针对车辆质心(CG)侧偏角和轮胎附着力等参数无法用传感器直接测量得到的情况,本文设计了一种基于无迹卡尔曼滤波的车辆状态观测器.该方法考虑了车辆运行工况变化时的非线性因素,引入了非线性动态轮胎模型来提高轮胎侧向力的估算精度.与动力学软件AMESim建立的参考模型进行了对比仿真,仿真结果表明:本文建立的观测器能够准确估算出轮毂电机驱动汽车的状态参数.

在满足整车性能约束条件的基础上,以整车动力部件制造成本和年均使用成本作为评价指标,建立了插电式混合动力汽车(PHEV)动力总成设计分析模型,根据不同类型用户的用车习惯进行分类,针对不同的纯电动续驶里程(AER)设计要求,优化整车动力总成性能参数.结果表明:各设计要求的PHEV总年均优化成本与原车型相比降低了6.0%~20.0%,并优选得到AER最佳设计要求为40 km,与其他各AER及原车型相比,在不同续驶里程分布规律下,其年均优化成本最高可降低24.9%.

针对自动挡车辆冷起动后暖机过程中排放污染物高的问题,本文通过对车辆的冷起动工况,怠速制动工况及起步加速工况进行研究,制定了发动机暖机识别策略判断车辆冷起动工况;制定怠速制动工况空挡控制策略降低怠速排放;制定起步加速工况一挡保持策略增加进气量及喷油量,加快催化器起燃.应用该策略在转毂试验台上进行车辆排放测试.测试结果表明:催化器起燃速度加快,车辆冷起动后暖机过程中排放污染物明显降低.

为及时,准确地检测出混合动力汽车驱动电机的响应故障并判断电机响应故障的等级,本文将模糊逻辑算法引入电机的响应故障诊断中,在综合考虑电机转速和负荷的前提下,分析了利用模糊逻辑求解电机负荷差值门限值的原理,并说明了如何依据得到的门限值判别出故障的等级.同时,根据输入信号和输出信号的特点建立了各变量的隶属函数数学模型,提出了电机的响应故障模糊诊断综合评判原则.在此基础上,利用MATLAB/SIMULINK 搭建了电机故障检测模型,仿真结果表明:负荷差值门限值的变化趋势与预期分析一致,所建模型能够有效地检测出电机的响应故障.

介绍了一种基于三维激光雷达和深度图像的障碍物检测方法.首先,根据Velodyne HDL-32E激光雷达自身工作特性,将点云数据以矩阵方式表达,并表示为深度图像;然后,根据点云中各点的距离信息在深度图像横向上进行聚类;最后,在纵向上建立线性模型,对聚类点进行分类,划分出地面点集和障碍物点集.仿真实验结果表明:本方法能够抑制障碍物遮挡造成的误判,并能够很好地适应地形变化.

建立了四轮转向车辆的八自由度动力学模型,并设计了四轮转向车辆的径向基函数神经网络控制器,该控制器采用直接闭环训练法以离线的方式进行训练.为了克服离线训练导致控制系统适应性差的缺点,本文同时设计了一个单神经元自适应PSD控制器,它与径向基函数神经网络控制器组成复合控制系统共同完成对四轮转向车辆的控制.结合建立的八自由度车辆动力学模型对设计的复合控制器进行仿真实验分析,结果表明,无论匀速工况还是变速工况,径向基函数神经网络复合控制器均可有效地改善四轮转向车辆的操作稳定性.

混合动力车辆的最优控制是一个多目标优化问题.根据发动机,电动/发电机和蓄电池的工作特征及各部件的功率耦合特性建立了多目标优化模型,将最优控制问题划分为能量管理,动力分配和协调控制3个层次,进而利用分层控制方法将优化结果应用到了实时控制过程.搭建了混合动力系统的动态仿真模型,并利用dSPACE平台进行了在线测试试验.试验结果验证了分层控制方法的实时性和有效性,与基于规则的方法相比,其动力性提高了22.2%,燃油经济性提高了10.6%,供电性能提高了15.5%.

