无线传感器网络中时间同步与测距协同算法

时间同步是传统测距的前提条件,也直接影响测距的精度.为消除测距对时间同步的前提限制和扩大测距的应用范围,提出了时间同步与节点测距混合算法.该算法结合了基于到达时间差的测距机制和网络时间协议中的时钟同步机制,通过逆推时间非同步情况下相互测距的意义,不仅能实现时间同步,还可以实现相对测距甚至绝对测距.理论分析和仿真实验表明该算法较RBS和TPSN在鲁棒性、同步精度和消息交换量方面有较好的效果.     

具有语音播报的测距仪的设计

超声波测距相比较于激光测距和红外测距,更为贴近于生活民用,成本低,操作简单,适用范围广,在近距离内精度较高。介绍超声波测距的原理及控制方式,并使用单片机实现测距同时进行实时的语音播报的实现方式及调试过程中的常见问题。     

基于机器视觉的机器人测距研究

机器人测距技术是机器人导航、路径规划以及协作编队关键技术之一。基于透视投影几何原理,提出了单目视觉测距模型,实现物体测距。单目视觉测距模型实现了在摄像机与目标平面平行或者有夹角情况下,对目标物体距离的测量。实验结果表明,所提出的测距模型和和所用的算法,不仅避免了复杂的摄像机标定,而且测量速度快,能够实现对目标物体空间距离的精确测量。     

以单片机为核心的超声波测距系统

随着时代和科技的进步,接触式测距的不足使得非接触式测距已经逐渐将之替代.本文从超声波测距的原理入手,研究实现基于单片机的超声波测距系统.本文设计的系统可以实现测距人员对近距离障碍物无接触地进行距离的实时测量,不仅操作简易,而且具有极强的可靠性.     

混沌扩频测距方案研究

混沌序列以其相关性好、对初值敏感、保密性强等特性成为直接扩频通信系统中理想的扩频码。为充分发挥混沌序列测距的优点,在分析伪码测距的基本原理基础上,设计了两种混沌扩频测距的方案,利用数字匹配滤波器进行混沌码捕获的方法实现测距,分析了其测距的工作过程、捕获时间和测距精度。通过理论与仿真分析结果表明,利用混沌码作为扩频码实现测距是可行的,且具有高保密性、低截获和适合多目标测距等优点。     

基于网格模型简化算法的多传感测距误差自动修复研究

采用当前方法修复测距误差时,无法准确地在短时间内获得测距数据和信息,不能全面地检测测距误差,增加了修复测距误差所用的时间,修复后的测距精度较低。为此,提出基于网格模型简化算法的多传感测距误差自动修复方法。规整化处理网格模型属性,计算顶点的二次误差和属性显著度,通过待折叠边的颜色属性误差和几何属性误差计算待折叠边的折叠代价,通过折叠操作实现网格模型的简化处理,获得测距数据。在网格模型的基础上采用基于Huber损失函数最小化的Kalman滤波方法平滑处理测距结果并重构,通过Huber回归方法实现测距误差的自动修复。仿真分析结果表明,所提方法的测距误差检测概率高、修复效率高、修复精度高。     

基于多用户检测的多目标测距系统

设计了一种能够在一次测量中完成同一方向上多个目标测距的系统。该系统利用数字匹配滤波器的捕获功能,实现多个回波的捕获,多用户检测器对捕获进行处理;利用比相器得到测距的到达时间差,从而完成了同一方向上的多个目标测距。与传统测距相比,多目标测距可以在一次测距过程中,对测距范围和测距方向上出现的多个目标同时进行测量,从而大大提高了测距系统的实用性和灵活性。     

基于DSP+FPGA的LFMCW雷达测距信号处理系统设计

为解决计算量大的高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距信号处理算法难以在线验证的问题,提出一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)双核架构的雷达测距信号处理系统方案,并完成了软硬件设计和测距算法嵌入.设计方案以DSP为信号处理核心,FPGA为外围设备控制核心.采用C语言实现了基于相位匹配法的LFMCW雷达测距算法在DSP中的嵌入,采用VHDL语言实现FPGA功能模块.在线测距实验结果表明:各功能模块工作正常,基于相位匹配法的测距算法精度高.     

基于AT89C52的超声波测距系统设计

随着科学技术的不断发展,超声波测距装置得到了越来越多领域的应用.在超声波测距系统的运用场合中,其测距系统具有不同的精度,系统的误差较大,且常常不能满足应用的需求.论述了基于AT89C52单片机的超声波测距技术,可以实现无接触的测距功能,提出采用模块化设计,综合分析实现超声波测距仪的各种功能.     

