基于DSP转台伺服系统设计与实现

速度和位置检测一直是转台伺服系统的重点,本文基于DSP更适合数字化测速的特点,针对转台伺服系统中存在的抖动干扰问题,提出了一种新颖的基于转台伺服系统位置测量的数字测速方法,进行了实际应用,并给出了具体的软、硬件实现方法,采用了采用模糊参数自整定PID控制策略,同时又解决了噪声抑制问题。试验证明此方法提高了测速精度,适用于需要高精度速度检测及位置闭环的场合。     

基于动态时间弯曲的欠时间信息雷达精度评估方法

测量精度是雷达核心系统指标之一,工程中对其进行准确评估有着重要意义;实际应用中在利用ADS-B数据进行精度评估时常因时间信息缺失、时间节拍不均匀等原因导致航迹点匹配误差增大,精度评估效果急剧下降甚至失效;针对上述问题对欠时间信息条件下精度评估问题进行了研究,采用了基于动态时间弯曲算法的雷达航迹点匹配技术,利用形状信息在时间信息缺失的情况下仍能实现航迹点精确匹配从而提升评估精度;考虑到实际应用中边界束缚与计算资源限制,一种预筛选与下界加速技术被提出;然后基于实际应用中序列高维序列信息采用联合度量方法进一步提高航迹点匹配精度;最后在实际测量数据上进行验证,经实验测试表明本方法在时间信息缺失的情况下也可准确评估雷达精度,计算速度快;算法扩展了ADS-B精度评估应用范围,具有广泛实用价值。     

基于FPGA硬件实现的谐波检测方法

针对现有系统对谐波检测实时性差和精度低的问题,介绍一种基于傅立叶变换和FPGA硬件实现的谐波检测方法.分析了谐波检测中影响测量精度的关键因素,采用数字锁相环来同步被测信号,以减小由非同步采样所产生的误差.基-4FFT 处理器的硬件设计采用全并行的乘法运算单元结构和并行的存储分配方法,最大限度地提高谐波检测的速度.数字锁相环和基-4 FFT 算法用VHDL语言设计实现,并用MAX plus Ⅱ软件进行仿真,仿真结果表明,所设计的数字锁相环可以很好地跟踪被测信号,在180ms时,误差仅为0.01Hz,很好地消除了非同步采样所引起的测量误差;采用所设计的基-4FFT运算器对给定的谐波数据进行运算,得到的谐波幅值和相位误差小于0.05%,运算时间仅为8μs.     

适用于主动式半捷联的伺服电机多级控制调速方法

针对现有捷联式惯性测量技术存在的被测载体在高自旋运动环境下姿态测量精度低的问题,提出了半捷联惯性测量的概念、原理和主动式半捷联惯性测量的实现方法,同时针对主动式半捷联惯性测量系统中对电机转速较高的控制要求,提出了适用于伺服电机速度调节的多级控制策略.通过测速陀螺输出补偿系统、转速复合测量系统、智能修改PID参数系统、高动态响应电机驱动执行系统等具体控制方法的实施,实现了对电机转速的精确控制,有效地抑制了被测载体高自旋对惯性系统姿态测量精度的影响,具有一定的工程应用价值.     

操作系统内核的动态可信度量模型

动态可信度量是可信计算的研究热点和难点,针对由操作系统内核动态性所引起的可信度量困难问题,提出一种操作系统内核的动态可信度量模型,使用动态度量变量描述和构建系统动态数据对象及其关系,对内核内存进行实时数据采集,采用语义约束描述内核动态数据的动态完整性,通过语义约束检查验证内核动态数据是否维持其动态完整性。给出了模型的动态度量性质分析与证明,模型能够有效地对操作系统内核的动态数据进行可信度量,识别对内核动态数据的非法篡改。     

基于卫星定位信号的车辆行驶里程计算方法

本文针对当前各种车联网应用服务中,基于车辆实时经纬度信息的里程计算与统计误差问题,提出一种低采样频率下的车辆行驶里程计算方法.首先对起点进行信任度验证,消除起点漂移带来的影响;然后采用连续大角度过滤、大距离过滤、大速度过滤、大加速度过滤相结合的方法进行噪点过滤;在此基础上,采用速度插值与角度插值相结合的方法对弯道进行里程补偿;另外,针对丢点数据,采用基于路径规划的电子地图调用方式进行里程补偿,进一步提高算法的准确性.经实验验证,在较低的位置信号采样频率下,该方法仍有较高的里程计算精确度和执行效率.     

