基于一个移动锚节点的无线传感器网络节点定位算法

节点定位技术是无线传感器网络应用的重要支撑技术之一,对此提出了一种基于移动锚节点的两步定位算法。该算法利用一个移动锚节点遍历整个网络,并周期性的广播包含自身当前位置的信息。把传感器节点的自身定位过程用基于无迹状态滤波(UKF)的目标跟踪方法实现。由于所用的目标状态模型和量测模型有一定的不确定性,所以先选取不共线3个锚节点信息,利用三边定位法提高滤波的初始位置精度,从而改善定位效果。最后仿真并分析比较了锚节点在多种移动轨迹情况下节点定位误差,结果表明本文所述两步定位法改善了对锚节点移动轨迹的特殊要求的限制,更适合实际情况,并取得理想的定位精度。

分类信息辅助的多目标跟踪方法研究

多目标跟踪系统的关键技术之一是航迹关联。当传感器能同时得到目标分类信息和运动信息时,本文提出结合分类信息的综合概率数据关联算法,把目标不同信息相结合来提高关联效果。它通过分类混淆矩阵确定分类信息似然函数,再用该函数调整传统的只利用运动信息的似然函数,使分类信息有效辅助综合概率数据关联。在杂波环境对多个邻近且不同种类目标跟踪情况仿真,比较仿真结果说明所提算法确实提高了多目标数据关联效果。

雨课堂在数字电路课程教学中的应用实探

雨课堂教学作为混合学习方法之一,利用微信和office办公软件,支持教师和学生之间课上实时互动,课下教师管理学生,学生随时通过移动终端学习。本文以基于雨课堂混合教学的数字电路课程为例,总结了雨课堂大班互动教学特点和使用技巧,并对学生问卷调查和学习效果进行了分析。通过该课堂教学实践证实,该模式取得初步成效,提升了课堂教学效果。

传感器网络中结合分类信息的多目标关联算法

多传感器多目标跟踪系统的关键技术之一是航迹关联,应用于传感器网络时更为复杂。提出结合分类信息的基于图模型航迹关联算法,把目标分类信息和运动学信息相结合来提高关联效果。它利用分类混淆矩阵确定分类结果似然函数,修改基于图模型的航迹关联算法的顶点兼容函数和连线兼容函数。对多传感器网络的多目标跟踪情况仿真,比较仿真结果说明结合分类信息确实提高了关联正确率。

基于ZigBee技术的智能楼宇环境监测系统的设计

为了实现节能、可靠的楼宇环境监测,提出了一种基于混合式拓扑结构的ZigBee无线网络系统,设计了以无线射频芯片CC3430为核心的传感器节点,使用阈值触发和休眠机制实现了节能,并对终端节点的电池使用时间进行了估算。实验结果表明,该楼宇环境监测系统的通信可靠,节点功耗低,能满足长时间工作的要求。

基于ZigBee的无线呼叫系统的设计与实现

针对传统呼叫系统存在着布线繁琐,安装麻烦、成本高等问题,本文设计了一种基于ZigBee的无线呼叫系统,并详细阐述了系统的硬件设计和软件设计。基于CC2430芯片我们设计了射频模块,并在深入研究ZigBee协议的基础上,在该模块上完成精简协议栈代码及系统应用程序的调试。试验结果表明该系统安装方便、可扩展性强,符合呼叫系统的发展趋势。

基于RFID无线传感网的智能家庭安防巡逻定位系统的设计

综合RFID技术与无线传感器网络的优点,提出了一种基于RFID无线传感网的智能家庭安防巡逻定位系统,详细介绍了系统的整体架构以及重要模块的硬件设计与实现。本系统中,组建以家庭智能网关为中心的ZigBee星型网络,巡逻小车充当移动路由节点,用RFID标签实现小车的巡逻定位,实现了对家庭环境的安防监控以及远程无线报警。

智慧路灯远程监控平台的设计与实现

为实现城市路灯的实时监控,及时了解照明设备是否正常运转,达到系统智能、节能等目的,设计并实现了基于服务器集群的路灯远程监控管理软件。与传统的监控方式相比,易于扩展并且能够处理高并发访问请求,有效避免访问量过大而导致过载问题。通过Nginx分别将HTTP请求和TCP通信连接分发给集群中的服务器,提高了服务器在高负载情况下的工作效率。使用Redis作为关系型数据库的缓存数据库,将Session容器中的全局变量保存在Redis中,实现Session的同步和共享,保证了数据的一致性。测试结果表明系统通信稳定、界面友好,使用Nginx负载均衡大大提升了系统的性能,同时便于未来的系统扩展。

