新型电容传感器结构的设计

提出了一种采用变间距差动式电容结构设计的电容压力传感器,并详细讨论了弹性体厚度的理论计算和版图的设计,此种传感器是用业测量近海海水深度和浪高,并由此得到潮汐的变化的。这种差动式结构是利用压力作用在可动电极上,在微机械加工的过程中,采用某种连接,大大提高了传感器的灵敏度和测量精度。     

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。     

能耗均衡的非均匀分簇多跳路由协议

针对无线传感器网络能耗不均衡的问题, 提出一种非均匀分簇多跳路由协议ECBUC(Energy Consumption Balanced Unequal Clustering)。在簇首预选阶段引入能量因子, 使高能量节点参选的可能性增大; 分簇阶段通过竞争算法将网络划分为面积不均等的簇, 从而改善无线传感器网络的“热区冶问题; 在簇间路通过形成阶段给
出综合考虑中间节点的相对位置和剩余能量的评价指标, 协调了簇间通信的代价和网络的能量分布。经过仿真实验, ECBUC 协议可有效地均衡网络能耗, 与EEUC(Energy Efficient Uneven Clustering)协议相比, 使网络的生命周期平均延长了22. 29%, 提升了网络性能。     

NiTi形状记忆合金振动感知与主动控振研究

分析了复合于基体材料或嵌入机械结构中的ＮｉＴｉ丝对动、静应变的感知性能，基于ＮｉＴｉ形状记忆合金的振动感知和驱动特性，实现了机械系统振动的智能化控制，建立起机械系统的动力学模型。基于机械系统参数时变的特点，应用时频分析方法很好地描述了机械系统非平稳振动响应的过程，结果表明，ＮｉＴｉ形状记忆合金可灵敏地感知动、静应变，并可迅速作出反应，有效控制振动。     

非接触性动态位移测试方法的研发及应用验证

基于Hough变换圆检测原理研发了非接触性动态位移测试方法,采用振动台进行了应用验证.结果表明,Hough变换具有良好的圆检测效果.图像计算效率与角度、半径的检测步长的选取相关;选取较大半径检测步长时,图像处理速度将大幅提高;选取较大角度检测步长时,图像处理速度提高并不显著.通过不同试验验证了自行研发的非接触性位移测试方法在不同频率正弦波输入、图像中不同半径标靶圆及相机-标靶不同物像空间距离特性条件下均具有良好的识别效果.工程实用角度,非接触性位移测试方法可以同时捕捉多个测点的位移及有效解决测试量程受限的问题,并可避免由于接触对被测体产生的干扰.     

便携式TSP采样器的设计

应市场需求设计了一款便携式TSP采样器,该采样器采用增强型51内核的单片机STCl2C5A60S2作为控制器,定制段式大屏幕液晶显示,24位模数转换芯片HX711与差压传感器M1210配合检测流量．并利用流量偏差信号控制抽气泵,实现自动恒流采样。经使用,证明该采样器具有功能强、操作简单、便于携带、性能稳定的特点。     

基于五次B样条的子区间法

重构细分划了时域,细分划拓展了0次B样条醒的定义,对高次B样条的递推式进行了拓展,获得了细分划拓展的均匀分划的分段式五次B样条函数,因而拓展了展开定理,构造了五次B样条基函数．该基函数与现有的五次B样奈基函数相比,表征的物理概念更清晰和简洁．基于五次B样条基函数,提出和推导了结构动力响应研究中的位移元子区间法和子区间法的嵌套方法递推格式．通过精度比较,得出子区间法的嵌套方法要优越于位移元子区间法．     

基于神经网络的传感器故障监测与诊断方法研究

提出了一种基于神经网络的传感器故障监测与诊断的新方法。该方法先用BP网络的预测输出和传感器实际输出之差来判断传感器是否发生了故障，然后用函数型连接神经网络模拟传感器的输出特性函数，通过计算神经元连接权值的变化，确定传感器哪个输出特性参数发生了变化，最终推断传感器发生了哪一类故障。该方法的特点是只需要知道一个传感器的信息。电阻应变式力传感器故障诊断实验结果证明了该方法的实用性，为传感器故障监测与诊断提供了一条新途径。     

抵御无线传感器网络中的重放攻击

分析当前无线传感器网络中抵御拒绝服务攻击的各种方案,分别存在安全性不强、误差较大、能耗较高,以及内存需求较大等问题。这些方案不适合安全性要求较高但资源严格受限的传感器节点。提出一种轻量注册认证算法,该算法采用移位加密技术,通过＂注册-查询＂机制,抵御重放攻击,确保网络的基本安全。通过仿真实验,证实该算法在存在较多恶意节点情况下,仍具有较高的认证率和数据新鲜性,并与其它方案在网络能耗方面进行对比,也显示出明显的优势。     

分簇及局部优化的无线传感器网络拓扑控制算法

为保证网络连通性和覆盖度的情况下,尽量合理、高效地使用网络能量,延长网络生命周期,提出一种基于分簇和局部优化的拓扑控制(cluster and local optimization topology control,CLTC)算法.基于树型网络模型,利用分簇思想将网络分割为不同的簇,簇内运用最小生成树算法,确定邻居节点关系,降低节点通信碰撞;簇间通过簇头连接,形成优化的骨干网络拓扑.仿真实验表明,运行CLTC算法,构建网络拓扑结构快速,通信开销小,可以有效降低节点平均能耗,延长网络周期.