基于24 GHz连续波多普勒雷达能量密度分布的非接触式睡眠动作检测

睡眠动作是反映睡眠质量的重要生理指标。现有基于雷达的睡眠动作检测方法主要根据雷达信号原始能量的变化检测睡眠动作。由于不同目标动作幅度的不同会导致能量变化的差异,这些方法在检测不同目标的睡眠动作时准确率受限。为提高睡眠动作检测的准确率,提出了一种基于雷达能量密度分布的睡眠动作检测方法。首先,提出基于连续波多普勒雷达能量密度分布的检验统计量特征和显著性水平特征;随后基于上述特征引入XGBoost模型实现睡眠动作检测;最后,通过多种环境下的真实实验验证算法的有效性与鲁棒性。实验结果表明,所提出的检验统计量特征和显著性水平特征可以在降低训练样本需求的同时有效提高准确率,在多种环境下均能达到95%以上的检测准确率。

能耗均衡和节能的分层无线传感器网络汇聚层优化部署

分层无线传感器网络中,汇聚节点的部署位置,对感知节点的能耗大小以及均衡起着至关重要的作用,最终影响传感器网络使用寿命。因此,在保证所有传感节点均能有效连接的前提下,对汇聚节点的位置进行优化,延长网络生存时长。同时考虑两个优化目标,即最小化感知节点的总传输功率,以及尽可能均衡感知节点的能耗。这是一个非凸的NP-hard的多目标优化问题。为了求解该问题,首先提出了一种多目标黏菌算法,然后基于此,设计了一种分层无线传感器网络汇聚层优化部署机制。充分的实验结果表明,基于多目标黏菌算法的优化部署机制可以显著降低感知节点的总功率,平衡感知节点之间的能量消耗。

一种规则变量节点度LT Codes编码方案

LT Codes差错平台(Erasure Floor)由变量节点的最小度决定,规则变量节点度LT Codes能够最大化变量节点的最小度,从而降低LT Codes的差错平台.该文提出一种新的规则变量节点度LT Codes编码方法,该编码方法省去了现有方法中对变量节点度值查找表的排序操作,降低了现有方案的编码复杂度;通过对度分布的修正增加低度校验节点,使得规则变量节点度LT Codes解码瀑布区域(雪崩区域)提前.仿真结果表明该文方法与现有方法相比有效减少了编码时间,降低了成功解码所需的平均传输开销,加快了误符号率收敛速度.

反馈电压偏置型Hopfield网络电域盲检测相干光通信信号

为解决无线分集相干光接收机的自适应盲检测问题,提出了一种新的离散时间连续状态的网络输出反馈偏置型的复Hopfield神经网络用以解决多值QAM信号的盲检测问题。反馈电压偏置的引入即不脱离传统Hopfield模型,又能有效满足多值信号检测时所需的搜索空间变大的特殊要求。全文完成多值信号盲检测的优化问题构造和能量函数的映射,给出能量函数的证明、分析和它的约束条件,给出适用该问题的激活函数的基本特征,正确盲检测信号的权矩阵的配置方法。最后,通过详细的仿真结果展示和与其他算法性能对比进一步验证算法的有效性和优越性并指出算法所存在的问题和下一步的研究方向。

DataSocket技术及其在网络化测试中的应用

DataSocket技术是虚拟仪器设计过程中面向网络化测试的技术扩展,支持实时数据交换传输。本文较为详细的介绍了DataSocket技术,并对其性能进行了分析,同时给出了一个利用DataSocket技术进行网络数据传输交换的实例——远程虚拟实验室的实现方案。

PA-MAC:一种被动的异步低占空比无线传感器网络MAC协议

空闲侦听是无线传感器网络能耗的主要原因之一,而占空比机制是减少空闲侦听能量损耗最主要的方法之一。提出了一种新的无线传感器网络异步MAC协议,称为PA-MAC(Passive Asynchronous MAC),即被动异步MAC。PA-MAC通过采用接收方发起数据传输机制、异步占空比机制以及节点唤醒时间估计机制,降低了节点的工作占空比,提高了网络的能量有效性。在NS2网络仿真平台上对PA-MAC的性能进行了评估。仿真结果表明,在保持网络性能的前提下,PA-MAC能够进一步降低节点工作的占空比,进而减少节点的能耗。

