为实现高效、 低功耗的区域定位, 综合主流的WSN（Wireless Sensor Network）定位技术, 提出RSSI（Received Signal Strength Indication）修正的质心定位实用算法, 并搭建了无线传感网络, 制定了高效的通信定位协议。根据通信协议, 上位机发送指令试探性寻址盲节点, 盲节点应答并通过其相邻的参考节点的感知进行反馈, 最终上位机基于RSSI的运算进行盲节点的坐标定位。实验结果表明, RSSI修正的质心定位算法可高效地对节点进行定位, 降低盲节点功耗, 具备现实应用的价值。

为解决网络拥塞问题, 实现网络用户的服务区分, 提出了一种基于IPv6网络的可区分用户优先级的主动队列管理算法, 即优先级区分RED(Random Early Detection)算法。该算法在IPv6基本报头的流标签域中标记用户的优先级, 并对不同优先级的数据包进行不同的丢包处理。通过OMNeT++3.2模拟仿真的实验结果表明, 基于IPv6网络的优先级区分RED算法能区分用户的优先级, 保证了有优先级用户的服务质量。

多天线OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统环境下, 针对现有全分集全速率空时编码分集复用交换之间的关系问题, 在多天线OFDM系统模型下推导了其分集和复用增益交换曲线, 进一步证实了FDFR(Full Diversity Full Rate)空时编码是一种最优的分集复用交换空时编码。给出了实现全分集全速率空时编码的设计方法。理论分析表明, 全分集全速率空时编码具有较好的空间链路适应性。在中国未来通用无线环境研究计划(FuTURE： Future Technologies for a Universal Radio Environment)的系统配置条件下, 仿真了全分集全速率空时编码的性能并与其他现有最优空时编码的性能进行对比。结果表明, 全分集全速率空时编码具有更好的链路适应性和较好的性能。

 为更好地解决浅层地震勘探信号采集的时间同步问题, 提出一种基于无线网络的浅层地震勘探数据采集系统。设计并完善基于应变式压力传感器的检波装置, 以AT89C51单片机作为主控制器（MCU: Micro Controller Unit), 采用低功耗、 高分辨率的16位Σ-Δ型模数转换芯片AD7705实现数据采集, 选用nRF24L01组建无线网络, 给出电源模块和稳压电路以实现准确灵活供电。通过确定数据采集系统不同传输距离的实际时间差值, 利用地震仪进行时间补偿, 从而实现数据采集同步。测试结果表明： 系统在测试期间功耗为2 500 mW, 无线传输最远距离为94 m, 延迟时间最短为1.87×10^-6 s。解决了勘探环境恶劣时的复杂布线和同步问题, 实现了浅层地震勘探的低功耗、便携式的同步功能。

为弥补传统课堂考勤机制占用上课时间, 无法避免替点名现象的发生, 研制了一套基于无线射频识别（RFID: Radio Frequency Identification）技术的校园课堂考勤系统。该系统结合校园中已普及的“一卡通”等学生IC卡, 采用两对对射式红外传感器和FM1702SL无线射频读卡器相结合方式, 获取上课学生的姓名、 学号和进出教室状态等信息, 并通过nRF24L01无线传输模块和FT232RL电平转换电路, 将信息传输到上位机。上位机通过由Visual Basic语言编写的软件程序, 自动统计和整理信息, 并生成学生平时成绩, 免去了教师手动统计的负担。对101名学生代刷卡的违规操作及82名学生正常刷卡操作进行测试, 结果显示, 违规进出学生人数为98人, 正常刷卡人数为81人, 相对误差均小于3%。

为实现对足球场上运动员跑位的系统训练, 需要电子技术的帮助。在研究前人实验结果基础上, 提出了一种基于Zigbee技术的足球跑位监控系统, 能达到设备的高实时性、 高定位精度以及方便组网等要求。通过在实验室模拟环境下的数据测试, 结果达到了预期目标。