提出一种基于K-均值聚类算法的城市循环工况构建方法,该方法通过实车采集某城市道路行驶工况的数据,将工况数据预处理后划分为工况块,运用平均速度,行驶距离和巡航时间比3个参数对工况块进行K-均值聚类分析,采用距离聚类中心越近越能代表簇特征的原则选取工况块,最终拟合出某城市循环工况,并对其从特征参数,转毂实验和废气分析采集的油耗和排放数据3个方面与其他典型城市循环工况进行了对比.对比分析结果表明:采用本方法构建的城市循环工况能够很好地反映某地实际交通道路状况,具有实用价值.

构建一种基于一定交通需求和信号控制的实验环境,对比分析了4种经典的信号控制交叉口车均延误模型的适用性.首先,从模型结构和变量个数两个角度比较了4种车均延误模型在使用过程中的难易程度.然后,针对微观交通仿真软件VISSIM,研究了检测区段和分析期对延误测算值的影响.最后,通过对交叉口饱和度与周期时长进行交叉分类设计了多种实验方案,进而对比分析了4种车均延误模型与仿真模型的吻合程度.结果显示,Webster模型简单易用,倾向于低估延误,其适用性最差;ARRB模型较为复杂,其适用性最好;HCM1985模型同样简单易用,其适用性一般;HCM2000模型适用范围广但过于复杂,其适用性一般.总体来讲,对于单点信号控制交叉口,ARRB车均延误模型在估计车辆延误方面有最好的性能表现.本文研究成果能为选用车均延误模型提供理论依据与参考.

基于停车场有效停车泊位短时变化特性,提出了一种小波变换和粒子群小波神经网络组合预测方法.首先,通过选择合适的小波函数对有效停车泊位时间序列进行多尺度的小波分解与重构,然后对重构后的时间序列分别采用小波神经网络进行预测,并利用粒子群算法对神经网络初始参数的选取进行优化,最后将各自外推的预测结果进行合成,得到最终预测结果.实例分析表明:与单独使用小波神经网络模型相比,小波变换-粒子群小波神经网络模型的预测精度提高了5~7倍,且预测稳定性较好.

构建了通勤者的日活动-出行链,并给出其时间构成要素,对比分析了Hazard和回归支持向量机模型的预测精度,应用回归支持向量机模型建立了出行耗时预测模型和活动持续时间预测模型,预测了通勤日活动-出行链中各次出行的出行耗时和各次活动的持续时间,并应用已建模型考察公交优先策略对出行耗时的影响.研究表明:本文所建模型能够以较高精度预测通勤者的日出行耗时和活动持续时间,在出行耗时预测中回归支持向量机的预测精度高于Hazard模型,相关影响因素分析也有助于掌握居民的通勤出行时间决策规律.研究成果可以为构建通勤日活动-出行行为预测模型系统提供连续时间预测模块,也可以为交通需求管理政策的制定和实施提供决策依据.

为了反映交通网络中考虑可靠性的路径选择行为,基于可靠性理论建立了动态随机网络环境下自适应最可靠路径模型.首先,定义行程时间可靠度为路径的目标函数,建立动态随机网络自适应最可靠路径模型反映交通网络的耗时随机特性,时变特性和风险性;其次,通过最优化理论把该问题转化为动态规划问题;然后,构造动态规划算法求解该问题;最后,通过Matlab计算机语言实现了算法程序,并针对实际交通网络展开数值试验.计算结果显示了该算法的收敛性和可行性.

以寻找可反映驾驶人心理负荷的交通冲突识别指标及基于该指标的交通冲突识别方法为目的,通过比较分析明确了冲突刺激与瞳孔直径的相关关系.基于交通冲突领域对瞳孔直径的研究现状,针对常规模板识别需要过多人工干预,识别效率低下的缺陷,提出了基于瞳孔直径的撞固定物冲突自反馈识别方法.撞固定物冲突验证结果显示,自反馈识别方法误判率为5.56%,无反馈识别方法误判率为24.44%,证明自反馈识别方法具有较高的识别精度且无需人工干预,可满足现阶段交通冲突识别和道路安全评价的要求,为后续交通冲突严重程度-瞳孔直径关系研究以及基于驾驶人眼动特征的交通冲突量化体系构建奠定基础.

