基于WIMAX网络的IEEE802.16e PSC TypeⅡ休眠机制

针对宽带移动通信中移动站短时间休眠带来的能量效率下降问题,研究IEEE 802.16e休眠模式的节能机制.为了保证实时性的同时降低能量消耗,提出一种动态调整时间门限的方案,通过设立动态检测时间并启发式调整休眠时间建立的休眠模式的马尔可夫链分析模型,分析该方案对能量效率和数据包延时的影响.通过NS2仿真验证所提动态算法比标准中的能量效率获得明显提高.     

基于优先级的无线局域网能量节省机制

IEEE 802.11系列无线局域网为具有能量节省需求的终端提供了基于休眠的能量节省机制。根据是否具有能量节省需求,终端可分为应用该机制的终端(休眠终端)和不应用该机制的终端(普通终端)两类。普通终端与休眠终端间的信道竞争对休眠终端的能量节省效果具有重要的影响。该文提出了一种基于优先级的能量节省机制。该机制基于IEEE 802.11e协议,通过为休眠终端和普通终端设置不同的竞争退避窗口来提升休眠终端的信道竞争能力,从而达到优先级差分。分析和仿真结果表明该机制可以有效地提升休眠终端的能量节省效果。     

一种基于幂函数增长的IEEE 802.16e休眠算法

为了减少移动站点的功率消耗,降低服务基站空中资源的使用,IEEE 802.16e引入了休眠模式,移动站点在与服务基站协商后进入休眠周期并暂时终止业务服务.提出了一种统一的休眠模式增长模型,通过增长因子a调节休眠间隔的变化趋势,满足不同业务的服务质量要求.重点分析了a0时不同休眠间隔增长算法在平均能量消耗与平均等待时间上的性能表现.实验结果表明当a取1.2时,幂函数休眠算法取得了最好的能耗表现,比指数增长算法降低了约11%的能耗,同时减少了近55%的平均等待时间.     

一种改进的基于图像分割的立体匹配算法硏究

针对立体匹配中在低纹理及遮挡区域容易导致误匹配的问题,提出一种改进的基于图像分割的立体匹配算法.首先,采用自适应多边形窗口来对左右图像进行初始匹配,同时通过左右一致性检测得到可靠匹配点;然后根据颜色信息将图像分割为不同区域,运用得到的可靠点计算不同区域的视差模板;将得到的模板结果作为视差估计和能量函数的参考项构造能量函数,使用树形动态规划最小化能量函数计算最优视差.将该算法应用于标准库进行实验,结果表明该算法能够有效地匹配图像,具有较高的匹配精度.     

一种考虑休眠模式的IEEE 802.15.4 MAC协议Markov分析模型

为了有效描述启用休眠模式的IEEE 802.15.4 MAC协议,提出一种考虑休眠模式的IEEE 802.15.4时隙CSMA/CA算法Markov分析模型.分析了协议参数对吞吐量和功率消耗的影响,其中特别考虑了占空比和非饱和负载的影响.并且讨论了模型参数数值结果.结果表明,分析模型给出的理论分析结果与仿真结果较吻合,且该模型可用于描述休眠模式对IEEE 802.15.4协议性能所产生的影响.     

Femtocell基站休眠机制研究

Femtocell基站是解决蜂窝覆盖问题的一种有效途径,然而Femtocell基站大能耗已成为一个紧迫的问题。分析了Femtocell基站传统的固定周期休眠机制算法,提出了两种改进的自适应休眠机制。其设计思想分别为:改进方案A通过引入休眠周期因子改变增长倍数,动态调整休眠周期;改进方案B通过上一次休眠周期状态的阶数来确定初始休眠的间隔时间,降低休眠模式下的能量消耗。并对两种改进的休眠方案进行Markov分析和Matlab仿真,结果表明,两种改进休眠方案均有比较大的能量改善,改进方案A比较适应环境变化小、通话率高的单基站通信;改进方案B能在通话率波动比较大的范围内保持良好性能,且性能最好,适应多基站协作的通信。     

一种有效的传感器网络区域查询算法

近年来,无线传感器网络基于事件查询的算法引起很多国内外学者的关注,也因而产生了不少的相关算法,它们大多主要体现在节点移动上。本文主要分析了现有的窗口查询算法的优缺点,针对当窗口中某个查询节点没有被收集而造成的空洞现象进行处理,以及在选择下一查询节点时考虑能量与距离的因素,提出新算法EQA(effective area query algorithm)。通过对算法进行仿真与分析,并与IWQE和ESA算法进行对比,结果显示新算法在网络耗能、查询质量、网络生命周期等方面都得到提高。     

