针对多媒体教学中, 图像信息因距离等因素而不能清晰地获取数据且不能对教师的授课内容进行自动接收存储问题, 将嵌入式处理器与图像采集模块及WiFi(Wireless Fidelity)相结合, 并引入了JPEG(Joint Photographic Experts Group)硬件编解码及PP(Post Processor)支持图像缩放及格式转换技术, 设计了基于JPEG硬编码的嵌入式无线图像传输处理终端。给出了整体方案, 并进行了编程调试, 验证了系统的整体架构、 通信协议及核心算法的可行性与完备性。通过实验证明, 学生端能自动接收显示并存储教师端广播的图像数据, 提高了学习效率, 实现了终端之间图像信息的交互。终端之间连接实时高效、 图像数据的采集压缩显示速度及无线模块的传输速度达到了预期效果。

为准确确定噪声发生位置, 判断汽车故障类型, 基于声矢量传感器阵, 研究了汽车加速过程中噪声源方位辨识问题。汽车加速过程中噪声的主要成分燃烧噪声在一定的转速范围内可归结为一个线性调频Chirp信号, 利用由传统的无指向性声压传感器和偶极子指向性质点振速传感器构成的以均匀分布面阵排列的声矢量传感器阵对其进行同步、 共点、 直接测量, 得到声场声压和质点振速若干正交分量等信息, 再利用多重信号分类经典算法对其进行时频分析, 从而估计出噪声信号的方位参数, 获得噪声源的具体方位信息。最后通过仿真结果验证了该方法的有效性。

 针对移动云计算中服务图像定位系统在资源分配时耗能问题, 在现有服务图像定位系统架构基础上增加了一个无线信道条件监测模块, 并给出了一种改进的重新分配资源方案。该方案根据用户移动情况分配资源, 当用户处于可接受服务质量范围内, 则系统不为其重新分配, 从而为系统节约了能量。同时, 根据仿真结果确定服务质量范围, 通过与最新文献结果仿真比较, 证实了系统能耗节省30%左右。

为改善IP电话的话音服务质量问题, 设计一种集无线数字语音的实时交互和语音记录功能于一体的具有良好音质的嵌入式语音终端。选取ARM Linux嵌入式系统作为语音通信的平台, 利用流媒体协议进行WiFi网络环境下数字语音的实时传输, 采用Speex语音引擎实现数字音频的编解码, 并利用Speex的预处理功能和回声消除功能提高话音的质量。测试结果表明, 当通信距离小于20 m时, 该语音交互系统具有良好的实时性, 话音流畅, 并且具有高质量的音质, 消除了通话中的回音并使噪声得到很好抑制。

为高效处理社交网络产生的海量数据, 并保证社交网的可扩展性, 将TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency)算法进行MapReduce化设计, 并在Hadoop云平台上实现分布式的TF-IDF算法。利用该算法提取用户微博中的关键词, 再根据关键词发现用户的兴趣, 并对用户做相应的推荐。为验证分布式TF-IDF算法的有效性和可扩展性, 与TextRank算法的结果做对比。实验结果表明, 分布式TF-IDF算法提取的关键词能更准确地描述用户的特性, 同时具有良好的可扩展性。

 针对MUSIC(Multiple Signal Classification)算法和ESPRIT(Estimated Signal Parameters via Rotational -Invariance- Technique)算法不能有效估计相干信源波达方向的问题, 在修正MUSIC算法（Modified MUSIC）基础上, 通过引用变换矩阵, 在考虑阵列接收数据及其相应变换矩阵的自相关和互相关信息后, 结合总体最小二乘算法TLS-ESPRITS（Total Least-Squares ESPRIT）提出了能同时适应相干和非相干信号情况的波达方向估计的改进ESPRIT算法（IM-ESPRIT: Improved ESPRIT), 并在相干信号源来波角度间隔较小和低信噪比条件下, 同常规CC-ESPRIT(Cross ESPRIT)算法进行比较。结果表明, 当相干信源角度间隔为3°且信噪比为0时, 实现波达方向估计具有较好的估计精度和分辨率。