选用SBS改性沥青,通过沥青胶浆低温黏结强度定量测试技术,研究了在不同低温条件下不同粉胶比对沥青胶浆低温黏结强度的影响机理,并确定了最佳粉胶比.研究结果表明:低温环境,粉胶比对沥青胶浆的低温黏结强度变化规律有显著影响.合适的粉胶比能够提高沥青胶浆的低温黏结强度.大粉胶比会产生填料附聚现象,截面附加破坏点基数增加,导致沥青胶浆低温黏结强度显著下降.此外,环境温度降低,沥青基体强度有所提高,但当温度低于沥青脆化点后,基体发生脆化,从而导致低温黏结强度显著降低.最佳粉胶比的确定应结合当地的低温条件,综合考虑沥青基体的黏结强度,沥青基体脆化状态及沥青填料界面强度效应.

为了分析碳纤维-钢-混凝土组合梁在竖向集中荷载作用下的静力响应,基于弹性力学的经典理论,推导了竖向集中力作用下的双层结合面组合梁的解析解,得到了碳纤维-钢-混凝土双层结合面组合梁的挠曲线方程,并通过具体算例与有无相互作用的组合梁计算结果进行了对比,结果表明该解析解是正确的,合理的,为工程设计人员提供了一种可靠的设计计算方法,具有较强的实际应用价值.

采用新型混凝土流变仪,研究了不同矿物掺合料对新拌自密实混凝土(SCC)拌合物流变性能的影响规律.研究结果表明:随着粉煤灰的掺入,SCC拌合物的屈服剪切应力与塑性黏度逐渐降低;矿渣可使SCC拌合物的屈服剪切应力先降低再增加,触变性能显著增强;石灰石粉的掺入使SCC拌合物的屈服剪切应力及触变性均有所增大.随着静置时间延长,SCC拌合物的触变性逐渐变弱,屈服剪切应力增大,塑性黏度减小.

针对离心模型试验建立了三维有限元数值模型,通过与试验的比较验证了模型的可靠性,并与规范法中的m法进行了比较分析.结合一个悬臂排桩支护结构实例分析了桩身截面尺寸,桩间距和土体强度参数对桩身内力和变形的影响规律.研究表明:采用m法进行排桩支护结构设计偏于保守,与m法相比三维有限元法计算结果与离心机试验结果更为接近;桩身弯矩和桩顶水平位移随桩间净距的增加和桩身截面宽度的减小近似呈线性增加,随着土体黏聚力和内摩擦角的增加近似呈指数形式增加.

采用数值仿真方法建立了车用冷却模块数值仿真模型并进行了试验验证.在此基础上,对车用独立式冷却模块进行数值仿真研究,建立串联结构独立式冷却模块,研究进风口位置与数量对于冷却性能的影响;建立非串联结构独立式冷却模块,研究热交换器数量及其与风扇相对位置对于冷却性能的影响.分析结果表明:当热交换器与风扇以串联形式布置时,增加进风口数量对于冷却性能的提升不明显;当热交换器以单体形式与风扇非串联布置时,冷却性能有较大提升,且热交换器间的相对位置对冷却性能有一定影响.另外,从冷却效率分析,双热交换器非串联方案的冷却效率高于单热交换器非串联方案.

基于稳态热流计法,研制了可实现不同真空环境和温度下测试颗粒系统有效导热系数的试验台,并基于此试验台对HIT-LS1#型模拟月壤在不同真空度和不同温度下进行了有效导热系数测定试验.试验结果显示:模拟月壤的有效导热系数随着温度的升高而增大,并随着真空度的提高而减小.真空度对颗粒系统的有效导热系数存在较大影响,尤其是在高真空的情况下.

