无线传感器网络中一种高效的距离差估计方法

RIPS系统通过测量干涉信号的相位提供了一种精度高、设备简单的无线传感器网络定位方法.但利用相位进行测距和定位的方法不可避免地存在相位模糊问题,RIPS系统采取的方式是在多个频率下对某一距离差进行相位测量,根据各相位测量值来搜索实际距离差.为了避免RIPS系统中这种繁复的搜索过程,文中提出了一种高效的距离差估计方法.该方法基于中国余数定理(CRT)通过闭式一次直接计算得出距离估计值,从而避免了搜索过程,极大地降低了节点运算能耗并且提高了定位系统的实时性.同时,为了克服传统CRT算法对噪声敏感的缺点,利用算法中加权系数具有的一些性质来减小噪声对估计结果的影响,提高了算法的鲁棒性.仿真结果表明该方法鲁棒性好,估计精度高,在无线传感器网络中具有良好的可行性.     

应用于智能电网的高压直流电流及谐波测量方法研究

智能电网的发展对相应的测量设备提出了更高的要求,包括体积小、重量轻、准确度高、测量频带宽等.本文研究了一种应用于智能电网的高压直流电流及谐波电流测量方法.直流电流测量采用基于霍尔磁场传感阵列的测量方式,采用多个传感器构成传感阵列,有效降低导体偏心、偏角等因素的影响;直流谐波电流测量采用4个直线型线圈构成的方形Rogowski线圈作为传感单元,并利用改进的高精度数字积分算法实现线圈输出的积分还原,大大降低了频率变化等因素的影响.同时,提出一种基于梯形自卷积窗的四谱线插值DFT算法,有效提高了直流分量及谐波分量的提取准确度.测试及应用结果表明,该新型高压直流测量互感器直流电流测量误差小于0.10%,谐波测量比差变化小于0.2%,角差变化小于8′,输出信号为数字量.该测量设备具有准确度高、测量频带宽、体积小等优点.     

基于一元线性回归由风速传感器测量值推导巷道平均风速

通过试验数据建立了风速传感器的测量值与平均风速之间的一元线性回归方程，并对拟合效果进行了评价。对参数的判断表明该方程是有效的，可以近似地把风速传感器的测量值转换成平均风速值，并在相同的巷道长度、相同的风流速度、不同断面下用Comsol模拟了风速流场分布情况。     

无线传感器网络分布式定位算法研究与仿真

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息.传感器多节点协调的自身定位是各种应用的基础,论文深入分析并比较了在无线传感器网络领域中有代表性的三种分布式定位算法(Bounding box、Euclidean和Robust position),并在OMNET++平台上做了性能的仿真检验;实际仿真结果上,对各定位算法的性能作了分析,并对各算法的应用环境给出了建议;对Robust position算法的改进提出了建议,并对无线传感器网络定位算法的未来研究做了展望.     

电容压力微传感器数值分析

用伪谱算法对电容压力微传感器极板膜在均匀载荷条件下的弯曲行为作了数值模拟, 叙述了伪谱算法原理, 并将其用于微传感器的载荷与电容关系分析. 对于非接触式电容压力微传感器, 只有在小载荷(引起的最大垂向位移甚小于极板膜厚度)的条件下, 才可以忽略作用于极板膜的中平面的张力, 此时, 微传感器的电容与载荷之间呈线性关系. 当进一步增加载荷时, 两者的关系呈非线性, 电容随载荷的增大迅速增加. 对于接触式电容压力微传感器, 给出了接触半径的计算公式, 数值计算了载荷与电容关系曲线, 为压力微传感器分析和设计提供了理论依据.     

一种适用于IPv6网络的可用带宽测量方法

可用带宽测量是网络测量的重要内容,它为网络性能优化、网络资源分配与管理提供依据.本文分析了当前可用带宽测量的研究现状,并提出了适用于IPv6网络的可用带宽测量算法SR-SLoPS.该算法在使测试报文对网络正常业务流的影响减至最低,并保证测试路径唯一的基础上,利用发送端与接收端的速率差值实现对网络单向可用带宽进行测量.实验证明,该算法结果准确,网络开销小,收敛时间较短.     

CBERS-02卫星CCD与WFI的NDVI影响因子的分析与比较

CCD和WFI是CBERS-02星上可见光及近红外的载荷.主要探讨它们在植被监测中的应用潜力.比较分析了辐射定标、大气条件及观测几何等因素分别对CCD及WFI传感器观测的NDVI的影响.并分析比较了CCD与WFI红波段及近红外波段的光谱差异对它们NDVI的影响.分析结果表明辐射定标的影响最大,如果不进行辐射定标,NDVI值很难用于植被的监测,而且不同传感器之间的NDVI不具可比性;地表NDVI与TOA的NDVI值相差较大,TOA的NDVI值随着大气条件而改变;地物的非朗伯性及大气路径随观测几何的变化对NDVI值也有影响.CCD与WFI之间由于光谱差异,它们的NDVI值也不同,WFI的NDVI值普遍高于CCD的NDVI值,但两个传感器的地表NDVI值具有很好的线性相关关系.     