为满足实时视频通信系统的连续性和传输速率, 提出对视频数据进行H.264编码并通过流媒体方式进行无线传输的方案。系统采用S3C6410内部自带的硬件编解码模块MFC(Multi Format Codec)进行H.264标准的硬编码, 并深入研究了H.264视频数据基于实时传输协议(RTP: Real-time Transport Protocol)的打包方式及网络传输方法, 最终通过Wi-Fi网络发送到接收端, 实现了C/S架构下的H.264视频传输。测试结果表明, 该系统满足实时视频通信的要求, 硬编码的帧率达到30帧/s, 同时具有压缩比高、 传输稳定等优点。

在无线局域窄带宽范围内, 为提高影像数据传输的实时性和高效性, 需要对原始影像数据进行压缩编码处理。系统以ARM11为嵌入式硬件处理核心、 Linux操作系统为软件开发平台, 设计了一种基于MPEG-4（Moving Pictures Experts Group）视频编解码技术和流媒体实时传输协议的影像交互系统。测试结果表明, 在IEEE 802.11 g标准的无线网络环境下, 网络带宽最大为54 Mbit/s, 通信距离在无障碍直线50 m范围内, 此时网络性能良好, 传输时延小于10 ms, 丢包率小于0.1%, 帧率大于15帧/s。并通过MPEG-4帧间控制实现了53.2 ∶1的影像压缩比, 以最少的数据量获得最佳的画面质量。与基于PC的影像交互系统相比, 该嵌入式系统不仅体积小, 功耗和成本也明显降低, 并且功能性好、 专用性强。

针对正方晶格光子晶体因带隙特性较差而使其应用受到一定限制的问题, 设计一种新型内嵌结构式二维光子晶体, 即在普通正方晶格光子晶体内部嵌入同类晶格的光子晶体。同时对介质柱型和空气孔型光子晶体分别进行了仿真实验。结果表明, 采用内嵌结构式光子晶体后, 无论是介质柱型还是空气孔型光子晶体, 都较普通正方晶格光子晶体的带隙条数增加2～10条, 带隙率也均有了显著提升。该方法是进一步寻求完全禁带正方晶格光子晶体结构的有效方法。

为解决船舶在航海中失事时能及时存储视频中的日期、 时间和地点等问题, 设计了一种基于双模导航定位模块的视频字符叠加系统。在阐述双模导航定位模块TD3020C和字符叠加芯片MAX7456结构特点的基础上, 给出视频字符叠加系统的硬件电路设计和软件设计。通过实验得出, 该系统能很好地将双模导航定位模块传回的日期, 时间, 经度和纬度信息叠加在输入PAL（Phase Alteration Line）制的模拟视频中, 可广泛应用于军事、 航海等各种监控系统中。

为解决雪崩光电二极管正常工作时需要的直流反向偏压问题, 提出了利用电感式升压电路的设计方法。该方法利用开关管、 单电感、 电容、 电阻对5 V直流电进行升压, 结合555芯片组成的压控振荡器产生频率信号, 控制开关管的导通与关断, 并利用反馈电路控制压控振荡器的频率, 同时采用Multisim9进行仿真。仿真结果表明, 当输入电压为5 V时, 输出电压为160.096 V且保持稳定不变, 解决了雪崩光电二极管在正常工作时需要在阴极加上很高直流反向偏压的问题。

为解决无人机长时间航行时, 由于环境等因素的变化, 导致陀螺漂移、 标度因数误差和陀螺安装轴不正交误差的问题, 借助天文导航系统(CNS: Celestial Navigation System)提供的高精度姿态信息, 基于四元数误差建立陀螺在线标定误差模型, 提出一种基于模型预测的捷联惯性导航系统(SINS: Strap Down Inertial Navigation System)/CNS组合陀螺在线标定混合滤波方法。仿真结果表明, 该方法能够很好地适用于在线标定, 不仅满足标定精度要求, 而且降低了滤波的计算量, 提高了滤波的数值稳定性。

