基于三峡库区水环境监测的WSN信息融合算法

由于三峡库区水环境监测无线传感器网络的信息量大,为了减小数据传输的能量开销,构建了一种新的无线传感器网络信息融合模型,采用了一种结合基于最小二乘原理的加权和关系矩阵的分布式信息融合算法,分析了该信息融合算法的基本原理和实现方法。实验结果表明:该分布式信息融合算法能有效去除冗余信息,提高了数据的准确度,降低了节点数传的能量消耗,延长了无线传感器网络的生命周期,降低了系统成本。     

基于减聚类优化算法的无线传感网络分簇路由协议研究

无线传感网络是当前无线网络研究的热点领域,分簇路由协议作为降低网络能耗、提高网络生存时间的核心技术而备受关注。在深入分析已有算法存在诸多不足的基础上,本文提出了一种基于减聚类优化的分簇路由算法。本文首先建立一阶能耗模型,确定网络最优簇首数量;然后建立减聚类优化数学模型,确定可供选择的分簇方案;最后以最小化最大簇内距离方差作为评价指标,确定最优的分簇结果。仿真结果表明:相比经典的LEACH分簇路由协议,该算法划分的网络能够有效地降低网络能耗、提高网络生存时间,弥补已有算法的不足之处。     

基于柔性阵列传感器的脉象检测系统的设计

当前的脉象仪大部分采集手段单一,取脉压力的调节性差,无法模拟医生的布指方式,而且只能实现脉搏图的描记及分析,无法给出脉象的三维信息。针对这一问题研制了基于柔性阵列传感器的脉象检测系统,用硅胶制作了专门的脉搏换能器;设计了压力控制系统,实现压力自动调节,完成了对最佳取脉压力下脉象的采集;搭建了信号处理电路,实现了对脉象信号的提取和预处理;以USB-7660为核心构建了A/D采集系统,实现了对多路脉象信号的显示、存储。实验表明,该系统不仅可以有效采集到受试者的七路二维脉图,而且能清晰地观测到受试者的脉道宽度,并重建出相应脉搏波的三维传导地形图。     

Sink节点移动的无线传感网生存时间优化算法

为提高网络最大生存时间,提出Sink节点移动的无线传感网生存时间优化算法(LOAMSN)。该算法分析Sink节点移动时的流量平衡约束、最大传输速率约束、节点能耗约束等约束条件,将生存时间优化问题转化成优化模型。提出Sink节点的移动方法,即Sink节点利用节点的度值构建其移动路径,按照此路径循环移动收集数据。将Sink节点的移动认为是离散运动,Sink节点移动的生存时间优化模型分解成若干个Sink节点静止的生存时间优化模型,采用牛顿法求解每个Sink节点静止的优化模型,获得网络最大生存时间和节点发送数据量的最优值。仿真结果表明:LOAMSN算法能减少Sink节点停留位置上的节点能耗,平衡网络负载和节点能耗,提高网络最大生存时间。在一定条件下,LOAMSN算法比Sink节点静止时更优。     

退火对ZnO薄膜特性的影响与紫外探测器的研制

利用射频磁控溅射技术在SiO2/n-Si和石英玻璃衬底上制备了具有C轴择优取向的ZnO薄膜,研究了退火对ZnO薄膜特性的影响,并在以SiO2/n-Si为衬底、退火温度为900℃的薄膜上制作了Ag-ZnO-Ag肖特基型和Au-ZnO-Au光电导型MSM叉指结构的紫外探测器。所制作的两种MSM紫外探测器在350 nm波长紫外光照下电流增加,在紫外波段有较高的响应度,光响应度峰值在370 nm附近。     

一种NTC热敏电阻校正方程的试验研究

为了校正NTC热敏电阻的校正方程,提高测温精度。通过对传统的指数方程进行线性变换,得到一种新的NTC热敏电阻温度计R-T特性关系,对此关系进行多阶最小二乘拟合,利用误差评判原理,确定最适合的NTC热敏电阻的校正方程。并且实际验证了此校正方程的测温精度可以满足更高精度要求的需要。     

基于小二乘-卡尔曼滤波的wMPS系统跟踪定位算法研究

wMPS(workspace Measuring Position System)是一种新型的基于平面交会原理的网络式测量系统,在静态测量研究的基础上,研究了动态跟踪测量的问题。为了减小运动引入的测量误差,利用运动方程提高测量精度,采用了最小二乘法对接收器的位置进行静态估算,将其结果作为伪观测值,然后利用卡尔曼滤波做进一步处理,该方法避免了观测方程中的非线性误差,实现了接收器在运动过程中的高精度跟踪定位。通过试验对最小二乘法和最小二乘-卡尔曼滤波法进行了比较,结果表明最小二乘-卡尔曼滤波法的估值精度远高于最小二乘法。     

基于最小二乘支持向量机的声波测距系统消噪处理

针对声波测距系统噪声复杂,淹没在噪声中的回波难以检测的问题,以机器统计学习理论为基础,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立系统模型,实现了声波测距系统异常值的预测和噪声的消除,并与传统的时间序列分析方法建立的自回归滑动平均求和模型(ARIMA)的消噪效果进行了仿真对比。仿真结果表明,利用最小二乘支持向量机建立的模型预测精度高,能有效地抑制声波测距系统中的噪声。     

MEMS陀螺仪零位误差分析与处理

研究微机械陀螺仪的零位误差对提高惯性导航精度具有重要意义。采用Allan方差分析法对MEMS陀螺仪的零位误差做了综合评定,提出了一种动态的零值偏移误差补偿算法来滤除陀螺仪的零值偏移误差,还对启发式漂移消减法HDR(Heuristic Drift Reduction)做了改进,有效地提高了原算法的补偿精度。最后,再次采用Allan方差分析法对补偿后的零位误差进行评定,并以Voyager-IIA机器人为平台进行试验,结果证明了改进后的算法能显著的提高陀螺仪的输出精度。     

基于计算的工业喷涂机器人基本参数设计方法

设计与确定机器人参数需要在各项性能之间进行折衷,常常是一个耗时的迭代过程。本文提出了一种工业喷涂机器人基本参数确定的一般方法。通过喷涂机器人的设计与开发过程,基于机器人建模方法,归纳出机器人基本参数对各项性能尤其是工作空间特性的影响因素与规律,并在此过程中上分析了其结构参数对机器人工作空间和性能的影响,从而得出了机器人工作空间特性与结构参数之间的内在联系,为工业机器人的设计提供依据。