介绍了一种具有直接检测特性的插装式单向溢流阀,该插装阀具有调压偏差小,控制压力精度高的特性.为了研究其调压特性机理,重点对溢流过程进行了理论分析,建立了其传递函数,定性地分析了影响其性能的关键参数;并利用 AMESim软件建立了该插装阀的HCD仿真模型,定量地分析了关键参数对插装式单向溢流阀动态特性与稳态性能的影响.研究结果表明:直接检测特性形成了级间负反馈,有效降低了稳态调压偏差;调整环形缝隙有助于改善溢流阀的动态特性,而调整顶杆端面面积有助于改善溢流阀稳态特性;该结构类型的单向阀有助于补油.

为了改善正交变传动比面齿轮的传动质量与承载能力,研究了该齿轮副的基本几何参数对其重合度的影响.应用齿轮啮合原理,建立了正交变传动比面齿轮副的传动坐标系,推导出正交变传动比面齿轮副的节曲线及齿顶曲线方程.将正交变传动比面齿轮副传动展开成非圆齿轮齿条的传动形式,提出了点接触正交变传动比面齿轮副重合度的计算方法,分析了刀具齿轮及齿轮副的基本几何参数对其重合度的影响.通过测量试验得到的重合度与理论重合度的对比分析验证了该齿轮副重合度计算方法的正确性.

以液压挖掘机节能为目的,结合挖掘机的工况特点,设计了一种挖掘机电液能量回收系统方案.为了从理论上分析能量回收系统性能,并找出改善系统燃油经济性的有效途径,建立了液压挖掘机电液能量回收系统的仿真模型并进行仿真分析.以某型20吨级液压挖掘机为试验平台,对电液能量回收系统进行了试验研究.仿真与试验结果表明:在单动作条件下,电液能量回收系统的最高能量回收效率为40%,搭载该系统的挖掘机在标准工况下,能实现17.6%的节能效果,并不降低原系统其他性能.

为了提高三爪卡盘的精度保持性,通过建立卡盘定心精度及重复定心精度的计算模型,研究了卡盘主要零部件的磨损对卡盘定心精度的影响及精度修复方法.研究表明:卡盘零部件磨损导致的卡爪位置误差中径向误差是影响定心精度的主要因素;对于楔式三爪动力卡盘而言,重复定心精度的大小等于盘体与楔心套的配合间隙;只有当盘体与楔心套配合间隙的一半小于卡盘定心的系统误差时,才能够通过高爪配车修复卡盘长期使用后的定心精度;磨损引起盘体与楔心套配合间隙增大导致的卡盘精度失效不能通过对高爪进行配车来修复.

为了研究二次拉深成形理论,提出了二次拉深拉应力的理论模型.首先,通过理论分析得到了拉应力的计算公式,应用Swift失稳理论建立了极限二次拉深系数的计算方法.然后,通过二次拉深成形模拟检验了计算模型的精度,并通过成功的二次拉深成形实验对计算模型的适用性进行了检验.检验结果表明:拉深力和极限二次拉深系数的理论模型具有较高的计算精度.

利用S-rail模具,以汽车用超高强度钢BR22MnB5为研究对象,结合模具分区冷却热成形工艺研究了模具温度及成形件应力状态对其最终硬度的影响.研究显示:随着模具温度升高,成形件的硬度减小;当模具热区和冷区的温度分别为400 ℃和室温(20 ℃)时,相应区域的硬度分别为300 HV和460 HV,热,冷区之间的硬度出现明显的梯度变化;板料在热成形过程中发生变形,其内圆角处受压应力,抑制马氏体生成,而外圆角处受拉应力,马氏体更易生成,所以外圆角硬度值大于其内圆角硬度值.

研究了AZ31平均晶粒尺寸与单道次轧制变形量之间的关系,引入了形状因子概念,并计算了关于三者的回归方程,从数学方面分析了β相对AZ31合金变形性能的影响.通过固溶处理去除了β相,得到了AZ31平均晶粒尺寸与变形量之间的准确量化关系,为简化轧制生产提供了参考.

