基于灰色关联聚类的光纤传感网络异常数据隔离方法

为解决光纤传感网络异常传输数据影响信号安全传输的问题,提出基于灰色关联聚类的光纤传感网络异常数据隔离方法.构建光纤传感网络传输中异常断点数据采样模型,在采样模型基础上提取光纤传感网络传输中大数据异常谱特征,最后基于灰色关联聚类方法优化的光纤传感网络传输中异常数据隔离算法,实现对异常数据的有效隔离.实验结果表明,所设计的...     

基于ZigBee的低功耗无线传感节点设计与实现

以CC2430芯片为核心设计一种用于温湿度测量的无线传感节点,为了降低节点功耗,在ZigBee协议栈的基础上进行改进,为传感节点设计了空闲、触发和主动等3种工作模式,使节点能够按照实际需求控制采样的时机和速率,以减少传感节点用于无线通信的能量开销,从而满足无线传感器网络对节点低功耗的设计要求,同时根据已知参数预测传感节...     

多源信息融合的光纤传感网络异常行为检测研究

为降低光纤传感网络异常行为检测偏差,提出了基于多源信息融合的光纤传感网络异常行为检测方法。首先分析光纤传感网络异常行为检测原理,并采集光纤传感网络异常行为的多源信息,然后采用神经网络对光纤传感网络异常行为的多源信息进行学习,拟合光纤传感网络异常行为变化特点,设计光纤传感网络异常行为检测的分类器,最后采用VC++编程实现光纤传感网络异常行为检测实验,多源信息融合的光纤传感网络异常行为检测正确率超过90%,光纤传感网络异常行为误检、漏检均低于10%,可以满足光纤传感网络安全,检测结果要优于其它方法,验证了本文光纤传感网络异常行为检测方法的优势。     

基于Arduino控制的ZigBee无线传感网络节点分析

随着现代无线传感网络的飞速发展,传统无线传感网络节点的灵活性、可变度以及通用性均表现出不同程度的不足。因此,在现有无线传感网络节点的研究基础之上,可以结合新兴技术Arduino的开发优势及ZigBee无线通信技术的特点对提升无线传感网络节点的通用性、灵活性以及降低节点的成本和能耗开展研究。文章不仅从系统架构以及功能结构方面进行了优化设计,还尽可能降低无线传感网络节点的成本和功耗,具有一定实际的研究意义和价值。     

无线传感网络路由算法研究

随着信息技术的不断发展,无线传感网络的应用范围不断扩大。无线传感网络中的节点存在一定的能量约束,如何降低网络运行能耗,延长网络有效使用时间成为一项研究课题。本文给出了一种无线传感网络路由算法,构建了无线传感网络的应用模型,对节点的能耗进行了分析,给出了基于簇头的信息路由策略,并对簇头的动态更新理念进行了描述。本文方法丰富了无线传感网络路由研究,具有一定的参考价值与借鉴意义。     

异构无线传感器网络覆盖优化算法

针对异构传感网络节点在初始随机部署时产生覆盖盲区的问题,受简单随机抽样理论和最优化算法的启发,该文提出一种适用于感知半径异构的无线传感网覆盖优化算法。该算法以提高网络覆盖率和节点移动距离最小为优化目标,根据采样直线与平面感知圆的交点坐标之间的关系,建立了二次优化的数学模型。当平面中的多条采样直线段达到最优覆盖时,该文算法可以使平面的覆盖得到优化。实验证明,该算法能够有效提高异构网的覆盖率。     

无线传感节点的滤波处理探究

本文介绍了无线传感节点中模拟滤波器和数字滤波器的设计,结合两种滤波器共同消除传感节点在信号采集过程中存在的射频干扰和频率混叠。针对节点在高采样率采集而要求过渡带窄的情况,在不降低滤波效果的前提下,进行下采样并分级滤波,降低了数字滤波的计算量。     

多媒体传感网中一种基于优化覆盖及压缩代价评估的节能机制

为降低无线多媒体传感网能耗,利用贪婪算法调整节点传感方向,实现优化覆盖并降低了传感开销.同时,对节点数据压缩代价进行评估,使其以最小的能量代价传输数据,并根据多媒体事件流规律,优化网络生存时间.仿真结果表明,本方法在延长网络生存时间方面表现出了较好性能.     