络合法制备均匀γ-Fe_2O_3纳米颗粒@多层石墨烯复合材料研究

采用水热反应中的金属离子络合一步制备均匀超细磁性γ-Fe_2O_3纳米颗粒@多层石墨烯复合材料,无需对石墨烯进行氧化处理。采用超声法制备多层石墨烯作为基片,制备方法简单,石墨烯表面的含氧官能团少。以FeCl_2为反应物,以DMF(N,N二甲基甲酰胺)和水混合液作为溶剂,其中DMF能起到络合金属离子的作用。实验研究了乙酸钠、反应温度及填充度对制备产物的影响。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行微结构分析,采用振动样品磁强计(VSM)测试了复合材料的磁性能。研究结果表明:利用亚铁离子与DMF形成的络合物与碳环的π–π吸附作用可以在多层石墨烯表面生成铁氧化物。通过控制亚铁离子的氧化速度和氧化铁的生长速度,在多层石墨烯表面获得了尺寸小于10 nm的均匀γ-Fe_2O_3纳米颗粒,复合材料具有良好的磁性能。

基于云服务器的车位锁管理系统设计

随着经济的发展,全国各地的机动车保有量不断增加,'停车难'的问题日益凸显,现有车位的数量远远无法满足机动车的停放要求。而同时,公共停车位供给不足、分布不合理,使得汽车数量与停车位之间的供需矛盾愈发尖锐。针对这种停车难的情况,提出一种运用STM32单片机技术、WiFi无线传输技术、云服务器搭建技术,实现只需通过数据移动网络就可以使用App远程控制车位锁开关的功能。可以帮助车主快速找到周边的空闲停车位,精确计时计费,并且在线支付停车费,高效解决临时停车难问题。

基于微纳结构的柔性压力传感器设计与制备

设计了一种柔性压力传感器的制备方法,通过对柔性材料的性能分析,选择导电银浆作为传感器的导电层。为了增强传感器的导电性能,介电层材料采用聚氨酯和炭黑的复合材料。同时,为提升传感器的灵敏度,在介电层中采用微结构设计,利用丝网印刷工艺将柔性材料印刷至柔性基底表面。最后,根据电极阵列点的设计封装得到柔性压力传感器。通过测试数据分析得出,相同的压力作用下,具有微结构的传感器发生的形变量更大,灵敏度更高,稳定性能良好。该设计的压力传感器具有成本低、制备工艺简单等特点,并且灵敏度性能有所提升,在智能穿戴和医疗检测等领域有广阔的应用前景。

基于微结构的柔性电容式压力传感器设计与仿真研究

设计了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)和氧化碳纳米管材料的柔性电容式压力传感器。针对柔性传感器加工工艺复杂和结构等问题,在提高传感器性能指标的基础上,降低制作成本,简化制作工艺过程。传感器采用三明治结构,在上电极层中加入棱锥体微结构,采用丝网印刷工艺将导电材料印刷至柔性基底上,制备PDMS薄膜作为中间介电层,下电极铺设平滑的导电材料。基于微结构,在受到压力时,更容易发生形变,因此传感器的灵敏度会更高。经过对棱锥体微结构的仿真,结果表明:在压力作用下,采用微结构时传感器发生形变量更大。此方法制备的传感器具有成本低、工艺简单、灵敏度高等特点,在医疗健康检测和智能穿戴等方面有广阔的应用前景。

一种X射线图像增强新方法

针对X射线图像对比度不高,图像偏暗,边缘模糊,噪声大的问题,提出了一种小波变换和模糊理论相结合的图像增强新方法。首先,将射线图像进行小波分解获得低频子带和高频子带,然后,对含有图像基本面貌特征和主要能量信息的低频子带采用广义模糊算子进行处理,能较好地提升图像对比度和局部亮度,对含有噪声和细节信息的高频子带利用软阈值去噪方法进行去噪处理,同时定义了一种新的增强算子,在去噪的同时进行细节增强,最后,对处理后的图像进行小波重构。实验结果表明:该方法可以有效去除图像噪声,提升图像对比度和清晰度,视觉效果良好。