为了提高搅拌摩擦焊(FSW)焊缝的耐腐蚀性能,本文采用微弧氧化技术在6082系铝合金FSW焊缝表面制备了不同电流密度下的微弧氧化陶瓷膜层,使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对膜层进行相组成确定并观察其表面形貌,使用激光共聚焦扫描电子显微镜(CLSM)测定膜层表面粗糙度.通过电化学阻抗谱(EIS)及极化曲线(LSV)分析比较微弧氧化前,后铝合金FSW焊缝的耐腐蚀性能.结果表明:随着电流密度的增加,膜层越来越厚,击穿越来越困难.陶瓷层一旦被击穿,会形成很多的熔融物,使陶瓷层表面凹凸不平,表面粗糙度增加.此外,当电流密度为10 A/dm²时,陶瓷膜层表现出较佳的耐蚀性能.

通过预置金属粉末的方法实现了5A06铝合金/镀锌钢异种金属涂粉的对接熔钎焊连接,获得了具有熔焊和钎焊双重特征的对接接头.运用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析了接头微观结构和成分,并测试了接头力学性能.结果表明:界面处形成了厚度不均的锯齿状金属间化合物层,化合物层由Fe₂Al₅和FeAl₃组成,厚度约2.5~7 μm.在镀锌钢的上表面钎焊界面处,金属间化合物层最厚,其厚度随激光功率的增加而增大.采用预置金属粉末,在合适的焊接参数下,可以控制金属间化合物层厚度最大不超过10 μm,得到具有一定抗拉强度的铝/镀锌钢对接接头.

基于同质性假设的关系分类方法对异质性网络分类性能较差,针对异质性网络的分类问题提出了一种基于类传播分布的关系近邻分类方法.该方法采用二阶马尔可夫假设,分类时考虑来自未标记结点邻居的邻居的影响,并通过计算传播类别向量和传播参考向量使结点间的影响进行传递,结合松弛标注的协作推理方法不断更新分类结果直至类分布收敛.对比实验结果表明,本文方法在异质性网络分类上具有较高的分类精度.

针对强调波谷邻域算法在目标区域相对于背景区域较小且其之间的波谷特征并不十分明显的情况下,无法获得正确阈值的问题,提出了一种基于波谷邻域信息和波谷波峰相对特征的全局阈值分割算法.本算法在最大类间方差(OTSU)算法的基础上以直方图中波谷邻域灰度值和波谷波峰灰度值的相对关系为权值,改善最大类间方差算法定位阈值的准确性,使算法所确定的阈值在直方图中具有较小的波谷波峰比值,即使最优阈值定位到与临近波峰具有较大高度差的波谷灰度值.为提高分割效率,本文以前述算法为基础,采用递归单阈值方式进行图像的多阈值分割.实验证明,对强调波谷邻域算法存在的问题本算法有明显的改善,且在多阈值分割的效果及运行时间方面本文算法均具有十分良好的表现.

针对量子秘钥分发(QKD)技术应用在经典网络加密时量子秘钥管理的问题,提出了一种基于滑动窗口的量子秘钥管理算法(RSQKW).算法首先引入滑动窗口机制控制量子秘钥的消耗;然后通过探测到的量子网络的状态和量子秘钥生成速率协商滑动窗口的控制参数;最后利用量子秘钥本身的随机特性计算滑动窗口的滑动步长,滑动窗口中的量子秘钥序列作为新生成的用于经典加密算法的秘钥.与传统方法相比,该算法能够在应用量子加密到经典网络环境时更好的动态管理量子秘钥.在真实的量子秘钥分发网络中的实验结果证明了该算法的可行性和有效性.

图像检索的Bag of Words体系存在量化后的视觉词影响局部特征的辨别能力并且缺乏特征之间空间关系的缺点,影响检索效率.针对复杂背景的目标查询,提出了融合显著性信息的图像检索方法和基于显著特征点空间距离比的后验证方法.首先,提取图像显著目标区域,使用空间金字塔模型进行图像检索.然后,利用查询图像与检索图像匹配的显著特征对,计算任意两对显著特征点的距离比,保留满足阈值的比值,并求和,用以重新排序结果图像,得到最终的检索结果.实验结果表明:该方法显著提高了检索的精确度,并减少了几何验证过程的运算时间.

