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公开(公告)号：CN112381857A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011259939.1
申请日：2020-11-12
申请人： 天津大学
摘要： 本发明提出了一种基于脉冲神经网络的类脑目标跟踪方法。本发明构建的目标检测模型由基础网络和不同的叠加卷积层组成：基础网络即脉冲神经网络，对输入图像进行特征提取；之后叠加的不同卷积层可获得多尺度的检测特征图，大尺度特征图用于对小物体的检测，小尺度特征图对大物体进行检测。基于该目标检测模型最终输出为目标坐标位置和置信概率，并采用PID控制实现移动端对目标实现跟踪。本发明的有益效果是：与传统的目标检测模型相比，采用基于LIF神经元的脉冲神经网络作为基础网络，使得目标检测模型具有更好的生物合理性。
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公开(公告)号：CN112364988A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011259940.4
申请日：2020-11-12
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种基于FPGA的分层异构类脑计算系统，包括若干个FPGA子系统，FPGA子系统在节点处排列和连接，形成树形拓扑结构的片上网络，每个FPGA子系统通过PCB底板上的引脚直接连接并将引脚制成外部接口实现扩展功能，每个FPGA子系统是改进树形结构中的一个节点；每个FPGA子系统包括四个神经元网络单元和一个路由单元，神经元网络单元为基本计算单元，每个计算单元包含若干神经元基本计算核。本发明的有益效果是：实现成万上亿的神经元相互配合完成的人脑众多功能和四百万数量级神经元的大规模脑仿真与实时计算，从而更好地理解人脑工作机制与疾病机制，进一步实现更深层次的类脑计算和类脑智能。
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公开(公告)号：CN107728529B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201711054717.4
申请日：2017-11-01
申请人： 天津大学
IPC分类号： G05B19/042 , G06N3/063
摘要： 本发明提供一种基于多电极阵列的神经核团反馈同步控制FPGA实验平台，该实验平台以多电极阵列测取的神经核团为实验对象，以FPGA为下位机，以LABVIEW编写的人机操作界面进行多电极阵列数据的显示及控制参数设定，FPGA用于对多电极阵列实验数据的分析和处理，上位机通过人机操作界面进行参数设定，进而实现对神经核团同步控制。本发明的效果是基于多电极阵列实验，运用高速运算的FPGA实验分析平台，实现了神经核团同步分析及反馈同步控制，并且通过上位机的人机操作界面对控制点、反馈强度等的控制参数进行设定，分析不同控制作用下神经核团的同步特性，进而实现神经核团同步或去同步控制效果。
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公开(公告)号：CN111370093A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201910785551.6
申请日：2019-08-23
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及一种基于闭环迭代控制的阿兹海默症状态下DBS刺激的仿真平台，包括：上位机(1)、USB通讯模块(2)和FPGA下位机(3)；FPGA下位机(3)包括丘脑皮层神经网络(20)，膜电位计算模块(7)，功率谱密度求解计算模块(6)，误差分析处理模块(5)和闭环迭代法计算模块(14)。丘脑皮层神经网络(20)通过兴奋神经元计算模块(8)，抑制神经元计算模块(9)，突触电流计算模块(10)和DBS刺激强度计算模块(11)共同作用获得阿兹海默症状态的膜电位变化数据；通过功率谱密度求解计算模块(6)将平均场电位信号转化为功率谱密度函数，此模块利用快速傅里叶变换将平均场电位转化为功率谱密度函数，并将计算后的PSD值输入至误差分析处理模块(5)中。
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公开(公告)号：CN111135465A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN202010038587.0
申请日：2020-01-14
申请人： 天津大学
IPC分类号： A61N2/04
摘要： 本发明涉及一种基于时间干涉的深部经颅磁线圈刺激装置，包括两个线圈单元和两个高频发生器，其特征在于，两个线圈单元设为第Ⅰ线圈单元和第Ⅱ线圈单元，第Ⅰ线圈单元上施加的刺激电流为电流Q1，第Ⅱ线圈单元上施加的刺激电流为Q2，空间上，第Ⅰ线圈单元与第Ⅱ线圈单元分别位于大脑的两侧，且第Ⅰ线圈单元与第Ⅱ线圈单元之间的夹角为θ，第Ⅰ线圈单元与第Ⅱ线圈单元上施加的刺激电流方向在初始时刻是相同的，且第Ⅰ线圈单元与第Ⅱ线圈单元上施加的刺激电流均为正弦波电流第Ⅰ线圈单元与第Ⅱ线圈单元上刺激电流的幅值相同，但频率不同，均为不低于1000Hz的高频，差值为大脑的节律。
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公开(公告)号：CN107086786B
