Бяцхан зүүдэг түгжигч өсгөгч (мөн өмсдөг эд зүйлсийн Sonar систем, гэх мэт): 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Нүдний шилний хүрээ дээр суулгаж болох хараагүй хүмүүст зориулсан sonar харааны системийг бий болгох, таны зүрх сэтгэлийг тасралтгүй хянадаг, хэт авиан аппаратыг бий болгохын тулд хямд өртөгтэй бяцхан хямд өсгөгч бүтээгээрэй. тохиолдох.

Түгжих өсгөгч нь бусад дохиог үл тоомсорлож, тодорхой дохиог (лавлах оролт) түгжих боломжтой өсгөгч юм. Дуу чимээ, анхаарал сарниулах замаар байнга бөмбөгддөг ертөнцөд аливаа зүйлийг үл тоомсорлох чадвар (үл тоомсорлох) нь үнэ цэнэтэй хөрөнгө юм.

Хүн төрөлхтний түүхэн дэх хамгийн сайн өсгөгч бол 1961 онд үйлдвэрлэсэн PAR124A бөгөөд олон хүн түүний гүйцэтгэлийг давах буюу тэнцүүлэхийг оролдсон боловч хэн ч амжилтанд хүрээгүй [https://wearcam.org/BigDataBigLies.pdf].

Түгжигдсэн өсгөгч нь sonar, radar, lidar болон бусад олон төрлийн мэдрэхүйн үндсэн суурь бөгөөд сайн үзүүлэлтүүд нь техникийн үзүүлэлтүүдээс хамаарч ихэвчлэн 10-50 мянган долларын үнэтэй байдаг.

С. Манн, Стэнфордын их сургууль, Цахилгаан инженерийн тэнхим, 2017 он.

Cite Mann, Lu, Werner, IEEE GEM2018 хуудас 63-70

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олж авах

Торонтогийн их сургуулийн WearTech элэгддэг тооцоолох оюутны клуб нь ECE516 -д элссэн оюутан бүрт эд ангиудын иж бүрдлийг хандивлав.

Та WearTech -т нэгдэж, сэлбэг хэрэгслийн иж бүрдэл авах, эсхүл сэлбэгийг Digikey -аас худалдаж авах боломжтой.

Билл материал:

• Дохио үүсгэгч (танд 1-р лаборатори байсаар байх болно, эхний ээлжинд танд иж бүрэн дохионы генератор хэрэггүй болно, өөрөөр хэлбэл энэ лабораторийн эхний хэсэгт бодит үнэ цэнэтэй дохионы генератор хийх болно);
• LM567 эсвэл NE567 ая декодер (8 зүү чип);
• R_Т. = оролтын хүчдэл хуваагчийн дээд эсэргүүцэл: ойролцоогоор. 5340 Ом;
• R_Б = оролтын хүчдэл хуваагчийн доод эсэргүүцэл: ойролцоогоор. 4660 Ом;
• R_Л. = гаралтын ачааллын эсэргүүцэл (Pin 3): ойролцоогоор. 9212 Ом;
• Гурван конденсатор (лавлагаа ба дохионы оролтын конденсатор, гаралтын доод дамжуулагч шүүлтүүрийн конденсатор);
• Нэмэлт унтраалга;
• TL974 гэх мэт гаралтын өсгөгч (гаралтын шүүлтүүрийн конденсаторыг хэт ачаалахгүйн тулд хангалттай өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй өндөр мэдрэмжтэй аудио өсгөгч эсвэл чихэвчний өсгөгч ашиглаж болно);
• Бусад олон төрлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд;
• Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг угсрах зориулалттай талх эсвэл бусад хэлхээний самбар.

Нэмж хэлэхэд түгжигч өсгөгчийн тусламжтайгаар ашигтай зүйл хийхийн тулд та дараахь зүйлийг авахыг хүсч байна.

• Хэт авианы хувиргагч (хоёр тоо хэмжээ);
• Аудио чихэвч эсвэл чанга яригч систем;
• Машины сургалтын хэсэгт зориулсан компьютерийн систем эсвэл процессор эсвэл микроконтроллер (1 -р лабораториос).

R_Т., Р_Б, мөн Р_Л. харьцангуй чухал ач холбогдолтой, өөрөөр хэлбэл туршилтаар сайтар сонгосон үнэт зүйлс.

Алхам 2: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбоно уу

Үзүүлсэн схемийн дагуу бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбоно уу.

Диаграм нь бүдүүвч диаграм ба утастай диаграмын хоорондох сайн хослол юм, өөрөөр хэлбэл хэлхээний схем, хэлхээг хэрхэн холбож байгааг харуулдаг.

