新时代智能家居技术之浅析

无线传感器网络和人工智能的发展,给智能家居的产品注入了新的血液,将彻底改变人与"物"的交流方式。从智能家居的现状以"设备"为中心过渡到以"人"为中心的未来发展,重新认识智能家居。从虚拟设备互联的角度,给出了最新"人性化"智能家居模型;阐述了智能家居系统的关键技术是无线传感器网络、网关和云服务,分析了智能家居发展的制约因素,总结了智能家居发展的新思路。

低成本自进化的学习者画像模型研究

复杂教学交互环境下,针对学习者画像模型所面临的维数灾难和更新高数据成本问题,提出了一种新的模型——大规模数据下低成本自进化学习者画像,该方法改进了传统的深度非负矩阵分解算法,以此来对原始数据从双空间进行特征结构保留并有效降维,抑制维数灾难;以图神经网络为信息捕获媒介,结合深度神经网络对元属性状态值进行量化,引导设计了一种自适应的特征抽取与动态更新策略来辅助学习者画像模型不断自进化;在斯坦福EDX平台数据集上设计了四项实验以验证该模型的性能。实验结果表明,该模型在93.13%的下游教学推荐任务精度下,可减少45%的更新数据成本。

新型小尺寸三陷波超宽带天线的设计

设计了一种紧凑的具有三陷波特性的超宽带天线。天线采用渐变微带线馈电,并通过矩形加半圆的辐射单元和半圆形地板来实现超宽带。通过在辐射单元上刻蚀对称的L形槽和圆环形槽,来实现在WLAN/WiMAX的陷波特性;在渐变微带馈线两侧增加对称的C形谐振器来达到在X频段的陷波特性。实验结果表明,天线在2.68~13GHz频段内电压驻波比小于2,同时在3.1~3.8GHz,5~5.9GHz,7.25~7.85GHz频段内有陷波抑制作用,且具有良好的辐射特性。天线具有较小的几何尺寸,仅为20mm×30mm。

采用空间一致生长策略的多视图三维重建

针对复杂环境因素影响下场景三维重建结果难以同时获得高重建精度和高重建完整度的问题,提出一种基于空间一致生长的多视图三维重建算法.该算法对基于特征点生长的三维重建算法框架进行拓展,新增了有条件的初值矫正环节,同时对已有的生长和滤波环节进行更替和改进.首先使用SFM从输入图像中提取稀疏种子点;然后直接在固定的世界坐标系中从所有种子点出发向其邻近三维空间扩展,得到生长点的初始位置和方向,并通过优化确定生长点的最终位置和方向,在优化前和优化中根据生长点的当前位置和方向不断选取和更换最佳主、副图,提高优化质量;再利用邻域已重建点云有条件地矫正生长点的位置和方向,并以此作为初值再次优化,避免优化收敛到局部极值,提高生长点的重建精度;最后设计光滑、深度和方向三方面的自适应一致性滤波,在减少误删的同时及时删除误差点,防止误差蔓延.实验结果表明,文中算法的重建精度和完整度均明显超过当前流行的PMVS算法;与高精度DAISY算法相比,在完整度大大提高的前提下,该算法的精度与其基本持平.

拉曼光纤放大器的应用与研究进展

拉曼光纤放大器因其特有的在线、宽带、低噪声等特点而越来越被人们关注,是一种非常适合下一代超大容量、超长距离密集波分复用系统(DWDM)的光纤放大器。介绍拉曼光纤放大器的原理和特点,分析拉曼光纤放大器应用和最新进展,并探讨拉曼光纤放大器研究两个方面。通过对两个方面研究成果的综述,可以为将来对拉曼光纤放大器的深入研究提供一些有益的参考。

基于自相关函数的激光散斑统计半径的测量

为了测量激光散斑的统计半径,运用统计光学理论推导了二维近场散斑光强的归一化自相关函数,并提出了通过求解散斑图像自相关拟合函数的系数来计算激光散斑统计半径的一种测量方法,利用该测量方法编制的测量软件可以方便地计算出激光散斑的统计半径。通过对尺寸已知的模拟散斑的测量,测量结果与实际尺寸相吻合,证实了该测量方法的可行性。

便携式防水蓝牙电子秤设计

随着无线通讯技术的发展,国内外快递业务中包裹的实时称重需求,加上快递物流过程中对物品掉包、丢包现象的监测,以及具有较大空气湿度等场合的称重,都亟需开发一种便携式的防水蓝牙电子秤。基于蓝牙无线通信技术,以单片机STC89C52为控制核心,外加数据采集、放大电路、键盘显示、电源部件、防水外壳等,实现了一种便携式的防水蓝牙电子秤的软硬件设计。该电子秤具有便携、寿命长、防水、无线传输等优点,具有一定推广应用价值。

交织OFDMA频偏估计

同步是OFDM系统的关键技术之一。本文提出了一种针对多用户OFDM频偏估计的算法。利用交织子载波分配方案的OFDMA上行链路中,每个用户信号在一个OFDM符号内都具有一定的周期性结构。它是利用接收信号的结构特性,并借助一种新的子空间算法估计得到多用户的频偏。此算法利用总体最小二乘方法(TLS)取代特征值分解得到噪声子空间,其运算量小于多重信号分类(MUSIC)算法,而其性能与MUSIC算法相当。计算机仿真结果表明此算法是有效的。

杨氏双缝干涉的两种处理方法

杨氏双缝干涉实验是科学发展史上证明光具有波动性的决定性实验之一 ,且还可用来进行光的波长测量。本文通过对杨氏双缝干涉实验的两种处理方法的讨论对比 ,阐明了它们各自的特点 ,为教学过程中选择方法提供了参考。

一种高精度集成稳压电路的研究

LM317/337是使用极为广泛的一类串联可调集成稳压器,一般采用单片进行电路设计.介绍一种采用两块LM317和两块LM337进行电路设计的新方法,在输出电压可调的正负电源的稳压部分各多用一块同类型稳压块进行预调整,使得电源的稳压精度大大提高.