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201710231104.7
申请日：2017-04-11
申请人： 天津大学
摘要： 本发明提供一种调节电网电压波动的稳压系统，该系统包括一个关键性负载模块、一个非关键性负载模块、一个双向交互式电力弹簧、多个电压检测模块、多个电流检测模块、多个相位检测模块，所述双向交互式电力弹簧与关键性负载模块和非关键负载模块串联，通过传输导线连接到电网。同时提供一种调节电网电压波动的稳压系统的操作方法。有益效果是该系统不需要储能装置的参与而是通过双向能量流动将非关键负载侧的能量补偿到关键性负载，以维持关键性负载两端电压的稳定。由于可补偿任意相角的电压，同样可矫正关键性两端电压的频率及相位。由于直接向关键性负载提供电压补偿，故对传输线路的阻抗分压要求低，调节范围大，成本低，为未来的分布式发电系统提供合理的电压及能量管理，有利于新能源发电的大规模应用。
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公开(公告)号：CN109431498A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811353853.8
申请日：2018-11-14
申请人： 天津大学
IPC分类号： A61B5/0476 , A61B3/113 , A61B5/0205 , A61B5/145 , A61B5/11
摘要： 本发明涉及一种穿戴式多模态驾驶员生理状态监测系统，包括：穿戴式多模态生物信号采集装置，人机交互终端；其特征在于，所述的穿戴式多模态生物信号采集装置分别从佩戴者头、眼以及手腕采集多模态生物信号，用于对佩戴者生理状态的监测；所述的人机交互终端，用于设置采集参数以及采集单元使能信号的选择，并存储显示生物信号。所述的穿戴式多模态生物信号采集装置包括：EEG采集单元，眼动仪单元，PPG采集单元，信号整合模块，移动式微处理器。
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公开(公告)号：CN109352644A
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201811071461.2
申请日：2018-09-14
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及一种基于CPG神经元网络的机械臂运动节律控制方法，包括下列步骤：(1)上位机设定神经元持续纳电流、钾电流和泄漏电流对应的电导率和反电势参数，以及变阈值整形时的上、下限阈值和阈值周期，并由USB通讯传输至FPGA；(2)FPGA根据所设参数，建立CPG神经元网络仿真模型，进行仿真，仿真过程中输出放电波形，将此波形传输至上位机加以显示；(3)利用FPGA实现变阈值整形，对步骤2中CPG神经元网络输出的放电波形进行整定，并输出控制信号至机械臂，从而控制调节机械臂的运动节律，并将机械臂关节角位移传输至上位机加以显示。
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公开(公告)号：CN105718655B
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201610037630.5
申请日：2016-01-21
申请人： 天津大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明提供一种帕金森状态的闭环神经刺激仿真系统，该系统包括有相互连接的基底核‑丘脑回路、DAC、ADC、非线性自回归Volterra模型和非线性模型预测控制器包括由FPGA搭建的基底核‑丘脑回路、DAC、ADC、非线性自回归Volterra模型和非线性模型预测控制器。ADC分别接在基底核‑丘脑回路的输入端和输出端，用来采集基底核‑丘脑回路的输入输出数据。本发明效果是提出了生理数据驱动的基底核‑丘脑回路建模方法，可以有效地应对传统生理建模中存在的模型失配及不确定性性；基于此模型的非线性预测控制策略能够自动、最优地调节临床状态。以FPGA硬件技术为实现手段，充分发挥FPGA并行运算、运算速度快、计算精度高的特点，提高了控制系统的响应速度与控制效果。
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公开(公告)号：CN108897939A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201810645362.4
申请日：2018-06-21
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及一种基于FPGA的区域性电网可控性可观性仿真实验平台，其特征在于，包括上位机、电压传感器、FPGA仿真系统三部分，三部分相互协作，实现对人为设定数据和电网真实数据的建模和可控性可观性分析，以及对分析结果的显示；所述上位机用于人为设定电网参数，计算矩阵行列式和可控可观指数，以及显示电网可控性可观性的分析结果，上位机可以与FPGA仿真系统进行无线通信；所述电压传感器分布在区域性电网的各个节点以及各节点之间的线路上，用于实时采集电网参数，并将数据传送至FPGA仿真系统；所述FPGA仿真系统包括无线通信模块、预处理模块、FPGA分析模块和存储模块。
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