基于递推技术的算法设计方法的应用研究

算法是计算机科学的核心,算法设计对于开发正确、高效的程序至关重要。基于递推技术的算法设计方法通过形式化推导保证算法的可靠性,同时能较好地提高算法程序的效率。本文通过两个实例,详细介绍基于递推技术的算法设计方法形式化推导算法程序的过程。     

改进的Beamlet与Canny相结合提取复杂图像线特征

传统Beamlet无结构算法在提取图像线特征时不仅存在重叠模糊的缺陷,而且在提取复杂图像线特征时不能有效地检测出目标信息,细节特征更是难以刻画。针对这些问题,提出将改进的Beamlet无结构算法与Canny算子相结合的方法提取复杂图像的线特征。首先,对图像进行Beamlet变换,通过改进Beamlet无结构算法,采用新的能量统计和制定新的划线规则,以保证每个二进方块最多有一条最优基;然后,对图像用Canny算子检测边缘,通过选取较大的Sigma,只检测明显的大边缘;最后,两者结合得到图像的线特征。从检测的线特征的线型连接程度等方面对该算法的性能进行了评价,并与现有的方法进行了比较,实验结果表明,该方法克服了两种方法单独提取线特征时存在的断裂、重叠、模糊和虚假边缘的缺点,有效地提高了复杂图像线特征提取的准确性和连续性。     

角点距离矩阵和同心圆划分的曲线描述与匹配

曲线匹配对于物体识别、目标跟踪、碎片拼接等有着重要的意义。针对曲线匹配的效率与鲁棒性问题,提出了一种基于角点距离矩阵和同心圆划分的曲线描述与匹配算法。该算法分为粗略匹配和精确匹配两个阶段。粗略匹配阶段首先采用角点距离矩阵来描述曲线;然后通过子矩阵的方法来匹配曲线。精确匹配阶段首先采用同心圆划分的方法描述曲线;然后通过两条曲线同心圆描述集的差异度度量函数来度量他们的相似性。算法不仅具有平移、旋转、缩放不变性,而且具有较强的鲁棒性,可用于遮挡物体的匹配以及基于轮廓的图形拼接。实验结果表明了该算法的有效性和可行性。     

遗传算法在智能车控制器参数寻优中的应用

研究智能车控制器优化设计问题,由于控制器参数不准确,引起控制误差.为解决上述问题,根据智能车的运动学模型,设计出智能车轨迹跟踪控制律.采用遗传算法对控制律参数寻优,利用逆推(Backstepping)方法,在搜索空间里获得全局最优解.最后利用提出的遗传算法对控制律参数优化方法,通过智能车对圆周轨迹的跟踪仿真,证明了智能车在遗传算法对该控制律参数寻优下,能够实现对给定轨迹的全局渐近跟踪,获得了较好的控制效果.验证了遗传算法对智能车控制器参数寻优的可行性和有效性.     

ZigBee网络中孤岛节点快速处理算法研究

研究ZigBee网络孤岛节点的搜索和处理,快速减免孤岛节点提高网络资源利用率。针对节点间因配置或接口协议不统一而造成孤岛节点的出现,传统的基于广度搜索的处理方法需要逐一遍历所有节点从而搜索出孤岛节点,造成搜索效率不高、网络资源利用率较低的问题。为解决上述问题,提出了基于节点帧的孤岛节点处理方法。利用ZigBee网络树型结构的特点,只有父节点中可能存在孤岛节点,因此通过判断网络节点是否为父节点并将结果保存在节点帧中,根据节点帧找到网络中有限的父节点并从中监测出孤岛节点,避免了遍历所有网络节点而造成的搜索效率不高的问题。仿真结果表明,节点帧方法能够快速搜索出ZigBee网络中的孤岛节点并作减免处理,有效提高了网络资源的利用率。     

高温合金晶粒尺寸的超声评价方法及检测装置

针对超声声速、衰减系数、非线性系数等特征参数表征GH4169晶粒尺寸存在检测误差较大的问题，以指数函数为映射函数，将多个超声特征参数归一化后融合构造出新的特征参数，建立以平均绝对误差最小为优化目标的优化问题，并结合遗传算法进行求解，从而确定最优超声多参数评价模型，开发实时超声检测与晶粒尺寸评价相结合的检测装置并进行实验验证。结果表明，所构建的超声多参数评价误差小、单调性好；超声检测装置在已知模型的基础上，可对实时采集的超声A扫信号进行特征提取并计算检测位置的平均晶粒尺寸。     

FPGA与ARM的无人机陀螺仪数据接口设计

在无人机系统与地面站通信过程中,机载陀螺仪姿态数据的高速产生与外部相对低速的无线数据模块传输的矛盾日益突出,严重制约着无人机的发展。针对这一问题,采用FPGA FIFO作为高速数据缓冲,提出一种基于FPGA内建FIFO的无人机陀螺仪前级通信接口。通过高速异步FIFO缓冲,将无人机陀螺仪姿态数据经由FPGA准确无误地发送给地面站,显著提高数据传输质量,实现了高速芯片与低速设备之间的通信。整个设计在实际应用中效果良好,数据稳定可靠,满足了低误码率与高稳定性的要求,以及无人机与地面站高速通信的需求,有着广阔的市场应用前景。     

MRO中多重BOM结构遍历及显示的算法

为优化MRO系统的性能,提高系统的运行效率,提出了两种物料清单（BOM）构造的方法,并指出了两种方法的优缺点,将BOM结构的存储方法由三层扩展到多层,并使用Java语言和Swing库对BOM结构进行了遍历和显示．实际应用表明,文章中提出的BOM结构遍历和显示算法能有效提高MRO系统的运行效率．     

基于发射功率最小化的MIMO-OFDM系统资源分配算法

研究了一种针对多用户MIMO-OFDM系统的资源分配算法. 该算法是在保证用户公平性的前提下,基于发射功率最小化对系统进行子载波和比特分配. 首先按照用户信道增益状况由最差到最好的顺序进行子载波的初次分配,之后再比较其功率大小找到最终适合用户的子载波,最后利用贪婪注水法对子载波进行比特分配. 仿真结果表明,算法降低了系统的发射功率,并提高了系统的性能.     

一种基于粗集理论的车地无线通信设备故障诊断方法*

针对车地无线通信设备故障诊断信息不一致的情况下进行故障的推理和诊断,提出了一种基于粗集理论的车地无线通信装备故障诊断方法。该方法从诊断决策支持系统定义出发,将车地无线通信设备故障诊断问题用一个不同简化层次的故障决策网络表示,由网络节点根据定义出的规则置信度和覆盖度可推导出对应有效的故障诊断规则集合。通过故障诊断规则匹配,便可方便得出车地通信单元故障诊断结果,实例分析表明该方法具有较好诊断有效性。