无线传感器网络中分集传输的ARQ协议能耗分析

根据ARQ协议传输每比特数据的等效能耗数学模型,针对无线传感器网络结构特点,分析研究了在高斯白噪声和瑞利衰落噪声信道中MIMO和协作SIMO分集的传输能耗与误帧率的关系特性;通过数学论证和计算机仿真,指出MIMO分集传输较之单路非分集传输消耗更多的能量,而协作SIMO分集传输则使得能耗更低,且最低能耗均与误帧率有关。

坡脚岩体劣化条件下库区软硬互层反倾岩质边坡的破坏机制和稳定性

大型水电工程库区内的软硬互层反倾岩质边坡,坡脚岩体位于消落带范围内时其物理力学性质在周期性水-岩作用下可能劣化,威胁边坡的整体稳定性。基于三峡库区典型岩石和结构面在干湿循环作用下的物理力学性质劣化研究成果,选取砂岩和砂质泥岩为硬岩和软岩原型,建立软硬岩层等厚的互层反倾边坡数值模型,使用GDEM软件模拟坡脚岩体劣化条件下的边坡变形破坏过程,揭示其破坏机制并明确稳定性演化规律。研究表明:坡脚岩体劣化条件下软硬互层反倾岩质边坡的破坏存在诱发型和触发型两种机制。诱发型机制下坡脚岩体劣化后的变形导致边坡破裂面出现,随着劣化程度增加破裂面不断向上延伸,最终边坡失稳或形成倾倒趋势。触发型机制下坡脚岩体劣化打破了边坡沿已存在的非贯通破裂面的力学平衡,导致边坡失稳破坏。诱发型机制下,边坡破裂面多为上陡下缓的折线,转折点位于劣化区与非劣化区的区域分界,岩层倾角α和坡角β是决定该折线形态的主要因素。坡脚岩体劣化条件下边坡安全系数初期下降幅度较大,后期下降幅度趋缓,安全系数的下降幅度与岩层倾角α之间存在明显的正相关关系。

无线传感器网络中最低能耗误帧率及判断准则

以能量有效性为目标,通过分析研究高斯白噪声条件下数字通信中误帧率与能耗之间的关系,推导出停等重发ARQ方式下基于能耗的等效Eb/n0及其与实际信号的Eb/n0和误帧率pf r的关系表达式,并根据计算机模拟结果,提出了pf r=0.1的最低能耗误帧率,以及依据此值作为最低能耗状态的判断准则,可作为无线传感器网络以低能耗为目标的应用设计的理论和实践的参考依据。

无线传感器网络中ARQ协议能量有效性分析

综合无线传感器网络节点电路能耗和信道传输能耗,建立了ARQ协议传输每比特负载数据的等效能耗数学模型和以链路最低能耗为有效性优化目标,通过MATLAB仿真计算,分析研究了高斯白噪声信道条件下,ARQ协议的能耗与传输帧长和误帧率的关系以及一定范围内电路参数对能耗性能的影响,讨论了最低能耗状态下的最佳帧长和最佳误帧率。

一种新的动态校零方法——反相法

本文利用线性代数和电网络理论的方法,首次引入动态校零矩阵的概念,对直流放大器中消除漂移失调电压的动态校零方法进行了数学描述和概括。由此,通过理论分析和比较,提出一种新的动态校零方法,并结合实际放大器电路,证明该方法较之其它方法及常规的动态校零方法有非常显著的优点,为使用廉价器件,简单工艺制作高性能的直流放大器提供了一条新的途径。

基于ARM的CAN总线智能节点的设计

CAN总线是一种应用广泛的实时性现场总线,提出了基于具有ARM7TDMI内核的32位微控制器的CAN总线智能节点设计方案。详细介绍了ARM控制器(LPC2294)的特点、智能节点的结构以及系统软件设计,同时结合现场实际使用给出了硬件抗干扰措施。

弹载SAR末制导段轨迹控制算法

针对机载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)制导空地导弹的末制导过程,导弹的运动状态如何同时满足成像分辨率和脱靶量要求的问题,提出一种新的轨迹控制算法。通过分析SAR末制导过程,以及弹目空间几何与成像分辨率的关系,将成像分辨率要求转化为对导弹前置角的约束,将脱靶量要求转化为对导弹目标线角速度的约束。基于逆最优控制,建立含有待定系数的性能指标函数,并根据给定的系统动态性能指标确定该系数,从而得到具有时变权值系数的最优控制量,通过权值系数的调节作用以满足不同制导模式的指标要求。仿真实验证明了该算法的有效性。

