7 1／2位A／D转换器的研制

为满足高精度电压测量的要求，研制了电荷平衡与单斜相结合的多斜式模数转换器。分析了复合运放提高性能的原理，利用两运算放大器设计了高性能复合放大器，以构成理想的积分电路。在对输入电压积分的同时，不断释放标准单位电荷量，以形成模数转换器的电荷平衡过程，并通过计数取得高位读数。断开输入后，连续释放剩余电荷以形成单斜过程，并取得低位读数。通过高低位读数的合成及采用合理的校正措施，模数转换器的分辨率达到七位半以上。     

核岭回归的邻域保持最大间隔分析的人脸识别

邻域保持嵌入是局部线性嵌入的线性近似,强调保持数据流形的局部结构.改进的最大间隔准则重视数据流形的判别和几何结构,提高了对数据的分类性能.文中提出的核岭回归的邻域保持最大间隔分析既保持流形的局部结构,又使不同类别的数据保持最大间隔,以此构建算法的目标函数.为了解决数据流形高度非线性化的问题,算法采用核岭回归计算特征空间的变换矩阵.先求解数据样本在核子空间中降维映射的结果,再解得核子空间.在标准人脸数据库上的实验表明该算法正确有效,并且识别性能优于普通的流形学习算法.     

一种有效提高节点定位精度的改进DV-Hop算法

免测距的DV-Hop算法的硬件开销小,但定位精度不高.为改进DV-Hop算法,分析和强调了三点近似共线问题对免测距定位的影响,给出了允许最大跳距误差率和最大跳数下检查锚节点组合有效性的三点近似共线准则.基于该准则和按未知节点与锚节点间的跳数对平均跳距进行加权计算的估计方法,提出了当未知节点得到的有效锚节点数达到给定阈值才定位并扩充为新锚节点的改进算法.仿真结果与分析表明,新算法能有效改善节点定位性能.     

具有能量补给的无线传感器网络分簇路由算法

提出一种具有能量补给的无线传感器网络分簇路由算法PHC。在PHC中,传感器节点通过周围环境获取能量补给。PHC综合考虑节点自身的能量起伏变化以及能量补给水平,修正了现有的簇头选择机制和非簇头节点的归属机制,使能量消耗平均分配到整个网络中。通过仿真表明,PHC在考虑了能量补给的同时,改善了无线传感器网络中能量消耗的均衡性,延长了网络的生命周期,网络中最终存活节点和整体残留能量提高了20%。     

一种改进型残差约束渐消采样滤波器

非线性系统的状态方程和观测方程不准确时,非线性自适应采样滤波器的滤波精度将偏离真实值:严重时将引起滤波器的发散,得到完全虚假的滤波值,失去了滤波原本的意义.为减小线性化误差对非线性系统状态估计的影响,本文采用采样滤波器中的UKF(Unscented Kalman Filter)方法对非线性系统进行高精度滤波.同时深入研究UKF的自适应渐消记忆策略,以增强对建模误差的鲁棒性和对突变状态的跟踪能力,提高状态估计的精度和快速性.本文针对上述滤波方法进行改进,并通过一个非线性系统滤波仿真试验.证明其有效性.     

新型脉搏波检测时域处理方法与系统实现

介绍了一种面向人体日常健康监护的脉搏波信号实时检测与特征分析系统的简化实现方法.该系统以C8051系列微控制器为核心,采用PVDF压电传感器拾取桡动脉处的压力信号,对采集数据进行数字平滑滤波,选择适于伪周期信号处理的模板函数匹配方法进行时域的在线参数估计,可实现对脉搏波信号特征的分析计算,并使系统能以简单结构满足对脉搏波信号的实时检测要求.实验表明:本系统设计和数据处理方法有效可行.     

高速ADC频域特性测试系统的设计

针对传统专用高速模数转换器频域特性测试系统构建难度大、成本高的问题,利用基于加窗和插值FFr算法的测试方法,提出一种低成本高速ADC频域特性测试系统,给出ADC采样时钟驱动电路、ADC输入信号驱动电路、FIFO缓存电路及USB接口电路的关键设计技术。     

面向无线多媒体传感器网络的JPEG 2000图像编码算法

在资源受限的无线多媒体传感器网络(WMSNs)中进行图像编码和传输需要综合考虑能量消耗、压缩率和图像质量三者之间平衡的图像编码方案。对基于离散小波变换的图像编码算法的能耗进行建模分析,提出了一种适用于WMSNs的能量有效的JPEG 2000图像编码算法,根据网络条件和图像质量的限制,使用查找表来选择适当的量子化层级和小波变换层级以减少能量消耗。并采用半可靠的方案进行图像传输,节点根据剩余能量和数据优先级来决定转发或丢弃。仿真实验结果表明:所提出的方法能够在保证所要求图像质量的情况下,有效地降低无线传感器节点的计算和通信能耗。     

无线传感器网络可扩展一致性目标跟踪算法研究

为提高机动目标跟踪性能,降低无线传感器网络的能量消耗,提出一种可扩展的动态平均一致卡尔曼滤波算法.根据预测的下一步目标位置,将无线传感器网络的节点动态组织成簇,多个传感节点协作执行目标的检测及分布式状态估计.给出三种可扩展动态一致卡尔曼滤波算法,即基于观测值、观测新息和估计值的一致性卡尔曼滤波,适应于不同情况的目标跟踪.簇中传感节点仅需接收邻居节点的信息,簇头节点负责下一步任务节点的选择并将当前状态估计值和对应的误差协方差发送给下一步的任务节点以减少整个网络的通信量.仿真结果表明,基于观测值、新息及估计值的分布一致卡尔曼滤波在跟踪精度方面与集中卡尔曼滤波性能相当,而其分布式结构决定了算法具有更强的鲁棒性和容错能力,能够提高系统的可靠性.     

单自由度力觉临场感比率遥操作实验系统研制

介绍了单自由度主从式力觉临场感比率遥操作实验系统的设计和低成本实现方法。由操作者操纵的主手装有直流力矩电机，与环境作用的小尺度从手选用可细分控制的步进电机驱动。采用一种2通道位置-力控制结构，进行了有时延和无时延的力觉临场感比率遥操作实验。实验结果表明了该系统的有效性。