改进粒子滤波与均值漂移特征融合的目标跟踪

针对复杂场景下目标因光照变化、部分遮挡以及相似颜色区域影响的稳定跟踪问题,提出一种改进粒子滤波与均值漂移(MeanShift)特征融合的目标跟踪方法。样本粒子在多次更新迭代后,无限逼近目标的后验概率分布。采取自适应融合策略将颜色与轮廓特征相融合,在重采样之前将核函数进行加权调整。与经典MeanShift算法和粒子滤波算法进行对比,实验结果表明,该方法在处理目标跟踪过程中受光照、遮挡与相似颜色等影响时,跟踪效果最佳。

基于改进麻雀算法的无线传感器网络覆盖优化研究

针对基本麻雀搜索算法在无线传感器网络覆盖问题中收敛速度较慢、容易陷入局部最优等问题,提出了一个基于改进麻雀算法的优化方案。首先,利用Sobol序列和无限次折叠的ICMIC混沌映射对种群进行初始化,增加了种群遍历性和多样性,为算法的全局寻优奠定了基础。其次,引入混沌映射因子的正余弦算法策略,增强了探索者探索未知区域的能力,提高了算法的全局搜索性能。再次,利用混合变异策略加快算法收敛速度,并改善算法跳出局部最优的能力。最后,将提出的改进麻雀算法应用到无线传感器网络覆盖优化问题中进行仿真实验。仿真结果表明,提出的改进算法相比基本麻雀算法将网络节点的覆盖率提高了7%,同时增强了网络的整体性能,并具有实用性、稳定性和鲁棒性。

基于模糊控制的自动泊车的研究

针对模糊控制算法在自动泊车技术中的应用,提出了基于模糊控制和自动泊车的运动学模型,建立精简模糊规则库,设计模糊控制器模型,并使用学习算法对模糊控制器的参数进行优化,实现了自动泊车的最优的控制。利用MATLAB软件建立模糊控制器模型,进行了仿真对比验证。结果表明,通过学习算法优化的模糊控制器能够较好地实现自动泊车,并且具有自学习能力,大幅缩短了泊车时间。

高精度超声波测距系统的设计

针对超声波测距系统补偿方案单一,不能在恶劣环境下实现超声波高精度测距的缺陷,文中设计了两种标准挡板,利用标准挡板方法实现高精度超声波测距。首先分别测量单位距离的传播时间和待测距离的传播的时间,然后根据两个时间的比值就能够得出准确距离。实验结果表明,文中设计的测距系统能够实现恶劣环境下的高精度测距。

基于嵌入式的智能热能表系统设计

为解决因生活供暖按面积计费方式而导致的费用不直观、供暖设备不可控的问题,设计了一种对采暖设施中的热耗进行准确计量及计费的智能型热能表。主控模块采用STM32F407芯片,将采集到的流量和温度数据进行处理并计算得出供热热能,实现了人机交互、外部通信、数据存储等功能。采用IC卡识别电路和电磁阀控制电路,完成热能表的预付费功能。通过对热能仪表计量误差的深入分析,优化了信号测量电路及数据处理方法,增加了温度曲线修正和非定常K系数的修正,进而提高了热能计量的准确度。试验结果表明,该热能表系统可实现对用户实际采暖的准确计量。

基于DSP的LFMCW雷达信号处理技术研究

调频连续波(FMCW)雷达在目标测量系统中有着广泛的应用,而雷达信号的处理是决定测量精确度的关键。本研究设计了一款基于DSP的线性调频连续波(LFMCW)雷达信号处理系统,采用经过三角波调制的LFMCW雷达信号作为发射信号,来实现目标距离及速度的测量。介绍了LFMCW雷达的基本结构,分析了实现目标测量的原理,解决了在信号处理过程中,仅采用快速傅里叶变换(FFT)算法而存在的频率分辨率与计算时间的矛盾,提高系统的测量效率。重点研究了雷达信号处理系统的处理算法——FFT和线性调频Z变换(CZT)的联合算法(FFT/CZT联合算法),同时对FFT/CZT联合算法也进行了MATLAB仿真分析。分析结果表明,FFT/CZT联合算法可以显著地提高雷达信号处理的效率和精度。

