无线传感器网络源节点隐私位置信息保护研究

为了确保无线传感器网络中的源节点位置不被恶意泄露,保障其安全性能与网络能耗均衡,提出一种无线传感器网络源节点隐私位置信息保护方法.以熊猫-猎人位置隐私保护模型为基础,构建一个六元组系统防御攻击模型;利用该模型通过随机数机制得到幻影节点的随机有向漫步跳数,使用概率转发路由把数据包从幻影节点转发到集合节点,减少重叠路径发生的概率,提升源节点隐私位置信息的安全系数.实验结果表明,无线传感器网络源节点隐私位置信息保护方法可以有效降低路径重复概率和数据包传输时延,最大程度保证源节点的隐私安全,且网络能耗较小,具备极高的实用性.     

永磁同步电动机自适应超螺旋控制仿真

为优化永磁同步电动机的转速控制精度,使其达到需求标准,提出一种自适应Super-Twisting控制方法.基于构建的三相永磁同步电动机数学模型,架构超螺旋控制算法与超螺旋滑模观测器增益条件,利用电动机电磁转矩与定子磁链,分别设计自适应超螺旋滑模磁链控制器与自适应超螺旋滑模电磁转矩控制器,将符号函数替换成准滑动模态的激励函数,完成超螺旋磁链控制器与超螺旋转矩控制器优化,经添加坐标变换模块,令自适应超螺旋控制器的输出电压与空间矢量调制模块的输入电压相一致,采用二阶滤波环节平滑转速指令,转换速度追踪问题为速度调节问题,实现自适应控制.仿真结果表明,所提方法在不同扰动作用下均具有快速、稳定的参考转速跟踪效果、精确的扰动估计以及较好的抗扰动性与自适应性.     

一种高性能FPGA辐射发射抑制方法研究

随着半导体技术的不断发展,集成电路的电路速度、集成密度和I/O端口数量已大大增加,FPGA的小型化、高密度集成会引发电磁兼容性的问题,电磁屏蔽是抑制电磁辐射最有效的方法,选择高效的电磁屏蔽材料可以取得良好的屏蔽效果。而目前电磁屏蔽材料在FPGA上的应用较少,因此选取了一款具有代表性的高性能FPGA作为研究对象,通过近场扫描测试来研究不同状态下FPGA的电磁辐射发射问题;针对芯片的特点,选取了复合金属屏蔽罩和吸波导电海绵作为电磁屏蔽材料,对FPGA的辐射发射进行抑制。进一步的实验结果表明,由金属材料复合而成的屏蔽罩具有更好的屏蔽效能,达到了10 dBm,相比之下,吸波导电海绵的压缩性和结构稳定性更有助于FPGA在多场景下应用。     

多源覆盖信息系统下的加权广义多粒度粗糙集模型及其应用

考虑到多源覆盖信息系统中数据的复杂性以及单个信息系统之间的不平等性,引入诱导覆盖粗糙集,并对信息系统的属性赋予权重值,提出了多源覆盖信息系统下的加权广义多粒度粗糙集MCS-WGMRS模型。定义了属性权重的计算方法,给出模型的上、下近似,并获取了相应的决策规则。通过实例分析验证了MCS-WGMRS模型的有效性,结果表明该模型对目标集的分类能力更强,适当调整阈值可进一步提高模型的容错性。     

10 kV用无源电子式电压传感器的应用研究

针对传统技术中采用电磁式CT互感器存在的不足,提出了适用于10 kV的无源电子式电压互感器。根据电压互感器的工作原理,介绍了10 kV无源电子式电压互感器在电能表检定装置方面的意义。进一步分析了无源电子式电压互感器在电力设备中应用的重要性和必要性,该技术能够有效地避免传统技术在电力线路信号传输和处理时带来附加误差,大大提高电能计量、保护和测量系统的精度,推进了电力系统朝向数字化、电子化、自动化、网络化的方向发展。实验表明,采用10 kV的无源电子式电压传感器与传统CT互感器相比,误差精度提高了10%以上。     

电大尺寸复杂目标散射问题的并行矩量法分析

目前飞机和导弹等电大尺寸复杂目标的电磁散射特性采用高频分析法精度较低,本文研究在PC集群环境下三维导体散射问题矩量法的并行化,并应用于复杂目标的RCS计算。本文使用混合积分方程,再用RWG基函数进行离散,阻抗矩阵元素按行分解,并行共轭梯度法进行求解,通过MPI通信库实现。最后使用基准目标NASA杏仁核验证了该并行计算的准确性。     

