基于K-means和SOM的水下传感器数据采集方法

随着海洋资源勘探和海洋污染物监控工作的开展，水文数据的监测和采集等已经成为重要的研究方向。其中，水下无线传感器网络在水文数据采集过程中起着举足轻重的作用。本文研究的是水下无线传感器二维监测网络模型中，传感器节点数据采集的问题，其设计方法是通过自组织映射（Self-organizing mapping，SOM）对传感器节点进行路径最优化处理，结合优化的路径图形和K-means算法找到路径内部聚合点，利用聚合点和传感器的节点得到传感器通信半径内的数据采集点，最后通过SOM得到水下机器人（Autonomous underwater vehicle，AUV）到各个数据采集点采集数据的最优路径。经过实验验证，在水下1 200 m×1 750 m范围内布置52个传感器节点的情景下，数据采集点相比于传感器节点路径规划采用相同的采集顺序得到的路径优化了6.7%；对数据采集点重新进行自组织路径规划得到的路径比传感器结点路径的最优解提高了12.2%。增加传感器节点的数量，其结果也大致相同，因此采用该方法可以提高水下机器人采集数据的效率。     

适用于多星座精密单点定位的性能评估优化方法

为减少多星座精密单点定位(PPP)数据处理过程中待估参数数量并提高定位精度,提出基于模糊度整数解的无电离层组合PPP性能评估方法。使用在线单点定位服务进行仿真建模,通过组合双频观测值消除电离层待估参数延迟并简化数据处理模型,利用模糊度固定技术实现PPP解算以降低定位误差。仿真结果表明,与单GPS系统PPP性能评估方法相比,静态模式下的GPS/GLONASS多星座PPP性能评估方法具有更高的定位精度和更快的收敛速度。     

非线性负载Norton等效模型的改进分析方法

建立高精度、计算简单的等效模型,对电力系统中非线性负载谐波情况进行准确分析,一直是国内外研究人员的关注重点。而Norton等效电路模型具有表达式及参数简单易于计算的优点,使其在非线性负载等效模型分析中广泛应用。但现有Norton等效模型没有考虑非线性负载谐波电流与谐波电压间的相互影响,分析结果存在较大误差。因此,为了提高Norton等效模型的精度,需要对其进行适当的改进。在传统Norton等效模型的基础上,对非线性负载存在影响的谐波进行分类,将得到的附加电流谐波分别用受控源表示,提出含有受控源的Norton改进等效模型。最后通过采用两种模型对电力系统非线性负载实测电压和电流计算对比,发现在不同的电压条件下,传统Norton模型等效阻抗计算结果差异达到2个数量级,而含有受控源的改进Norton等效电路模型计算得到的等效阻抗大小变化不大,基本可以近似相等。可见,相较于传统不含受控源的Norton等效模型,提出的含有受控源的Norton等效模型的精度与稳定性显著提升。     

基于UDP的室内无线接收DVB方案研究

随着智能移动设备的广泛普及,家庭用户逐渐渴望能够在智能终端上收看数字电视节目。由于传统家庭内部的机顶盒只能提供有线数字电视信号,因此本文研究了一种基于UDP协议的室内无线接收DVB-C信号的方法,并分析了MPEG-2 TS的相关原理及室内无线传输损耗,在此基础上讨论了方案的可行性。     

短螺距手性液晶热敏旋光特性的研究

利用Berreman 4×4矩阵建立理论模型对短螺距手性液晶的旋光率进行求解,使用MATLAB计算得到了手性液晶旋光角随入射角、螺距、盒厚等外界因素变化规律的仿真结果,且通过实验验证了此方法的准确性。对手性液晶旋光效应作为热敏材料的使用进行了实验探究,使用旋光仪测量螺距为250~310nm的手性液晶旋光角,得到手性液晶的热敏旋光特性。结果显示,螺距不同时,液晶的旋光角随温度具有不同程度的变化,但每种螺距下,手性液晶旋光率随温度的变化明显且规律。验证了旋光率热敏效应的稳定性,结果证明将手性液晶作为一种潜在的热敏材料应用的可行性,为手性液晶在温度传感器中的应用提供了实验依据。     

频率步进脉冲信号的功率测量

为了测量频率步进脉冲信号的功率值，需要将已有的脉冲测量技术加以改进.以频谱仪为测量工具，分别采用谱线法和包络法测量信号功率，为避免使用脉冲退敏因子，提出了一种更为快捷的测量方法.不同测量方法下的最大误差仅为1.08 dB.测量结果表明，新方法能以较快的速度在大的带宽范围内获得准确的脉冲信号功率值.     

基于小型Zynq SoC硬件加速的改进TINY YOLO实时车辆检测算法实现

针对TINY YOLO车辆检测算法计算量过大，且在小型嵌入式系统中难以达到实时检测要求的问题。利用小型Zynq SoC系统的架构优势以及TINY YOLO的网络权值中存在大量接近零的权值参数这一特点，提出硬件并行加速的改进算法，称为浓缩小型深度网络（Xerantic-TINY YOLO，X-TINY YOLO）车辆检测算法。首先对TINY YOLO中网络结构进行压缩；其次采用高效多级流水线、流水线内全并行的方式对卷积计算部分进行算法加速；最后提出与网络结构相配合的数据切割和传输方案。实验结果表明，X-TINY YOLO仅消耗50%的片内硬件资源，可在相对于GPU和CPU性价比更高更适合嵌入式场景的Zynq SoC系统上实现，且其检测速度达到24帧/s，满足车辆检测的实时性要求。     

电磁热水器磁屏蔽有限元分析

为降低电磁热水器工作时产生的磁场干扰,需要进行磁屏蔽的设计。针对某电磁热水器,采用有限元软件仿真对高频和低频屏蔽方式的屏蔽效能及其对系统效率的影响展开研究。研究屏蔽壳厚度、两线圈距离及其电流相位差等因素对热水器产生的磁场强度的影响。结果表明:该电磁热水器更宜采用高频屏蔽方式,两线圈电流反相、缩小两线圈间距等措施可降低热水器周围磁场强度,更有利于磁屏蔽的设计。     

宽带水声参量阵指向性设计与实验验证

利用宽带水声参量阵可产生高指向性宽带低频声束,推导了宽带水声参量阵生成低频声束的自解调理论模型,对其换能器指向性进行了分析与设计,并研制出了宽带水声参量阵样机。测试结果表明：该样机产成的2 kHz声束的-3 dB指向性锐角约为2.6°,具有很好的指向性,且旁瓣抑制效果好,能够产生无旁瓣的高指向性低频声束。这为解决浅海水声通信的多途干扰、远程水声保密通信等问题提供了一条新思路。     

光纤通道端口状态机的研究及FPGA实现

光纤通道是一种具有高速数据传输性能的接口标准,在分析了光纤通道端口状态机的工作原理的基础上,针对光纤通道数据传输中存在的问题,提出了一种基于FPGA的端口状态机实现方案,解决了光纤通道控制器在运行过程中因遇到超时、失去同步、信号丢失、缓冲区溢出等错误而导致数据传输失败的问题,增强了链路的自我恢复能力。试验结果表明,在遇到上述错误时,端口状态机能自动执行相应的原语序列协议对链路进行恢复。