基于无线宽带的林业监控网络架构设计

针对林业监控网络信息化、智能化的发展要求以及当前已有网络应用业务单一、接入重组能力低等不足,开展了一种无线宽带网络架构设计;文章基于近些年快速发展并广泛应用的SPTN有线传输网络,以满足林业监控未来多样化的应用需求为基础,从监控网的功能应用和系统组成出发,构建由自组网和接入网组成的双层无线宽带网络架构,开展了组网规划和组网架构设计,并对无线宽带网络应用中涉及的抗干扰、安全保密、防雷等使用性问题进行了分析说明;通过对双层网络各节点的通信性能进行计算和评估,对网络方案部署应用的可行性进行了验证,满足林业监控网络大范围部署、高数据传输、快网络重组的应用需求,对后续林业监控信息化网络建设提供了有益参考。     

利用混合高斯和拓扑结构的人体“鬼影”抑制算法

若在建模时存在目标,部分目标像素会进入背景模型,会在检测时产生“鬼影”。为了有效抑制“鬼影”,提出一种利用混合高斯和拓扑结构(Gaussian mixture model and topological structure,GMMT)的人体“鬼影”抑制算法。算法分为两个阶段,背景建模阶段采用双通道建模,通道一利用混合高斯模型进行预检测,接着利用拓扑结构将分散的人体目标连接获得完整的目标并取其外接矩形,然后将矩形外的像素加入背景模型,经过多帧的建模得到空背景;通道二使用多帧平均法计算背景模型。通过设置建模帧数的阈值T选择建模方式,若建模帧数小于T则使用通道一建模,否则使用双通道联合建模。目标检测阶段利用改进的背景差分法实现人体分割并进一步消除 “鬼影”。经过测试,GMMT在建模阶段存在目标的情况下可有效地抑制 “鬼影”。     

基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化

为了进一步研究连续体结构拓扑优化模型的合理性和可行性,基于独立、连续、映射( independent continuous mapping,ICM)方法,在满足结构位移约束的条件下,通过引入复合指数形式过滤函数对位移约束下质量最小化( minimum weight with a displacement constraint,MWDC)模型进行了改进,建立了基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化模型,并进行了优化求解。同时,利用M语言,基于Matlab软件平台,开发了相应的拓扑优化计算程序,并针对4种典型平面连续体结构进行了数值验证,分别比较分析了体积约束下的柔顺度最小化( minimum compliance with a volume constraint,MCVC)模型、MWDC模型以及改进的MWDC模型所得到的最优拓扑结构。数值结果表明：采用复合指数形式过滤函数改进的MWDC优化模型迭代次数更少,优化求解计算效率更高。     

基于子结构的内力约束连续体拓扑优化

通过拓扑优化可以得到传力路径,不同传力路径对应不同内力载荷。如果将内力载荷作为目标或约束进行拓扑优化,可以得到满足不同需求的传力路径,为拓扑优化的发展提供新思路和新方法。为了得到不同内力载荷需求的传力路径,基于子结构法将结构分开使内力暴露出来。以结构质量最小为目标,以内力为约束建立拓扑优化模型,基于独立、连续、映射( independent, continuous, mapping, ICM)方法和单位载荷法将内力显式化,通过累加获得需要控制的传力路径上的内力,通过迭代调整2个路径上的内力使其比值达到一个稳定的值,从而获得满足内力约束的传力路径。算例表明：不同的内力约束可以得到不同的传力路径。     

基于GA的两轮自平衡小车LQR最优控制器设计

针对传统LQR最优控制器权重矩阵确定困难以及由此导致的响应速度慢等问题,以具有多变量、强耦合、非线性特点的两轮自平衡小车为被控对象,提出了一种通过遗传算法实现LQR控制器参数寻优的方法。选择线性二次型性能指标为目标函数,利用遗传算法的全局优化搜索能力,获取权阵Q的最优解,从而设计状态反馈控制率K,搭建系统动力学模型进行仿真实验。实验结果表明:该方法设计的最优控制器相对于传统的极点配置和LQR方法具有更好的控制效果,系统响应速度更快,超调更小。     

基于非参数假设检验的拓扑推断算法

针对基于门限比较的二叉树修剪拓扑推断算法稳健性差的问题, 提出了一种基于非参数假设检验的网络拓扑推断算法. 该算法首先应用经典的二叉树拓扑推断算法获得树状网络的二叉树结构, 然后应用维尔科克森秩和检验算法逐个判断二叉树中的每条内部链路是否需要修剪, 最后修剪二叉树, 删除所有需要修剪的内部链路, 得到真实的树状拓扑. 由于该算法使用统计检测的方法, 无需设置门限, 相对门限比较法具有更好的稳健性. 仿真实验表明, 该算法相比基于门限的二叉树修剪算法具有更高的推断精度.     

Methodology for estimating probability of dynamical system’s failure for concrete gravity dam简

Methodology for the reliability analysis of hydraulic gravity dam is the key technology in current hydropower construction.Reliability analysis for the dynamical dam safety should be divided into two phases：failure mode identification and the calculation of the failure probability.Both of them are studied based on the mathematical statistics and structure reliability theory considering two kinds of uncertainty characters（earthquake variability and material randomness）.Firstly,failure mode identification method is established based on the dynamical limit state system and verified through example of Koyna Dam so that the statistical law of progressive failure process in dam body are revealed; Secondly,for the calculation of the failure probability,mathematical model and formula are established according to the characteristics of gravity dam,which include three levels,that is element failure,path failure and system failure.A case study is presented to show the practical application of theoretical method and results of these methods.     

一般空间对象的空间数据类型

空间数据类型的定义一直是空间数据库和GIS等领域的研究热点.针对一般空间对象的空间数据类型定义问题,依据点集和拓扑理论,采用函数方法,研究了一般空间对象的特点,并给出了一组有效时间内的一般空间对象的带时间维的空间数据类型定义,包括一般点,一般线,一般区域.一般空间对象的空间数据类型定义将一般点定义为多个单点的并集;一般线定义为多个连续函数的并集;一般区域定义为多个面的并集.在一般空间对象的空间数据类型基础上,可建立一般空间对象的数据模型,一般空间对象的空间关系,从而在空间查询中,能处理针对一般空间对象的空间查询.     

基于GaAs电感模型的微波功率放大器

基于0.15μm砷化镓(GaAs)工艺建立一种电感模型,并用高频结构模拟器(High Frequency Structure Simulator,HFSS)仿真验证,并在此基础上设计一种微波功率放大器,并用高级系统设计软件(Advanced Design System,ADS)进行仿真。仿真结果显示在8¹2GHz频率范围内,饱和输出功率大于21.9dBm,1dB压缩点输出功率大于20dBm,功率增益大于26dB,功率附加效率大于34%,稳定系数大于1。