一种适用于WMSNs传输机制的信道盲估计方法

虚拟MIMO是一种克服无线多媒体传感器网络信道多径衰落和降低节点能耗的有效方法,但现有文献均假设信道状态信息未知或仅知道信道的统计特性,源节点则无法根据信道的实时信息动态调整传输策略。针对WMSNs信道特点,提出一种适用于WMSNs传输机制的信道盲估计方法以获得节点间信道信息进而确定传输策略,通过构造权值衰减联合决策函数,将节点间的信道盲估计问题转化为一个无约束优化问题,在此基础上设计了一种快速收敛的迭代算法以降低运算代价。该方法仅依赖小数据量就可正确估计出节点间信道,具有对抗信道时变特性的能力;理论推导与仿真表明该算法的收敛速度和运算量均能符合降低节点能耗的要求。

基于自适应果蝇优化算法的分层异构无线传感器网络三维优化部署

分层的无线传感器网络中,汇聚层负责感知层节点流量的汇聚于转发工作,对整个网络的性能具有至关重要的影响。本文针对非均匀环境下,分层异构无线传感器网络汇聚层节点的三维优化部署进行研究,目标是在保证感知层节点全覆盖的前提下降低汇聚层节点的总功率。为此,本文基于果蝇优化算法,提出了一种以感知层节点全覆盖为约束的汇聚层节点位置和总功率联合优化方法。为了寻求果蝇优化算法搜索速度和搜索精度的平衡,本文进一步采用了自适应的更新步长机制。仿真结果表明,与传统的均匀分布无线传感器模型对比,经过本文所提出的优化机制优化后的汇聚层节点部署方案能够在保证感知层节点全覆盖的前提下,显著降低汇聚层节点的总功率。

宽带无线网络中考虑信源编码特性的分层视频多播传输方法

该文提出一种适用于宽带无线网络的分层视频多播传输策略。该策略将自适应调制编码(AMC)和分层视频编码相结合,首先将系统效用函数表示为与用户分布、系统资源及对应的调制编码方式(MCS)相关的函数,通过分别使用非线性整数规划和快速贪婪搜索两种方法对多播组内及组间分配不同的无线资源,以期达到最大化系统总效用函数的目的;然后根据资源分配结果对视频编码结构进行调整,使得视频编码分层结构与系统资源和用户信道条件相匹配。仿真结果表明,该策略优化了视频编码分层结构,充分利用了无线资源,提高了系统性能。

双时隙多用户线性网络编码协作的中断概率分析

线性网络编码协作(LNCC)是一种将线性网络编码与协作通信相结合的技术,能够提高频带利用率,降低中断概率.该文从理论上分析了双时隙M(M2)用户LNCC的紧近似中断概率,并通过Monte Carlo仿真验证了理论分析的正确性.同时,通过分析渐近中断概率,该文给出了双时隙M用户LNCC的分集阶数.为了说明线性网络编码为协作通信带来的额外增益,该文将双时隙M用户LNCC与分集阶数相同的传统M用户放大-转发协作系统进行了性能比较.结果发现,给定相同的有效频谱效率,前者的中断概率要显著低于后者.

基于数据重排序的无线传感器网络低延时节能MAC协议

节能,是无线传感器网络最关注的问题之一。让节点进行周期性的侦听与睡眠是一种常用的节能机制。但是,这种节能机制在数据报的传输过程中会引入较长的端到端延时,而且延时与整个周期的长度成正比。提出了一种应用于无线传感器网络的低延时的节能MAC协议:RLL-MAC。该协议在S-MAC/AL(S-MAC with Adaptive Listening)的基础上,增加了数据报重排序机制,即能够根据各个节点工作周期的时序关系,动态的调整数据报的发送次序,从而减少数据报的端到端延迟。通过理论分析和仿真实验表明,与S-MAC/AL相比,RLL-MAC在保持低能耗的同时,极大的降低了端到端延迟。

