基于LP与小波包的复杂机电系统监测序列混沌降噪方法

针对流程工业生产系统监测数据存在强噪声和混沌性的特点,提出了一种局部投影方法(Local Projection Method)与小波包方法相结合的信号降噪方法。该方法先利用局部投影方法从动力学系统嵌入流形的角度进行多次迭代降噪,并根据关联维数来判定迭代终止;再利用小波包方法从频率的角度进行降噪,抑制高频噪声的干扰,取得了较好的降噪效果。用Lorenz时间序列进行仿真验证,对仿真时间序列加入不同程度的噪声,对比分析小波包、局部投影与该方法降噪后的相空间、SNR值和最大Lyapunov指数,证明了该方法对于中高强度噪声具有更好的降噪效果。并将该方法用于某压缩机组的实际监测数据降噪,评估三种方法的降噪效果,进一步验证了该方法的优越性。     

基于全相位预处理的时域多重信号分类波达方向估计方法

低信噪比下,针对宽带短脉冲情况下频域多重信号分类(MUSIC)中噪声子空间估计不稳定问题,提出一种基于全相位预处理的时域多重信号分类波达方向(DOA)估计方法。①对线列阵接收数据进行分组处理;②按搜索角度对各组数据进行相移预处理,并对各组数据预处理结果进行相加,得到一组新数据;③对线列阵接收数据在时域构建相移后的协方差矩阵,在更短数据长度下,稳定实现噪声子空间估计,并依据估计出的噪声子空间含有的正交特性,通过单位矩阵加法器得到相应空间谱估计值,实现波达方向估计。数值仿真和实测数据处理结果表明,相比频域MUSIC方法,该方法有效提高了线列阵接收数据协方差矩阵中信号含有量和信噪比,能够在更短数据长度情况下实现对噪声子空间的稳定估计,具有较好的稳定性和检测性能,提高了MUSIC方法在实际波达方向估计中的鲁棒性。     

基于SAOR的Massive MIMO系统信号检测算法

大规模多输入多输出(Massive multiple input multiple output, Massive MIMO)系统采用最小均方误差(Minimum mean square error, MMSE)接收检测方法时存在矩阵求逆复杂度高的问题，已有较多降低复杂度的研究。在降低检测算法复杂度的同时，如何提高算法收敛速度和检测性能一直是人们关注的焦点。本文将对称加速超松弛(Symmetric accelerated over-relaxation， SAOR)迭代算法应用于Massive MIMO系统信号检测中，避免了复杂的矩阵求逆计算，实现了复杂度较最小均方误差算法降低了一个数量级。仿真结果表明，基于SAOR的检测方法通过较少的迭代次数就能逼近最小均方误差（Minimum mean square error, MMSE）算法的检测性能，为Massive MIMO系统中接收信号的快速检测提供了较好的实现方法。     

密文策略属性加密中的撤销控制方案

在云环境下使用数据共享功能时，由于云环境的复杂性，需要对数据进行安全保护和访问控制，这就要求使用加密机制。基于密文策略属性的加密（CP-ABE）是当前广泛使用的加密机制，它可以根据用户的属性来设置访问权限，任何具有合格访问权限的用户都可以访问数据。然而云是一个动态环境，有时可能只允许具有访问权限用户中的一部分用户访问数据，这就需要用户权限的撤销机制。然而，在CP-ABE中，访问权撤销或用户撤销是一个冗长且代价高昂的事件。所提出方案根据对CP-ABE流程的改进，在原密文中嵌入了可灵活控制的用户个人秘密，使得用户权限撤销时既不要求使用新访问策略的用户撤销数据，也不要求对数据进行重新加密，大幅减少撤销时的计算成本。与知名CP-ABE撤销方案对比，所提出方案的计算成本更低且具有良好的安全性。     

面向噪声丢包感知的无线网络拥塞算法

针对无线网络链路干扰大、误码率高等特点，以及TCP Westwood算法（TCPW）存在估算带宽时过度依赖包的反馈，缺乏区分传输过程中丢包类型的缺点等问题，提出一种TCPW拥塞控制优化算法--TCPW-F。该算法利用发送速率等构建拥塞因子[F]作为判断丢包类型的依据，同时对判定发生噪声丢包时的拥塞窗口进一步调整，避免噪声丢包引起的窗口下降，提高该情况下窗口的发送效率。仿真结果表明，TCPW-F算法在时延性能方面表现更优，单位时间抖动趋于稳定的速度更快。在同一信道带宽下增大包生成速率，改进算法的实时吞吐量明显高于原算法，具备一定的噪声丢包感知能力，无线网络的TCP传输质量获得较大改善。     

