基于VNS-GA的PID和互补滤波控制的自平衡车姿态解算

自平衡车的姿态主要靠传感器来感知,通过传感器感知的角速度和加速度数据自动调整自平衡车的姿态角,从而维持其平衡.采用三轴陀螺仪和三轴加速度计分别采集自平衡车的角速度和加速度,通过互补滤波方法,对2种传感器采集到的数据进行融合,降低噪声和误差;然后,采用本文提出的融合变邻域搜索的遗传算法(VNS-GA)对PID控制器的3个参数进行寻优,从而对互补滤波方法获得的角度进行自适应调整,最终得到较精确的姿态角.为了验证基于VNS-GA的PID控制方法的性能,分别使用基于GA的PID控制方法和基于VNS-GA的PID控制方法来解算自平衡车的姿态角.实验结果表明:基于VNS-GA的PID控制方法得到的姿态角更接近于真实值,性能更好.     

基于块的索引图像认证水印算法

根据索引图像的特点,结合新颖的样本选取方法提出了一种有效的彩色图像认证水印方法.水印嵌入器在不改变原始图像调色板的基础上,将水印嵌入到图像像素值对应的灰度排名中.水印信号为利用混沌序列生成的二值图像,水印的嵌入位置由密钥和8×8块中的32个像素共同决定,具有非常好的安全性;水印的提取和图像认证不需要原始图像.实验表明:该方法嵌入的水印不可见性好,对JPEG压缩、图像剪切和图像变换等处理具有很好的易碎性,适合于图像的区域认证和完整性验证.     

改进k均值聚类算法在网络入侵检测中的应用研究

针对k-means算法事先必须获知聚类数目以及难以确定初始中心的缺点, 提出了一种改进的k-means聚类算法.改进后的算法首先使用了复合形和粒子群算法来选取聚类的初始中心点,然后使用k-means算法快速收敛获取聚类结果.实验表明:把改进后的算法用于网络入侵检测系统中,可以提高不需指导的异常检测的检测率,降低误检率.     

留数理论在积分计算中的应用

利用留数理论探讨了分析学中几类反常积分值的一般计算问题,并利用分析技巧得到了它们的一般计算公式,进而更为简捷地解决了分析学中一些典型实积分的计算问题。     

R^N中一类Schrodinger方程非平凡解的存在性

研究了一类非线性Schrodinger方程-△x＋V（x）u=f（u）,x∈R^N,在H^1（R^N）中非平凡凡存在性,其中N≥3,位势V（x）是R^N上的连续函数,并且存在V0＞0,使得对 x∈R^N,都有V（x）≥V0＞0     

压缩感知A*OMP重构算法的并行化与GPU加速实现

针对压缩感知系统实时应用的需要,探讨了A*OMP算法的并行设计及基于GPU的加速方法.将耗时长的矩阵逆运算转化为可并行的矩阵/向量操作,并结合算法本身的关联特性,进一步采用迭代法实现以降低其计算复杂度.利用GPU高效的并行运算能力,将算法中可并行的矩阵/向量计算映射到GPU上并行执行,在面向Matlab的Jacket软件平台上对整体串行算法进行了并行化的设计与实现.在NVIDIA Tesla K20Xm GPU和Intel(R)E5-2650 CPU上进行了测试,实验结果表明:对比CPU平台的串行实现,基于GPU的A*OMP算法整体上可获得约40倍的加速,实现了在保持系统较高重构质量的同时能有效降低计算时间,较好地满足了系统实时性的需要.     

聚合物压力拖拽流的有限元分析及数值计算

使用基于Navier-Stock方程的牛顿流体模型对压力拖拽流下的低剪切速率聚合物流体进行了数学建模,利用有限元法对计算区域进行网格离散,并采用插值函数得到了流体连续性方程与运动方程的权函数.通过设定网格结点数据、结点坐标及相关边界条件,建立了流变模型的有限元总体方程.其计算结果通过Tecplot软件后处理得到平板间流体流动的速度及压力分布,数值计算结果表明:速度分布在复合条件作用下与在两种边界条件单独作用下完全相等,且压力分布也符合边界条件设定,证明了其求解的正确性;通过更改网格划分及设定方式,此方法亦可用于其他形状规则的牛顿流体二维流变模型有限元分析.     

基于SDN的数据中心网络流量调度机制的设计与实现

针对SA算法中未考虑当前网络链路带宽资源引起的流冲突问题以及GFF算法中未考虑流带宽需求变化引起带宽资源分配不合理问题,提出了基于模拟退火遗传算法的按需自适应(SAGA-AO)流量调度机制.该机制首先依据流带宽需求变化筛选出网络中需要调度的流,然后利用模拟退火遗传算法(SAGA)根据当前链路带宽资源状况对需要调度的流进行全局调度路径搜索.仿真结果表明:SAGA-AO算法在大多数通信模型下平均对分带宽高于SA和GFF算法.     

改进的二进制防碰撞识别算法及其FPGA仿真实现

对RFID系统中的多标签防碰撞问题进行了研究,在3种经典的确定性防碰撞算法的基础上,提出了改进的二进制防碰撞识别算法.为了降低数据传输量,改进算法采用阅读器前缀查询和标签后缀应答相结合的方式;为了降低查询次数,查询算法针对不同数量的碰撞位采用不同的处理方式.对4种算法进行了Matlab仿真和Spartan6硬件平台实现,实验结果表明:改进算法较3种经典算法具有较高的识别效率和较低的数据传输量.     

数据中心间网络中保证带宽的基于OpenFlow路径规划（英文）

为了实时满足依托于数据中心间网络(IDN)的云服务在不同时间尺度的不同带宽需求,提出了一个基于OpenFlow的保证带宽路径规划(OPPBG)策略.当一个流到达时,OPPBG采集实时网络链路状态,生成一个满足带宽需求的虚拟拓扑,并通过基于OpenF low的软件定义网络(SDN)平台为该流规划出一条优化路径.仿真结果表明:与采用传统路径规划策略的IDN相比,基于OPPBG的IDN能够在保证带宽的同时,实现低丢包率和较高的带宽利用率.