基于TCP/IP协议栈的网络家电家庭网关的设计

提出了一种基于TCP/IP协议栈来实现网络家电网关的方法。利用TCP/IP协议栈中的IP,TCP,DHCP,DDNS等协议来实现一个完整的具备各种功能的家庭网关。这种设计将可以使现有的家庭计算机网络中的网关,如宽带路由器等只需要做少量的改动,就可成为一个网络家电的网关,满足实现未来网络家电远程控制和集中控制的需求。

基于虚拟仪器技术的电力谐波检测系统

为了对电力谐波进行准确的测量,本文采用计算机实现数字化测量的方法,在LabVIEW7.1和MATLAB6.5平台上,运用虚拟仪器技术和数据库技术开发了网络化的电力谐波检测系统。系统可以远程采集谐波信号,并采用一种基于小波补偿的FFT谐波分析算法进行谐波分析,提取暂态扰动,得到各次稳态谐波的具体参数值和含有量,提高了谐波分析的精确度和直观性。系统具有分析效果好、投入成本低、易于功能扩展的优点。

VxWorks操作系统下IO设备驱动的开发

VxWorks是一种实时性非常出色的实时嵌入式操作系统。文章首先概括地介绍了VxWorks嵌入式操作系统,然后着重分析了基于VxWorks嵌入式操作系统的IO设备驱动程序的开发过程。

网络化虚拟谐波分析仪的设计与实现

本文在对传统的谐波分析方法进行比较之后,提出了一种结合FFT和小波的改进型谐波分析算法,既可以测量出稳态谐波分量的具体参数值,又能提取出谐波信号中的非稳态成分。并在LabVIEW7.1和MATLAB6.5平台上设计并实现了一网络化虚拟谐波分析仪。系统采用C/S结构,可以通过Internet网采集谐波数据,实时显示,并利用上述谐波分析算法进行谐波分析,达到了良好的谐波分析效果。该网络化虚拟谐波分析仪较之传统的硬件仪器具有精确度高,直观性强,可联网,性价比高,易于功能扩展的优点,应用前景良好。

基于UART传输层的蓝牙主机控制接口(HCI)的实现

蓝牙作为一种短距离的无线网络技术 ,为设备之间的互联提供了方便。使用蓝牙互联的大都是“智能主机”,它具有处理器 ,总线和操作系统 ,蓝牙必须与它们有机的融合在一起才能发挥作用。本文分析了蓝牙主机控制器接口的工作原理 ,介绍了基于 UART传输层的HCI的实现 。

基于定位的移动Ad hoc网络路由技术

路由协议是移动Ad hoc网络(MANET)研究的—个热点。传统的MANET的路由协议都是基于图形学建模的。只能获知各个节点之间的连通关系.而不能获知节点之间地理位置的关系。本文将要介绍基于定位的MANET路由协议,这些协议利用定位信息,从各方面改善MANET路由协议的性能。

结合Ah hoc的蜂窝网链路层协议:MDRC

随着无线数据业务量的急剧增加,十分有限的数据信道资源以及业务分布不均已经成为蜂窝网系统一个急待解决的问题。论文提出了一种结合Ahhoc多跳转发机制的蜂窝网链路层协议:MDRC,并对其性能进行了仿真。

分层分簇无线传感器网络汇聚层的多目标优化部署

分层分簇的无线传感器网络中,汇聚层节点的部署对于整个网络的性能是至关重要的。本文针对非均匀环境下,分层分簇无线传感器网络中汇聚层节点的优化部署进行研究,目标是以最少的节点和最低的总功率实现对感知层节点的全覆盖。这是一个典型的多目标优化问题。为此,提出了一种基于第二代快速非支配遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)的优化方案,以感知层节点全覆盖为前提,对汇聚层节点的数量和总功率进行联合优化。仿真结果表明,与常规均匀分布无线传感器的模型对比,本文所提出的部署方案能够在保证感知层节点全覆盖的前提下,显著减少汇聚层节点的数量,并降低了汇聚层节点的总功率,从而降低了部署成本,提高能量利用效率。

某道路病害原因及维修改造方案探讨

文章通过对某道路工程的现状路面进行路面破损状况调查、路面结构调查以及结构强度检测,评价其路面结构状况,分析其路面病害产生的原因,并提出了针对性的病害处治建议以及路面提升改造方案,为类似道路工程的维修改造设计提供参考。