电波流速仪信号处理技术研究

为了解决水情复杂情况下流速测量的复杂性和准确性问题,设计了一款非接触式电波流速仪。能实现水面流速快速准确的测量。本设计应用雷达传感器接收发送电磁波,计算合成频率差(称为雷达中频信号)。通过对雷达中频信号进行硬件滤波和软件数字滤波消除杂波干扰。再由谱估计法提取雷达中频信号频率。最后根据雷达中频信号与水面流速的关系实现对水面流速精确的测量。该设计经过实地测试,仪器运行良好能够准确地测量水面流速。充分证明了系统可行性和稳定性,说明该仪器能够达到设计要求。

振弦式传感器测频技术的研究

根据振弦式传感器的工作原理,提出了一种以LM3S6965为控制核心的振弦式传感器测频的新方法.利用LM3S6965内部16位定时计数功能完成激励信号的输出和频率信号的测量,并对所测结果进行温度补偿来降低传感器所处环境温度对频率测量的影响,同时采用等精度测量的方法提高了系统的整体测量精度.

优化GD-模糊规则的滑坡预报模型研究

为了提高滑坡灾害预报准确率,改善传统的滑坡监测和预报中存在的参数选取困难及模糊控制系统作为预报模型精确度不高的问题,首先采用山体结构稳定性分析法进行滑坡灾害参数的选取,得出降雨量、含水率、土压力及岩土表面位移增量作为预报参数的结论;其次将选取的参数作为模糊系统的输入,建立滑坡灾害发生概率模型,并引入优化的GD算法修正预报模型中的动态参数,使模糊控制模型具有自适应性;同时与未优化的模糊控制模型以及单独模糊控制模型进行仿真对比,仿真结果表明,该控制算法收敛速度快,具有很好的收敛性;最后将该模型在某滑坡重点灾区实验区进行实验测试,实验结果显示该模型具有较好的收敛性,且预报精度达到90%。

基于GPS/GPRS的远程车辆管理系统的设计

现代智能交通对车辆监控管理和调度的准确性需求越来越高。为此,设计了一种以ATXMEGA32A4微处理为硬件平台,利用GTM900C、6128U为功能模块,采用VisualC#编程的主服务器客户端为监控平台的中心监控式车辆管理系统。重点介绍了监控终端的硬件平台搭建和系统软件设计,通过实验观察分析了终端与监控中心的链接通信和显示结果。实际运行结果表明,系统能够准确得到受控车辆运行的实时状态数据和地理位置信息,有效加强了对远程集群车辆的监控管理。

基于BP算法的含沙量预测模型研究

为提高水库泥沙含量预测的精度,综合考虑水温、水深、流速等因素对预测精度的影响,构建基于BP算法的含沙量预测模型.首先,选用实测的水温、水深、流速数据作为样本数据进行BP神经网络的训练,通过设置预测误差实现对预测模型的约束,完成了含沙量预测模型的构建.当需要进行含沙量预测时,则将测试数据导入到训练好的预测模型中得到含沙量的预测值。仿真结果表明,此含沙量预测模型获得的含沙量值与实测值之间的误差小,预测精度达到了预期目标.

基于ZigBee的智能灌溉系统设计

设计开发了一种基于ZigBee技术实现农田节水灌溉、施肥以及信息采集与处理的系统。系统采用CC2530、DHT11、TH-FDR2000、MPM4700和SRS-05VDC作为农田温湿度、土壤水分测量和无线管道压力测量以及继电器动作的终端。采用CC2530设计路由器和协调器,通过路由器接收协调器的命令或发送各节点数据给终端PC。使用C语言开发了上位机程序来控制数据的采集,最终实现了智能灌溉系统的各项功能。经过实验验证,该设计具有精度高、功耗低、稳定性好、可视化强,以及集成度高等优点。

基于ARM Cortex-M3的声磁EAS设计

针对普通EAS系统存在抗干扰性能差、检测灵敏度低、检测范围小、误报率高等缺点,设计了一种基于ARM Cortex-M3的声磁EAS系统。介绍了声磁EAS系统的工作原理和硬件结构框图,分析了声磁标签信号在时域和频域上的特征,提出了FFT信号频谱分析、信号互相关、最小二乘法拟合直线求取斜率、计算信号峰值数及峰值方差运算等多种检测声磁标签信号的算法,并详细描述了系统软件算法的设计。经过实验验证,本系统具有抗干扰性能强、检测灵敏度高、检测范围宽、误报率低等特点。