一种考虑起振延迟的低频超声波短距高精度测量校准方法

利用超声波进行距离测量有着成本低、测量精度高的特点,因而在非接触距离测量中有着广泛应用。然而超声波换能器在接收低频信号过程中需要完成一个较长时间的起振过程,在短距(10 cm)测量场合中起振延迟在超声波飞行时间测量中占比可达50%以上,严重影响了超声波真实飞行时间的测量精度。本文提出了考虑超声波换能器延迟误差的距离测量公式,结合最小二乘法对超声波飞行距离、换能器延迟时间、温度和器件距离等参数进行了精确校准。在实验中,采用24.5 K超声波脉冲,使用基于到达时间差TDOA(Time Difference of Arrival)的方法对所提出方法进行了验证。实验证明,该方法在保证精度不丢失的情况下,避免了在不同环境温度下的多次采样和校准,解决了最小二乘法在低频超声波短距测量中可能存在的参数校准困难,对于各类短距离测量应用有较好的精度提升效果。所提出的测量和校准方法算法简单、实施方便,可基本满足各类短距测量需求。     

基于隧道磁阻效应的反正切转速测量方法

针对传统转速测试系统精度低、温度稳定性差、测量范围窄等问题,提出一种基于隧道磁电阻(TMR)效应的高性能转速测试系统.在没有误差校正的情况下实现了0.19°的位置检测精度,已经达到了工程应用中常见的2000线编码器精度.本方法在被测转轴上布置磁栅环,利用具有高分辨率高频响特性的隧道磁电阻传感器对磁栅微弱磁场变化进行检测,得出频率随转速变化的正余弦信号.实验分别采用定时测角法、定角测时法和反正切法计算转速,结果表明3种算法中反正切算法检测精度最高,可达1.25％,更适合于隧道磁阻转速测量系统.     

基于分段降维和路径修正DTW的时序特征分类器设计

针对传统的动态时间弯曲（DTW）度量方法易出现过度弯曲现象且计算复杂度高、算法效率低等问题,提出一种基于路径修正的动态时间弯曲（UDTW）度量方法。首先通过分段降维方法——分段局部最大值平滑法（PLM）有效提取序列特征信息,减少UDTW的计算代价;其次,考虑了时间序列形态特征的相似性要求,给过度弯曲路径设置动态惩罚系数,以此修正路径的弯曲程度;最后,在改进度量距离基础上,采用1-近邻分类算法对时序数据进行分类,以提高时间序列相似性度量的准确率和效率。实验结果表明,在15个UCR数据集上,UDTW度量方法与传统DTW度量方法相比具有更高的分类准确率,UDTW在其中3个数据集上能实现100%分类正确;与导数DTW（DDTW）度量方法相比,UDTW分类准确率最多提高了71.8%,而PLM-UDTW在不影响分类准确率的前提下执行时间减小了99%。     

基于ARM虚拟化扩展的Android内核动态度量方法

针对现阶段内核级攻击对Android系统完整性的威胁,提出一种基于ARM虚拟化扩展的Android内核动态度量方法DIMDroid。该方法利用ARM架构中的硬件辅助虚拟化技术,提供度量模块与被度量Android系统的隔离,首先通过分析在Android系统运行时影响内核完整性的因素从而得到静态和动态度量对象,其次在度量层对这些度量对象进行语义重构,最后对其进行完整性分析来判断Android内核是否受到攻击;同时通过基于硬件信任链的启动保护和基于内存隔离的运行时防护来保证DIMDroid自身安全。实验结果表明,DIMDroid能够及时发现破环Android内核完整性的rootkit,且该方法的性能损失在可接受范围内。     

一种改进的自适应流量采样方法

高速链路对实时网络流量监测提出挑战.由于流量采集分析设备性能的限制,采用精确、高效的采样方法进行流量监测分析已成为必然.最简单的固定概率采样能监测较大业务流,但往往忽略掉比例几乎超过80%的较小业务流.数据流算法可以实时高效采集高速链路数据,基于该算法的SGS(sketch guided sampling)采样技术可以实时准确估计流大小分布,但当采样速率增大到监测系统处理能力最大值时,该方法的准确性迅速降低.基于SGS方法,提出一种自适应实时网络流量的采样方法SRGS(sketch and resources guided sampling).该方法将监测系统处理能力作为采样概率调节的一个重要参数.实验结果显示,SRGS方法能够及时根据当前流大小和监测系统处理能力,调节数据包采样概率,准确性高于SGS方法.     

基于监控视频图像的车辆测速

基于监控视频图像的车辆测速方法(视频测速)的工作原理，提出了一种视频测速的实现思路，指出了在间隔已知时间的视频帧图像中找到对应块是实现视频测速的关键和难点。对车灯的特征进行了分析，根据车灯区域的特征，提出了采用灰度差水平叠加投影的方法，构造可以代表其鼓形区域的函数，以其作为定位车灯带的判别函数，并根据车灯的特点进行候选块筛选的一种简单快速的车灯区域定位方法，可在平均13ms内准确定位到车灯区域，从而为这一高速条件下视频测速的关键难点提出了一种切实可行的解决办法。     

中低频信号的等精度测量

频率信号是电气工作者经常要用到的重要物理量之一,常常需要对其进行高精度的测量.但是,在对中低频信号测量过程中,如果使用传统的测频或测周的方法是很难实现这种要求的,所以,我们采用等精度测频的方法来实现中低频信号的高精度测量.本文讲解了等精度测量的原理,给出了相关的应用电路及简化方法,并进行了误差和性能的分析.     

