针对H.264/AVC标准中分像素插值运算复杂度高和存储访问量大的问题, 提出新的分像素插值算法。该算法采用易于硬件实现的4阶滤波器取代6阶滤波器进行分像素插值； 基于算法给出了一种1/4像素精度的8×8 块插补流水线结构。经性能分析和滤波器结构比较表明, 该结构在一个时钟内可以完成32个1/2像素位置的插值运算, 可应用于所有大小块, 且有面积小, 速度快的特点。实验结果表明, 与H.264标准相比, 该算法可以降低15%的空间复杂度, 提高了峰值信噪比, 降低了比特率, 提高了编码性能。

为解决传统色散补偿光纤补偿带宽小及所需光纤长度大的问题, 利用平面波展开法, 通过改变空气孔孔径及分布周期得到不同结构光纤的色散曲线, 为色散补偿光纤的制作提供理论依据。研究结果表明, 对于普通六边形结构光子晶体光纤, 减小空气孔孔径及增大空气孔分布周期可减小短波段光信号的色散值, 同时长波段光信号色散值随之增大。引入双芯结构后, 在长波段可产生大负色散, 并且通过减小空气孔分布面积能使色散曲线趋于平坦, 可作为宽带色散补偿光纤。

为减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数, 基于固定开关频率的控制方法, 设计了一种最大相电流不控的空间电压矢量脉宽调制方式, 即以逆变器在不同开关模式做适当的切换获得准圆形旋转磁场。对其控制原理进行了阐释, 使用Matlab设计相应的模块, 实现了算法并进行控制仿真。仿真结果表明, 采用该调制方式
提高了系统直流电压利用率, 可极大地降低开关损耗, 具有很好的动态品质以及较小的总谐波畸变率。

针对现有异构无线网络节能方法未能充分发挥网间协作潜力, 缺乏载频、 基站等不同粒度关断技术的综合应用及理论分析, 节能效果有待进一步提高的问题, 提出一种基于动态门限的异构无线网络协作节能算法(ESDT: Energy Saving Algorithm Based on Dynamic Thresholds)。该算法将载频、 基站等不同粒度关断技术相结合, 以最小化系统整体能耗为目标, 应用排队理论对门限值进行动态调整, 根据系统负载变化, 动态开关多粒度资源。仿真结果表明, 在保证系统接入阻塞率的前提下, 该算法与动态开关载频单一粒度节能算法相比, 节能效果更佳, 资源利用率更高。

为解决在连续时间观测条件下认知无线电(CR: Cognitive Radio)频谱感知的问题, 提出一种在纯不连续马尔可夫过程中的频谱感知方法。信道状态在任意时刻可分为空闲和忙碌两种状态, 同时借助纯不连续马尔可夫过程在任意时刻停留的时间服从指数分布性质和富克普朗克方程, 导出此类过程的状态转移矩阵, 主用户的累计占用时间和主用户在时间域上的分布情况。仿真结果表明, 该方法能较好地完成对信道状态进行预测和对主用户状态进行跟踪的任务。

为解译平衡码的复杂性与纠错能力, 提出一种机联码。该级联码将短码组成长码, 可满足信道在纠错过程中对码长的需求, 得到与长码相同的纠错能力, 且实现简单, 复杂度低。使用卷积码与RS码形成级联码。经仿真计算测试, 该方法与传统的卷积码相比, 在误码率超过10^-4时, 可提高编码增益1.5 dB以上, 纠错能力有较大提升。该级联码更适合可见光通信的实际应用。

设计并研制了一种高精度的可调节阵列量子级联(QC: Quantum Cascale)激光器驱动电源, 以用于中红外多气体检测系统。该系统运用时分复用的思想, 利用并联加串联的方式, 同时驱动多个QC激光器。在硬件方面, 以DSP F28335为主处理器, 采用压控恒流源的原理, 通过大功率半导体器件, 实现脉冲频率(1~10 kHz, 步进0.5 kHz)、 占空比(0.5%~40%, 步进0.5%)、 电流幅值(0~4 A, 步进0.1 A)连续可调的脉冲恒流源。在控制方案上, 采用模拟PI(Proportion Integral)控制算法, 通过两级模拟PI环节的双重反馈方式, 提高了驱动电流的准确性和稳定性。同时, 该系统还设计了电源滤波慢启动电路、 过流保护电路、 过压保护电路、 静电防护电路等, 防止QC激光器被瞬间大电流损坏, 以确保激光器的正常工作。经实验测试, 当设定脉冲电流幅值为2.0 A, 脉冲频率为5 kHz, 脉冲宽度为2 μs时, 输出脉冲电流幅值稳定度优于1.7×10^-3 A, 脉冲宽度稳定度优于2.4×10^-2μs, 脉冲上升时间小于11.9 ns, 脉冲下降时间小于9.6 ns。在同时驱动多个QC激光器长时间测试过程中, 驱动电流稳定, QC激光器发光稳定, 测试指标达到要求。

为解决切片算法时空开销太大的问题, 提出一种改进的基于逆向流的静态切片算法。只需通过分析控制依赖, 获得程序整体框架, 再从切片点开始基于逆向控制流从里向外扩张式扫描, 在扫描中不断获得只与切片相关的数据依赖, 以此得到程序切片。该算法减少了计算控制流的工作量, 避免计算谓词依赖集的过程, 减少了存储资源开销, 提高了切片的效率。

