针对目前可见光通信( VLC: Visible Light Communication) 系统中存在的光源照明效果差和效率低的问题，提出了以量子点白光发光二极管( QDs-WLED: Quantum Dots White Light Emitting Diode) 作为VLC 系统的光源，并以此设计了一套便携式点对点VLC 收/发终端。采用一步合成法合成了峰值在570 nm 高稳定性、高量子效率的核壳硒化镉( CdSe) 量子点材料，其量子产率达到81%。将该量子点材料取代传统的荧光粉材料，与环氧树脂混合后涂到蓝光LED( Light Emiting Diode) 芯片上制成白光LED 器件，并测试了其发光光谱、色坐标图和流明效率。然后阐述了VLC 系统的结构和原理，并编写了通信软件和制定了相关协议，实现了系统的软硬件集成，利用所研制的VLC 系统，开展了通信实验。实验结果表明，QDs-WLED 除了拥有出色的照明效果和节能特性外，也能实现数据传输的功能。在选择最佳直流偏置电压2． 70 V 的情况下，系统的最大通信距离为1． 3 m，可达到的最大通信速度为267 kbit /s，误码率( BEＲ: Bit Error Ｒatio) 小于10 ^{－ 3}。

岸船通信面临着介质对高频电磁波( HF: High Frequency Electromagnetic Wave) 的吸收损耗、海面湍流对电磁波的散射、海面物体对电磁波的反射产生的多径信号干扰的问题。针对岸船通信通信传输信道的特点，建立其信道传输模型，求解出信道的单位冲激响应，提出了在岸船通信中接收机基于双调角器抗多径干扰的方法。该方法能有效地利用多径信号的能量，不需提高发射机功率即能提高通信质量，抗多径效果好且容易实现。建立高频电磁波电离层反射模型，使用解三角形算法研究了岸船通信能保持通信的时间，便于完善通信协议，提高通信质量。仿真结果表明，该方法白天最长能保持4． 5 h 通信，夜晚最长能保持7． 5 h 通信。

忆阻神经网络能有效改善传统神经网络电路复杂、不易集成以及能耗大等不足。概述了忆阻器与忆阻神经网络，以及目前忆阻神经网络在图像处理方面的应用。基于忆阻特性，实现神经网络突触的动态可变，使忆阻神经网络比传统神经网络在图像处理领域具备更多优势且应用范围更广。同时，展望了忆阻神经网络未来发展前景。

针对煤矿井下管道存在的潜在瓦斯泄露、粉尘爆炸等问题，提出了基于Ｒ-OTDＲ( Ｒaman Optical Time Domain Ｒeflectometry) 分布式光纤温度传感器的管道安全监测方法，分析了Ｒ-OTDＲ 光纤的技术原理。对于采集过程中温度信号噪声干扰问题，分别采用滑动平均滤波和EEMD( Ensemble Empirical Mode Decomposition) 两种方法进行去噪。仿真结果表明，单独使用两种方法都不能得到最优的去噪结果。将融合滑动平均滤波及EEMD去噪算法，并采用3 个指标用于效果判定。实验结果表明: 先滑动平均再EEMD 能有效去除信号中的干扰噪声，极大地提高了信噪比和系统测量精度，相比传统算法而言，系统传感效率更高。

为解决设施园艺中二氧化碳( CO2) 浓度的检测与控制问题，研制了一种基于钠超离子导体( NASICON) 固体电解质传感器的温室CO2测控系统，该系统包括CO2测量节点、无线通信网络和控制终端。采用STM32 微处理器处理采集到的CO2
浓度信息，使用模糊比例-积分-微分( PID: Proportional Integration Differential) 算法控制CO2气体的释放，从而智能调节温室内CO2气体的浓度，使其达到作物所需数值。在实验室条件下，对设计的CO2传感器节点进行了标定和稳定性测试。对体积分数为400 × 10 － 6 和1 000 × 10 － 6 的CO2气体样品分别进行了＞ 8 h 的长时间浓度测量，其相对波动小于2． 5%。在国信集团现代农业基地温室对所研制的CO2浓度测控系统进行实地测试的结果显示，当设定的CO2浓度的期望值为800 × 10 － 6 时，调控后CO2体积分数的波动范围约为± 40 × 10 － 6。现场应用试验表明，该系统具有较好的实用性，且成本低廉、集成度高，具有一定的推广价值。

