基于S3C44B0+uClinux的嵌入式系统多串口的实现

对基于S3C44B0微处理器和uClinux操作系统的嵌入式系统,利用异步串行通讯芯片TL16C554A实现了多串行通讯接口的扩展.针对半双工RS-485通信方式,在串口驱动程序中采用直接判断TL16C554A的缓冲区状态的方法,实现了数据收发的自动控制.本文的设计和方法已经成功应用在远程监控系统中,系统性能稳定可靠.     

状态反馈法改善MEMS静电驱动结构瞬时特性的研究

MEMS静电驱动结构的瞬时特性受其结构本身机械动态特性的影响,自然阻尼过高或者过低都可能会让系统发生操作偏差.利用状态空间分析法分析了MEMS静电驱动结构的工作机理.基于状态反馈原则设计了一种输入量控制方法,即根据系统要求指标来配置极点,实现最优控制.仿真实验结果证明,该方法能提高系统的瞬时特性.     

采用权函数计时的无线传感器网络分簇算法

为进一步降低无线传感器网络的能耗,提出了一种采用权函数计时的无线传感网络分簇路由算法。算法构建了节点聚合度与剩余能量之间的权函数,并以此为标准进行计时分簇,根据各节点权函数值与计时时长的差异来选举合理的簇头。在该路由算法下,周期性的分簇过程中节点不需交换各自的节点聚合度信息,降低了网络通信量,进而降低了网络能耗。仿真实验结果表明该算法成簇收敛性好,成簇规模稳定,能有效延长网络生存周期。     

基于可靠度和一致强度的冲突证据组合算法

考虑到利用无线传感器网络对天然气管道进行泄漏监控时,不同传感器节点的诊断结果之间会发生冲突,致使直接利用Dempster-Shafer (D-S)组合规则或其修正组合规则进行冲突证据组合的方法难以让汇聚节点做出正确决策,为此提出了一种基于可靠度和一致强度的冲突证据组合算法--CECARCI.该算法首先利用各监测节点的可靠度对证据集进行预处理,减小不可靠证据对组合结果的影响,然后通过对所有证据进行整体分析,引入了证据一致强度和基元支持度,调整证据组合时的次序,并以合理的权重来分配证据间的冲突.算例实验结果表明,相比于D-S组合法则、Yager组合法则和Murphy组合法则,CECARCI算法可获得收敛性更好的组合结果.     

基于Symlets小波变换的燃气管道泄漏诊断方法

提出一种新的基于无线传感器网络的管道泄漏诊断方法,以解决现有管道泄露诊断方法存在的定位精度差、距离受限和实时性差的问题.该方法采用分布式数据融合技术,在源节点处利用Symlets小波变换提取包含泄漏特征的单模态声发射信号,消除噪声干扰及频散现象;在汇聚节点处根据信号幅值大小将泄漏点两侧的信号排列组合,利用互相关时差定位和加权平均原理获得泄漏点位置坐标.实验结果表明,基于无线传感器网络的新型管道泄露诊断方法可显著提高泄漏点定位精度,其定位误差小于5%.     

无线传感器网络中不良节点的判断与定位

为降低整个无线传感器网络的定位误差,基于图论相关原理和方法,对无线传感器网络中存在的边缘节点和亚孤立节点进行了判断,通过对此类不良节点周围的节点密度、接收锚节点的范围和方向进行分析,给出了不良节点定位误差偏大的理论解释和对其进行修正定位的解决方案,确立了无线传感器网络中边缘节点和亚孤立节点的判断与定位方法.不同场景下定位性能的仿真实验显示,运用这种方法,对规则的网络拓扑,经修正后不良节点的定位精度比修正前一般可以提高17%以上;对不规则的网络拓扑,经修正后的亚孤立节点定位精度比修正前一般可以提高10%以上.     

嵌入式远程测控终端与PLC通信的研究

基于μClinux的多线程机制完成了一套中央空调远程测控终端系统,分析了嵌入式系统PLC的通信过程。通过在嵌入式处理器芯片上扩展网络接口将PLC连接到Internet,打破了PLC经由串口直接连接Internet的速率瓶颈,为实现分布式实时远程监控系统提供了一种高速率的解决方法。     

AgMeO材料触头的电弧侵蚀形貌特征

在CKS-1．4kA触头材料自动测试仪上在几百安以下电流对AgMeO材料触头进行了大量分断电流试验，用SEM扫描电镜和光学金相显微镜进行了一系列微观测试拍照，EDAX能谱仪和x射线衍射分析了表面及剖面的元素成分分布，归纳出AgMeO触头材料的五种侵蚀形貌特征，分析了它们对触头工作性能的影响。     

无线传感器网络微型节点设计的电磁建模方法

为解决微型无线传感器节点设计过程中无法分析射频微机电（RF MEMS）器件微小可动结构的电磁特性问题,提出一种电磁建模方法——变形时域交替方向隐式有限差分法。采用有限差分技术,引入时间变量实现一维垂直运动结构动态方程的时域离散;讨论了时域交替方向隐式有限差分法（ADI-FDTD）的三维数值色散关系;提出线性电（磁）介质参数插值的方法,解决了运动结构的机械时空步与电磁时空步的不一致问题,实现了复杂三维动态结构的时域描述。仿真实验验证了该方法可行有效。     

基于模糊理论的无线传感器网络多层分簇式路由算法

为了进一步降低无线传感器网络的能量消耗,延长网络寿命,提出一种基于模糊理论的多层分簇式路由算法(MLFC)。新算法根据通信距离与能量的相关性将网络划分为多层,采用模糊算法根据节点的能量、分布密度和中心度在每层中选出多个簇头,其余节点分别加入同层中距离最近簇头形成的簇,簇头逐层传递数据,建立起自组多跳路由。仿真实验结果表明,多层分簇式路由算法可以更好地均衡无线传感器网络各节点的负载,能明显提高节点的生命周期,延长网络寿命。