基于ZigBee的钨矿井下矿车定位监测系统研究与设计

针对现有的钨矿井下矿车定位系统的布线困难、信息化和可视化水平低等问题,为了更加合理、高效地调度矿车,设计了一种基于Zig Bee的无线网络系统,实现对井下矿车定位及安全监测。首先探讨了井下环境无线信号传输的RSSI测距模型,并采用高斯滤波对RSSI测距参数进行修正后,结合极大似然估计定位方法实现矿车定位,针对此定位算法存在的较大误差,提出了加权质心定位算法来提高矿车定位的准确性。然后通过上位机将井下采集的矿车速度和定位信息实时显示在井上监控主机和大屏幕中。通过实验仿真,结果证明,改进的加权质心定位算法有效地降低了定位误差,上位机对速度数据信息可实现调用、存储、实时显示、查询并预警等功能,系统具有实时性强、精度高、鲁棒性好等特点,可以有效提升钨矿井下开采生产的安全性。     

基于ASRPCA和五帧差分融合的无人机检测研究

无人机(UAV)的普及,给人们带来了极大的安全隐患.针对该问题,设计了一种基于主动子空间鲁棒主成分分析(ASRPCA)和五帧差分相融合的UAV视频检测算法.首先,采用交替迭代法结合增广拉格朗日乘子法对ASRPCA模型进行优化求解,获取视频序列当前帧的背景图像;其次,用背景图像替代五帧差分的中间帧;最后,中间帧分别与前两帧和后两帧进行差分二值化运算,使得UAV有较好的检测结果和去噪能力.实验结果表明,与全变分正则化RPCA(TVRPCA)算法相比,所提算法在不同背景下的召回率、准确率和综合性能的平均值分别提高了5个百分点、4.8个百分点和5个百分点,而且每帧运行时间约为0.51s,基本上符合目标算法的线下实时性要求.     

基于蓝牙技术的汽车手机准备系统电磁辐射抑制

对电偶极子和高斯脉冲两种场源,运用FDTD(时域有限差分法)建立了数学模型,从时域和频域两个方面对基于蓝牙技术的汽车手机准备系统电磁辐射进行了分析研究。对两种不同频段(150kHz～30MHz和75～108MHz)的电磁辐射进行了分析,设计了抑制地漂和导线串扰的方法及其实现电路,通过仿真图像可以看出,该电路极大地抑制了手机准备系统的电磁辐射,电磁辐射强度平均降低了7.6dB,从而提高了手机准备系统的电磁兼容性,也验证了两种设计的有效性。     

智能化无人机入侵检测与跟踪拦截系统设计与实现

近年来民用无人机领域发展迅猛,导致无人机“黑飞”事件频出,给国家安全及社会稳定带来了不小的挑战,迫切需要发展反无人机技术。对此,提出一种跟随式定向干扰方案,设计了一套基于视觉的无人机入侵检测与自动跟踪拦截系统。采用HOG+非线性SVM方案来识别无人机,加入ViBe运动目标检测算法来提高识别速度,并通过KCF算法实现无人机目标跟踪。设计制作无人机拦截系统的硬件设备主要包括跟踪伺服系统、底座和托盘等。实验表明,该系统的识别准确率达到90.54%,识别速度为20.56 fps,拦截平台能够在0.5 s内实现对目标无人机的瞄准,跟踪效果良好。在搭建的实物平台上进行系统测试,结果表明,该系统可实现对入侵无人机的运动检测、识别、跟踪与干扰,且识别准确率高,实时性好,能够对入侵的无人机进行自动拦截。     

基于Sigmoid框架的非负最小均方算法

脉冲噪声会导致非负算法在迭代过程中存在过大的误差值,进而破坏算法的稳定性使其性能严重下降,对此该文提出一种基于Sigmoid框架的非负最小均方算法(SNNLMS)。该算法将传统的非负代价函数嵌入Sigmoid框架中得到新的代价函数,新的代价函数具有抑制脉冲噪声影响的特性。此外,为了增强SNNLMS算法在稀疏系统识别问题上的鲁棒性,该文还提出基于反比例函数的反比例Sigmoid非负最小均方算法(IP-SNNLMS)。仿真结果表明SNNLMS算法有效地解决了脉冲噪声造成的失调问题;IP-SNNLMS增强了算法鲁棒性,改进了算法在稀疏系统识别问题中收敛速率上的缺陷。     

多样异常数据筛选WSNs矿井热害监测系统设计

针对深层矿井热害监测问题和有线监测系统布线复杂等缺点,基于Zig Bee和WiFi两大通信技术,设计了一种有多样性异常数据筛选功能的无线传感器网络(WSNs)矿井热害环境监测系统.经过实验验证:本系统实现了对环境参数的监测.研究了两类多样性异常数据筛选方法,提出了参数适应型拉依达异常数据剔除法则和使用置信水平的数据剔除方法,提出了皮尔森相关系数域(PCCF)异常状态判断法.经过数据分析验证,以上两类方法具有良好的效果.     

磁悬浮锥形电机悬浮力建模与分析

针对传统的磁悬浮开关磁阻电机（Bearingless Switched Reluctance Motor, BSRM）只能实现转子的两自由度悬浮的问题,设计了一种锥形无轴承开关磁阻电机（Conical Bearingless Switched Reluctance Motor, CBSRM）,使其能够实现电机转子在五自由度上的主动悬浮控制。对该电机机理、工作方式作了详细的研究,剖析出电机悬浮力的等效磁路并精确推导了其数学模型。利用ANSYS软件对该电机进行建模及仿真,分析了该电机的电磁特性,包括悬浮特性、转矩特性,以及他们之间相互的耦合。仿真结果表明该电机结构符合机理,能够实现电机五个自由度的主动悬浮控制,并在电机本体上减小了转矩与悬浮力之间的耦合。     

基于神经网络的汽车压力开关测试系统

研制了一套基于神经网络的汽车压力开关测试系统。系统通过数据采集卡采集数据,运用神经网络BP(Back propagation)算法进行数据处理,得到了更为准确和稳定的数据;由VC++软件实现测试系统的实时显示,对开关的通断状态进行反馈,确定开关导通所需的压力大小。实验结果表明,测试系统的稳定性比以前提高了15%以上,运用神经网络,误差率降低到以前的80%,能够更好地测试汽车开关压力,避免了开关过程中使用过大压力,从而延长了开关寿命。     

时域有限差分法在汽车EMC分析中的应用

结合时域有限差分法(FDTD)直接用有限差分式代替Maxwell时域场旋度方程中的微分式,分析了空间和时间离散间隔对数值色散及数值稳定性的要求,提出一种简化计算机编程的完全匹配层(PML)参数设置方法,利用时谐场函数加窗构建车内激励源。在此激励源激励下,描绘了电磁波的传播和与目标的相互作用过程,得到复杂物理过程的清晰仿真图像。     

汽车线束的动态串扰特性预测

针对汽车线束中导线相对位置和线束对地高度参数以及由于不同的安装方式和汽车不同的运动状态带来的随机性,提出了一种在低频下用来计算汽车线束动态串扰的统计学模型。利用镜像法计算获得了带有绝缘层导线的单位长度分布参数,运用统计学原理推导得到了线束动态串扰的均值与方差,并将计算所得合理的最差串扰值与273次随机中点布置样条插值法(RDSI)仿真结果进行了对比,验证了模型的准确性和可靠性。所建立的线束动态串扰统计模型可以根据实际情况灵活调整相关参数,实现快速预测,为车辆电磁兼容性设计提供依据。