为降低基于氟化聚酰亚胺AWG(Arrayed Waveguide Grating )波分复用器的损耗, 指导AWG器件的实验制备, 使其满足通信系统低损耗的需求, 分析了波导端口对氟化聚酰亚胺AWG波分复用器的性能影响, 并对器件的结构做出针对性的优化。进一步研究了阵列波导光栅输入/输出波导的衍射损耗、 阵列波导的衍射损耗以及衍射效率对器件衍射特性的影响。研究结果表明, 波导端口孔径的优化可使衍射效率提高到接近100%。

针对单层曲面仿生复眼的子眼数目多, 难以加工以及所能达到的视场角较小的问题, 提出一种多层曲面仿生复眼结构。经过计算与分析得到, 当边缘子眼与中心子眼的光轴夹角为66.8°, 子眼的视场角为74.5°时, 利用7个子眼通道可实现仿生复眼系统180°范围内无盲区的成像, 减少了多个子眼复杂的加工过程。对单个子眼通道进行优化设计, 使其成像质量满足使用要求。实验表明, 该多层曲面仿生复眼结构能实现180°视场的成像, 且无成像盲区。

为满足出租车拼车系统对LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示屏的高分辨率和高刷新率的要求, 提出一种在FPGA（Field-Programmable Gate Array）中集成高效率LCD控制器的设计方案, 给出了该控制器的基本结构与实现功能。设计中采用自定义图形处理命令, 使用高速SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)作为显存, 以提升像素填充率、 DMA(Direct Memory Access)操作方式和硬件多缓冲帧同步切换方法提高控制器工作速度与工作效率。研究结果表明, 该LCD控制器能实现图片的循环刷新功能, 输出图像不失真, 刷新率达到60帧/s以上, 理论像素填充率达到8.8千万像素/s。同时, 提高了系统的灵活性, 并在拼车系统中获得良好的效果。

为节约高校学生的用电量, 针对高校学生个人用电情况, 设计了适用于高校的智能电表。该电表以MSP430单片机为核心, 采用通电螺线管进行电流采集, IC卡的身份识别以及键盘、 显示器人机交互等功能。不仅具有普通智能电表的用途, 而且还可一表多用户, 分时段计费等特性, 是有效的高校限电措施, 有着积极的应用前景。

 针对车辆起步工况的多样性, 笔者设计了神经网络PID(Proportion Integration Differentiation)控制器, 通过对离合器的转速跟踪控制, 在保证发动机不熄火的前提下, 实现了AMT(Automatic Manual Transmission)车辆快速平稳起步的控制目标。为了验证控制器的有效性,建立了中型卡车的传动系模型, 其中包括发动机、 离合器、 变速箱、 主减速器和车轮等, 并且根据实际起步情况, 设置了正常起步、 急起步、 载重起步和坡路起步4种工况, 进行了AMESim-Simulink联合仿真实验。通过与传统PID控制器的控制效果相比较, 分析得出,神经网络PID控制器能在变工况下很好地完成AMT车辆起步控制, 具有良好的自适应性。

 为准确识别学生身份、 统计教室人流量、 防止学生作弊, 设计了一套基于物联网技术、 射频识别技术、 光电检测技术、 无线传输技术相结合的智能教室考勤系统。该系统通过射频识别模块和两对对射式红外传感器进行信息采集, 采集的数据通过串口输出方式传送至嵌入式微处理器进行数据处理, 并显示其结果及作弊蜂鸣提示, 同时通过无线传输装置将数据传至上位机系统进行信息统计与存储。对由51人组成的人流进行系统测试结果表明, 系统能较精确识别学生身份, 检测教室人流量, 特别是对一人持多卡代刷和多人一卡多刷等作弊现象有极好的预防作用, 具有实用性和广泛性。