为有效地提高聚合物电池器件的光吸收和电荷收集, 进而提高整体器件效率, 采用氧化钼(MoO₃)/银纳米粒子(Ag NPs)/氧化钼作为复合阳极缓冲层, 制备了反型聚合物太阳能电池, 并研究了在缓冲层中加入金属纳米颗粒对器件性能的影响。实验结果表明, 在MoO₃缓冲层中加入1 nm的Ag时, 器件的短路电流密度和光电转换效率都得到了提高, 短路电流密度从9.54 mA/cm²增加到12.83 mA/cm², 效率从2.14%提高到3.23%。Ag纳米颗粒的表面等离子体共振作用, 有效地提高了器件的光吸收和电荷收集, 提高了整体器件效率。

针对有参混合模型的聚类算法需要假设模型为某种已知的参数模型, 存在模型不匹配及非参数正交多项式密度估计不是概率密度函数的问题, 提出了一种基于规范化的B样条密度模型的图像聚类算法。通过构建基于规范化的B样条密度函数的非参数混合模型, 利用非参数B样条期望最大(NNBEM: Non parametric  B spline Expectation Maximum)算法估计密度模型的未知参数, 并根据贝叶斯准则实现图像的聚类。该方法不需要对模型做任何假设, 可有效克服有参混合模型与实际数据分布不一致问题。对模拟图像和真实图像数据进行仿真的结果表明, 规范化的B样条密度模型的聚类算法比其他算法具有更好的聚类性能。

        为提高集群资源使用效率, 管理员需要对用户进行分类, 从而对不同用户提出资源使用策略。DBSCAN(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法可对用户进行分类, 但对初始参数敏感。为此, 提出改进算法, 首先将密度进行层次划分, 由此得出各层次的密度阈值, 在每种阈值下采用DBSCAN算法, 解决全局参数问题。在此基础上, 创新地使用一个直接可达距离排序队列, 将排序信息作为可变参数, 减小初始参数对结果的影响。通过高性能计算中心用户数据的实例验证了其可行性。实验结果表明, 改进后的算法提高了用户分类的准确性和全面性。

为解决网络教学中远程作业批改的问题, 提出了电子课业的一种手写批注方法, 阐述了该系统的开发背景、 技术路线、 关键技术及其功能与应用。系统以富文本格式打开文档, 通过安装的钩子监视处理窗体的诸多消息, 显示或重绘批注留痕, 自行创建坐标系, 将文本层与批注层进行逻辑上的叠加, 形成整体的批注场景。实验结果证明, 该系统是电子课业手写批注的公共平台, 具有很好的教学效果和推广价值。

为解决高斯混合模型GMM（Gaussian Mixture Model）在车辆检测中存在的车辆断裂等问题, 提出了一种基于匹配度分布的混合高斯车辆检测算法。该算法采用c均值聚类法计算混合高斯模型初始值, 得到初步的背景模型； 匹配度分布的提出充分考虑了背景变化的时间性和空间性的特性； 根据前几帧检测结果得到每个点的匹配度分布, 对当前图片改变背景学习的规则, 去除了干扰, 适应了背景的变化。实验结果表明, 该算法较传统的混合高斯检测方法检测率平均提高16%以上, 使背景也更稳定和准确, 克服了车辆检测的断裂以及光照突变等问题, 提高了车辆区域检测的准确性。

        为解决面向对象在对象数据库中的管理问题, 描述了面向对象的数据库管理系统（OODBMS： Object Oriented Data Base Management System)的基本概念及其实现过程, 给出了该系统的数据模型、 系统结构及其各系统模块的实现方法。该系统引入面向对象的概念和方法, 以传统关系数据库存储结构为底层, 提出面向对象数据库的数据模型, 使其支持数据类型类层关系和继承性, 具有复杂对象管理和版本管理等能力。同时详述了数据定义(DDL： DataDefinitionLanguage)、 数据操纵(DML：Data Manipulation Language)、 对象缓冲区管理以及查询模块处理和版本管理等子系统的实现过程和方法, 并给出该系统在工程数据库图形图像管理中的应用。该系统可对非格式化的数据进行有效的管理。