针对传统的人脸识别系统在复杂背景情况下不能实时准确进行人脸识别的问题,提出一种基于快速尺度不变特征变换(SIFT)算法结合模糊控制的人脸识别方法.首先,由SIFT特征点子区域方向直方图计算得到4个新角度,代表特征点方向信息.然后,在特征匹配阶段,根据SIFT特征点角度信息以及大小限制特征点匹配范围,简化算法复杂程度,得到快速SIFT算法.最后,引入闭环模糊控制系统,减少SIFT特征误匹配,提高人脸识别率.实验结果表明:基于快速SIFT算法的人脸识别方法平均识别时间提升了40%,在发生光照,姿态,表情等均有变化的复杂环境下人脸识别精度提高10%.

针对网络中信息内容安全事件的态势评估问题,通过对网络信息内容安全事件的多维特征分析,提出了一种层次化的信息内容安全事件态势评估模型及参数计算方法.该模型采用层次式结构,分别对事件级,区域级和系统级的态势评估值进行计算.其中,事件级态势利用事件特征中的行为特征和内容特征进行计算;区域级态势则依据关系特征和位置特征;系统级态势整合所涉及的各区域级态势.对各级态势评估值参数的计算方法进行了定义.仿真实验结果表明:该模型及计算方法具有可行性和可靠性,在对信息内容安全事件的态势评估过程中能够有效反映事件的影响程度并把握其变化规律.

提出了一种基于云群的高维差分进化算法(CPDE),并将其应用在网络安全态势预测领域.该算法所提出的云群和分布链概念增加了种群的多样性.算法中的入侵算子将获胜个体的分布植入给其他个体,使得在进化的过程中,个体的形态呈现多样性.协作算子在个体之间引入了合作机制并执行差分操作.局部搜索算子增加了算法的搜索精度.实验结果显示CPDE是一个有效的高维进化算法,它在优化网络安全态势预测模型中具有一定的优势.

针对人机交互系统中碰撞检测实时性,精确性的要求,本文提出了一种基于云计算模型的快速碰撞检测算法.①提出一种新的分裂平面构建OBB平衡包围盒树方法;②引入了标记遍历树概念,对进行碰撞检测的OBB任务树采用堆栈进行深度或广度遍历标记,减少相交检测次数;③采用Map-Reduce云模型对任务树进行划分,划分后子任务采用云模型并行执行,减少了检测时间;④对每个子任务结果进行标识,将标识后的子任务作逻辑运算,通过运算结果判断是否发生了碰撞.对比实验结果表明:与经典的I-COLLIDE,MPI及Pipelining等算法相比,该算法在效率,精确性方面具有明显优势,能够满足复杂虚拟空间人机交互的实时性和精确性的要求.

针对蛋白质构象空间采样问题,提出了一种基于能量引导树搜索框架的动态步长构象空间搜索方法.通过蛋白质构象特征提取,将高维二面角优化空间映射到低维结构特征向量空间,有效避免了维数灾难问题;根据能量和温度测度离散化特征空间为多个能量层和温度层,并系统划分为"构象室",减小构象空间搜索范围.在不同能量层,赋予相应的片段组装步长和蒙特卡洛扰动步长,在不同温度层,采用相应Metropolis准则接收当前构象;辅以副本交换方法,增强对构象空间中稳态结构的采样能力.12个蛋白质测试结果表明,该方法可以快速有效地采样得到近天然态构象.

为有效解决300 mm晶圆制造中整体式自动物料搬运系统OHT路径的潜在死锁问题,提出了基于图论的死锁检测/解除策略.首先对路径的潜在死锁问题进行描述,通过定义链和共享点等概念,建立图论模型,在论证其发生的充要条件后,指出解除潜在死锁的可行方法.然后以任务完成时间最小为优化目标建立数学模型,通过对OHT运行路径上的节点依次进行死锁检测和解除来确定无死锁调度方案.仿真实验表明:该方法能够有效检测和解除OHT运行路径上的潜在死锁,提高晶圆制造系统运行的稳定性和安全性.

