第1章 緒論
1.1 氣體被測對象
1.2 電子鼻系統
1.2.1 電子鼻系統原理
1.2.2 電子鼻應用及發展
1.2.3 集成化電子鼻芯片
1.3 電子鼻系統關鍵技術
1.3.1 氣體傳感器
1.3.2 氣體傳感器陣列技術
1.3.3 氣體信息特征參數的提取
1.3.4 模式識別
1.3.5 溫度調制技術
1.3.6 氣敏機理及模型的研究
1.4 當前亟待解決的問題
1.5 主要內容簡介
第2章 電子鼻系統研究測試平台
2.1 實驗平台設計
2.2 配氣系統
2.2.1 動態配氣系統
2.2.2 靜態配氣系統
2.3 控制測試系統
2.3.1 硬件系統設計
2.3.2 軟件界面設計
2.3.3 測試系統的性能
2.4 溫度調制實驗系統
2.4.1 基於DDS技術的氣體傳感器溫度調制實驗系統
2.4.2 基於程控電源的氣體傳感器溫度調制實驗系統
2.5 測試
2.6 本章 小結
第3章 氣體傳感器及其性能測試和分析
3.1 半導體氣體傳感器的發展
3.2 微熱板式氣體傳感器的結構及工藝流程
3.3 微熱板式氣體傳感器的性能測試
3.3.1 工作溫度-加熱功耗曲線
3.3.2 靈敏度-工作溫度曲線
3.3.3 微熱板升（降）溫曲線
3.3.4 選擇性
3.3.5 靈敏度-氣體濃度曲線
3.3.6 響應時間和恢復時間
3.3.7 穩定性
3.3.8 預熱時間的影響
3.3.9 環境溫濕度的影響
3.3.10 對混合氣體的響應
3.4 與標准CMOS工藝及氣敏材料的制備工藝兼容的微熱板
3.4.1 微熱板式氣體傳感器加熱材料的選取
3.4.2 鎢微熱板式氣體傳感器的加工流程
3.4.3 鎢微熱板式氣體傳感器性能測試
3.5 本章 小結
第4章 氣體傳感器的混合氣體響應機制
4.1 SnO2薄膜的敏感機理
4.1.1 敏感機理綜述
4.1.2 SnO2薄膜
4.2 氣敏機理的密度泛函分析
4.2.1 密度泛函理論
4.2.2 計算平台
4.2.3 DFT計算和分析
4.3 微熱板式氣體傳感器的電學響應模型
4.3.1 模型描述
4.3.2 參數優化
4.4 環境中O2的影響分析
4.5 本章 小結
第5章 氣體傳感器特征參數分析
5.1 陣列信號處理方法綜述
5.1.1 信號預處理
5.1.2 特征參數優化
5.1.3 模式分類
5.2 穩態響應特征參數
5.3 特征分析
5.3.1 氣體傳感器響應測量
5.3.2 響應特征分析
5.3.3 電阻和電導參數比較
5.3.4 其他特征分析
5.4 混合氣體識別
5.4.1 神經網絡模式識別
5.4.2 氣體量化識別
5.5 本章 小結
第6章 氣體傳感器陣列信號的盲分離
6.1 盲分離模型的建立
6.1.1 混合氣體分析問題描述
6.1.2 盲信號分離問題
6.1.3 混合氣體分析的盲可辨識性
6.2 基於盲分離模型的信號處理算法
6.2.1 主成分分析法（PCA）
6.2.2 獨立成分分析法（ICA）
6.2.3 非線性主成分分析法（NLPCA）
6.3 二元混合氣體的BSS分析
6.3.1 穩態數據的BSS分析
6.3.2 連續測量數據的ICA分析
6.3.3 非線性疊加模型的信號處理探討
6.4 與BP神經網絡的結合
6.4.1 特征選擇
6.4.2 特征提取和預處理
6.4.3 在二元混合氣體分析問題中的應用
6.5 本章 小結
第7章 氣體傳感器的溫度調制技術
7.1 溫度調制原理
7.2 溫度調制技術現狀
7.2.1 溫度調制模式的多樣化
7.2.2 氣體傳感器動態響應信號處理技術
7.2.3 動態響應機理分析及建模
7.3 溫度調制實驗
7.3.1 實驗設置
7.3.2 測試結果及分析
7.4 調制信號預處理
7.5 虛擬陣列
7.6 本章 小結
第8章 基於傅里葉變換的動態特征分析
8.1 傅里葉變換
8.2 動態信號處理
8.2.1 信號分析
8.2.2 特征提取
8.2.3 特征分析依據
8.3 溫度調制模式分析
8.3.1 溫度調制實驗設計
8.3.2 甲烷和一氧化碳氣體特征差異
8.3.3 乙醇和一氧化碳氣體特征差異
8.3.4 乙醇和甲烷氣體特征差異
8.3.5 模式分析結論
8.4 混合氣體檢測
8.5 本章 小結
第9章 基於Hilbert-Huang變換的動態特征參數分析
9.1 Hilbert-Huang變換
9.1.1 經驗模態分解（EMD）
9.1.2 Hilbert譜分析（HSA）
9.2 動態信號處理
9.2.1 信號的HHT分析
9.2.2 瞬時頻譜特征
9.2.3 調制周期的影響
9.2.4 其他波形中的應用
9.3 混合氣體檢測
9.4 本章 小結
第10章 壓縮感知電子鼻系統
10.1 物聯網環境下的新需求
10.2 壓縮感知理論
10.2.1 稀疏變換
10.2.2 測量矩陣
10.2.3 信號重構
10.3 壓縮感知電子鼻系統
10.3.1 原理框架
10.3.2 壓縮感知電子鼻系統模擬仿真
10.3.3 壓縮感知電子鼻系統中的關鍵問題
10.4 本章 小結
總結與展望
參考文獻