移动窗口域的VDO爆震燃烧识别扩展算法

Siemens VDO爆震识别算法广泛应用于汽油机爆震燃烧诊断,但对于发生在缸压峰值前的爆震循环,其在缸压下降沿确定爆震计算窗口的思想在一定程度上影响了爆震识别及评价的准确性。在VDO算法基础上提出了一种基于移动窗口域爆震识别算法,引入爆震窗口和参考窗口高频累积能量最大差值,利用在指定K区域内移动的参考窗口和爆震窗口,准确识别出爆震计算始点,使爆震窗口包含更多爆震能量,并用此时的爆震窗口和参考窗口累积能量之比作为爆震因子。结果表明:移动窗口域算法的爆震计算始点比VDO算法爆震计算始点提前,呈现更多的爆震能量信息,能弥补对发生在缸压峰值前的爆震事件的漏判。     

一种新的基于增加ONU-BSs间保护时隙的节能算法

文中提出一种同时增加无线网络前端和光网络后端的节能算法.该算法在光网络后端通过增加保护间隙来避免没有或有很少流量要传输的ONU-BSs排队于OLT,使ONU-BSs有更多的时间进行休眠;在无线网络前端,不活跃的SSs或者有很少流量传输的SSs将会从运行状态转换成休眠状态来节省功率消耗.在给定的包延迟状态下,仿真结果表明,文中所提算法能够有效地减少能量消耗.     

基于流量自适应的S-MAC协议的优化

S-MAC（sensor-MAC）是经典的基于竞争的无线传感器网络MAC层协议.协议采用固定占空比的侦听、休眠机制,节点拥有相同的竞争窗口值,很符合无线传感器网络对MAC层协议节能、简单的要求;然而,固定的占空比和竞争窗口使S-MAC无法适应网络流量的变化.文中引入队列信息,依此判定网络流量的大小,对S-MAC协议进行优化.当流量大时,通过修改休眠时间来调整占空比.同时引入竞争窗口调节算法,以减小流量大时发生碰撞的概率,提高效率.通过NS2仿真证明在网络流量大时,优化的协议在性能上得到了提升.     

基于SRFFT算法的快速小波变换谐波检测法

为快速准确的提取谐波分量及克服传统的FFT方法无时域局部性的缺点,提出一种基于复序列加窗插值分裂基快速傅里叶变换算法(SRFFT)的快速小波变换谐波检测法,以便准确快速的提取谐波.该方法采用凯瑟窗函数作为窗函数,通过改变β值和采样点数在主瓣宽度与旁瓣衰减之间进行选择;运用SRFFT算法、Mallat算法以及离散小波变换(DWT)算法对信号进行快速分解及重建.模拟分析结果表明,该方法运算精度很高,可以快速准确的提取谐波信号参数.     

非平稳噪声环境下LFMCW信号恒虚警检测算法研究

为了提高电子侦查系统中对非平稳噪声环境下线性调频连续波信号的实时检测能力,提出了一种对信号进行分段检测的低复杂度算法.根据假定最大调频斜率设定窗函数宽度,将截获信号均匀分割为多个序列,在每个时间序列内建立短时谐波模型,并采用多个正交窗函数对信号进行加权离散傅里叶变换.在此基础上,推导出符合F分布的检测模型.该模型与噪声功率无关,因此检测前无需统计噪声功率,可对非平稳噪声环境下的信号进行恒虚警率检测.仿真分析了影响该算法性能的参数,通过与单窗口检测算法对比,验证了该算法在非平稳噪声环境下优良的检测性能.      

具有双重时间窗约束的作业车间调度算法

为解决实际生产调度中等待时间受限引起的工件加工时间窗约束和设备能力有限引起的机器可加工时间窗约束,以工件完工率最大为优化目标,建立了具有双重时间窗约束的作业车间调度模型,提出了求解该模型的基于启发式规则的禁忌搜索算法。在分析优化目标与约束条件关系的基础上,提出了工件选择和机器分配的启发式规则,并利用启发性规则生成初始调度方案;设计具有块邻域结构的禁忌搜索算法,减小了邻域规模,通过迭代优化最终获得较优的调度方案。选择多种不同规模的算例与传统算法进行对比分析,实验结果表明了所提算法的可行性和有效性。     