基于蚁群优化算法的无线传感器网络路由协议

提出了一种基于蚁群优化算法的无线传感器网络路由协议RPBAA。该协议通过修改蚁群优化算法以适应无线传感器网络无全局标识、节点较少移动、资源受限等特性,提供了一种智能、动态、可扩展的多径选路传输方法来获取有效且健壮的通信,并通过全网能量均衡使用以最大化网络生命期。另外引入了数据分片机制来进一步优化选路效率。最后通过仿真验证了RPBAA协议的有效性和数据分片机制带来的好处。

一种改进的变步长LMS自适应滤波算法及性能分析

针对现有LMS(leastmean square)算法不能同时提高收敛速度及降低稳态误差的矛盾,提出一种改进的变步长LMS算法,建立了步长参数μ(n)与误差信号e(n)之间的一种新的非线性函数关系:与现有的算法相比,同时引入记忆因子λ和控制函数取值的参数β(n),使当前步长与上一次迭代所得步长及前M个误差的平方相关。理论分析和计算机仿真结果表明,与现有几种常见的LMS算法相比,改进的算法收敛速度和稳态误差的性能指标得到了提高。

导弹协同编队H_∞制导律设计

在导弹协同编队飞行过程中,为使从弹制导系统在满足干扰抑制指标要求的同时,具有良好的动态响应特性,提出一种基于H_∞控制理论的比例积分制导律算法。在三维空间中建立新的领从弹相对运动方程,将领弹加速度信息视为有界扰动,以相对距离和从弹加速度作为状态量和控制量,得到从弹制导系统的状态方程。通过状态变换和系统增广,将从弹制导律设计问题转换为H_∞控制问题,得到满足H_∞性能指标的比例积分控制器,实现了导弹编队队形的生成、跟踪和保持。仿真结果验证了算法的有效性。

蜜蜂群优化算法用于训练前馈神经网络

训练人工神经网络的目的是调整各层的权重系数以达到最优,因而训练过程的实质是一项优化任务。传统的训练算法存在着容易陷入局部最优、计算复杂等缺陷。介绍一种训练前馈神经网络的蜜蜂群优化算法,它是一种简单、鲁棒性强的群体智能随机优化算法。该算法把探查和开发过程有效地结合在一起,并采取了跳出局部最优的搜索策略。成功地把该算法应用于神经网络训练的基本问题:异或问题、N位奇偶校验和编码解码问题,并与传统的BP算法进行比较。仿真实验证明其性能较传统的GD算法和LM算法更为优越。

基于参数优化的导弹编队控制一致性算法

为有效克服导弹自动驾驶仪动态特性对编队制导性能的不利影响,结合参数优化方法,提出基于参数优化的导弹编队控制一致性算法。将导弹自动驾驶仪等效为一阶惯性环节,在所建立的编队控制算法基础上,得到闭环制导控制系统方程,应用代数图论证明系统的渐进稳定性,在实现既定队形收敛的同时速度趋于一致。为进一步提高导弹编队系统性能,以编队各成员位置和速度的累计误差建立指标泛函,基于最优控制理论,提出算法中待定系数的优化方法。仿真结果验证了算法的有效性,适用于领从结构导弹编队队形的生成与保持。

基于非数据通信的导弹编队制导律算法

针对无数据链支持的作战条件下,仅利用导弹主动雷达导引头量测的弹间相对位置和相对速度等参数,基于多智能体一致性理论,提出一种适用于解决领从结构导弹编队队形控制问题的制导律算法。该算法在实现过程中无需各弹之间进行数据通信,即无需弹间数据链传递编队成员的绝对位置信息,就可实现既定队形的收敛和速度一致。应用代数图论证明了闭环制导控制系统的渐进稳定性,并基于坐标变换和导弹运动学方程,建立了编队控制过程中所需的导弹控制力模型。仿真结果表明该算法有效,适用于导弹编队系统的总体设计。

