基于垂直平分线的无线传感器网络定位改进算法

针对传统基于垂直平分线的区域定位算法定位精度低、迭代次数多等缺点,提出一种改进的垂直平分线算法IMBLA。根据未知节点接收到的两锚节点接收信号强度指示( RSSI)值的比值,移动两锚点的垂直平分线,再确定待定位节点与垂直平分线的位置关系。该算法应用基于参考锚节点的高斯校正模型进行RSSI测距,包括有障碍物时的模型,不但适合各种环境,还能有效防止恶意攻击。仿真结果表明,与MBLA和IPAIT算法相比,IMBLA算法的定位精度和网络覆盖率较高。     

一种对时间连续数据进行分析查询的SQL扩展语言

在家庭电子医疗平台中,存在生理学时间连续数据,实现对其分析和查询是数据利用的基础。针对这类数据的特点,提出以关系型数据库结构化查询语言SQL为基础,定义相似查询算法,快速有效地从给定信号序列中找出符合某一相似度等级的相似子序列。相似匹配使用了分段聚合近似法和小波变换两种算法,易于进行子序列的相似度分级。实验结果表明,该试验系统能够高效、准确地完成设计功能。     

基于平方位置误差下限的优化功率分配方案

在无线传感网络中,节点定位是基于位置的应用基本要求。然而,现多数文献仅关注定位精度,而忽略了能量消耗对定位精度的影响。为此,针对基于接收信号强度RSSI(Received Signal Strength Indicator)定位方案,提出基于平方位置误差下限SPEB(Squared Position Error Bound)的优化功率分配SPEB-OPA(SPEB-Based Optimal Power Allocation)方案,目的在于最小化能量消耗。在SPEB-OPA算法中,将SPEB作为评定定位精度的参数,并推导出SPEB表达式,然后建立优化功率分配的目标函数,并考虑到锚节点位置存在误差。仿真结果表明,提出的SPEB-OPA方案极大地减少了功率消耗。当误差门限T=8时,SPEB-OPA方案的功率消耗比统一功率分配UPA(Uniform Power allocation)方案减少至50%。     

震动信号识别传感器系统设计

设计了一种具有信号识别功能的震动传感器,用于监测地面运动引起的信号,实现安防区域24h无人监控.系统利用处理器实现信号识别算法,通过无线芯片将识别结果发送给数据控制系统中心,实现传感器信号识别和信息传输功能.实验测试结果表明:该系统能够在3s内有效地对25m距离内的人和车辆信号进行识别,正确识别率达96％;在10s内对100 m距离内的轮式车和履带式车识别,正确识别率达90％.     

一种便携式室内空气质量快速检测仪设计

设计一种涉及室内甲醛（ HCHO）、氨（ NH3）和苯（ C6 H6）三种有害气体浓度的便携式快速检测仪。该仪器采用新型电化学传感器与基于FPGA的新型高精度信号处理电路得到对应气体的初始浓度值,并结合室内环境气压和温湿度实时监测情况,修正初始浓度值,对浓度超标气体进行声光报警。该仪器具有检测速度快、精度高和携带方便等优点,为大众家庭实时快速检测室内空气质量提供一种简单可靠的方法与手段。     

基于FPGA的喷气织机引纬控制系统设计

提出了一种新的以FPGA为控制核心的高精度引纬控制系统.以EP3C10F256C8芯片为核心,设计了控制系统的硬件电路和软件结构.利用FPGA程序并行执行实现实时参数调节、编码器检测、引纬控制信号产生等功能.实验结果表明:该引纬控制系统使喷气织机的车速达到1200 r/min,入纬率达到2000 m/min以上,满足喷气织机高速性和对引纬控制信号实时性、一致性的要求,显著提高了喷气织机引纬控制系统性能.     

一种基于MUSIC算法的涡街信号处理方法

针对涡街流量计易受管道振动和流场扰动引起噪声干扰的问题,提出了一种基于MUSIC算法的涡街信号处理方法.介绍了涡街流量计的测量原理,建立了噪声环境下的涡街信号模型,并阐述了MUSIC算法的基本原理,在此基础上,分别对多种噪声环境下的涡街信号进行仿真研究.仿真结果表明:所提的涡街信号处理方法能有效地抑制噪声,高精度地分辨频率点,对改善涡街流量计的性能有良好的效果.     

基于阵列扩展的宽带DOA估计算法

导向矢量的频率不一致性不利于宽带信号的DOA估计。为此,首先提出宽带直接空间谱估计算法,但是其限制条件过于苛刻;然后利用宽带信号的时延性质对阵列进行扩展,提出一种新的宽带DOA估计算法,新算法不需要DOA预估计;最后分析了梳妆谱和连续谱两种情形下如何使用新算法的问题。仿真实验结果表明,在信噪比较高的条件下,与传统算法相比,新算法的估计成功率更高,估计误差更小。     

基于聚类、空间分集和轨迹连续的实时定位算法

针对多样本消除接收信号强度其时域浮动易造成定位的更新率下降和实时性降低的问题,首先在定位阶段利用空间分集技术,建立相邻位置信号强度的矢量队列来计算当前位置的强度;然后利用轨迹的连续性质,消除时域浮动产生的定位误差,同时通过对指纹数据库进行聚类,在对目标定位时只需在较小的聚类集合中进行少量计算,无需遍历整个数据库,且计算量不随指纹数据库的增大而增加,极大地降低了计算量;最后进行了实验仿真,结果表明该算法能有效减小运算量和定位误差。     

全相位与Geiger算法的岩石声发射源定位方法

Geiger定位算法在岩石定位分析中得到广泛应用,但是对初始值要求非常严格,若初始值选择不当,则很难进入收敛范围。为了提高定位精度,减少迭代次数,针对这些问题,提出全相位与Geiger算法的岩石声发射源定位方法。首先进行花岗岩（50 mm×100 mm×50 mm）断铅实验,接着充分利用全相位FFT相位不变性的优势分析断铅信号,通过相位差法求出时延同时反演声发射源求出Geiger迭代初始值,最后综合最小二乘法与Geiger算法,迭代求出最优解。实验仿真结果显示此算法的平均误差相比美国PCI-2型声发射仪器定位结果降低了约5 mm,有效解决了Geiger初始值选取的问题,能够迅速进入收敛范围,提高了收敛速度和定位精度。