安全能量效率优化的传感器网络传输研究

研究了射频无线充能传感器网络通信系统的安全传输及能量效率问题,针对传感器网络能量受限而无线通信容易被窃听的问题,利用物理层安全技术,提出了一种两阶段的安全传输协议。通过联合优化发送功率、射频能量协方差矩阵、敏感信息波束成型以及协作干扰协方差矩阵,使得传感器网络的安全能量效率达到最大。针对所提出的非凸问题,利用Dinkelbach方法将包含分式形式的目标函数简化,利用连续参数凸近似方法将非凸问题转化为可解形式,进而使用收敛迭代算法得到原问题的近似最优解。仿真结果表明,与对比方案相比,提出的传输方案可以在保证安全通信的基础上有效提高安全能量效率。     

自抗扰控制思想探究

韩京清先生1989年的《控制理论: 模型论还是控制论》一文, 反映了他对控制科学与工程实践的深刻理解和整体把握, 为日后自抗扰控制技术(active disturbance rejection control, ADRC)的创建和发展奠定了基础. 可以说它既是源头活水, 又是深入理解自抗扰控制的必经之路. 本文对控制论的范式、本质问题和基本原理进行了进一步的梳理和反思, 探讨了自抗扰控制思想的内涵和意义, 目的是为自抗扰控制技术和理论的进一步发展做好铺垫.     

天然气压气机械设备故障信号时频分析特征提纯

天然气压气站压气机械设备工作环境恶劣,故障多发,而机械设备的故障状态下的振动噪声信号是研究机械设备故障诊断的有效载体。为有效进行故障诊断,需要对机械设备的故障信号进行提纯分析和特征提取等研究。提出基于时频分析技术的WVD和Hough变换结合的方法对低信噪比的故障信号进行提纯算法。首先分析了非平稳信号处理技术的基本原理,对原始信号的滤波和检测、频谱分析等处理,分析了时频分析特性和对应的条件,提出采用时间均值、频率均值、时间散布和频率散布四个特征值作为时频分析的特征提取量。仿真实验以某天然气压气站某型压缩机故障振动下采集信号样本为研究对象,进行提纯滤波和特征提取仿真,仿真实验得到降噪滤波和WVD及Hough变换算法下的检测结果,表明在强干扰背景SNR为-8dB下,有卓越的滤波降噪和检测性能,特征提纯检测性能相比传统算法提高18％以上。为天然气压缩机故障诊断奠定了可靠的理论基础。     

基于傅里叶特征谱和相关系数的织物疵点检测

为提高织物疵点自动检测的准确度,提出一种基于傅里叶特征谱和相关系数的织物疵点检测算法。以平纹、斜纹织物为研究对象,对织物图像进行傅里叶变换,得到织物图像的频谱图;定位频谱中的特征峰点,提取表征图像灰度、纹理的五个特征值;以正常织物为模板,计算待检图像特征值与模板图像特征值之间的相关系数,确定用于识别织物疵点的阈值,来实现织物疵点检测。实验结果表明:当阈值设定为0.80时,该算法能够实现稀密路、断经、吊经、纬缩、破洞等常见疵点的准确检测。     

模拟注视眼动的多聚焦彩色图像融合

多聚焦图像存在聚焦和离焦区。通常聚焦区吸引人的注意力,具有突出的视觉显著性。提出一种模拟人类视觉机制的彩色图像融合方法。利用超复数傅里叶变换改进传统显著性检测算法,直接检测彩色图像显著度;模拟人类视觉的注视眼动机制对图像尺度稍微扰动,并对不同尺度下获得的图像显著度进行累加;选择累计显著度最大的源图像像素构建融合图像,并采用颜色相似性准则处理边界带像素。相关仿真实验表明,超复数傅里叶变换充分利用了源图像的颜色信息,累加显著度能提高峰值信噪比并减少均方根误差。实验结果表明该方法可得到超过36 dB的峰值信噪比和小于个位数的均方误差,在图像融合中可得到相对好的主观视觉效果。     