为增加教学环节考试成绩评价与预测的科学性, 根据多元线性统计分析中的多元线性回归分析方法, 对考试成绩指标进行量化, 建立了考试成绩评价与预测的回归模型。解析国家四级英语考试成绩与学生的期末考试成绩之间的联系, 建立了基于成绩评价的多元线性回归的数学模型, 并得到了回归系数的数值。通过对回归模型以及回归系数进行显著性检验, 证明了模型的合理性。结果表明, 利用该模型对数据进行合理的评价与预测, 并在充分的条件下, 根据学生的期末考试成绩能合理地预测出学生的英语四级考试成绩。

为提高老年人生活品质和改善躯体功能性障碍人士的健康, 提出了一种新的基于体感的游戏。该游戏由CMOS（Complementory Metal Oxide Semiconductor）传感器、 肤色检测和运动控制等组成。单片机配置OV9650传感器后, FPGA(Field Programmable Gate Array)模块读入获取的用户手部图像数据, 将样本图像导入Matlab仿真计算, 以便确定肤色识别范围。游戏过程中, 空中移动手控制屏幕下方的滑板, 使运动的红色小球反弹碰撞上方的砖块。实验结果表明, 在合适的室内光线下, 游戏运行流畅, 有良好的人机交互性。

针对智能车因单条引导线信息量少而引起的误识别问题, 设计一种能自动识别和跟踪双边引导线的智能车系统。智能车以Freescale公司MC9S12XSl28作为核心控制器, 利用COMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)摄像头OV7620作为路径信息采集装置, 对采集图像进行二值化处理、 去噪操作和边缘检测后提取路径信息、 进而准确地判别跑道的形状, 为舵机和电机提供控制依据, 以使小车平稳快速地行驶。同时, 提出将行驶状态与赛道信息综合考虑的措施, 并通过PID(Proportional Integral Differential)控制策略以及实验测试, 实现了对各种典型跑道的优化处理, 使高速行进中的智能车具有良好的转向调节能力和加减速响应能力。智能车可以在以白色为底面颜色, 两边有黑色引导线的跑道上运行, 克服了因单条引导线信息量少而引起的误识别问题。

为解决刀具半径影响加工精度的问题, 对刀具和半径补偿进行研究, 基于数控铣床, 提出一种通过判断相邻曲线转接方式实现半径补偿的算法, 给出半径补偿算法的实现步骤, 并编程实现。实验结果表明, 该算法适用于直线和直线、 直线和圆弧、 圆弧和直线以及圆弧和圆弧相邻的所有半径补偿类型, 且具有误差小, 求解高效等优点。

企业与供应商间存在着委托代理关系, 而当企业拥有多家从事相同业务的供应商时, 各供应商间会相互影响。为设计出最为有效的激励机制, 针对多供应商的情况, 从锦标制度出发, 建立了一个委托人对3个代理人的模型。并引入了供应商间的相互影响因素, 考虑到不同排名位置的供应商对其他供应商的影响是不同的, 分析时对该因素加入了权重, 最后对供应商努力水平能否完全观察的情况进行了模型分析。探讨了通过分层\, 分级对供应商进行激励的合理性与有效性。

为提高摄像机标定的精度, 提出一种基于遗传算法的2D棋盘格摄像机标定方法。 通过对棋盘格图像的参考角点的提取, 计算参考点的图像坐标, 从而求解摄像机的内部参数及相应的外部参数初始估计值。并利用遗传算法对摄像机内参数进行优化, 通过一代代的进化、 选择、 变异, 最终收敛得到最优解。仿真结果表明, 该方法得到的平均投影误差为0.255 9像素, 标准差为0.139 3像素, 可有效地提高标定精度。

为解决选课管理系统中安全性低和信息拥堵的问题, 运用UML（Unified Modeling Language）建模方法, 结合网上选课的主要流程和系统用户实际需求, 通过Rational Rose 2003对高校选课系统进行了优化分析和设计, 并以此构建了系统的用例图、 类图、 活动图、 序列图、 组件图和部署图。UML建模应用表明, 该方法产生的模型易于理解, 便于系统修改与升级, 取得了很好的开发效果, 从而克服了传统方法可扩充性低的问题。