基于连接低干扰的无线Mesh网络信道分配算法研究

为合理地分配和利用无线信道资源,研究者们提出了许多关于多射频多信道无线Mesh网络的信道分配算法。该文针对无线Mesh网络的信道分配算法,以连接低干扰信道分配算法(CLICA)为基础,以提高网络容量(吞吐量)为目标提出了一种改进算法。该算法根据网络中各链路的干扰度来计算网络干扰度,通过减小网络的干扰度来提高网络吞吐量,以实现最小化网络干扰度的目标。构建信道分配的数学优化模型,通过NS2仿真验证比较改进前后算法的性能,求解出最优的信道分配。     

自适应惯性权重的改进粒子群算法

针对标准PSO算法求解高维非线性问题时存在的大量无效迭代(经过一轮迭代后全局最优位置保持不变),提出了一种自适应惯性权重的改进粒子群算法。基于单次迭代中单粒子运动状态的分析,提出并证明了论点:上一轮迭代适应度值变差的粒子,当前迭代中其惯性分量将引导粒子往适应度值变差的方向运动,导致粒子群体无效迭代次数增加。设计了标准PSO算法改进方案,将上一轮迭代中适应度值变差的全体粒子的惯性权重置为零,消除当前迭代中不利惯性分量对算法收敛的不良影响。采用6个标准测试函数,将该算法与标准PSO算法、固定惯性权重PSO算法和具有领袖的PSO算法进行性能对比分析。试验表明,该改进算法无效迭代次数更少,在收敛率、收敛速度和收敛稳定性上均具有明显的优势。     

基于完备序列集的扩频码构造方法

为了改善传统扩频序列周期短、复杂度低的问题,提出一种基于完备序列集的扩频码构造方法。利用移位算法将二进制理想的二元自相关序列转换为长周期、高复杂度的完备序列集,随机地按行或列抽取完备序列集中的子序列,以其作为扩频码并用于扩频通信。利用传统伪随机序列和Logistic混沌序列分析该方法的有效性,并与现有方法相比得知,新方法可改善序列相关性,提高序列复杂度。仿真测试结果显示,完备序列具有较强的抗噪声干扰能力,并能获得较低的扩频误码率。     

基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法

为了提高图像加密的安全性和有效性,提出一种基于动态分组和扩散置乱的混沌加密方法。将明文图像随机分组并采用比特位和行列的置乱、扩散操作对其加密,其密钥流产生于基于明文图像的逻辑映射,扰乱明文图像和密文图像之间的映射关系;并且在进一步加密过程中,明文图像像素由密文图像反馈算法取代,使得加密过程受到明文图像控制参数的影响。理论分析和实验测试结果表明,该算法可以抵御选择性攻击和差分攻击,具有较好的统计特性,可以运用于图像信息安全保护。     

基于一阶矩的无乘法DFT算法

为快速实现短信号序列的离散傅里叶变换,提出一种基于一阶矩的无乘法DFT算法。通过数学推导将离散傅里叶变换的计算转换为一阶矩的计算,利用1-网络法实现一阶矩的运算。该算法的计算过程仅涉及加法运算,并能独立计算DFT频域系数。实验结果证明了算法的有效性,特别是在某些条件下优于现有的快速傅里叶算法。     

PSO_SVM算法在太阳能电池板裂缝缺陷检测研究

针对太阳能电池板在生产过程中出现的裂缝问题,在太阳能电池板缺陷数据集有限的条件下,提出应用粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machines,SVM)的太阳能电池板裂缝缺陷检测算法。首先,为减少图像采集过程中由电致发光(electroluminescence,EL)检测产生的光照分布不均影响,对太阳能电池板组件图像进行Retinex增强处理;其次,在频域上利用Gabor变换对图像进行纹理特征提取,以获取裂缝特征;最后,将各个太阳能电池板组件的纹理特征经主成分分析法(principal component analysis,PCA)降维后输入到PSOSVM系统中进行分类识别。应用该方法对600幅太阳能电池板EL图像进行实验,仅有1幅出现误检,分类识别准确率为99.33%。将该算法与决策树分类、极限学习机、卷积神经网络及SVM算法进行对比实验,PSOSVM获得最高识别准确率。     

锆-4合金低周疲劳断口裂纹扩展能量及分形特征研究

对锆-4合金低周疲劳裂纹扩展过程进行了探索性的研究。通过分析锆-4合金低周疲劳断口在裂纹扩展方向上能量及分形维数变化趋势，发现锆-4合金动态裂纹扩展中扩展期由3个阶段组成，每一阶段的能量和分形维数都不同。A-B段的能量最小，归一化值为0-0．0156，A-B段的分形维数居中，在工工方向均值为2．2796，标准差为0．0277，在LH方向均值为2．4516，标准差为0．0592。D-E段能量远大于A-B段，归一化值为0．8754～0．9652，但分形维数最小，LL方向均值为2．2214，标准差为0．0131，LH方向均值为2．3477，标准差为0．0550。F-H（或G-H）段能量最大，归一化值达到1，同时分形维数也达到最大，LL方向均值为2．3414，标准差为0．0704，LH方向均值为2．5398，标准差为0．0263。虽后，根据二次电子成像原理以及锆-4合金低周疲劳断口的形貌特征对此现象进行了初步分析。     

Model checking response times in Networked Automation Systems using jitter bounds

Response time (RT) of Networked Automation Systems (NAS) is affected by timing imperfections induced due to the network, computing and hardware components. Guaranteeing RT in the presence of such timing imperfections is essential for building dependable NAS, and to avoid costly upgrades after deployment in industries.This investigation proposes a methodology and work-flow that combines modelling, simulation, verification, experiments, and software tools to verify the RT of the NAS during the design, rather than after deployment. The RT evaluation work-flow has three phases: model building, modelling and verification. During the model building phase component reaction times are specified and their timing performance is measured by combining experiments with simulation. During the modelling phase, component based mathematical models that capture the network architecture and inter-connection are proposed. Composition of the component models gives the NAS model required for studying the RT performance on system level. Finally, in the verification step, the NAS formal models are abstracted as UPPAAL timed automata with their timing interfaces. To model timing interfaces, the action patterns, and their timing wrapper are proposed. The formal model of high level of abstraction is used to verify the total response time of the NAS where the reactions to be verified are specified using a subset of timed computation tree logic (TCTL) in UPPAAL model checker. The proposed approach is illustrated on an industrial steam boiler deployment.