改进Apriori挖掘算法的网格实现

科学和工商业应用需要分析分布在各异构站点的海量数据。传统的关联规则挖掘算法探讨的对象基本上都是集中式的数据集,对分布式的动态数据库群无能为力,因而迫切需要对分布式数据挖掘算法进行研究探讨。在研究OGSA面向服务的体系结构基础上,将网格技术与数据挖掘技术有机地结合在一起,提出了一种基于网格的分布式关联规则挖掘方法。是改进Apriori挖掘算法在网格环境下的具体应用。仿真实验表明方法具备网格的并行挖掘特性,能够成功实现位于多个异构站点上的分布式数据挖掘,且挖掘速度和运算效率较之集中式Apriori挖掘算法有较大幅度的提高。

基于BiSAR制导的战斗机最优引导律及导弹最优制导律设计

针对半主动自寻的合成孔径雷达制导导弹发射后,战斗机、导弹的运动状态如何同时满足成像分辨率和脱靶量要求的问题,提出一种基于逆最优控制方法的战斗机引导律和导弹制导律。将成像分辨率对战斗机及导弹运动状态的双边约束,转化为对战斗机目标线角速度的单边约束;将脱靶量转化为对导弹目标线角速度的约束,从而实现导弹运动的自主性;建立含有待定权值系数的性能指标函数,根据所建立的战斗机引导系统和导弹制导系统的动态调节时间确定该系数,逆向得出最优引导律和最优制导律,仿真结果验证了该算法的有效性。

基于雷达动力学误差的战斗机综合引导方法

针对战斗机雷达跟踪目标中断导致引导失效的问题,提出一种基于动力学误差的综合引导方法。首先给出雷达测角装置的动力学结构模型,建立了动力学误差传递函数,分析了导致角度跟踪中断的因素;然后建立综合引导法的运动学模型,提出雷达惯性不可逃逸距离的概念和雷达开机时间的计算方法;最后对综合引导法和最佳前置法进行对比仿真,验证了方法的可行性。

战斗机近距引导瞄准参数误差分析

针对战斗机近距引导过程中因传感器量测误差导致引导失效的问题,深入分析了易被忽视的雷达动力学误差对引导过程的影响。通过对最佳前置引导法引导过程的分析,基于线性化方法建立了瞄准参数误差的数学模型;在分析雷达动力学结构及误差传递函数的基础上,得出了雷达测距及测角通道误差对瞄准参数误差的影响规律。仿真结果表明:雷达测角通道动力学误差是引导失效的主要因素。研究结果可为提高战斗机引导效果或破坏敌机引导提供理论依据。

基于RocketIO接口的高速互连应用研究与实现

在此立足于嵌入式应用的背景,在理解RapidIO协议和Fibre Channel协议的基础上,通过对嵌入在FPGA内的RocketIO高速串行收发器工作原理的研究,结合某信号处理接口模块的实际应用,在系统内实现RapidIO接口功能,在系统间实现Fibre Channle接口功能,总结出基于RocketIO接口的高速信号完整性设计的应用特点,并进行简单的链路传输特性的测试,为高速互连系统的设计与研究提供了可靠的技术支撑。

基于VC++的429信号发送接收设计

随着国内航空业的发展,在许多航空机载设备的检测维修中出现了大量对429信号及其俄式标准的检测需求,这就使得对429信号的仿真和测试显得十分关键。本设计采用了虚拟仪器的设计思路,使用目前市场上技术成熟的基于PCI接口的429收发板卡,以VC6.0作为软件开发平台,在准备数据阶段根据俄罗斯标准编写32位双极性码数据,通过硬件和软件两方面设计实现了信号的发送接收设计,达到了使用个人电脑完成429信号检测任务的目的。

航空飞行器轨迹引导逆次优控制算法

针对目前航空飞行器轨迹引导算法仅适用于特定引导过程,且未考虑系统动态性能要求的问题,提出了航空飞行器轨迹引导逆次优控制算法。该方法通过建立飞行器与目标相对运动的数学模型,以引导准确性和控制经济性为性能指标,根据系统动态性能要求计算时变权值系数,逆向得出线性反馈控制器,从而得到具有给定动态性能的次优引导系统。应用实例表明,该算法适用于包含多约束条件的航空飞行器引导过程,所得到的逆次优控制器满足引导准确性、控制经济性和系统动态性能等指标要求。