交叉敏感情况下多传感器系统的动态特性研究

讨论了具有交叉敏感的传感器组成的多传感器系统的动态特性及其对系统检测精度的影响. 提出了将该多传感器系统看作一个线性滤波器与一个无记忆非线性函数的串联系统, 即Wiener系统, 把后续的信息融合系统看作一个无记忆非线性函数与一个线性滤波器的串连, 即Hammerstein系统. 在静态标定的基础上, 用盲解卷积技术求得Hammerstein的线性滤波器系数矩阵. 针对盲解卷积技术复现信号幅值不确定性的缺点, 提出了一种根据逆滤波器系数矩阵与静态标定的线性矩阵的同一性校正滤波器系数矩阵的方法, 以获得多传感器系统的近似逆向动态模型, 提高了多传感器系统在实际检测过程中的检测精度, 降低了动态检测结果失真度, 满足了实际情况的需要. 最后的仿真结果表明, 输入信号频率接近采样频率1/10时, 用盲解卷积技术获得的幅值复现误差是未经过动态补偿的幅值复现误差的1/20, 是各传感器单独动态补偿后幅值复现误差的1/2, 快速性提高了2倍. 金属氧化物半导体甲烷传感器的动态补偿结果表明, 在温度阶跃响应下, 补偿后的甲烷检测误差小于补偿前的1/2, 因此这种方法拓宽了多传感器系统的带宽.     

面向GIC的巨磁阻电流传感器的特性研究

地磁暴引发的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)侵入高铁电气系统可能影响高铁的安全运行,为了对GIC进行监测,本文设计了一个基于巨磁阻(giant magnetoresistance,GMR)效应的电流传感装置.该电流传感器装置由一个量程100 A且配备磁通聚集器的GMR传感器构成.本文探讨了传感器与导线成极端偏转角和水平偏移两种情况下对测量精度的影响,通过理论推导和有限元方法(finite element method,FEM)仿真进行了分析.仿真结果表明:当水平偏移控制在16 mm内时,测量误差3.66%;当角度偏转控制在70°内时,测量差6.62%;相比无磁通聚集器的传感器,灵敏度提高了19.7倍;极端位置下,测量误差减小可达121倍.同时实验结果表明,该装置测量准确度97.2%,能够对GIC进行准确的监测.     

无线传感器网络最小中继节点布置问题的近似算法

为了消除传感器节点路由负载的不平衡,可在无线传感器网络中布置少量功能较强的中继节点作为路由节点,最小化中继节点数是其主要优化目标.文中证明了有界平面区域上的中继节点布置问题是P问题,但一般情况下的计算复杂度相当巨大.从中继节点布置问题的几何覆盖特征出发,提出了一种O(n~2 log n)时间的贪心近似算法,其中n为传感器节点数目.在该算法迭代过程的每一阶段,先从未被覆盖的传感器节点中选出一个关键节点,为了阻止孤立节点的产生,再按照"优先覆盖与关键节点距离较近的传感器节点"的原则来确定中继节点的位置.实验结果表明该算法可在很短的时间内生成一个接近最优的可行中继节点布置,且在中继节点布置的尺寸以及执行时间方面都要优于现有算法.     

基于单片机的工件零位偏差角度测量系统的设计

目前三棱形轴孔工件的零位偏差角度测量多采用手动找正,但手动找正存在劳动量大、精度低等诸多缺陷.针对该问题的不足提出了基于AT89C52单片机为核心的零位偏差角度自动测量系统的设计方案.将测得的角度值以无线传输的形式传送给数控端,并给出了系统的找正原理,以及软硬件的设计.测试结果表明,整个系统结构设计合理,各部分工作正常...     

基于Zigbee的煤矿无线数据采集系统设计与实现

根据煤矿环境的特点，提出了一种基于Zigbee技术的适用于煤矿巷道多参数采集的无线传感器网络检测系统。该系统利用多种传感器，通过无线传感器网络实现对井下环境及生产参数的实时监测和智能预警。采用RS-485通讯协议及硬件模块化，实现了传感器的灵活添加与监测计算机软件稳定性的增强。通过实验证明了该系统设计的可行性和良好的稳定性。     

低成本餐饮点菜终端无线解决方案

在分析无线餐饮点菜设备发展的基础上，给出了主题的应用背莆。硬件电路中选择了Integration公司低成本的IA4421芯片作为无线通信电路的主芯片，并设计了通信圉件程序。当多个无线餐饮点菜终端与主机通信时，通过简化Modbus协议使之应用于此半双工系统。实验证明，此无线解决方案稳定可靠，现场效果非常理想。     

基于Origin的风机风量测试数据处理研究

根据金川二矿主风机风量测试过程中遇到的风量测点不足、不能反映风机实际风量的问题,运用一元流体运动模型和流体在管道中速度分布规律的相关理论知识,结合Origin软件的曲线拟合功能,拟合出风硐内风速分布规律曲线,进而求出风硐风速及风机风量.经过工业验证符合实际在误差要求范围之内,具有工业应用价值,为风机风量测试提供了一种新...     