基于背景分类的运动目标检测算法

针对光线暗、对比度和分辨率低的监控视频,提出了一种基于背景分类的运动目标检测算法。 首先用视频第一帧图像HSV空间的色度H和亮度V作为背景特征进行初始化,建立两种包含色度和亮度特征的背景模型类,即初始化得到的原始背景类和受光照或者其他因素影响得到的在原始背景周围波动的背景波动类,利用这两个背景模型进行前景检测和背景更新。为提高前景检测的准确率,背景模型的更正加入背景更正机制和权重机制,使得背景中样本的数量根据背景的实际情况处在一种动态的变化中,提高前景分割的效率。用不同场景下的监控视频进行算法对比实验,结果证明,该算法获得的前景完整清晰,视频处理的速度较快。提出的算法简单实用,对噪声干扰表现出良好的鲁棒性。     

面向临床科研的医疗事件模型与开放数据集合构建

基于电子病历观察性数据的真实世界研究成为目前临床科研的热点。然而关系数据模型无法直接支撑起科研应用中医疗事件的时序关系表示以及知识融合的查询需求。针对上述问题,该文提出了一种新的基于RDF的医疗观察性数据表示模型,该模型可以清晰地表示临床检查、诊断、治疗等多种事件类型以及事件的时序关系。对来源于医院的电子病历数据,经过数据预处理、数据模式转换、时序关系构建以及知识融合4个步骤建立事件图谱。具体地,使用三家上海三甲医院的电子病历数据,构建了包括3个专科、173 395个医疗事件以及501 335个事件时序关系的医疗数据集,并融合了5 313个中文医疗知识库概念。基于临床文献与医生科研需求,该文根据公共卫生流行病学的病因研究、治疗研究等类型,分别提供了针对本数据集的40个问题示例,并将其中的部分问题与传统关系数据库在查询的构建与执行方面进行了实验比对,论证了该事件图谱的优越性。该数据集遵循开放链接标准,在OpenKG上发布并提供了在线访问的SPARQL站点,链接为 https://peg.ecustnlplab.com/dataset.html。     

Multisim在漏电开关保护技术设计中的应用

针对电子电路设计受到元器件、实验仪器的制约,介绍了Multisim软件在电子电路设计方面的应用.分析了漏电保护技术的基本原理,研究了基于运算放大电路实现漏电保护的技术,然后通过Multisim仿真软件对基于运算放大电路实现的漏电保护所需要实现的不同电路功能进行了仿真,并且给出了具体的仿真波形.仿真的波形表明采用Multisim仿真软件可以直接通过修改仿真元器件的参数方便地实现漏电保护器的各种功能,可见将Multisim软件应用于漏电保护器产品进行仿真开发是一种切实可行的方法.     

基于chord的混合式网络模型研究

Chord是典型的结构化Peer-to-Peer(简称P2P)网络模型,具有结构简单且查找资源迅速等优点,但由于网络中的节点需要维护部分拓扑信息,当网络中一部分节点频繁地加入或者退出系统时会影响网络的稳定性,极大地增加系统的维护开销,同时网络中节点性能的差异也影响了整个系统的效率。针对上述存在的问题,提出了一种基于Chord的混合式网络模型,利用节点的性能差异形成节点簇,有效地提高了系统的稳定性,降低了维护代价并减少了平均跳数。最后通过仿真实验验证了该混合式网络模型的有效性。     

基于ATmega128的步进电机细分驱动技术

本文根据合成电流矢量恒幅均匀旋转法,利用AVR高档8位单片机ATmega128的16位PWM模块产生双PWM信号,结合双全桥功率驱动芯片L298N来实现二相混合式步进电机的细分驱动,给出了细分驱动的硬件设计原理图以及相应的软件控制流程图。实验结果表明:该细分驱动器具有控制精度高、低频运行平滑度稳定、并且根据具体应用场合要求有细分数可调等特点。