为了实现在不增编码器体积和码盘刻线数的前提下提高中低精度小型光电编码器分辨力,设计了一种适用于小型光电编码器的细分芯片.首先,分析目前电子学细分方法的优缺点,折中分辨率,精度,电路复杂性和可集成性等因素,在相位调制理论基础上提出了把对空间相位位移的测量转化为对瞬时周期时间差值的测量的细分算法,并结合算法原理进行芯片架构总体设计.其次,利用Cadence软件设计了信号细分处理芯片的各个模块电路.然后,对芯片总体电路进行仿真得到调制信号瞬时周期值.最后,将细分后的测量角位移结果与理论基准值对比,并计算最终细分精度.实验结果表明:当光电编码器信号输入在1~100 kHz频率范围内,该细分芯片可以实现对光电信号的0~100倍细分.在输入100 kHz时细分精度达到0.4571'.与同类处理电路相比具有集成度高,细分辨向功能统一,可移植性好等特点,有一定的工程应用价值.

为满足三维地面磁共振正演计算的精度要求,本文提出了基于非结构不均匀四面体网格的Hammer积分算法.首先利用有限元方法实现了对地下空间的三维磁场计算,完成了地面磁共振灵敏度核函数表达式的推导.针对现有地面磁共振正演方法中常规网格尺寸大,计算精度差,细化网格尺寸小,但是数量大的问题,应用Hammer积分在常规网格中完成核函数的高精度计算.三维核函数和3个含水模型的正演仿真实验表明:基于Hammer积分的地面磁共振正演方法具有网格少,计算节点少,积分精度高的特点,能够高效解决核函数的正演计算问题.

利用欺骗干扰信号与目标回波包络上的不同,基于分形理论中的信息维数提出了一种欺骗干扰的存在性检测方法.当信号本身的信息维数与信号包络的信息维数之差超过一定门限时,可判断存在欺骗干扰,同时可获知欺骗干扰的起始时刻.仿真结果表明:本文算法在干噪比不低于6 dB时,检测概率在90%以上.

为了满足基于硅基液晶(LCOS)拼接的动态星模拟高精度与高动态的要求,对传统的拼接方法及修正方法进行了提升与优化.提出了将拼接系统的一块偏振分光棱镜(PBS)拆分为三块PBS的方法进行光学拼接.针对新的拼接结构,设计了长出瞳距,低畸变,消色差目镜系统,并进行了像质评价.重点阐述了像差对动态星模拟器星点位置的影响,详细论述了一种基于星模拟器光学系统位置像差的修正方法.结果表明:光学系统在12°×12°的视场范围内,相对畸变小于0.035%,且在奈奎斯特频率为v=60 lp/mm时,全视场的MTF不小于0.8.新的拼接结构提高了两片LCOS显示对比度的一致性,加强了动态星模拟器在星敏感器动态测试中的可识别率.新的修正方法提高了星图的显示精度,经测试其星间角距误差小于7″,符合设计要求.

为了使Karhunen-Loeve ( KL)变换适应高维数据,同时为了找出多维矢量矩阵的最优变换,本文提出了基于多维矢量矩阵理论的M维KL变换(即MKL变换).首先结合多维矢量矩阵理论定义多维协方差矩阵,并求解多维特征向量矩阵;然后定义MKL变换,将多维数据映射到投影空间.实验结果表明:MKL变换在一维时与KL变换具有相同的最优性;对于三维视频数据,MKL变换实现了完全解相关,平均能量集中率(EPE)高达99%.

针对目标信号源波达方向(DOA)实时变化的情况,提出了一种时变遗忘因子的自适应样本协方差矩阵更新方法.时变遗忘因子根据DOA变化的快慢自适应调节自身的大小,从而合理地调整历史数据及当前采样数据在协方差矩阵更新过程中所占的权重.在更新协方差矩阵后,对其直接应用最大似然估计方法,并将序列二次规划(SQP)应用于似然函数的优化求解上,最终实现了DOA的动态跟踪.仿真结果表明:该算法具有解相干的能力和良好的跟踪精度,并且在小样本,低信噪比下仍能达到比较满意的跟踪效果.