火箭飞行中燃气相对速度的讨论

举例分析了有关文献中关于火箭飞行原理的问题,其实质论点就是燃气的相对速度是相对于燃气喷出后的火箭,而不是相对于燃气喷出前的火箭.

纯态纠缠源条件下密集编码的信道容量比较

依据量子纠缠能被用来实现量子密集编码,从而增加量子信道的经典信息容量的理论,讨论并比较了在无噪信道中利用纯态纠缠源进行直积态密集编码和纠缠密集编码两种情况下的信道容量上限,得到了应用纠缠编码方式的信道容量不大于应用直积态编码方式的信道容量的结果.

高精度管线测量机器人多传感器集成方法

针对现有地下管道探测方法适用性差、易受环境干扰、测量精度低等问题,提出了一种基于管道测量小车,多传感器数据融合的高精度管线测量机器人集成方案。系统以管道测量小车为平台,FPGA为控制核心,挂载惯性测量单元、里程测算单元,通过实时测量管道小车的姿态信息,同时融合里程数据及起止位置坐标推算地下管道的埋深、走向等信息。测试结果表明,本系统的适用性好、抗干扰性强,实现了对地下管道三维航迹参数的实时测量,以及测量数据的同步传输和存储;数据解算达到了95 m横向重复性±40 mm,高程重复性优于±20 mm的高精度曲线测量指标。

基于STM32的低功耗图像采集系统设计

经济社会的发展依赖大量矿产资源的使用,但矿井事故造成的经济损失和人员损失往往都是巨大的。针对目前矿井视频监控系统功耗较高的问题,设计了一套基于STM32低功耗图像采集系统,主要使用了STM32F407ZGT6、图像传感器OV2640以及以太网芯片W5500等硬件,并结合了FreeRTOS系统、Modbus通信协议以及低功耗管理技术。实验结果表明该系统可传输1 600×1 200像素的图像,并在传输距离、功耗和稳定性方面达到预期目标,为矿井图像监测的低功耗提供了一种解决方案。

基于Linux的图象无线传输系统的设计

文中给出了一个基于i.MX21 ARM9微处理器的USB摄像头图象采集和CDMA模块的无线图象传输系统的软件设计方案。利用Linux下的V4L提供的API以及双缓冲机制采集数据,再用经典的JPEG标准算法压缩图象;然后采用PPP拨号程序和CDMA模块上网,通过socket通信方式与服务器建立连接,采用在客户端数据分片的思想无线传送图象到中心。此方案的可扩展性和可移植性强。

基于AES的STM32在应用升级设计

物联网技术的高速发展需要大量的数据采集节点,而STM32作为高性价比的嵌入式芯片,已在物联网领域得到广泛应用。针对目前STM32系列嵌入式系统在后期维护过程中,存在传统JATG、ISP等更新方式操作复杂,而芯片自编程方式又面临程序包盗用、误码或缺失等问题。研究并设计了基于AES的嵌入式应用升级方案。目标系统通过U盘等设备获取应用升级包,升级包AES解密后若能通过CRC校验则为合法升级包。测试结果显示该方案可在1 s内完成对600 KB应用的校验和升级,同时能100%检测出异常升级包,结果表明该方案可即保证升级过程便捷,也能保障其安全性。

一种高效的人脸马赛克方法

针对现有人脸检测方法速度缓慢的问题,在详细介绍结合类Haar特征和级联AdaBoost人脸检测算法原理及训练流程的基础上,提出一种改进的人脸检测算法。该算法可以动态调整Haar检测函数的阈值和选取扩展的Haar特征,并运用OpenCV中图像处理的基本算法实现较高准确度和较快速度的人脸检测,可高效用于马赛克处理。实验结果表明,该算法人脸检测率达到95.41%,处理图片时间约2.4ms/frame,计算复杂度低,且稳定性较好,可广泛用于人脸检测中。

采用PMMA的M-Z型热光开关性能的有限元分析

应用有限元法对采用有机聚合物PMMA的M-Z型热光开关进行了分析,重点考察了器件的的功耗和速度,计算结果表明此类结构的光开关的功耗可低至3.6mW,比硅材料的SOI热光开关的功耗低两个数量级,这对于大规模的的集成非常有利,同时开关的上升和下降时间可达到14ms和16ms.

基于双处理器的四旋翼飞行控制系统研究

为提高四旋翼飞行器工作可靠性,采用STM32F407VGT和R5F100LE处理器,设计了四旋翼飞行器控制系统。加速度陀螺仪MPU6050模块采集飞行姿态数据,超声测距模块、激光传感模块和摄像头模块提供导航参数,采用滤波算法对传感器所采集的数据进行处理,使用PID控制算法实现寻线前进。实验测试表明,飞行器能一键起飞,完成空投任务,精确降落。

MR盒子设计与基于特征点匹配的空间对准

文中设计了一款适用于智能手机的混合现实盒子,用于书画临摹训练。它通过一块半透半反镜将手机屏幕上的立体视差图像反射到观察者眼中,同时借助手机后置摄像头捕捉周围环境,借助特征点匹配方法监测手机位置的变化,进而改变所显示的虚拟立体景物的位置,使之与周围真实环境的空间关系维持不变。实验表明,文中提出的基于特征点匹配的方法可以较好地解决MR中的空间对准难题。