基于STM32的泥石流监测预警系统设计

目前我国在地质灾害监测中对于泥石流的监测主要依靠人工的方法,成本高,实时性差,论文针对这一问题设计了一种基于32位微控制器的智能监测系统。该系统能够实现对监测区域的降雨量,土壤含水率,泥水位变化,次声等信息的实时采集并通过GPRS/CDMA或卫星上传到监测中心,监测中心通过相应的模型算法对数据处理分析得出相应的灾害状态。通过实验测试,系统运行稳定,能够达到设计目标要求。

高效光伏充电控制器的设计

针对在水文监测系统中因充放电方式不正确造成的蓄电池损坏和监测系统不能正常工作的情况,设计一种基于STM32芯片的高效充放电管理系统。通过对光伏电池和铅酸蓄电池充放特性的分析,采用BUCK电路和最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)技术实现对蓄电池的充放电过程进行有效控制,提高光伏电池充电效率,保证了水文监测系统能够高效稳定工作。设计完成系统的软硬件设计及相关实验,并得出实验结果和结论。实验结果表明,该控制器能够根据蓄电池端电压自动切换充电方式,避免了由于充电电压过高过低引起的蓄电池使用寿命缩短,同时相对普通充电控制器具有更高的充电效率。

基于MSP430的水质监测系统远端测控单元的实现

针对目前水利信息化行业中,监测仪表功耗比较高、通信不灵活等缺点,提出一种基于MSP430的低功耗水质监测系统远端测控单元的设计方法。通过实验验证,系统运行正常,数据传输正确。

STM32和μC/GUI的网络式汽车防盗系统

网络式防盗是目前汽车防盗的一大趋势,它能突破距离的限制,进行实时防盗并远程控制。本文中的汽车防盗系统设计正是基于STM32和μC/GUI的网络式防盗系统,GUI触摸屏模块可以在初始化后输入车主手机号码,振动传感器模块可以监控车辆是否出现玻璃被砸、车门被撬的情况。远程网络报警由SIM900A模块和GPS模块共同完成。本系统不仅可以监测车辆是否被盗,还能在车辆被盗后及时获得车辆位置信息,并对车辆进行远程控制。

基于STM32的光伏充放电控制器设计

在公用照明系统中,利用光伏阵列给铅酸蓄电池充电,蓄电池为照明系统提供电能。为了保证此过程能够高效合理的进行,设计一种基于STM32F407微处理器的光伏充放电控制器。根据蓄电池及光伏阵列的特性,利用电池容量检测与MPPT(Maximum power point Tracking)技术,控制主电路为Boost电路。经过实验过程及结果的验证,此控制器可以合理有效地控制蓄电池的充放电过程,提高光伏电能的利用率,最终照明系统达到了高效稳定的工作状态。

一种尺度估计的Mean Shift目标跟踪研究

目标跟踪技术被广泛应用于各行各业,特别是在摄像行业中,稳定的目标跟踪有利于提升拍摄效果。而在实际应用中,由于摄像机与目标可能均处于动态中,需要考虑因相对距离而产生的目标影响尺度变化问题。针对Mean Shift算法中尺度不变的缺点,本文采用一种尺度自适应的方式对目标进行尺寸估计,利用椭圆特征来调整核函数的参数,并以当前帧的参数作为下一帧的初始数据,达到自适应调节目标尺度的效果。通过实验验证了算法的有效性和稳定性。

基于射频技术的无线监测系统

以温室温湿度等数据监测为研究对象,设计了一种基于MSP430单片机和无线射频芯片的监测系统。给出了系统构成框架和实现跳频序列的具体方案,提供了无线模块和数据采集模块的通信过程。针对ISM频段拥挤干扰繁多的现状,采用跳频机制提高了系统的抗干扰性。测试结果表明,系统实用性强、功耗低、工作可靠、便于使用。