为解决干涉型光纤预警系统因偏振退化而出现的误报漏报以及定位失准的问题, 在建立 Mach Zehnder 干
涉系统结构模型的基础上, 通过分析入侵信号的调制过程, 得到两种调制信号失真现象, 并详细推导了该问题
的解决方案: 基于耦合器的解调算法。 为使该方案满足工程应用要求, 提出一种参数调校方法消除实际耦合器
不均衡引起的解调结果失真, 并在 Simulink 环境下进行仿真分析。 结果表明, 该解调算法能在耦合器不均衡、
出现偏振退化与待解调信号含有高次谐波的条件下准确还原相位信号, 对系统工程应用具有指导性意义。

为解决激光测距在实际测量中受外部因素而导致结果不准确的问题, 设计了一种回波模拟系统对实测结
果进行检验。 测距系统向回波系统发射一束窄脉宽激光, PIN(Positive Input Negative)对激光采集和光电转换,
将转换完成的电信号发送至 FPGA(Field-Programmable Gate Array)中, FPGA 通过内置 PLL(Phase Locked Loop)
对电信号进行 15 倍频操作和高精度延时。 激光驱动部分利用 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect
Transistor)管开关性质产生窄脉冲信号, 对激光器进行调制模拟实际测量中的回波激光,最后在测距系统中得
出模拟结果。 通过对同一距离和不同距离的多次测量结果表明, 系统稳定性较高, 精度达到 0. 17 m, 误差为
0. 03 m。

针对粒子群分簇路由优化算法存在的收敛速度慢、 易陷入局部最优等问题, 提出一种混沌-量子粒子群
的双子粒子群分簇路由算法。 该算法以簇头的能量、 簇头与汇聚节点的距离以及与簇内成员节点的距离构造
最优簇头的代价函数, 主粒子群利用混沌粒子群寻优, 辅粒子群利用量子粒子群寻优, 加入量子波动理论, 使
算法具有较好的全局收敛性。 双子粒子群采用收敛速度快的凹函数递减策略优化权重。 仿真结果验证了该算
法可使无线传感网络节点能量消耗均衡化, 显著延长网络生命周期, 与 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering
Hierarchy)协议、 PSO-C(Cluster setup using Particle Swarm Optimization algorithm)协议相比生命周期分别延长了
80. 1%和 41. 4%。

 针对 Turbo 乘积码(TPC: Turbo Product Code)距香农极限性能差距较大的问题, 将非顺序(NS: Non-
Sequential)译码推广到软输入软输出(SISO: Soft-Input/ Soft-Output)Turbo 乘积码译码器中, 以提高误码率性能。
该算法根据决定码字的可靠度选择更可靠的行或列译码, 跳过低于可靠度门限的行或列, 以避免迭代过程中引
入额外错误而降低译码性能。 仿真结果表明, 对于以扩展汉明码(64,57,4)为子码的 TPC 码, NS- Turbo 乘积码; 迭代译码; 非顺序译码; 信道编码

为解决奇异分数阶复杂动态网络的同步问题, 将连续频率分布等价模型引入到分数阶奇异系统中, 应用
间接李雅普诺夫方法, 通过设计同步控制器将奇异系统正常化, 给出阶次在 0<α<1 范围内能使不确定奇异分
数阶复杂动态网络同步全新的充分条件。 利用 Matlab 的 LMI(Linear Matrix Inequalities)工具箱求解控制器的增
益。 通过仿真算例及数据验证, 表明该方法可有效地解决复杂动态网络同步问题。

为实现带有不确定参数的分数阶超混沌 Lorenz 系统的自适应有限时间控制, 采用分数阶微积分的相关引
理及有限时间 Lyapunov 原理, 设计了一个自适应有限时间控制器。 该方法将整数阶混沌系统的有限时间控制
方法拓展到阶次小于 1 的分数阶混沌系统, 数值仿真验证了该控制器的准确性及有效性。 该方法简单有效,
可使系统的状态变量在有限时间内收敛到平衡点, 收敛速度较快, 具有良好的鲁棒性能。

为解决无人机视觉定位与导航中引导区域的提取问题, 提出了一种基于超像素显著性的引导区域提取方
法。 该方法首先利用 SLIC(Simple Linear Iterative Clustering)算法将地面图像划分为内部相似度较高的超像素区
域, 通过计算超像素的显著性值得到超像素显著性图, 再基于先验规则从超像素显著性图中提取合适的准引导
区域, 最后计算各区域的匹配概率, 从而得到高显著性和高匹配率的引导区域。 实验结果表明, 该引导区域提
取方法在测试集上的准确率和召回率分别为 89%与 87%, 基本满足无人机视觉定位与导航的要求。

 在火炮冲击波信号测试领域中, 为解决陷波算法消除工频干扰损失有效信号成分的问题, 提出了一种改
进的 FastICA 算法消除工频干扰。 采用五阶收敛的牛顿迭代形式改进基于负熵的 FastICA 算法, 使其不仅具备
负熵算法的高精准度, 而且收敛速度快, 迭代次数少。 仿真结果表明, 该算法的相似系数和信噪比达到
0. 999 99和 45 dB, 较传统陷波算法的 0. 996 和 21 dB 有明显的优势。 相比于基于负熵的 FastICA 算法, 改进算
法与其精准度相同, 但迭代次数减少了 26. 7%; 与收敛速度较快的峭度算法相比, 改进算法迭代次数更少, 收
敛速度更快, 稳定性更高。 该算法具备精准度高、 收敛速度快和迭代次数少等优势, 因此适用于实时处理冲击
波的测试场合。