567 авиа декодерыг хэрхэн ашиглаж байгааг зарим хүмүүс ердийн ердийн хэрэглээнээсээ бүтээлчээр холдсон гэж үздэг. Ихэвчлэн Pin 8 бол гаралтын зүү боловч бид үүнийг огт ашигладаггүй. Ихэвчлэн төхөөрөмж нь аяыг илрүүлж, аяыг илрүүлэх үед гэрэл эсвэл бусад зүйлийг асаадаг.

Энд бид үүнийг ашиглахаар төлөвлөж байснаас огт өөр хэлбэрээр ашиглаж байна.

Үүний оронд бид "Фаз илрүүлэгч" -ийн гаралт болох Pin 1 дээрх гаралтыг авч байна. "Фаз илрүүлэгч" гэдэг нь зүгээр л үржүүлэгч гэдгийг бид ашиглаж байна.

Түүнчлэн, Pin 6 -ийг ихэвчлэн цаг хугацааны конденсаторын холболт болгон ашигладаг.

Үүний оронд бид бүтээлч байдлаар 567 чипийг түгжигч өсгөгч болгон ашиглах лавлах оролт болгон Pin 6-ийг ашигладаг. Энэ нь үржүүлэгчийн оролтын аль нэгэнд хандах боломжийг бидэнд олгодог.

Лавлагаа оролтод хамгийн их мэдрэмтгий байдлыг олж авахын тулд хэрэв бид энэ зүүг нийлүүлэлтийн төмөр замын 46.6% руу хазайлгаж, багтаамжтай холбовол хамгийн сайн үр дүнд хүрэх болно. Та мөн шилжүүлэгчийн зааж өгсөн лавлагааны дохиог шууд өгөхийг оролдож болно (та унтраалгын оронд талхны самбар дээрх холбогч утсыг ашиглаж болно).

Бидний уламжлалт байдлаар ашигладаг цорын ганц оролт/гаралтын зүү бол оролт болгон ашиглах ёстой Pin 3 бөгөөд үүнийг үнэхээр оролт болгон ашигладаг!

Алхам 3: Түгжих өсгөгчийг сайн ашиглаарай: хараагүй хүмүүст үзүүлэх харааны тусламж

Хараагүй хүмүүст зориулсан харааны аппарат (харааны тусламж) бий болгохын тулд түгжигч өсгөгчийг ашиглахыг хүсч байна.

Энд байгаа санаа бол бид үүнийг Доплер дуу авианы мэдрэгч системийг бий болгохын тулд sonar -д ашигладаг.

Хэдийгээр та sonar мэдрэгчийг Arduino хавсралт болгон худалдаж авах боломжтой боловч дараахь шалтгааны улмаас энэхүү зааварчилгааны үндсэн зарчмуудаас бид системийг өөрсдөө бүтээхээр сонгосон болно.

1. Оюутнууд аливаа зүйлийг өөрсдөө бүтээхдээ үндсийг сурах болно;
2. Энэ нь цаашдын судалгаа, хөгжүүлэлтийн түүхий дохионд шууд хандах боломжийг танд олгоно;
3. Систем нь нэгтгэсэн мэдээллийг нэлээд удаашралтай (хоцролттой) тайлагнадаг урьдчилан савласан системтэй харьцуулахад илүү хариу үйлдэлтэй бөгөөд хурдан ажилладаг.

Хэт авианы хоёр хувиргагчийг чихэвч дээр (чихэвч) урагш харуулан суулгаарай. Толгой нь дамжуулагчийг хүлээн авагчийн шууд дохионоос хамгаалахын тулд бид тэдгээрийг хоёр талд нь байрлуулах дуртай.

Өгөгдсөн схемийн дагуу тэдгээрийг түгжигч өсгөгчтэй холбоно уу.

Өсгөгчийн гаралтыг чихэвч рүү холбоно уу. "Extra Bass" чихэвч нь хамгийн сайн ажилладаг, учир нь давтамжийн хариу үйлдэл нь хамгийн бага давтамж хүртэл үргэлжилдэг.

Одоо та өрөөн доторх объектуудыг сонсож, өрөөний объектуудын сэтгэцийн харааны зургийг бүтээх боломжтой болно.

Алхам 4: Хүний машин сурах

"Хиймэл оюун ухааны эцэг" Марвин Минский (тэр машин сурах бүх салбарыг зохион бүтээсэн), Рэй Курцвейл (Google -ийн Инженерийн захирал), би өөрөө IEEE ISTAS 2013 (Минский, Курцвейл, Манн, Society of Intelligent Veillance ", 2013), Humanistic Intelligence хэмээх шинэ төрлийн машин сурах талаар.

Энэ нь мэдрэгч нь оюун ухаан, бие махбодийн жинхэнэ өргөтгөл болдог элэгддэг технологи, өөрөөр хэлбэл "HuMachine Learning" дээр машин сурахаас үүдэлтэй юм.