利用Contourlet统计特征建立自然统计模型与待评价图像模型,提出了Contourlet域无参考图像质量评价方法(SCIQA).通过在主观数据库上的实验表明,无论同种干扰类型的图像还是多种干扰图像集合,SCIQA均明显优于经典全参考算法和通用型无参考算法,并且具有较强的通用性.

针对远场目标的时间反转聚焦问题,提出了一种传输矩阵估计下的时间反转聚焦方法.该方法利用目标探测波和目标反射回波获得传输矩阵的最小二乘估计值,进而通过计算得到时间反转算子(TRO),通过对该算子进行特征值分解可获得主特征值和主特征向量,其中主特征值的个数对应目标个数.利用除主特征向量以外的噪声向量进行搜索域内各虚拟观测点的目标函数计算,可以实现在远场目标处的聚焦.仿真结果表明:本文所提方法可以准确有效地实现在远场目标处的时间反转聚焦,而且该算法可以获得比基于TRO分解的选择性聚焦算法更好的聚焦性能.

由于无源电感不易集成,本文提出了一种新的基于改进的差动差分电流传送器 (MDDCC)的理想浮地电感,分析了电流传输器在理想情况和非理想情况下的电感值,该电路仅由2个MDDCC,2个电阻和1个电容构成,结构简单,电感值可由阻容元件独立调节.将此电路用于电压模式二阶低通和二阶带通以及电流模式高阶的连续时间滤波器中,用参数为0.18 μm CMOS工艺进行PSPICE计算机仿真.仿真结果表明,设计方案是可行有效的.

建立了复合正交,复合编码,DCT和DWT群组指纹方案,采用最大相关等方法追踪叛逆群组.结合仿真实验对这些方案的群组识别性能进行了比较.结果显示,这些群组指纹方案有效地识别了叛逆群组;复合编码群组指纹方案在噪声和JPEG压缩后性能最佳;在多分组或单分组多成员合谋攻击下,DWT方案性能最优.

针对目前认知无线电Ad Hoc网络中公共控制信道分配在网络拓扑变化下性能差以及对主要用户活动鲁棒性差等问题,提出了一种基于邻居节点分组的公共控制信道分配算法.该方法根据认知无线电Ad Hoc网络频谱异构性对认知节点及其1跳邻居节点进行分组操作,然后利用最大边二分团建立起分组认知节点与可用信道集的映射关系,最后将控制信息时延和控制信道吞吐量联合起来构成可用控制信道效用函数,进而选择具有最大效用函数值的可用控制信道作为邻居节点组的最优控制信道.仿真结果表明:该算法性能优越,在认知节点密度和主用户数量增加时,能优化公共控制信道选择并有效降低业务传输时延,较好地适应了认知网络信道可用性空-时变换特性.

针对源和中继采用不同调制阶数以提高频谱效率的解码转发协作通信系统,提出了一种增强型的比例选择合并器(ESSC).在合并信号时,ESSC通过为源-中继-目的支路设定比例系数,降低了错误传播对协作性能的影响.推导了瑞利信道下采用ESSC的解码转发系统的误比特率公式,给出了最优比例系数的计算方法.理论分析和仿真表明,ESSC能够获得接近二阶的分集增益.在此基础上,提出了一种解码转发协作系统的功率分配方案,进一步提高了协作传输的可靠性.

针对背景噪声电平在多维域上的高动态变化严重影响协作感知算法的性能这一问题,本文提出基于归一化谱的协作感知算法.该算法利用认知用户归一化谱的等增益平均作为检验统计量,依据傅里叶变换的渐进正态性和相互独立性计算功率谱的统计特性,推导出算法虚警概率和判决门限的闭式表达式.仿真表明:归一化谱协作感知算法对噪声电平的动态变化具有鲁棒性;相对于基于能量的大数判决硬协作感知算法和等增益软协作感知算法,本文算法具有更广泛的适用性.