对恶劣环境缺乏鲁棒 性等缺点，单一气体传感器的应用还局限于对检测精度和分辨率要求不高的简单 场合，在多种气体混合检测的场合甚至毫无作用。因而开发出能够感知并识别气 体种类、判别分析气体浓度的智能设备仪器就变得十分重要，其中基于气敏传感 器阵列的电子鼻系统作为智能气体检测识别仪器的代表，最适合用于各种复杂环 境条件下的气体检测以及定量