基于UWB的实时消防空间三维定位系统研究

随着城市高层单体建筑物的普及与增多,火灾救援已由简单平面救援向三维空间延伸,频发的火灾对进入此类火场的消防救援人员的生命安全造成了极大的威胁,如何准确定位火场人员的位置以在需要时进行营救成为一个极具价值的课题。基于超宽带(Ultra-wide Bandwidth,UWB)定位技术,由于LSE/TDOA(Least Square Error/Time Differentialof Arrival)混合算法仅在二维求解中有较好表现,而三维定位精度不高误差较大,进一步提出了ChanWLS(Weighted Least Squares)/TDOA定位算法,实验证明该算法具有较高的稳定性和定位精准度。同时,首次理论推导出了三维TDOA算法的克拉美罗下界,并求得了所提出的Chan-WLS/TDOA定位算法的CRLB值。实验结果表明,在多种复杂环境下采用该定位算法可将误差控制在一定范围,满足工程应用需求。

外推人工蜂群算法在WSN部署优化中的应用研究

为解决无线传感器网络(WSN)覆盖部署优化的问题,提出了一种基于外推人工蜂群算法的节点部署优化方法。首先,设定网络系统基本假设,并以使网络覆盖率最大化为目标建立网络覆盖优化基本模型,再者,利用外推人工蜂群算法代入模型进行求解,获得覆盖最优的节点部署位置。仿真实验结果表明:外推人工蜂群算法能够很好地解决无线传感网络覆盖优化问题,相比于传统的遗传算法、人工鱼群算法、粒子群算法和人工蜂群算法,表现出更快的寻优速度和更高的覆盖率。

嵌入式蓄电池SoC检测系统研究与设计

系统建立了基于神经网络的电池荷电状态(SoC)的预测模型,可用于对电池电量有精确预测需求的设备中。首先,基于自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)的预测模型确定了网络学习算法,采用MATLAB仿真程序用不同方法构造初始ANFIS模型,利用实验数据对模型网络进行训练,分析ANFIS系统结构和参数的变化。其次,将模型值与实际测得的结果进行对比,对网络的各个参数进行调整后再次用仿真比对预测效果。最后,设计了嵌入式系统硬件和软件的结构,用正弦波注入法解决了电池内阻测量这一难点。