基于视频数据和传递熵的鱼群信息传递网络构建

鱼群中的个体如何通过信息传递从而达到一致的群体运动状态,至今还没有刻画这一现象的统一数学模型.本文阐述了一种利用视频数据和传递熵构建鱼群中个体间信息传递网络的方法.首先用实验获取斑马鱼集群的视频数据,并采用计算机视觉跟踪的方法获取鱼群中每个个体的位置和运动速度,然后利用传递熵计算个体两两之间的信息传递关系,在此基础上构建了鱼群信息传递网络.通过网络分析,揭示了鱼群中个体间的信息交互个数与信息传播速度之间的关系,进一步发现了鱼群信息传递网络中的频繁子结构.本文提供了一种利用探测时间序列间因果关系建立鱼群信息传递网络的方法,为鱼群信息传递研究提供了一种新的思路.     

网络结构增长的极端学习机算法

针对极端学习机(extreme learning machine,ELM)结构设计问题,基于隐含层激活函数及其导函数提出一种前向神经网络结构增长算法.首先以Sigmoid函数为例给出了一类基函数的派生特性:导函数可以由其原函数表示.其次,利用这种派生特性提出了ELM结构设计方法,该方法自动生成双隐含层前向神经网络,其第1隐含层的结点随机逐一生成.第2隐含层的输出由第1隐含层新添结点的激活函数及其导函数确定,输出层权值由最小二乘法分析获得.最后给出了所提算法收敛性及稳定性的理论证明.对非线性系统辨识及双螺旋分类问题的仿真结果证明了所提算法的有效性.     

基于改进小波去噪和EMD方法的轴承故障诊断

将改进的小波阈值去噪与EMD分解相结合应用于轴承故障诊断中。该方法首先利用改进的小波阈值去噪法对原始信号进行去噪,然后采用EMD方法将去噪后的信号自适应地分解成一系列IMF分量之和,通过能量-相关系数法选取能够反映故障特征的IMF分量进行包络谱分析提取故障频率。实验结果表明该方法能够有效识别故障特征频率。     

结合小波变换的梯度场图像渐进融合算法

基于梯度场的图像融合算法只适用于尺度差异不大于1∶4的多光谱图像与全色图像。针对尺度差异为1∶8的北京一号卫星多光谱图像及高分辨率全色图像的融合问题,提出一种结合小波变换的梯度场图像尺度渐进融合算法。利用小波变换方法将多光谱图像与高分辨率全色图像尺度差异倍数缩小,得到基于小波变换的初级融合,再进行基于梯度场的Poisson图像融合。实验结果表明,渐进融合图像与多光谱图像的平均颜色差异值为23.5,与高分辨率全色图像的平均梯度差异值为2.1,多尺度纹理特征值差异值分别为3.98、10.2、18.9,渐进融合图像与高分辨率全色图像的空间细节和纹理细节吻合程度更好。     

基于无线传感网的智能环境监控系统设计

针对传统环境监控系统存在的缺点,设计了一种新型无线传感器网络的环境监控系统。系统采用分布式融合结构,通过终端节点的多种传感器采集环境信息,终端对信息预处理后实时将信息传输到协调器。协调器融合各终端传感器信息,提取精确信息上传至融合中心,融合中心通过分析数据发布命令给控制中心,控制中心利用单片机驱动电机可以自动或手动控制风机和水泵对环境进行调节和控制。同时,系统还具有自动预警功能。通过验证,该系统稳定、可靠,能广泛应用于不同领域的分布式多点环境监控。     

RGA-D：一种无线传感器网络覆盖优化方法

研究了无线传感器网络覆盖优化问题,针对传感器节点随机部署、分布不均,传统覆盖优化算法一般只考虑网络部署后单次优化的问题,提出基于节点冗余和覆盖集冗余的计算方法,用网络的局部特征表征全局特征,改进了网络覆盖模型。并在此基础上提出RGA-D算法,利用遗传算法计算覆盖集,同时考虑节点和覆盖集冗余度,对网络整个生存期进行全局优化。仿真实验表明,RGA-D算法能在活跃节点数和网络覆盖率之间达到平衡,解决了网络生存期后期容易出现覆盖盲区的问题。     

HiSLIP协议的研究与应用

为解决无LAN口仪器仪表网络接入问题,仪器的网络代理应运而生。当前网络代理的仪器控制机制主要基于TCP/UDP协议,仪器控制及网络传输数据效率较低,为此,IVI联盟制定了标准的仪器控制协议HiSLIP。通过对该协议的功能和交互过程的详细分析,根据协议规范实现协议的运行代码,并基于此协议设计出仪器网络代理,可以实现对支持VXI仪器的便捷网络接入和高效控制,降低通信时延和网络带宽对仪器测量的影响,满足网络化测控系统中对仪器实时性的要求。     

汽车胎压监测系统的设计及其通信抗干扰研究

针对大多数直接式汽车胎压监测系统组件集成度低、体积和功耗较大等问题,提出了一种基于短距离无线通信ZigBee技术的新型胎压无线监测系统的设计。主要采用TI的CC2530芯片和英飞凌SP12集成式数字传感器,实现对汽车轮胎内部状态的实时监测。采用软硬件协同设计以降低系统功耗,并通过多点轮询通信方式和ZigBee高级加密设置保障了其无线通信的抗干扰能力。     

网络通讯在高杆灯监控系统中的应用

针对城市中高杆灯监控系统,设计了一套基于C/S与GPRS的监控系统软件。根据GPRS数据通讯的特点,确定传输帧数据格式、制定了相应的传输协议。将完成端口通信技术应用到服务器软件的网络通信模块设计中,实现高效的系统网络性能。测试表明,所设计的监控系统软件具有较高的数据处理能力,在实际运行中也表现出良好的性能。     

ARM7处理器NUC710ADN扩充双网口设计

在ARM7处理器NUC710ADN的第一个网口的基础上,利用网口驱动芯片DM9000AEP扩充了第二个网口,使系统实现双网口通信。给出了硬件设计电路,对DM9000AEP的驱动程序在μClinux下的移植过程进行了描述,测试结果表明双网口都能正常可靠的工作,达到了ARM7处理器进行双网通信的功能要求。