为提高声场空域中目标参数估计的精度, 将四元数理论应用于均匀圆型声矢量阵列的二维空间角度估计中, 建立了基于四元数模型的信号接收模型, 推导了圆型声矢量阵的四元数导向矢量, 给出了二维波达角估计的四元数域空间谱算法。考虑算法的软硬件可实现性, 理论分析了算法的内存占用空间和计算量。此外, 分析了圆阵半径对侧向性能的影响, 为实际工作中圆阵的半径选取提供了一定的依据。仿真结果表明, 基于四元数模型的MUSIC(Multiple Signal Classification)算法的分辨力较高, 抗干扰能力较强, 提高了信号参数估计的精度。

为实现复杂场景内目标的准确捕获与跟踪, 结合目标特征, 提出基于梯度投影的视频跟踪算法。根据目标先验知识, 对视频流开窗并进行梯度投影, 获取目标区域的位置信息； 通过特征提取和形态学分析提取目标特征参数, 实现目标判定与捕获； 利用目标质心坐标更新跟踪窗位置信息, 实现对目标的跟踪。实验结果表明, 该算法降低了运算量, 实时性强, 实现了对目标的准确、 稳定的跟踪, 对实验场景中的光照变化和疑似目标的干扰具有很强的鲁棒性。

为提高钻井工技能培训效率, 避免时间地点的限制, 设计并制作了基于3DS Max的钻井设备仿真系统。以各种钻井设备为仿真对象, 通过精模与简模相结合的方式创建3D模型, 利用3D动画技术对模型添加动画, 对钻井设备进行分段分结构渲染, 三维仿真以AVI(Audio Video Interleaved)视频格式输出, 通过后期整合, 形成动画、 声音和文字一体的视频教程。该系统在一定程度上提升了钻井公司技术培训手段, 降低了钻井公司事故发生率。

为推进半导体激光器稳频技术向数字化、 智能化发展, 提出一种基于C8051F020单片机的数字辅助稳频方法。该方法通过对饱和吸收信号进行检测, 得到半导体激光器频率变化的误差量, 再利用对误差信号的计算处理反馈给电流控制及温度控制, 从而对半导体激光器进行稳频, 并据此思路设计了稳频系统的硬件电路及软件辅助锁频程序。经实验验证, 该系统实现了开机自动稳频, 在失锁后能重新锁定, 得到秒稳8.39×10^-11, 千秒稳7.99×10^-12的稳定度指标。

为解决威布尔分布等复杂分布模型采用常规方法很难直接进行参数估计的问题, 提出了基于模糊粒子群模拟退火算法的威布尔分布参数估计。该算法根据粒子个体纵向和横向运动特性, 引入模糊逻辑推理动态调整惯性权值因子, 提高了粒子群算法(PSO: Particle Swarm Optimization)的收敛速率； 将上述模糊粒子群算法(FPSO: Fuzzy Particle Swarm Pptimization)与模拟退火算法(SA: Simulated Annealing)结合, 以FPSO算法的速度位置更新公式作为SA算法的状态生成函数, 再运用Metropolis算法以概率接受新状态, 获得全局最优参数估计值。将基于上述智能算法的参数估计法运用到威布尔分布参数估计中, 提高了参数估计精度。实际应用表明, 该参数估计方法在复杂分布模型参数估计中具有可行性和有效性。

为解决DCT(Dual Clutch Transmission)离合器电液控制阀的液压跟踪控制问题, 建立了面向控制器设计的非线性模型, 并应用backstepping控制方法设计了DCT离合器电液控制阀的非线性控制器。为验证控制器的有效性, 在AMESim中搭建了DCT离合器电液控制阀及离合器的仿真模型, 给定不同的参考液压, 进行AMESim-Simulink联合仿真, 并考虑液压油的弹性模量以及温度变化对DCT离合器电液控制阀输出液压的影响, 给出相同实验条件下在PI控制器作用下的仿真结果对比。仿真实验表明, 该非线性控制器能很好地实现DCT离合器电液控制阀输出液压的跟踪控制, 并对液压油的弹性模量以及温度变化具有鲁棒性，控制效果优于PI控制器。

针对目前蓝牙技术高功耗, 不适合实验室等多人研发应用的问题, 设计了基于STM32的红外光通信装置。该系统运用处理器STM32的Speex语音编码与解码算法技术实现中短距离的红外光无线通信。通过语音发送模块, 中继转发节点模块和语音接收模块增强装置通信功能。测试结果表明, 接收装置输出噪声电压小于0.1 V, 中继转发站可将传输方向改变任意角度, 语音信号安全、 稳定, 传输距离为8 m。

针对无线局域网中无线接入点容易过载的问题, 提出一种基于无线接入点的选择及自适应切换的负载均衡算法。通过RSSI(Received Signal Strength Indication)值, MAC(Media Access Control)帧发送时延选择接入点, 同时对无线站点的突发流量做出积极应对措施, 用最小限度接入点的切换达到均衡整个网络负载的目的。该算法能明确选择信道空闲的无线接入点, 均衡接入点负载, 降低数据包的发送时延。与传统方法相比, 该算法使系统的总吞吐量提高13.6%。