一种高Q值高耦合叠层射频变压器的设计

采用TSMC 0.13 μm 1P6M CMOS工艺,设计了一种用于射频集成电路的高Q值、高耦合的叠层片上变压器。采用叠层差分结构,初级线圈和次级线圈上下完全重合,提高线圈的耦合效率及初次级线圈的品质因数Q。同时采用背硅刻蚀工艺改进衬底,减少衬底涡流损耗。研究了线圈直径d、宽度w和间距s对变压器性能的影响。应用安捷伦ADS Momentum软件,对所设计的片上变压器进行电磁场S参数仿真验证。结果表明,该变压器在4.2 GHz时品质因数Q值达到最大值13.4,在1~10 GHz频率范围内耦合系数K为0.8~1,最大可用增益G(max)接近于0.9,可应用于硅基射频集成电路设计中改善电路性能。

消防设备电源监控传感模块设计

针对市面上消防设备电源监控传感器采样精度差、通信不稳定、不符合国标规范等设计缺陷，以国家标准GB28184-2011《消防设备电源监控系统》为依据研究设计了一款电流电压型监控传感器。设计创新点在于采用RN8209G芯片进行采样，并通过CAN总线进行通信，在0~50 A电流范围内提高采样精度达到1%。设计产品已通过国标GB28184中4.7节表1中的基础实验及高低温试验要求。

基于VC的多功能电力仪表上位机管理软件

为实现多功能电力仪表各项数据的实时检测,方便用户在一台主机上对多个下位机进行查看和管理,现开发出一款上位机管理软件。该软件基于MFC平台,利用MSCOMM通信控件,通过485总线与单片机进行通信。软件将采集到的数据处理整合,在一个界面上同时显示电压、电流、功率、电能等多项数据,数据自动刷新。不同的下位机可选择显示,下位机的信号网络、电压变比、电流变比等参数可手动更改,软件同时还集成了电能值一键清零的功能。该软件使用简便,传送数据快速准确,现已投入市场运用。

粒子群算法在多传感器多目标跟踪的应用

多传感器多目标跟踪系统中,数据关联是其中的关键问题之一.它可以表述为多维分配问题,提出了基于粒子群优化算法的多维分配算法,它将多维分配问题中的目标代价函数极小化问题作为组合优化问题求解.通过在粒子群初始化步骤以及交叉和变异时充分考虑确认备选量测,缩小优化搜索范围,能较快找到最优解实现关联.在虚警和漏检、密集目标环境下,该算法应用于多传感器多目标融合系统仿真,结果表明所述算法在多目标数据关联中有较好的可行性和优越性.

杂波环境下雷达组网的多目标聚类融合跟踪

多传感器多目标跟踪是信息融合技术在目标跟踪领域的应用范例,数据关联是其中的关键技术之一.对于杂波环境下的组网雷达多目标跟踪,讨论了粗、精关联相结合的数据关联方法.先用基于跟踪门限算法进行粗关联,排除部分杂波,再用模糊C-均值算法模糊聚类来实现关联.通过把多传感器跟踪问题转化为多个单传感器跟踪问题,更有效地实现关联,最后融合量测,滤波后得到目标的状态估计.用该算法对目标进行蒙特卡罗仿真,其比改进前的模糊C-均值关联算法和最近邻域算法在杂波环境下更能有效实现数据关联.

多目标聚类融合跟踪中的特征信息利用

对雷达和电子支援系统的航迹关联问题,利用模糊C-均值聚类算法实现数据关联。该算法综合利用属性信息和动力学信息,通过构造一个影响距离因子函数,根据识别分类结果,调整样本与类中心的距离。最后融合方位角量测得到目标的状态估计。蒙特卡洛仿真表明,新算法比单一使用动力学量测的算法对多目标关联问题更有效。

基于粒子群算法的广义S维分配算法

多传感器多目标检测的静态数据关联问题可用广义S维算法求解,但求解复杂度是NP的。因此提出用粒子群算法来实现,它把多维分配问题中的目标代价函数极小化问题表达为一类约束的组合优化问题,再通过增加量测约束条件,缩小搜索空间,更快的得到最优解实现关联。在无杂波和无漏检情况下,用不同策略的粒子群算法和遗传算法实现静态数据关联仿真比较,结果证明该算法的有效性和优越性。