微地震监测技术作为一种先进的地球物理方法, 广泛应用于地热勘探、 油气田开发等多个领域, 具有广
阔的发展前景。 首先介绍了微地震形成机理及其特征和微地震监测技术的基本概念, 进而简述了微地震监测
方法的基本原理以及数据采集、 数据处理等主要技术。 去噪为数据处理的首要任务, 因而论述了一些基本的降
噪方法, 提出深度学习在微地震监测技术中的可行性以及优越性。 最后, 对监测技术的扩展应用以及发展前景
进行了总结。

为解决地热资源的勘探开发问题, 基于新型的 Landsat鄄8 热红外遥感数据, 采用大气校正法(RTE:
Radiative Transfer Equation)反演出辽东地热区在 2014 年不同月份的地表温度, 并将反演结果中的高温异常区
与研究区内已知温泉点的空间分布特征进行对比, 结果表明, 两组数据在 8、 9 月份时具有很高的空间相关性。
该方法及结果对于探明辽东地热资源的空间分布及进一步勘探开发具有重要的指示意义。

为解决 EXPRESS 向本体转换中存在通用性差、 缺乏映射规则的形式化和自动转换等问题, 在不依赖领
域情况下, 提出两种语言间映射的形式化规则和自动转换算法。 该映射规则和算法实现了基于 EXPRESS 的石
油勘探开发国际标准数据模型(Epicentre)向本体的自动转化。 采用 Jena 推理验证了所构建的 Epicentre 本体的
准确性、 完整性和一致性。 结果表明, 该映射规则与自动化算法的有效性和普适性。

为解决蒸汽驱开发效果预测精度低和时间长的问题, 提出了一种改进人工蜂群算法和 RBF(Radial Basis
Function)神经网络相融合的预测方法。 该方法应用种群最优解修改雇佣蜂解和观察蜂解的搜索方程, 借鉴差
分进化算法思想, 完成对种群最优解和个体搜索解随机扰动, 采用混合编码优化 RBF 神经网络参数。 以辽河
油田齐 40 块为例进行了试算, 结果表明, 该方法对蒸汽驱开发效果预测具有较好的非线性拟合能力和较高的
预测精度。

为实现有机分析领域管理的信息化, 开发部署了实验室信息管理系统(LIMS: Laboratory Information
Management System), 结合有机化合物分析流程的特点和有机实验室的管理要求, 实现了样品管理、 客户管理、
检测方案、 任务分配、 数据传递、 质量控制与审核等功能。 系统采用客户端/ 服务器(C/ S: Client/ Server)架构
模式, 利用 Sybase Powerbuilder 可视化数据库集成开发工具编辑程序, 实现了对有机样品分析全过程的信息化
管理。 使用效果表明, 该系统有效地提高了实验室的工作效率和管理水平, 促进了有机分析实验管理工作的科
学化和规范化。

为克服传统油水井参数采集方法中存在的操作复杂和精度低等缺点, 设计了一种基于无线射频技术的新
型检测仪表, 详细阐述了该检测仪表的设计原理与方法。 所封装的无线射频传感器包括负责油水井数据采集
的传感器模块(压力、 电流)和将油水井参数写入至 RFID 射频卡内的 RFID 读写模块。 本检测仪表系统结构简
单, 工作稳定可靠, 数据采集精度满足要求, 改变了传统的采集数据模式。 利用该仪表采集数据, 可大幅减少
工作人员的工作量, 提高工作效率, 得到较好的启用效果。 因此表明, 所设计的无线射频传感器检测仪表是有
效的。

 针对轮毂电驱动汽车乘坐舒适性变差及驱动电机的质量问题, 建立了车身与车轮两自由度四分之一车辆
振动系统模型, 通过计算不变点说明乘坐舒适性变差的原因, 并给出驱动电机的质量要求以提高乘坐舒适性,
并用 Simulink 对结果仿真和验证。 结果表明, 频率不变点不会因为弹簧刚度和阻尼系数的改变而改变, 而且频
率不变点所对应的车身加速度对路面输入速度的幅频特性值很接近极大值, 对乘坐舒适性影响很大, 导致轮毂
电驱动汽车乘坐舒适性变差, 并给出驱动电机最适合整车舒适性的质量要求。

为实现等离子扬声器低功耗与产品化, 在理论分析基础上, 结合零电压开关(ZVS: Zero Voltage Switch)
和脉宽调制(PWM: Pulse-Width Modulation)两种方案的优点, 提出了一种基于 PWM 脉宽调制的软开关控制方
式。 驱动电路采用 IR2110 芯片增强电路的驱动能力, 开关部分则采用软开关的方式提高了电路的整体效率。
通过对比分析电源输入功率、 开关管发热情况和电弧长度后发现, 该方案在电弧长度为 1. 5 cm 的情况下电源
输出功率为12 W, 两开关管的表面温度分别为50℃和58℃。 实验结果表明, 该方案降低了功耗, 提高了整体
电路的稳定性和安全性, 同时降低了控制开关管的 PWM 波的失真度, 因而具有更优秀的实际应用与产品化
能力。

为精确描述大功率 LED(Light Emitting Diode)的伏安特性, 将经典的肖克莱方程与 LED 物理模型结合进
行理论推导, 对所得方程进行泰勒展开, 并对该模型进行分段处理, 构建了大功率 LED 的电学参数模型。 通过
实测大功率 LED 的伏安特性数据验证了本模型比经典 PN 结模型更接近实际的伏安特性曲线, 与实测曲线一
致性更高, 误差在 1%以内。