无线终端网络配置的图形用户界面设计与实现

根据目前宽带无线移动终端的发展所提出的新要求，针对用户较为关心的图形界面系统，提出并设计了一套基于ARMLinux嵌入式系统的网络配置的图形用户界面，旨在配置具有自主知识产权的IEEE802．11g无线网卡芯片。运行测试表明，该界面具有占用资源少、性能稳定可靠、便于移植等特点。     

基于多级编码的分布式信源编码

分布式信源编码是无线通信领域研究的新热点，本文阐述了分布式编码的基础理论，介绍了应用于分布式编码的LDPC编码方法和多级编码方案，最后提出一种基于多级编码的分布式编码方案，实验结果表明该方案在一定的信噪比下获得了较高的编码效率，灵活地控制了传输码率。     

基于S3C2410构建PDA数据采集节点系统

描述了以现代的无损检测技术为基础,以S3C2410为核心构建的PDA数据采集系统。该系统实现了无线网络节点的数据采集功能。在此基础上设计了一套PDA数据采集,其硬件结构由S3C2410、无线网络节点和通信模块等组成;系统软件分为驱动程序模块、通信协议模块等,可应用于高校的教室温度采集系统。     

RNA干扰靶向沉默COX 2基因对MG 63骨肉瘤细胞生物学特性的研究

目的 通过构建小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)降低MG 63骨肉瘤细胞环氧合酶 2(COX 2)基因的表达,并进一步研究其对MG 63骨肉瘤细胞增值、侵袭、迁移能力的影响及分子机制。方法 设计靶向干扰COX 2基因的siRNA,通过脂质体转染MG 63骨肉瘤细胞,使其抑制MG 63骨肉瘤细胞COX 2基因的表达,后采用噻唑蓝(MTT)比色法、Transwell小室实验研究其对MG 63骨肉瘤细胞增殖、侵袭、迁移能力的影响,采用RFQ PCR和Western blot分别从基因和蛋白的水平检测MG 63骨肉瘤细胞侵袭性相关因子基质金属酶(MMP 9)的表达及血管内皮生长因子(VEGF)的表达。结果 转染MG 63骨肉瘤细胞后,实验组与阴性对照组和空白对照组比较,通过RFQ PCR和Western blot检测COX 2基因表达降低约90%(P0.05),MTT检测MG 63骨肉瘤细胞增值能力明显受到抑制(P0.05),Transwell实验检测MG 63骨肉瘤细胞侵袭、迁移能力明显下降(P0.05),经RFQ PCR、Western blot检测侵袭性相关因子MMP 9和血管内皮生长因子VEGF的mRNA及蛋白表达降低(P0.05)。空白对照组和阴性对照组比较无明显变化,差异无统计学意义(P0.05)。结论 人MG 63骨肉瘤细胞COX 2基因被抑制后,MG 63骨肉瘤细胞增值、侵袭、迁移能力明显下降。     

悬索桥几何非线性及主缆受力分析

利用离散、节点平衡求解、系统平衡协调迭代的方法求得具有确定长度的缆索在荷载作用下的曲线形式，详细分析了缆索在荷载作用下的挠度及变形。然后将悬索桥分为两大子结构，即主缆柔性结构，及加劲梁、塔柱等劲性结构。在两大子结构间的耦合点建立平衡方程，进行直接迭代求解。文中并对目前较为常用的结构几何非线性求解法进行了深入的探讨。通过算例证明本文方法不仅计算简单，迭代自由度少，而且计算结果完全可以与精确解媲美，完全克服了非线性方程求解中解的飘移现象。     

隧道围岩施工监测及位移动态模拟分析

为了研究不同支护结构参数和不同开挖方法对围岩位移的影响，以百勺洋隧道为研究对象，通过现场实测、回归分析和数值模拟的技术手段，以大型非线性有限元软件ADINA为研究工具，建立有限元模型。通过改变锚杆支护相关参数和开挖方法，进行大量模拟运算。运算结果表明，随着锚杆长度的增加，地表点下沉量不断减小，隧道的底鼓幅度也逐渐减小，边墙的收敛量也逐渐减小；随着锚杆间距的增加，顶端最大下沉点的竖直方向沉降值增大，边墙收敛值也增大；开挖方法不同时，随着开挖步数的减少，地表下沉值增加，隧道底鼓现象也越明显。开挖步数越多，洞周收敛值越小。