基于多次散射目标模型的雷达成像研究

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）作为一种主动微波传感器,被广泛应用于遥感对地观测。然而,传统上的雷达散射模型是基于几何光学近似的,忽略了地物目标之间的相互作用,即多次散射效应。为了充分挖掘和利用毫米波雷达影像中目标电磁散射特性信息,亟需对典型目标的多次散射效应进行建模仿真和验证。基于矩量法（Method of Moments, MoM）分析了球体、二面角等目标表面等效电流分布与分段成像结果的对应关系,并利用后向投影（Back-Projection, BP）算法进行电磁仿真成像,总结了单/双基地雷达模式对成像中散射机制的影响。结果表明：目标表面等效电流分布以及分段等效合成孔径张角会随入射角度发生改变,其中分段等效合成孔径张角会影响方位向分辨率;双基地雷达成像结果中包含更丰富的电磁散射信息。本研究可为SAR系统设计和验证、典型目标回波特性数据收集以及如何基于高解析度SAR影像进行目标识别等研究提供借鉴与参考。     

一种不透水面精细制图新方法及其在城市SDGs指标评估上的应用

城市不透水面是城市化程度的重要指示器,也是城市环境的重要敏感因子。联合国提出的城市可持续发展SDG11.3.1指标——城市土地使用率与人口增长率之比（LCRPGR）需要有效监测土地城镇化与人口城镇化关系。针对其监测与评估中高分辨率和高精度城市用地产品缺失,以及低纬度地区城市可持续发展研究较少的问题。基于Google Earth Engine平台,提出一种多时相升降轨SAR与光学影像等多源数据融合的不透水面提取方法,提取了2015年和2018年10 m分辨率印度不透水面。根据人口格网界定城市范围,将范围内不透水面面积与城市人口进行耦合,用于指标计算。研究结果表明：①精度验证结果显示,两期产品总体精度（OA）高于91％,Kappa系数高于0.82,R²值分别为0.85和0.86,并与其他产品细节对比,证明了方法的有效性;②印度总体不透水面面积由2015年的47 499.35 km²增加到2018年的49 944.69 km²,城市平均LCRPGR为0.76,表明其城市人口城镇化大于土地城镇化,城市可持续发展面临挑战。结合空间分析,印度城市可持续发展水平存在南北差异、东西差异以及沿海与内陆的差异。     

面向曳引钢带缺陷检测的径向磁化电磁传感器仿真研究

针对曳引钢带缺陷检测提出了一种径向磁化电磁传感器,实现曳引钢带缺陷的精准检测.基于电磁耦合和高导磁材料的聚磁特性,采用有限元分析方法建立起径向磁化电磁传感器的等效模型,分析了聚磁铁芯宽度和线圈安匝数对径向磁化电磁传感器测量处磁感应强度大小的影响规律.结果表明,宽度为1 mm的聚磁铁芯具有最佳的聚磁效果,测量处磁感应强度随着安匝数增加而增大并趋于饱和;接着,选取曳引钢带断丝和磨损两类典型缺陷,进一步仿真分析了其缺陷程度与测量点处磁感应强度的映射关系,结果表明,测量点处磁感应强度随着缺陷程度增加而减小;最后,对研制的径向磁化电磁传感器进行性能测试,并将其应用于曳引钢带缺陷检测实验中,测量值与仿真值的最大相对误差为7.8％.     

基于单片机和超声传感的微地震电磁信号远程监测控制方法

采用传统方法对微地震电磁信号实施监测控制时所用的时间较长,且监控到的微地震电磁信号幅度曲线与实际幅度曲线之间的误差较大。为此,论文提出了基于单片机和超声传感的微地震电磁信号远程监测控制方法。该方法利用电源模块、NRF2401无线模块、时钟模块和超声液位传感监测模块组建单片机和超声传感单元,并采集微地震电磁信号。根据相邻道地震信号间的相关性,对微地震电磁信号做相关性运算,去除微地震电磁信号中存在的噪声,有效提高监测准确度。由于其他地震波与直达波的性质存在差异,为此,该研究在分离直达波的基础上,重建震源激发信号,从而实现对微地震电磁信号的远程监控。根据仿真结果可知：该方法的监控效率和准确度均较高。