智能车辆检测仪网络地磁传感节点低功耗设计

为对地磁传感节点进行低功耗设计,采用动态功率管理的方法减少地磁传感节点各部分电路的功耗,另一方面,尽量减少无线传输单元的接收时间来降低地磁传感节点进行数据传输时的功耗.对这两种降低功耗的方法进行了实验对比验证,实验表明,本文设计的地磁传感节点功耗降低了80％,有效降低了传感网络节点的功耗.     

基于无线传感网络的故障预警

无线传感网络的构成、性能等决定,将其与故障类型、特点等相结合,可以实现基于无线传感网络的故障预警,降低故障发生产生的影响,保证设备的正常运行,进而提升社会、经济效益。所以,针对基于无线传感网络的故障预警展开研究具有重要的现实意义,在此背景下,文章通过对无线传感网络进行系统分析,对以无线传感网络为基础的故障预警的实现展开研究,为提升设备的运行质量作出努力。     

A method of image quality assessment for compressive sampling video transmission

Based on compressive sampling transmission model, we demonstrate here a method of quality evaluation for the reconstruction images, which is promising for the transmission of unstructured signal with reduced dimension. By this method, the auxiliary information of the recovery image quality is obtained as a feedback to control number of measurements from compressive sampling video stream. Therefore, the number of measurements can be easily derived at the condition of the absence of information sparsity, and the recovery image quality is effectively improved. Theoretical and experimental results show that this algorithm can estimate the quality of images effectively and is in well consistency with the traditional objective evaluation algorithm.     

超声波传输时间的高精度测量

许多超声检测都需要通过测量超声波的传输时间来实现,传输时间的测量精度直接影响了最终的检测精度。传输时间的传统相位差测量只考虑了信号传输高斯噪声误差,在此基础上,考虑了A/D量化误差所带来的影响。应用误差理论,推导了正弦信号A/D量化误差,并得到最后的总误差均方根公式。针对超声波信号频率已知和未知两种情况,分析比较FFT相位差法和全相位FFT相位差法。为了避免电路和传感器的干扰,采用传输距离不同的同源双路正弦发送信号。理论和仿真结果均表明,在已知信号频率时,FFT相位差法综合效果好,当信号频率为40kHz,信噪比为25dB,采样点数为2048,A/D位数为11位,采样率为200kHz时,测量时间误差小于10ns。在信号频率未知时,全相位FFT相位差法综合效果好。      

基于FPGA的高速数据采集卡的设计

介绍一种采用USB2．0接口与PC机进行数据传输的高速数据采集卡的设计。给出了硬件的基本结构和软件固件设计的基本方法,并对用FPGA设计FIFO做了重点阐述,同时对使用异步并行A／D转换与使用采样率为444～440MS／s的ADC器件的采样数据在FIFO内的数据传输进行了时序仿真,并分析了仿真结果。     

探测器阵列靶散射取样衰减单元设计

探测器阵列靶是测量激光强度时空分布的常用设备,为实现到靶激光参数高精度测量,取样衰减方式是其关键。针对探测器阵列靶散射取样衰减技术,基于双向透射分布函数对毛玻璃等材料透射散射光特性进行研究,推导出散射到探测器感光面激光强度衰减倍率的计算公式。设计了毛玻璃与工程漫射体组合的散射取样衰减单元,结合ABg散射模型,利用TracePro建立仿真模型。结果表明,设计的取样衰减结构可以承受功率密度2 000 W/cm2激光辐照20 s;散射出射角在±5.44°范围内,探测面取样不均匀性约为3.34%;衰减倍率仿真设计结果与实验测量误差约为0.805%。该种散射取样衰减方式具有抗激光损伤能力强、光斑匀化效果好、光强定量衰减及宽光谱响应等优点,具有很好的应用前景。     

