基于培养创新素质的电子信息课程教改

从顺应电子信息产业的迅猛发展和新时代对电子信息人才的需求出发,将培养学生创新意识和创新能力作为教学目标.具体做法是:在教改过程中对电子信息类课程的教学内容与方法、教学形式和教学手段进行全面调整和改革,从"探究性学习改革"和实践性环节人手,强化创新素质教育,建立并完善创新实验教学手段和创新制作实验室,扎实开展创新思维和创新能力的培训工作,从而取得了显著的教学效果.     

工业控制WSN汇聚节点可靠性分析

为了确保应用于工业控制领域的无线传感器网络(WSN)可靠性,从工业控制领域典型WSN实时性和可靠性特点出发,考虑常见软故障的重发机制,选择汇聚节点的备件数和重发次数为特征量,在定性分析基础上建立可靠性泛函模型,定量分析了备件数与重发次数对可靠性的影响,运用Markov链及概率分析法建立重发次数与通信时间及能耗之间的量化...     

微尺度电动混合混沌反控制方法

针对被动式混沌微混合器受控性差且加工难度大等缺点,基于广义混沌同步理论,提出了一种运用混沌电场对微流控芯片有序层流流体进行主动混合的电动混沌反控制方法.该方法将Duffing混沌模型施加于微流控芯片混合室的壁面电极,结合微流控芯片微混合室建立控制模型,采用Rosenstein小数据量混沌评价法对流体混沌效果量化评价,进一步优化Duffing混沌反控制算法模型参数.对优化后的混合混沌反控制算法与传统正余弦控制算法进行性能分析.研究结果表明,优化后Duffing算法控制流体进入混沌状态的时间比传统正余弦算法提前了约27.3%,最大Lyapunov指数提高约25%,说明该方法有效地提高了微流控芯片微混合器的混沌混合效果.     

网络传输丢包率对温室WSN测控系统的影响

针对温室无线传感器网络(WSN)测控系统中数据包易丢失的问题,通过对温室中一对强耦合因子温度和湿度进行解耦,建立温度、湿度非耦合的多输入多输出数学模型.在分析含数据传输丢包与时延的温室无线传感网络测控系统结构基础上,根据网络控制系统指数稳定的相关理论,分析了温、湿度离散控制系统指数稳定条件.利用Matlab中LMI工具箱,对系统的指数稳定性进行定量判断,求出满足温室WSN测控系统指数稳定的可行性解,在确保温室WSN测控系统指数稳定的情况下分析得出最大允许丢包率,为创建稳定的温室WSN测控系统提供理论依据.     

多传感器多模型相互作用的数据关联方法

基于信息融合中的数据关联技术,在卡尔曼滤波基础上,结合相互作用多传感器多模型的概率数据互联算法,建立故障监测报警和现场传感器量测数据关联二者之间的关系,建立更具一般性的分布式传感器系统基础上的多传感器多模型,改进概率数据关联方法,以用于故障监测报警中相互作用的算法．并结合一个时变系统中空间位置传感器的故障诊断问题为例,运用多传感器多模型相互作用的数据关联方法进行仿真分析,研究此类故障判据的数据关联问题和数据关联算法的改进,研究表明相互作用多模型的概率数据互联改进方法不仅与有限维数的特定测量阈值相对应,而且直接针对故障模式,能够体现出动态模型的优点,可以与系统诊断知识相融合,为故障诊断的单步的、多步的、长期的预测预报提供依据．     

无线传感器网络q分类融合算法

针对大规模无线传感器网络信息传输量和节能要求,提出一种新的与空间事件相关的融合算法.新的融合算法在分簇路由协议LEACH基础上,构建了包含区域信息的q分类数据结构,使之能够完成对包含区域信息的数据分布查询任务.通过仿真对包含区域信息的q分类融合算法的数据传输量与精确度等指标进行计算分析,将其结果与简单结构LIST融合算法进行比较.结果表明包含区域信息的q分类融合算法在节省能量、平衡网络负载等方面效果明显,网络规模越大节能效果越好,在保证网络寿命的前提下可以得到尽量完善的整个网络数据及对应的区域信息,提高了获取的网络数据质量.     

PH值传感器的故障模式及其预报

分析了在线pH值传感器特性,探讨其在线使用中产生的主要故障类型及其模式,提出一种基于时间序列的故障诊断方法,在污水处理系统中应用时,可将系统故障预报准确率从60%～70%提高到95%以上,较好地解决了自动控制系统中故障信息互相关联带来的难题,也为相关控制系统的故障诊断及预测预报提供参考。     

基于粗糙集的温室无线传感网络节点故障诊断

针对系统资源有限、不适宜运行复杂故障诊断算法的问题,提出基于粗糙集的温室无线传感网络节点故障诊断方法.结合网络体系结构,以资源丰富的汇聚节点为中枢,在运行过程中在线判别其子节点故障征兆,通过简单地查故障诊断决策表的方法来诊断子节点故障类型;从系统的、模块化的角度构建的子节点故障征兆、故障类型具有相关性,在简化决策的同时也造成了决策表的冗余,运用粗糙集及其数据约简理论设计一致数据启发式子节点故障诊断约简算法来约简冗余,建立了更简洁的子节点故障诊断决策表.结果表明,基于粗糙集能够实现在线简便的故障诊断,并可节约子节点系统资源.     

基于GSM的室内无线传感器网络簇头节点

为了实现温室环境信息低功耗、低时延高效无线检测与控制,构建了三层次室内无线传感器网络系统,研制了在网络系统中较关键的具有远程和短距离无线通信功能的网络簇头节点.采用短距离无线通信CC2430模块和全球移动通信系统(GSM)GPRS模块设计网络簇头节点,并利用GSM网络内嵌的TCP/IP协议,设计基于Zigbee技术的无线收发功能程序和GSM网络传输控制功能程序.网络系统试运行表明,网络管理计算机可以随时获取被监测的温室温度等环境信息,与一般无线传感器网络相比,信息传输能耗低、时延小响应快,实现了无线传感器节点和远程管理计算机之间的信息高效无线传输.     

基于阶梯式拓扑结构的WSN半动态路由算法

针对全动态路由算法随着网络规模的增大其拓扑管理能耗剧增的不足,提出一种半动态路由算法.该算法创建了以簇为基本单元的阶梯式网络拓扑模型,根据无线信道传输模型确定簇的覆盖并建立簇到基站的多跳梯度场,在梯度场中采用有序、定向的数据传送方式,实现信息以链路最短的距离向基站汇聚,并在簇内创建了一套簇头轮转机制,以实现簇内能耗平衡.对该算法能耗的定量分析和具体场景的仿真结果表明,该算法大大减少了拓扑管理和数据传送过程中的通信能耗,尤其是随着网络规模的增大,与LEACH算法相比具有明显的节能效果.