二维PSD及其在轴系标高变化测试中的应用

位置敏感探测器件（PSD）具有响应时间短、位置分辨率高、光谱响应范围大等优点。介绍了PSD的结构与工作原理,给出了位置坐标函数表达式和相应的输出信号检测电路框图。探讨了PSD在汽轮发电机组轴系标高变化测试中的应用,分析了影响检测精度的因素,提出了相应的解决办法。试验测试结果表明：基于二维PSD的标高测量系统运行稳定,测试数据可靠。     

辐射测厚仪测量精度分析与误差补偿技术

简单介绍了透射式辐射测厚原理,分析与研究了影响辐射测厚仪测量精度的各种因素.为了保证和提高测量精度,利用分段多项式曲线拟合与查表线性插值相结合的方法实现非线性补偿,利用软件查表法对测量气隙进行动态的温度补偿,利用内藏标样进行动态自动校正以实现综合误差补偿.实际应用表明,辐射测厚仪经过上述误差补偿后,测量范围广、测量精度高、性能稳定可靠、应用广泛.     

时间序列趋势相似性度量方法研究

为了进一步改善和提高基于模式的时间序列趋势相似性度量效果,在时间序列分段线性表示的基础上,依据分段子序列的均值及其线性拟合函数的导数符号,实现时间序列的分段模式化,以模式之间的异同性定义模式匹配距离,借鉴动态时间弯曲（Dynamic Time Warping,DTW）的动态规划原理,提出一种动态模式匹配方法（Dynamic Pattern Matching,DPM）。实验结果表明,该方法能够在不同压缩率条件下,准确度量等长时间序列的趋势相似性,而且时间消耗较低。时间序列不等长作为存在数据缺失的一种表现形式,该方法的度量效果与数据缺失比例之间的关系值得进一步的深入研究。     

基于PC的活塞压缩机示功图测控系统设计

示功图和指示参数是压缩机综合性能的体现;针对传统示功图绘制存在的缺陷,开发了基于计算机自动测试技术的压缩机示功图测试、分析系统;该系统通过对气缸内的动态压力信号、压力标定信号及活塞止点信号进行数据采样．并对实测采样数据分析处理,得到示功图;该系统界面友好,操作方便,有较高的控制精度和较快的采样分析速度。     

一种非接触高精度平面高度差检测方法

精密光学系统的安装精度要求非常高,必须经过严格检测.提出了一种基于电容传感器的非接触平面高度差检测方法.以精密电容传感器为核心,利用多传感器的相对测量,减小了漂移的影响,实现了高精度测量;通过使用标准厚度块,增大了测量的量程和使用范围.文中对测量的原理和精度进行了分析,经鉴定,该方法测量精度达到2 μm.     

近景大视场角分区域标定方法研究

针对飞行试验测量视场大相机标定精度低的问题,提出一种高精度CCD相机分区域标定方法。该方法首先通过将标靶均匀布置在摄像机视场内,使得标靶尽可能均匀错落地充满整个视场范围,再结合人眼判读的方式求解靶标的像面位置,最终与全站仪三维坐标形成精确的空间标定点集。接着,将像平面按横向方向等间距分割成Ｎ个区域,并结合后方交会的方法分别对每个子区域进行相机参数的计算。实验结果表明：经过分区域标定,相机采集点的总误差比单区域标定法降低了4％(Ｎ＝3)。算法可实现指定区域的相机参数计算,基本满足中高等精度的工业测量要求。所本文研究可应用于位置相对固定不变的工业视觉测量,特别是大工件测量领域。     

基于特征点界标过滤的时间序列模式匹配方法

动态时间弯曲距离能度量不等长的时间序列、且具有较高的匹配精度,因此广泛应用在时间序列模式匹配中。但其计算复杂度较高,制约了在大规模数据集上的应用。为了实现时间序列模式度量结果和计算复杂度的平衡,提出一种基于特征点界标过滤的时间序列模式匹配方法。首先,提出一种特征点界标过滤的特征提取方法,保留时间序列主要特征,压缩时间维度;然后,利用动态时间弯曲距离对特征序列进行相似性度量;最后,在应用数据集上对所提方法进行有效性验证。实验结果表明,所提方法在保证高精度的前提下,能有效降低计算复杂度。