用于高速高精度流水线ADC的开关电容比较器

在65 nm CMOS工艺条件下,设计了一种用于高速高精度流水线ADC的开关电容比较器。采用单电容结构,实现了比较结果的最小化传输延迟。利用正反馈电容将采样网络的实极点调制为复极点,以减小采样传输延迟。用静态锁存器替代高速双尾动态锁存器,以适应正反馈的电容结构。数字驱动部分采用正反馈方式,以提升传输速度。Spectre仿真结果表明,在14位精度下,10 GHz带宽比较器的采样网络具有与20 GHz带宽MDAC的采样网络相同的传输延迟,从锁存器开始锁存到数字驱动输出的总传输延迟小于50 ps。     

时延、相移波束形成技术研究

分别对几种波束形成方法进行了讨论，其中重点讨论了采用数字内插与混合波束形成结合的多波束形成方法，并通过对几种波束形成的研究对比，以及各种参数的变化对波束形成质量的影响比较，来找到各种波束形成方法的优缺点及适用范围。对于数字波束形成来说，要达到一定精度就需要一定高度的采样率，而高的采样率会带来ADC和输入数据传输及存储器等硬件要求的提高和成本的增加。数字内插的使用，则可以在不提高输入信号采样频率的条件下，保证波束形成足够的精度。     

Novel method for ultrahigh-frequency electro-optic time-domain reflectometry

We propose a new approach to time-domain reflectometry utilising picosecond electro-optic sampling and counter-propagating electrical pulses on a coplanar transmission line. This method enables direct acquisition of the incident and reflected waveforms at the interface between a device and transmission line without requiring temporal separation between the waveforms or deconvolution of the effect of the transmission line on the waveforms.     

一维非均匀介质中的瞬态辐射反问题

针对短脉冲激光入射一维非均匀参与性介质问题,计算了非均匀体的大小、位置以及吸收和散射系数对边界出射信号的影响。依据各参量敏感系数的变化,确定了信号采样的时间范围。利用共轭梯度法对非均匀体进行多参数同时反演。数值模拟结果表明,对同一非均匀介质,不同的入射位置会得到不同的敏感系数,且各参数敏感系数明显变化的时间段不尽相同,但多数变化信息包含在两倍脉冲穿越时间内。在反问题计算中,推荐选用两倍脉冲穿越时间内的信号作为采样数据。共轭梯度法能较为准确地实现介质多参数同时反演。随着测量数据误差的增加,反演结果与真值之间的偏差增大。敏感系数值较小的参量,其反演计算结果误差较大。     

脉冲探地雷达回波信号数据采集的设计

深入分析探地雷达工作原理以及雷达回波信号的特点,采用基于等效时间取样技术实现探地雷达回波信号的数据采集：采用高精度的数字可编程延时器产生稳定的步进时钟,作为时序步进采样的同步信号,同时采用“PC机＋单片机＋CPLD”以实现对数据采集、存储和传输的时钟控制。较之以前采用模拟电路技术产生步进采样脉冲,有电路简单、精度高、稳定性好和实时性强等优点。将标准的正弦波通过该采集电路,经处理得到恢复的波形,通过波形对比的方式来验证该设计的性能,从而定性的可以看出该设计能良好的恢复原来的信号,满足设计要求。     

Hyperspectral image classification based on three-dimensional adaptive sampling and improved iterative shrinkage-threshold algorithm

Abundant spectral information of hyperspectral images (HSI) provides rich information for HSI classification, which often brings high dimensional data resulting in the dilemma between the demand for fine data and the limited resources such as computation, storage as well as transmission band-width. To address this issue, we propose a deep hierarchical feature representation model based on three-dimensional adaptive sampling and improved iterative shrinkage-threshold algorithm (ISTA) for HSI classification. Due to the adaptive sampling, we improve ISTA with deep learning network for spectral–spatial feature representation since the ISTA is no longer applicable for the sampled data reconstruction. Through end-to-end joint learning, the proposed method can not only effectively reduce the required data, but also learn discriminative features for HSI classification, which will be meaningful for the HSI’s transmission from the space satellites and fast classification. Experimental results demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed method on three public HSI datasets.