基于离散功率空间的定步长认知无线网络功率控制算法

针对现有认知无线网络功率控制算法在离散功率空间内无法收敛的问题,提出一种定步长功率控制算法。在离散功率空间内,将认知用户的目标信干扰比 （signal to interference plus noise ratio,SINR）由具体的目标数值扩展为目标窗口。为了最大化系统容量,在满足系统约束条件的前提下,建立了滑动窗口机制。通过认知用户总干扰与干扰温度域上下限的比较,动态调整中值SINR,从而实现目标窗口的滑动。对于确定的目标窗口,采用定步长迭代算法进行发射功率的调整。仿真实验表明,算法达到了预期效果,并取得与最优算法相近的系统性能。     

数据采集中延长WSN生存周期的研究与实现

无线传感器网络的生存周期将直接影响其在物联网中的应用价值,针对该问题进行了深入研究,最终实现生存周期的有效延长.通过组建简单稳定路由,为MAC层提供鲁棒通信路径的基础,从低功耗和减少数据包冲突概率两个角度出发,设计了周期性唤醒机制和FHPR算法.周期性唤醒机制使节点可以长期处于超低功耗状态;FHPR算法包括跳频列表和数据包重组机制两部分,前者有效减少冲突概率,后者在减少冲突概率的同时有效降低功耗.实验结果表明:由自主研发的节点组建成的无线传感器网络可以稳定运行,生存周期被有效延长.     

设置新风系统与开窗换气的空调能耗对比研究

为研究供冷、采暖两季采用开窗和设置新风系统为房间引入新风的能耗差异,以长沙某房间为模型,计算了三种不同形式的外窗在室外有风、无风状态下的开窗换气能耗;并与设置机械新风系统(有、无热回收)提供新风的能耗进行了对比分析。结果表明:在保证室内新风需求量的前提下,采用有热回收新风系统的能耗最低,无热回收新风系统的能耗次之,开窗换气的能耗最高;该结论在室外有风还是无风情况下都成立。通过对三种形式外窗开窗换气能耗的比较,发现推拉窗开窗能耗比悬窗和平开窗能耗要小。因此在长沙地区不适合采用开窗换气的方式为房间提供新风,应设置机械新风系统;若在没有条件安装新风系统的情况下,外窗形式则优先考虑推拉窗。     

水轮发电机送出热风供暖冷却系统通风分析

为了降低水力发电厂厂房采暖工程的初投资和减少电热采暖所需的电能，某水力发电厂在发电机水冷式空气冷却器旁开设热风窗，在冬季远行时送出热风用于本厂房供暖。为了分析开设热风窗后对通风冷却的影响，本文用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术，对其水轮发电机通风冷却系统进行了分析，认为开设热风窗后，不会对转子和静子发热体的通风冷却带来不利影响。     

基于改进模式搜索算法的天然气管网运行优化

输气管网稳态能耗数学模型是一个具有非线性约束条件、多维的、非凸的最优化问题,需要优化各节点的压力和流量使得压缩机功耗最小或经营效益最大。为了提高求解效率,提出管道流动方程约束的松弛处理方法,扩大最优问题解的可行域。对传统的模式搜索算法中的探测移动策略进行改进,允许搜索空间的大小反复变化,可以随机选择不同维的元素同时变化,提高局部寻优效率。结合粒子群算法,允许每代进化的粒子根据自身经验和社会知识在可行域内飞行。仿真结果表明:对于输气管网的非线性优化模型,在相同的初始条件和计算精度下,改进模式搜索算法可以在全局范围内寻找最优解,增强了模式搜索算法的智能性;求解结果优于传统的单纯形算法和积极集算法的结果。     

蒙古包现状分析与窗户节能改造研究

以内蒙古地区的蒙古包建筑为研究对象,采用实地调研、实验测量和建筑能耗模拟软件DeST-h的仿真模拟相结合的方法,从自然采光和建筑供暖能耗两方面分析蒙古包的现状,并研究窗地比和窗户材质对蒙古包的供暖能耗的影响。结果表明,蒙古包的供暖能耗随窗地比的增大而减小,在窗户节能改造中宜采用大窗地比,在窗地比最大为0.0482时,采暖季热负荷指标相比传统蒙古包降低0.73 W?m-2;选取蒙古包窗户材质时,要综合考虑窗户的传热系数、遮阳系数SC值和太阳能得热系数SHGC等参数,在本文研究中高透低辐射玻璃的供暖能耗最小,相比采用普通6 mm单玻璃的传统蒙古包节省6.64 kW?h?m-2能耗,降低1.38 W?m-2热负荷指标。