为减弱经典k-means 算法中ＲGB( Ｒed Green Blue) 空间各个颜色分量高度线性相关以及欧氏距离的尺度相关性对图像分割结果产生的影响，并克服ＲGB 空间色彩分布不匀的缺陷，提出了一种基于Lab 颜色空间的改进k-means 聚类彩色图像分割方法。首先，将颜色空间从ＲGB 转换为Lab 空间，每个像素点都可以由L、a、b 3 分量组合进行表示。其次，用马氏距离替换欧氏距离进行改进，应用改进后的k-means 算法对图像像素点进行聚类，从而实现分割目的。通过实验证明该改进算法比经典k-means 算法具有更好的分割效果和准确度。

为解决盘山公路行车易发生对头碰撞的问题，提出了基于位置服务的盘山公路防碰撞及监测系统，并以Android 软件模拟行人和车辆的“互联网+”终端，以百度鹰眼服务作为主要后台对系统的有效性进行了验证。系统适用于盘山公路交通防碰撞监测，可计算出防碰撞安全距离之外的动态车辆、行人位置，并进行全局可视化，以便行人、车辆在狭窄的盘山公路上提前做好鸣笛、避让等准备，依托百度鹰眼后台将各种行驶、活动轨迹数据形成相关报表，并对其分析以便做好交通监测预警。实验验证了系统的有效性，系统的防碰撞预警可有效降低盘山公路发生碰撞的可能性。

为解决LDAG( DAG Algorithm Based on Linear Threshold) 算法在处理关于社会网络影响力最大化过程中，优先考虑网络影响力传播模型、忽视社会网络的拓扑结构问题，利用社交网络社区的结构，有针对性地选择影响力传播的关键节点，对LDAG 算法进行了改进。利用关键节点简化了有向无环图的构造过程，保证了其高精度与运行效率高的特点，同时也优化了算法的时间复杂度和空间复杂度。通过两个有效的实验数据集对算法进行验证，结果表明改进的算法可以大幅度降低算法的运行时间，且对算法的精度影响很小。

为解决前方车辆识别过程中的实时性问题，提出了一种基于车牌检测的前方车辆识别方法。首先，利用图像中的路面或车道线等细节提取感兴趣区域。其次，利用HSV( Hue-Saturation-Value) 色彩空间转换与矩形图像检测从感兴趣区域中过滤光照变化，阴影和杂乱背景，从而检测出车辆的车牌信息。同时，在初次检测失败的情况下进行二次定位和验证。最后，利用检测出的车牌信息识别前方车辆。该方法在自建与公共数据库视频上进行评估。实验结果表明，识别率超过90% ，并且具有较高的实时性，证明了该方法的有效性。

为使传统围棋对弈更加方便、快捷，改进了势力模型算法，借助Windows 操作系统设计了一种行列扫描电路式智能电子棋盘，其组成包括行列扫描棋盘电路、信息采集模块、上位机( PC) 软件3 部分: 通过行列扫描棋盘电路得到对弈棋局信息，经过信息采集模块传递信息到上位机中，在上位机中通过VC 程序编译，完成棋局显示、双方棋手用时记录、目数统计、棋子数统计、胜负判定等功能。与现有电子棋盘相比，在不损失信息采集准确性、稳定性的基础上极大降低了生产成本。通过测试，该系统能稳定显示对弈棋局，势力模型算法能快速、有效地分析出对弈情况。

