新型传感器及其应用

<正>人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人自身的感觉器官,在研究自然现象和生产活动中就远远不够。为弥补感觉器官的不足,就需要借助传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。     

基于能量和距离的非均匀分簇路由算法

为了提高无线传感器网络的能量效率,提出一种非均匀分簇ONCH-LEACH节能算法。算法引入最优簇头数思想,改进簇头选举概率公式。在综合考虑节点能量、距离、覆盖率的基础上,改进簇头选举阈值公式。根据不同场景的需求,动态引入加权因子。数据传输阶段,提出新的数据分发机制,综合考虑数据量和节点与基站间的距离以及节点的剩余能量,根据路由代价函数选出最优中继节点进行多跳数据传输,从而降低能量消耗。仿真实验表明,所提出的算法能够有效节省网络能耗,延长网络生命周期。     

基于多传感器信息融合的智能仪表研究

针对智能仪表多传感器系统中存在的信息处理复杂、不可靠等问题,提出了利用智能仪表中的多传感器信息资源,融合多传感器信息,提高智能仪表检测精度和可靠性的方法。结合矿井瓦斯监测、井下煤的自燃监测等实例,介绍了智能仪表中多传感器信息融合的模式,以及智能仪表研究设计中应注意的问题。将多传感器信息融合技术应用于智能仪表之中,可大大提高智能仪器仪表的精度、可靠性和容错能力。     

一种无线传感器网络的数据包编码加密算法设计

为了提高无线传感器网络的生命周期,利用基本算术指令的运算,提出一种无线传感器网络的数据包编码加密的算法.此算法利用非线性随机异或操作,对无线传感器网络中传递的数据包进行加密.试验结果表明,减小无线传感器网络加密算法的复杂度,可以明显降低无线传感器网络的能量消耗.同时提出的数据包编码加密算法可以明显降低无线传感器网络的能量消耗,有利于无线传感器网络生命周期的延长.相比于现有的公共或对称钥匙方案,所提出的方法更加节能更有效.     

传感器网络数据流异常数据检测与修正

提出一种通用于传感器网络应用的数据流异常时空综合检测与修正的方法,将基于小波的时域滤噪方法与基于BP神经网络的空域数据融合相结合,并在此基础上提出了基于小波尺度的异常检测与修正方法,通过时间阈值确定数据融合所采用的时间窗口．利用小波变换的时分和频分特性,将异常检测与修正和异常数据持续时间相联系,通过多传感器数据融合的结果对传感器网络异常数据进行修正,从而剔除传感器网络中的异常数据。     

粒子滤波融合跟踪方法

针对Kalman滤波不能处理多传感器量测信息融合中的非线性问题,提出了一种基于粒子滤波方法的融合跟踪算法.通过对量测方程的非线性分析,利用粒子滤波器计算目标状态估计值,通过线性迭代的方式得到系统的最优估计.仿真结果表明,与采用Kalman滤波的方法相比,该算法具有更高的估计精度和更少的计算量.相比于单传感器,减少了量测信息的模糊性,提高了资源的利用率.     

MUSIC算法结合小生境遗传算法的电磁矢量传感器波达方向估计

当最大似然估计法和MUSIC算法求解矢量传感器阵列问题时,存在多维谱峰搜索的困难。采用一种小生境遗传算法用于矢量传感器阵列的MUSIC算法的多谱峰搜索。通过实验仿真,验证了小生境算法的有效性。仿真结果表明,基于遗传算法的MUSIC算法得到的角度估计均方根偏差性能比ESPRIT算法要差,而在均方根标准方差方面,基于遗传算法的MUSIC算法则比ESPRIT算法要好。     

基于协处理器的无线传感器网络MAC设计

提出了一种基于协处理器的媒介访问控制(MAC)体系结构.将不同MAC协议的信道争用机制映射为协处理器内部的软件程序.其特点是兼容IEEE802.15.4协议,利用可编程协处理器增强MAC的可重用性,能支持自适应睡眠媒介访问挖制(S-MAC)、超时媒介访问控制(T-MAC)等无线传感器网络MAC协议.阐述了基于协处理器实现避免冲突的载波侦听多路访问(CSMA-CA)算法、S-MAC和T-MAC协议的方法.并在此基础上分析了CSMA-CA算法的软件时延.在现场可编程门阵列(FPGA)上实现整个MAC,实际测试结果表明:该MAC支持多协议,数据传输速率达20～250 Kbit/s,适应IEEE802.15.4协议要求.面积仅为30 567个等效门.     

CCD精密测量系统及其数字信号处理

介绍了ＣＣＤ精密测量系统中的信号采集和处理的工作原理,阐述了测量系统和数字信号处理芯片（ＤＳＰ芯片）在系统中的工作原理,同时还介绍了测量系统的软件工作过程。文中概要介绍了ＣＣＤ器件的工作原理和ＣＣＤ器件用于测量中的特点。通过本文,我们可以了解到ＣＣＤ精密测量系统中ＤＳＰ芯片的作用。     

永磁同步电机无位置传感估测的参数扰动校正

为克服宽速变负载运行工况下温度及磁饱和引起的电机参数扰动对永磁同步电机磁链观测器无位置传感器算法辨识精度的影响,实现高性能的矢量控制,首先建立磁链观测器无位置传感器算法位置角估测误差与定子电阻、电感扰动量的解析关系,然后提出一种提高位置角估测精度的d轴电流补偿策略,最后结合电流补偿策略与在线参数辨识算法对无位置传感估测位置角进行扰动校正。试验结果表明,基于本校正策略的无位置传感估测改进算法,在电机参数扰动条件下的位置辨识精度提高了60%以上,并可在宽速变负载运行工况下保持9°以内的偏差。本策略在宽速变负载运行工况下的磁链观测器无位置传感器算法中具有一定的应用价值。