Доплер дуу авианы өгөгдлийг авч, тэдгээрийг компьютерын системийн аналог оролтод нийлүүлж, энэ өгөгдөл дээр зарим машиныг сурч үзээрэй.

Энэ нь Симон Хайкины танин мэдэх чадвартай радар эсвэл дуу авианы системийн тухай алсын хараатай болоход биднийг нэг алхам ойртуулах болно.

LEM (Logon Expectation Maximization) мэдрэлийн сүлжээг ашиглах талаар бодож үзээрэй.

Http://hi.eecg.toronto.edu/chirplet/adaptive_chir… -г үзнэ үү.

Машин сурах, хирплет хувиргах талаархи нэмэлт баримт бичгүүдийг энд оруулав.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16830941

pdfs.semanticscholar.org/21d3/241e70186a9b…

arxiv.org/pdf/1611.08749.pdf

pdfs.semanticscholar.org/21d3/241e70186a9b…

www.researchgate.net/publication/22007368…

Алхам 5: Бусад хувилбарууд: Зүрхний монитор

Үхлийн 1 -р шалтгаан нь зүрхний өвчин бөгөөд бид үүнийг шийдвэрлэхэд тусалдаг өмсдөг системийг бий болгож чадна. Зүрх сэтгэлдээ "харах" хоёр гидрофон эсвэл геофон ашиглана уу. Хараагүй хүмүүст "харахад" тусалдаг ижил технологийг одоо дотогшоо эргүүлж, өөрийнхөө биеийн дотор харах боломжтой болжээ.

Ийм зүрхний монитор нь уламжлалт ЭКГ болон контекстийг гадагш чиглэсэн видео бичлэгийн хамт хослуулан зүүх боломжтой зүрхний мониторыг хувийн эрүүл мэнд, аюулгүй байдлыг хангаж өгдөг.

Машины сургалт нь асуудлыг гарч ирэхээс өмнө урьдчилан таамаглахад тусалдаг.

Алхам 6: Бусад хувилбар: Унадаг дугуйн аюулгүй байдлын систем

Өөр нэг хэрэглээ бол унадаг дугуйны арын харааны систем юм. Дугуйны дуулга дээр арагшаа харсан хувиргагчийг байрлуулна.

Энд бид газрын эмх замбараагүй байдал, ерөнхийдөө танаас холдож буй бүх зүйлийг үл тоомсорлохыг хүсч байна, гэхдээ зөвхөн таны олж буй зүйлийг "харах" болно.

Үүний тулд та дээрх утаснуудын диаграммд үзүүлсэн нарийн төвөгтэй үнэт эдлэлийн системийг ашиглахыг хүсэх болно.

Гаралтыг (бодит ба төсөөлөлтэй) 2 сувагтай AtoD (Аналогоос Дижитал) хөрвүүлэгч рүү оруулаад Фурье хувиргалтыг тооцоолоод зөвхөн эерэг давтамжийг анхаарч үзээрэй. Хүчтэй эерэг давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд байгаа тохиолдолд танд ямар нэгэн зүйл олж авах болно. Энэ нь арын камерын тэжээлийн хэмжээг нэмэгдүүлэх боломжийг олгож, таны ард байгаа объектуудад анхаарлаа хандуулж чадна.

Илүү сайн үр дүнд хүрэхийн тулд chirplet -ийн хувиргалтыг тооцоолно уу. Илүү сайн: дасан зохицох Chirplet Transform (ACT) -ийг ашиглаж, LEM мэдрэлийн сүлжээг ашиглаарай.

"Ухаалаг дүрс боловсруулах" сурах бичгийн 2 -р бүлгийг үзнэ үү, Жон Уили ба Хөвгүүд, 2001.

Нэмэлт лавлагаа:

wearcam.org/all.pdf

wearcam.org/chirplet.pdf

wearcam.org/chirplet/adaptive_chirplet1991/

wearcam.org/chirplet/adaptive_chirplet1992/…

arxiv.org/pdf/1611.08749.pdf

www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1127523…

Алхам 7: Бусад хувилбарууд: Хараагүй хүмүүст үзүүлэх бинараль тусламж

Дээр дурдсан цогц үнэ цэнтэй түгжигч өсгөгчийг ашиглан стереоскопийн дууг гаргаж, аудио хоёр стерео сувгийн бодит ба төсөөллийн гаралтыг гаргаарай.

Ийм байдлаар та эргэн тойрныхоо ертөнцийн нарийн төвөгтэй шинж чанарыг сонсож чадна, учир нь хүний сонсгол нь бага зэргийн өөрчлөлтөд маш сайн зохицдог бөгөөд энэ нь Доплерын буцах фазын болон дөрвөлжин сувгийн хоорондох нарийн өөрчлөлтийг ойлгоход маш чадварлаг юм.