基于DSP的多超声测距数据采集处理系统

介绍了自行设计的移动机器人CASIA-I中超声测距系统的软、硬件,以及超声测距数据与上位机通信的设计和实现过程。该系统以DSP-TMS320LF2407A作为核心处理器,以CAN总线为基础,实现了上述功能。经实验验证,测距范围为0.45m～3.5m,系统测距精度在0.7%以内,可以满足移动机器人室内导航的要求。     

一种最小阈值适应性预测算法

本文描述了在分布式虚拟环境AIMNET系统中提出的一种最小阈值适应性位置预测算法。AIMNET系统是南京大学自主开发的分布式虚拟环境,其通讯机制具有匿名性。在对分布式虚拟环境位置预测方法的研究基础上,根据算法阈值与实体间距离的关系,提出一种最小阈值适应性预测算法。试验表明,该算法与传统的位置预测算法相比,较好地解决了仿真实体运动轨迹的准确性和网络代价之间的矛盾,并且满足消息传递的匿名性。     

一种基于邻近距离的分布式入侵防御系统模型

分析了现有入侵防御系统的体系结构及存在的主要问题;根据入侵防御系统的特点,提出了一种基于邻近距离的分布式入侵防御系统(Intrusion Prevention System,IPS)模型.模型定义了系统中的消息类型,采用基于消息的协作方式可增强系统部署的灵活性,通过计算节点间的邻近距离优化通信范围,并给出相应的消息转发策略,以减少系统的消息量.实验表明,模型可以显著减少分布式入侵防御系统的网络负载.     

基于网络延迟的P2P路由算法的研究

近年来,P2P计算应用已经超过Web应用而成为占用互联网带宽最多的网络应用.针对目前P2P系统中采用的随机选择邻居节点的方法会降低路由效率以及增大网络开销方面的问题,在分析Chord方法特点的基础上,提出一种改进的Chord构建算法DeChord.从逻辑上相邻的点在物理上也相邻这一原则出发,DeChord采用Chord数据定位算法;利用全局网络定位系统计算节点坐标并以此为依据计算节点间的物理距离,节点加入时充分考虑节点之间的逻辑距离与物理距离的一致性,系统节点总是选择距离自己物理距离较近的节点作为邻居节点;DeChord算法使得节点的路由表的信息能得到及时的更新.DeChord中的邻居节点选择方式可以降低消息路由过程中每一跳的网络延时,从而降低整个消息路由的开销.模拟实验表明,利用该算法建立的P2P系统能大幅度降低数据定位的延时.     

基于GSM短信的远程控制系统设计

本文设计的基于GSM短信的远程控制系统,能够接收远端预定义的短信息指令来控制8路控制开关,同时检测4路按键开关量并通过单片机译码,由GSM短信模块传送到远端。由于GSM网络在全球范围内实现了联网和漫游,所以利用短信模块传送/接收信息来对机械设备进行操作控制具有实时、方便、快捷等优点。本文对十该远程控制系统的设计开发过程和功能实现进行描述。     

射频仿真系统中目标回波距离处理器

描述了射频仿真系统中使用的目标回波距离处理器。它可从主控计算机接收目标与导弹之间的距离信息,根据射频信号的运动距离和时间之间的对应关系,用延迟时间来仿真目标与导弹之间的距离。文中通过软件置初值、硬件计数相结合的方法实现的延时电路,既具有高的时间分辨率,又可灵活地改变延时时间的大小。此外,本目标回波距离处理器还可以仿真距离变化速率,调节回波脉冲的宽度。     

基于nRF24E1与GSM的数据采集系统设计

本文介绍了由单片射频收发芯片nRF24E1和短信收发模块TC35i组成的远程数据采集系统的设计思路。该系统通过嵌入51单片机内核的单片射频收发芯片nRF24E1来实现数据的采集、处理以及无线收发,并通过西门子TC35i实现在GSM公网上的远程数据传输。文章首先介绍了温度传感器和无线收发芯片的工作原理,然后阐述了系统的硬件电路结构和软件设计方案,通过软硬件结合最终实现了数据的远程采集。     

A novel spike distance

The discrimination between two spike trains is a fundamental problem for both experimentalists and the nervous system itself. We introduce a measure for the distance between two spike trains. The distance has a time constant as a parameter. Depending on this parameter, the distance interpolates between a coincidence detector and a rate difference counter. The dependence of the distance on noise is studied with an integrate-and-fire model. For an intermediate range of the time constants, the distance depends linearly on the noise. This property can be used to determine the intrinsic noise of a neuron.     

GPS／GSM定位与通讯系统在物流管理中的应用

针对车船物资运输与物流管理中的实时位置跟踪、远程目标管理等应用要求,本文提出了一种微型的、低成本、低能耗的GPS／GSM定位与通讯系统的总体结构框架,详细描述了它的工作原理,设计了系统硬件电路和软件程序,重点分析了GPS定位信号的提取和GSM发送信号的软件程序设计,实验结果证明,本系统工作性能稳定,可以实现卫星定位,并发送定位信息和联络信息。     

Quasi-perfect resource placements for two-dimensional toroidal networks

This work addresses the problem of having a limited number of resources in a multicomputer system that each processing element needs to access. Placing these resources in the system so that all processing elements can access them in a comparable manner is called the “resource placement problem”. In this paper, we present resource placement methods for two-dimensional toroidal networks. These methods assure uniformity such that the resources are distributed uniformly over the network where each resource is assigned an equivalent number of non-resource nodes. Hence, the resources’ related traffic would have a balanced distribution over the network. This increases the overall network utilization rather than having parts of the network congested while others are barely utilized. Furthermore, the presented methods minimize the maximum distance between a non-resource node and its closest resource. There are many messages in a multi-computer system competing for its communication channels. The longer the path, traversed by a message, the higher the probability becomes that the message blocks or is blocked by other messages. Indeed, reducing the distance between a resource and a non-resource decreases the average network latency and increases the traffic volume a network could handle before it saturates. Analytical and simulation results show that the presented methods are superior to some existing methods in terms of reducing the average network latency.