针对交替最小二乘法中矩阵稀疏度较大时推荐结果的准确性下降问题，提出了一种改进的协同过滤算法。该算法根据用户对各种潮州美食的评分，结合其他用户的兴趣相似度，并利用潮州美食属性特征的相似度作为权重因子进行矩阵补全。实验结果表明，改进算法的平均MAE( Mean Absolute Error) 值为0． 583，有效地提高了推荐精度。

为解决癫痫脑电信号分类类别以及分类精度不足的问题，使用频率切片小波变换对脑电数据进行信号重构，得到5 个频段的节律信号，再利用非线性指标近似熵和线性指标波动指数共同作为癫痫信号的特征值，充分提取信号的特征信息。随后使用梯度提升树算法对得到的特征数据集进行多分类。实验表明，该算法对癫痫脑电信号的三分类识别率为98． 4%。较传统Adaboost 算法，该方法采取了GBDT( Gradient Boosting Decision Tree) 作为分类算法，成功利用更多的数据集，并且使得分类精度更高。

为解决当前光测装备因缺乏接近武器装备试验实际情况的合作目标而不能进行实战化训练的难题，提出了基于模拟目标的光测装备实战化训练方法。根据光测装备及目标的实际情况，构建目标三维模型，对其分别进行可见光、红外成像特性处理，生成目标的光学特性模型。采用3 次B 样条曲线拟合目标弹道曲线，进行运动姿态处理后获得姿态控制信息，与特征事件等信息一起封装生成目标运动特性模型。利用计算机仿真技术构建虚拟三维空间，在其中仿真光测装备跟踪测量目标的场景，在光测装备上无缝生成模拟目标，对光测装备进行实战化训练。在现役光测装备上进行了应用验证，实现了光测装备基于模拟目标的实战化训练，结果表明该方法切实可行。

为满足亚健康人群在居家情况下实时方便的监测心电情况，将传统方式下电极贴与心电图机间的导联线去除，由心电采集集成芯片ads1191 采集两路心电信号( ＲA 和LA) ，通过SPI( Serial Peripheral Interface) 方式传输至MSP430F2132，经蓝牙模块配对后将信号传至上位机，实现心电信号的采集与分析处理。通过低通滤波滤除工频干扰及二阶差分方法实现对心电波形中Ｒ 波位置监测，从而求得所需心率值。在实现心电仪基本功能前提下，避免了导联线对采集结果干扰，保证数据准确传输。实验表明，该仪器所选芯片体积小、功耗低，在1 000 mA·h的电池供电下，系统可连续工作48 h，可保证佩戴者在3 ～ 4 m 范围内正常数据传输，满足日常佩戴需要。

针对大量漂浮垃圾不能进行高效快速清理的现状，研究了基于开放水域遍历算法的小型自动巡航清漂船控制系统，并提出了融合磁力计位置误差补偿算法、GPS( Global Position System) 方位角与距离算法和Boustrophedon算法的开放水域遍历算法，同时引入闭环控制对清漂船运动控制系统性能进行优化。系统由GPS 传感器以及电子罗盘传感器实现位置以及系统姿态信息的获取，经开放水域遍历算法处理后控制清漂船行走路线实现自主导航。利用PID( Proportion Integral Differential) 控制算法控制船体推进执行机构，有效减少了边缘越界情况的发生。通过仿真实验验证了所提遍历算法的有效性，并在此基础上开展实物测试，结果显示该系统在63 m2 的多边形水域遍历覆盖率可达95%，可实现对小型水体漂浮物的高效清理，在水体清漂领域具有广阔的应用前景。

为解决目前我国地下管廊缺乏一个功能完备，可靠性高的综合控制系统，导致其应急体系脆弱，安全性和可靠性偏低的问题，提出了一种基于CAN( Controller Area Network) 总线的地下管廊综合控制系统。经过多次仿真实验及测试平台测试，相较于目前我国应用于地下管廊的综合控制系统，该系统具有可靠性高、便于扩展、成本较低等优点。