基于DSP的空间小型磁偏转质谱计电控系统的设计

空间小型磁偏转质谱计是一种用于轨道、行星大气和土壤成分分析的仪器,设计了一种基于DSP的电控系统,作为质谱计的核心组成单元,用于离子源微弱电流信号的检测与采集、扫描高压控制、灯丝电流控制、性能监测以及CAN总线通信等。2012年11月在我国某型号新技术验证卫星上实现了搭载,经过两年多在轨实验,探测出地球卫星轨道上以及卫星放出的气体成分。应用表明,小型磁偏转质谱计电控系统体积小、重量轻,信号检测精确,控制精度高,运行稳定可靠。     

TD-LTE预编码与资源映射的VLSI设计与实现

针对双码字、双天线的TD-LTE下行链路串行结构设计了一种新型的空间复用预编码和资源映射模块。传统的空间复用预编码模块无法对串行结构中两个码字进行分时串行处理,导致在预编码之前需要添加缓存模块,增加了系统的存储器开销。通过对空间复用预编码系数矩阵进行矩阵变换,剥离出两个码字间的加法操作,从而实现对两个码字进行分时串行处理。同时,结合资源映射模块的特点,移植了空间复用预编码模块对两个码字间的加法操作,并提出了一种新的存储器复用方式,从而节省了缓存模块,将两个模块中存储器的资源开销降低16.4%。实验结果表明,本文提出的新型空间复用预编码和资源映射模块相比于同类型设计具有控制简单、硬件资源开销小等优势。     

基于改进支持向量机的高维隐写盲检测方法

针对高维大样本空间中支持向量机( SVM)存在计算复杂度高、分类精度低等问题,在随机子空间方法与主成分分析方法的基础上,提出一种特征加权支持向量机的高维隐写盲检测方法。通过随机子空间对原始高维样本的特征空间进行随机采样,产生多个低维的特征子集,在特征子集中采用主成分分析法进行特征提取,并利用卡方统计计算特征权重,运用特征加权核函数训练各基SVM分类器,并用多数投票法融合各基分类器结果得到最终分类结果。对HUGO隐写算法的实验结果表明,该方法能有效降低SVM计算复杂度,与传统方法相比,具有较高的隐写检测率和更快的分类速度。     

半监督空间化竞争聚集算法及其在图像分割中的应用

经典竞争聚集( CA)算法在聚类时对于样本中的少量已知信息没有加以利用,但这些信息往往需要应用到整个聚类过程中。此外,在相似度度量函数的选择上CA算法使用常见的欧氏距离,然而欧氏距离仅适用于团状数据,制约了算法的应用范围。针对上述问题,通过引入具备半监督学习能力的半监督项对隶属度矩阵进行增强,利用聚类中心和中心邻近的点组成空间,把样本点与该空间的距离替代欧氏距离作为新的相似度度量标准,并给出判断聚类中心能否合并的阈值参数,最终得到半监督空间化CA算法。通过在人造图像和真实图像上的分割结果表明,该算法能够更准确地获取聚类类别数以及更好的聚类效果。     

自定聚焦对象的小景深图像效果模拟算法

针对普通数码相机难以拍摄出小景深特写效果的缺陷,提出一种由大景深图像自适应转换至小景深效果的模拟算法。算法在指定局部目标区域的基础上,通过聚焦对象边缘检测及区域填充实现目标区分割,并运用数学形态学闭运算对分割区进行修正,由目标区域的大小来确定结构元素半径,最后通过非聚焦区的模糊虚化实现原图的小景深快速模拟。实验证明,该方法有效提高了聚焦对象的分割精确度,且算法适应力强,对不同的目标区均能获得良好的小景深模拟效果。     

基于Geohash的人工影响天气气象预警系统设计

通过对GDAL、Sharp Map、Net Topology Suite等开源GIS类库以及Geohash算法理论的研究,针对Geohash算法无法实现空间区域精确查询的问题,提出一种提高Geohash算法区域检索精度的解决方案,并据此实现人工影响天气气象预警系统。系统采用Geohash算法进行区域检索,结合以上开源类库对Geohash编码进行精确的地理距离计算及对查询区域最小外包矩形的划分等方法,有效地提高该算法的检索精度。通过实验对比,在空间数据越大,查询区域越小的情况下,相对于经纬度查询,越能体现基于Geohash编码的空间区域精确查询效率高的优势。该方案有效地提升了气象预警中区域栅格数据的检索分析效率,为海量气象资料的处理提供了一定的应用参考价值。     

基于空间填充曲线的动态负载均衡算法

针对Web集群系统中服务器的数量不断增加、负载指标动态变化的特点,为实现均衡的分配请求,提出一种使用空间填充曲线来实现动态负载均衡的算法。利用空间填充曲线可高效得将高维数据映射到一维索引的特点,使均衡器根据实时收集的各项负载指标快速定位到最优编码的服务器。实验结果表明,该算法能有效地缩短请求响应时间,提升了集群系统的整体性能,在大规模集群系统中均衡效果更好。     

基于图像转换的全景平滑漫游技术

基于全景图的虚拟现实系统存在实现两个相邻视点空间的平滑过渡的问题,为此对目前全景漫游系统的现状及功能进行分析,利用计算机视觉技术,提出基于图像转换的全景平滑漫游技术。在过渡路径上采集照片,根据摄像机的成像模型,建立空间点和投影点的关联,确定图像在平移运动下的关系,合成非采样点的图像。实验结果表明,该方法获得了比较平滑的过渡效果。     

高效动态存储再分配方案与实现

为提高大小和数量都不确定的数据动态存储的空间利用率和处理速度,针对常规系统动态存储分配存在的问题,提出一种高效的动态存储再分配方案。通过减少系统动态存储分配的执行次数,在有效提高存储空间利用率的同时,提高存储空间动态分配的速度,给出动态存储再分配方案的具体实现算法,用实际数据对其性能进行测试。测试结果表明,该方案能节省36％至75％的系统存储空间,分配速度提高了20至50倍。     

具有输入饱和的近空间飞行器鲁棒控制

针对近空间飞行器这一类存在外部扰动,输入饱和和参数不确定的多输入多输出线性系统,提出了一种基于干扰观测器的抗饱和鲁棒控制方案.将干扰观测器与抗饱和控制技术相结合,从而消除系统存在的未知外部扰动、输入饱和和不确定性对系统控制的影响.首先,设计干扰观测器对线性外部系统产生的未知扰动进行估计.然后根据干扰观测器输出,通过超前抗饱和方法设计抗饱和补偿器,并将其加入到鲁棒控制器的设计中,保证闭环系统存在输入饱和、未知外部扰动和参数不确定情况下的稳定性.为便于设计,干扰观测器、抗饱和补偿器和控制器设计矩阵均通过求解线性矩阵不等式得到.最后,将提出的鲁棒抗饱和控制方法应用于近空间飞行器,仿真结果验证了该控制方案的有效性.