基于Lyapunov直接法的移动机器人运动控制研究

针对移动机器人的运动学模型,以Pioneer 3DX型轮式移动机器人为研究对象,建立了采用两轮差动驱动控制方式的移动机器人运动学模型,提出了基于Lyapunov直接法的移动机器人运动控制方法,设计了移动机器人控制器。对设计的控制器进行了直线跟踪和圆轨迹跟踪仿真实验,仿真结果表明轮式移动机器人能够有效地跟踪期望轨迹。本文提出的方法不但能够增强移动机器人控制器的调节能力,而且在一定程度上简化了控制器的设计,可应用于移动机器人运动控制实际工程中。     

基于车辆之间实际距离的快速交通状况检测算法

交通状况检测与预警是交通信息检测系统中一个很重要的组成部分,它对城市交通管控和诱导有着重要的指导意义。基于视频图像的灰度和边缘特征,首先采用差分算法计算出各车道中轴线上像素点的灰度梯度,并对梯度函数结合"像素-距离"的映射关系,按距离聚类分析法完成其对应曲线上脉冲的合并与数值量化;然后根据量化结果,对各车道的有车区域和无车区域做出标识,并对有车区域的分布密度做出统计;最后,结合对车道中轴线上像素点的灰度帧差处理结果,对交通状况做出精确判断。经实验验证,该算法能对道路的交通状况做出准确、实时的判断,且算法简单稳定,具有很好的实用价值。     

面向智能车辆应用的智能仿真车研究与设计

针对面向智能车辆研究的智能车仿真平台的构建问题,设计了一种智能仿真车,在研究智能车仿真平台基本结构的基础上,详细阐述了智能仿真车的软硬件设计;提出了一种基于霍夫变换的车道线识别方法,首先采用霍夫变换对车道线进行检测,之后使用多示例学习对车道线进行跟踪。实际应用表明,该智能仿真车能够满足相关技术的研究需求,具备良好的有效性和稳定性。     

一种新的直扩信号PN码盲估计算法

在直扩系统中,提出了1种伪噪声(pseudo noise,PN)码盲估计的新算法,传统的匹配滤波算法将同一个PN码码片序列在时间上连续的采样点与对应的PN码码片加权后积分,积分结果用于码元符号的解调判决;该算法对调PN码码片与码元符号的顺序,将PN码某个码片所对应的多个码元符号进行加权积分,然后对积分结果进行解调判决,即可得到该PN码码片的估计。由于码元符号信息在接收机无法得知,因此PN码盲估计算法将采集到的一段接收信号作为PN码,然后对接收信号进行匹配滤波,解调判决得到码元信息的初始估计,在此基础上,对初始解进行加权积分并获得PN码码片的估计。仿真结果表明,该算法可实现对PN码码片的盲估计,且与传统算法相比估计精度明显提高。     

流星余迹突发信号盲检测

在非合作流星余迹突发通信环境中,研究了基于频率域的短时傅里叶变换幅度谱熵的检测算法,先将观测的数据进行短时傅里叶变换,然后定义每一频率分量的谱概率密度函数,最后得出每段观察信号的谱熵,然后研究了复数高斯白噪声信道中流星余迹突发信号存在性检测的问题,将谱熵值门限进行比较,从而检测信号的存在与否。仿真结果表明,该方法具有较好的鲁棒性且不受调制方式的影响,尤其是在低信噪比时能够获得较高的检测概率。     

基于信号融合的自平衡车姿态测量方法研究

针对自平衡车姿态角度测量问题,本文叙述了基于卡尔曼滤波和互补滤波的自平衡车MEMS IMU单轴融合算法的原理,分析了平衡车车身翻滚运动对融合算法计算结果的影响,最后分析了卡尔曼滤波法和互补滤波法的动态和静态收敛速度。为了验证各算法的效果,本文搭建了基于飞思卡尔K60单片机的信号采集平台进行实验。实验表明在采用低成本MEMS IMU的自平衡车俯仰角计算中,两种融合算法的效果接近,但是互补滤波法在静态时的收敛速度较快,同时考虑计算时效性,采用基于互补滤波的单轴融合算法较为合适。     

车联网环境下IEEE 802.11p移动性支持仿真研究

针对IEEE 802.11p协议移动性支持的评估需求,构建基于IEEE 802.11p协议的车联网应用场景,利用泊松过程描述车联网系统中的车辆到达模型。基于Veins平台搭建仿真场景并对仿真参数进行设置,从端到端延迟、丢包率、吞吐量方面测试并分析车流密度、车辆行驶速度对IEEE 802.11p性能的影响以及IEEE 802.11p应用于车联网环境的适用性。测试结果表明,车辆行驶速度对基于IEEE 802.11p协议的车联网性能影响较大,而车流密度对其性能影响较小,同时IEEE 802.11p协议适用于主动道路安全应用且有助于提高合作交通效率。     

机动车安全技术检验业务信息系统

汽车安全性能检测是保证道路交通安全的重要措施之一。针对目前汽车安全性能检测过程中存在的运行不规范、信息不共享等问题,国家发布了机动车安全技术检验业务信息系统及联网规范国家标准,对机动车安全技术检验业务信息系统提出了总体要求。在深入理解标准的基础上,提出一种基于WebService和视频图像技术的机动车安全技术检验业务信息系统详细设计思路。对涉及的关键技术进行研究与实现,开发了一套完整的汽车安全技术检验业务信息系统并进行了工程应用。应用表明,所开发的系统有助于加强汽车安全技术检验工作的监管力度,提高汽车检验工作的有效性和真实性,有效防止汽车检验过程中作弊行为的发生。     

散斑干涉条纹 Kaiser-Hamming 窗口 傅里叶快速滤波方法

针对加窗傅里叶滤波(WFF)对电子散斑干涉条纹滤波时间长的局限性,提出了一种基于二维Kaiser-Hamming窗口的傅里叶快速滤波法(KH-WFF)。首先,将Kaiser窗和Hamming窗组合,设计了二维Kaiser-Hamming窗口,然后将WFF中的Gaussian窗口替换为二维Kaiser-Hamming窗,去掉多余的非正交基函数从而减少时间复杂度。把KH-WFF和WFF应用到模拟条纹和真实条纹,结果表明滤波后的条纹光滑度,细节保护程度和保真度相差不大,都成功得到了连续性好的解包裹相位,而KH-WFF对实际应用环境下采集到的一副条纹的滤波速度是WFF的12倍。最后分析不同图像尺寸、窗口大小和频带宽下KH-WFF和WFF的执行速度,证明KH-WFF的时间复杂度更低。实验证明提出的方法在减少执行时间的同时也提供了几乎相同的滤波效果。