针对传统Linux发行版自带繁杂的驱动、 极耗资源的图形桌面和多余软件包的问题, 构建可用于特定处理器且优化裁剪的系统。利用GNU(GNUs Not UNIX)工具
链、 Linux 2.6.25内核及相关部件, 提出一种制作在USB存储器上的微型操作系统。同时讨论了交叉编译环境的建立, 工具链的使用以及制作过程中root权限归属、 内核USB相关模块选择、 grub启动出错等问题的解决办法。该方案以opensuse 11.4为宿主机系统, 基于开放的源码, 在x86 PC机与U盘组成的硬件平台上, 完成微型Linux系统开发。结果表明, 在低成本教学实验台上, 该系统仅占用600 MByte左右的存储空间, 能保证完成教学编程实验要求, 确保较快的启动和运行速率。

为提高传统质子磁力仪综合性能, 同时为研制Overhauser磁力仪提供参考依据, 设计了基于数字信号处理器（DSP: Digital Signal Processor）TMS320F2812研制的JPM-1型质子磁力仪。该磁力仪以DSP为核心实现质子旋进信号的采集和处理, 采用基于DSP的软件过零数频算法计算旋进信号频率。分析了探头初始信号强度, 并通过建立仪器噪声模型分析了仪器噪声。野外测试结果表明, 该磁力仪探头信号初始幅度约为0.4 μV, 初始信噪比为32 ∶1, 灵敏度为0.27 nT。

为满足对传统“传感器-继电器”机构的饮水机进行智能化升级的技术要求, 以单片机为控制核心, 加入温度检测、 水位检测、 温度设定和模式设定、 液晶显示等电路, 设计了智能化和标准化的饮水机电子控制的系统结构, 从而显著提升了其整体性能。通过实验测试的数据表明, 该饮水机可实现温度、 水位、 实时显示和安全智能的全自动控制, 实现了饮水机节能及智能一体化。

为实现机器视觉代替人眼观察、 认知世界以及减少背景和噪声对视频中人体特征提取的影响, 以提高识别效果, 在研究人体动作表征与识别的基础上, 充分考虑局部和全局特征的优缺点, 提出了基于局部时空兴趣点和全局累积边缘图像特征相结合的人体行为分析方法。首先, 从视频序列中提取局部时空兴趣点和全局累积边缘图像特征； 然后用加权字典向量法将两者有机地结合在一起; 最后利用最近距离法进行人体行为分析和识别。该方法可有效获得人体时空特征, 人体边缘轮廓
, 人的运动趋势和强烈程度。实验结果表明, 该方法快速, 相比其他算法识别率大致提高了2%~5%。

为解决程序调试过程中的错误定位问题, 将程序执行轨迹和动态切片技术应用于错误定位。程序执行轨迹中包含与错误无关语句, 影响错误定位的准确度。在执行轨迹的基础上, 通过使用动态切片技术降低不相关语句在错误定位时的影响。建立基于程序执行轨迹和动态切片的语句怀疑度计算模型, 使用该模型计算每条语句的怀疑度, 并根据怀疑度对每条语句进行排序, 给出查错的推荐方案。通过实验对比其他算法, 证明了基于程序执行轨迹与动态切片的错误定位方法是有效的。

针对连续型数据的属性约简问题, 提出了一种新的属性约简方法[CD2]基于分配可辨识矩阵的属性约简方法。给出了基于连续型数据的分配协调集的概念, 研究了基于连续型数据的分配协调集的基本性质, 定义了基于分配协调集的辨识矩阵。在此基础上提出了基于辨识矩阵的连续型数据的属性约简方法, 并给出了计算辨识矩阵的算法。实例分析表明, 该方法能有效地对连续型数据进行属性约简。

针对因图像背景复杂、 光照变化及面部旋转等因素的影响, 使复杂背景下人脸检测难度大、 速度慢和准确率低的问题, 使用Adaboost算法进行人脸检测, 并在OpenCV上实现其检测过程。分别对具有面部旋转和复杂背景的图像进行了人脸检测实验, 其检测准确率分别为85%和99%, 平均检测时间分别是16.67 ms/张和76 ms/张。实验结果表明, 该算法能在复杂背景下准确、 快速地实现人脸检测, 且能满足人脸识别系统实时性的要求。

为使DNA计算机能像电子计算机一样解决数据的组织与存储问题, 提出了一种利用发夹结构分子实现栈式数据结构的DNA计算模型, 描述了数据的存储和组织方式以及元素入栈、 出栈等操作的生物操作过程。经验证, DNA计算模型求解数据的组织问题是可行的, 有助于DNA计算机走向实际应用。

为解决微阵列数据中因样本量少且每个样本的维度高而带有大量干扰信息和冗余信息的问题, 通过分阶段的步骤对特征基因集进行全方位的选取和优化。考虑到单个基因在不同环境中的差异性, 从中选择出只在特定条件下差异较大的基因构成候选特征集； 剔除候选特征集中相关性较小的基因； 采用遗传算法对所得特征集的任意子集的整体分类性能进行考查, 选出较优的子集。实验结果表明, 该算法对逐步选取特征基因具有可行性和有效性, 而特征基因集在分类适应度（分类能力度量）和分类准确率均比原始数据更好。

基于复杂网络理论, 针对支付系统中系统性风险的传染问题进行了研究。通过对现有成果的借鉴, 建立了描述风险传染过程的时滞微分方程, 并依据更新过程理论求出了此方程的解析解, 然后利用该解析解分析了不同时滞下系统性风险的传染规律。结果表明, 提出的相关的支付系统监管对策建议可对中国现代化支付系统建设、 宏观审慎监管制度的完善等实际问题起到一定的推动作用。