针对无人驾驶飞机UAV(Unmanned Aerial Vehicle)航空组合相机获取的大像幅影像旋偏角较大、 大尺度变化和颜色差异明显的问题, 提出基于极几何和单应约束的SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征多尺度LSM(Least Squares Matching)算法。该算法顶层金字塔影像采用SIFT快速匹配, 对匹配结果利用改进的RANSAC(Random Sample Consensus)算法计算影像间单应矩阵和基本矩阵； 对影像进行Harris特征提取, 根据极几何和单应约束采用双向一致性相关系数算法进行密集匹配； 通过更新单应矩阵, 设定阈值删除误匹配点； 对匹配的同名点进行最小二乘匹配获取子像素级精度。通过对具有较大旋偏角、 大尺度变化和颜色差异的3组实际航摄影像的试验对比表明, 与传统方法相比, 该算法具有较高的匹配成功率和较好的有效性。

为避免立体匹配算法特征点定位易受噪声影响的问题, 提出一种基于相位一致性的人脸特征点匹配算法。首先对获取的平行双目图像进行人脸的精确定位, 降低立体匹配的搜索范围; 然后采用相位一致性模型对人脸纹理特征进行检测, 检测结果不受亮度、 对比度等因素影响, 在不同光照环境下的图像可以使用固定阈值, 避免了特征检测中阈值选取的困难; 最后结合利用梯度旋转直方图算法对特征点描述, 减小视角变化对结果的影响。实验结果表明, 该算法鲁棒性较好、 正确匹配率较高, 达到80%以上。

为全面了解网络流量采集的最新发展趋势和相关方法技术, 更好地对网络流量采集及相关领域进行研究, 总结了常用的几种网络流量采集方法, 并列举了几种具有代表性的网络流量采集工具。通过对流量采集方法和相关工具进行归纳分析, 阐明流量采集过程中的关键问题和核心技术, 借以为相关研究者在网络测量和管理过程中对流量数据等的进一步分析和使用, 为提高流量采集的效率\, 准确性\, 实用性及适用性提供参考依据, 以期设计并实现更加实际有效的网络流量采集方法。

为提高领域本体概念及概念之间关系提取效率和准确率, 提出基于中文文本的领域本体学习模型。在提取候选概念的过程中, 采用修改后的关联规则频繁项计算方法对合
成词进行处理, 并结合位图存储分词处理后术语间的物理相邻关系, 再通过计算领域相关度和领域一致度对候选概念进行筛选, 最后利用关联规则可信度和层次聚类的方法分别提取概念间的非分类关系和分类关系。实验结果表明, 该模型对领域本体学习具有合理性, 提出的算法与基于互信息的本体学习相比较, 在概念和关系的提取
上具有较高的准确性。

为解决视觉密码扩展度大的问题, 提出了像素不扩展的（2,3）视觉密码方案。该方案产生的分享图像与原始图像大小相同, 每次输入4个像素, 同时在分享图像中相应地产生4个输出像素, 所以解密出的秘密图像与原始秘密图像大小相同。同已有的视觉密码方案相比, 该方案没有像素扩展, 同时具有很好的安全性, 且容易实现。实验结果证实了该方案的有效性。

为解决中文网页主题特征项抽取不精确的问题, 对中文网页的主题特征项抽取算法进行了研究。网页的主题特征项抽取是主题网络爬虫进行网页相关度计算的基础, 结合主题网页的二分类情况对目前常用的文本特征项加权方法TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency)进行了改进, 在此基础上结合网页的半结构化特征, 综合考虑特征项的位置信息及其包含的信息量, 提出了一种线性特征项加权计算方法。经实验验证, 该方法可有效提高主题网页的召回率和准确率。

针对代码抄袭及软件盗版现象, 研究了3种传统基于程序结构相似性检测方法, 并提出一种基于语法树的程序相似度检测方法。该方法先对源程序进行语法分析得到其语法树, 然后基于语法树重点分析源程序的语法结构并计算其相似度, 从语法结构的角度消除高级抄袭手段所带来的干扰。实验结果表明, 基于语法树的程序相似度检测方法可以较好地检测增加冗余语句、 控制结构的等价替换等10种抄袭手段。

为了组建一个更加便捷\, 稳定的无线通信网络(Ad Hoc网络), 方便无线终端用户之间通信, 结合蓝牙通信中一种主动的快速路由OLSR(Optimized Link State Routing Protocol)协议的工作原理, 设计相应算法并实现无线蓝牙网络的组建。在实际的环境中进行测试的结果表明, 在节点稳定的环境下, 网络可以成功组建, 并实现节点间的多跳通信。

为提高数据分组传输的稳定性, 对AODVFABL(Ad-Hoc On-demand Distance Vector-Fast Adaptive Backup Local）协议进行优化, 提出了AODV-OFABL（AODVOptimize Fast Adaptive Backup Local）路由协议。该协议对HELLO消息格式内容进行修改, 结合现今部队编制及作战实际, 建立特种作战、 野战及城市战模型, 并利用NS3软件进行仿真, 寻找不同作战模型的最佳匹配路由。实验结果表明, AODV-OFABL协议可提高分组投递率, 均衡能量, 降低节点死亡率, 更适用于野战中, 在网络拓
扑的停留时间为60 s时, 分组投递率达到97%, 平均时延降到320 ms。