机器人系统有限时间自适应迭代学习控制

研究任意初态下，机器人系统的有限时间自适应迭代学习控制方法。引入初始修正吸引子的概念，构造一个含有初始修正项的误差变量。针对定常机器人系统和时变机器人系统，采用Lyapunov-like方法，分别设计迭代学习控制器处理系统中不确定性。并且，采用未含/含限幅学习机制，保证闭环系统各变量的一致有界性和误差变量在整个作业区间一致收敛性。藉以实现跟踪误差在预先指定区间的完全跟踪。仿真结果验证所设计控制方法的有效性。     

基于虚拟现实的复杂场景加载优化算法

目前大规模场景模型生成的需求量日益增加, 现提出了一种基于区域的自动 LOD (Levels Of Details)构建算法. 该算法基于动态网格简化算法, 在游戏设计制作的过程中, 游戏开发人员会经常需要对美工部门人员提供的模型进行优化. 为了可以使模型的面数得到简化, 并且不改变模型的外观. 当今流行的 LOD技术非常擅于处理这种情况, 判断模型与摄像机的距离如果超过一定范围之后, 自动调取不同层次的模型, 当模型距离摄像机很远的情况下使用面数低的模型替换高模, 这样可以提高帧率并且降低摄像机前的三角面以及顶点数从而减少渲染压力. 一般模型的简化分为静态和动态模型的简化.大部分情况下, 程序员会让美工部门提供几套不同面数的模型或者通过模型简化工具对高模进行减面并存成多个Mesh, 并在程序运行的时候, 根据模型与摄像机的距离远近动态的替换Mesh. 这是一种静态的方法.这里将尝试使用一种动态的网格简化和LOD技术相结合的方法. 这种新型算法的大大的简化了操作流程, 美术人员只需要提供一个模型, 程序员可以使用这种方法生成量级不同的低模, 根据摄像机与模型的远近自动的调取不同精度的模型.     

An iterative approach for the discrete‐time dynamic control of Markov jump linear systems with partial information

The , and mixed dynamic output feedback control of Markov jump linear systems in a partial observation context is studied through an iterative approach. By partial information, we mean that neither the state variable x(k) nor the Markov chain θ(k) are available to the controller. Instead, we assume that the controller relies only on an output y(k) and a measured variable coming from a detector that provides the only information of the Markov chain θ(k). To solve the problem, we resort to an iterative method that starts with a state‐feedback controller and solves at each iteration a linear matrix inequality optimization problem. It is shown that this iterative algorithm yields to a nonincreasing sequence of upper bound costs so that it converges to a minimum value. The effectiveness of the iterative procedure is illustrated by means of two examples in which the conservatism between the upper bounds and actual costs is significantly reduced.     

A multilevel sampled‐data approach for resilient navigation and control of autonomous systems

Autonomous systems are rapidly becoming an integrated part of the modern life. Safe and secure navigation and control of these systems present significant challenges in the presence of uncertainties, physical failures, and cyber attacks. In this paper, we formulate a navigation and control problem for autonomous systems using a multilevel control structure, in which the high‐level reference commands are limited by a saturation function, whereas the low‐level controller tracks the reference by compensating for disturbances and uncertainties. For this purpose, we consider a class of nested, uncertain, multiple‐input–multiple‐output systems subject to reference command saturation, possibly with nonminimum phase zeros. A multirate output‐feedback adaptive controller is developed as the low‐level controller. The sampled‐data (SD) design of this controller facilitates the direct implementation on digital computers, where the input/output signals are available at discrete time instances with different sampling rates. In addition, stealthy zero‐dynamics attacks become detectable by considering a multirate SD formulation. Robust stability and performance of the overall closed‐loop system with command saturation and multirate adaptive control are analyzed. Simulation scenarios for navigation and control of a fixed‐wing drone under failures/attacks are provided to validate the theoretical findings.     

Discrete‐time sector based hands‐off control for nonlinear system

This article presents a hands‐off control design for discrete‐time nonlinear system with a special type of nonlinear sector termed as “discrete‐time sector.” The design method to define the boundary of a discrete‐time sector is done with control‐Lyapunov function. The generalization of nonlinear system is viewed in the perspective of a comparison function. By means of a proposed sector, a switching control is designed such that no control action is experienced inside the sector thus, saving unnecessary control efforts. However, to study the robustness for discrete‐time system, a hands‐off control is modified to ensure the monotonic decrease in the energy of the system. Finally, the proposed approach is verified with the simulation results.