摘要:Improved conjugate gradient online learning sliding mode control algorithm

摘要:随着工业自动化的不断发展，安全仪表系统技术越来越受到关注，而我国对功能安全仪表系统的研究尚在起步阶段。提出了功能安全浮筒液位计的安全构架，主要研究了浮筒液位计的功能安全技术、FMEDA技术、软件自诊断技术、V&V技术及软件测试技术，并将其应用于浮筒液位计的设计开发中。最终实现了浮筒液位计的SIL2功能安全认证，是国内首个获得莱茵TUV颁发SIL2证书的功能安全浮筒液位计产品，打破了国外对安全仪表及系统的长期技术垄断。

摘要:针对微波多层电路的微带线垂直过渡问题，提出了一种新型的、适用于毫米波频段的微带线垂直过渡结构,通过微带线上的补偿结构实现了匹配设计，使得微波信号在微波多层结构中跨层传输。该过渡电路结构具有信号传输损耗小、频带宽，易于加工的特性，在微波电路设计方面具有较高的实用价值。将该微带线垂直过渡结构在三维电磁场仿真软件中进行了建模，并进行了实物加工和测试。实物测试结果表明，在0.5～38 GHz的频带范围内插入损耗小于2.7 dB（含两个K2.92 mm接头及微带传输线损耗），回波损耗大于9 dB。

摘要:在航天测控系统中，校相是日常设备维护必不可少的手段之一。通常情况下，校相的相位修正值是运用软件无线电的方法计算而得。矢量电压表是一种能同时测量信号幅度和相位的仪器，具有精度高、频带宽、灵敏度高的特点。利用矢量电压表测量和差通道相位差，计算出相位修正值，在硬件设备上实现了相位快速校准。该技术已在工程中成功实现。

摘要:为解决机载导航设备模拟器数量繁多，不利于自动测试系统集成的问题，设计了一种通用化的信号模拟器，以ADF4351为核心构成本振信号源，实现了宽频带、频率可调的功能。首先，分析了ADF4351的基本原理和工作特性；然后，介绍了频率合成器的详细设计，通过USB外设控制器芯片CY7C68013A，上位机控制ADF4351产生特定频率的射频输出；最后，以高度表信号模拟器本振为例，用频谱仪测试了4.3 GHz射频输出下的相位噪声和杂散抑制。实验表明,设计的频率合成器可以实现35 MHz~4.4 GHz的低相噪、稳定频率输出。

摘要:信道建模和仿真是研究移动无线通信中各种技术和网络规划的基础和关键。在给出的移动无线信道建模的数学参考模型基础上，分析了传统Jakes模型中存在的不足。后人因此提出了两种改进型的模型：Pop模型和Zheng模型。将两种改进型模型进行了理论上的对比，区分两者是如何分别引入随机相位来改善原有模型的，还对两种模型进行了MATLAB仿真研究，对比两种模型的性能。研究表明两种模型都能通过随机相位的引入解决Jakes模型中的稳定性问题，但是Zheng模型的性能更好且更容易实现。Zheng模型对于瑞利衰落信道的建模具有更大的价值。

摘要:DFB可调谐二极管激光器是激光光谱测量系统中的最主要部件之一，它的输出波长与辐射功率的稳定性决定测量系统的稳定性。影响DFB可调谐二极管激光器输出波长和输出功率的因素主要为激光器的注入电流和工作温度，而工作温度对输出特性的影响更大。设计了激光器温度控制电路，并实验分析了PI参数对温度控制稳定性的影响以及温度控制的短期稳定性；将设计电路应用在DFB可调谐二极管激光器上进行激光器输出波长与输出功率的长期监测，得到激光器输出波长的标准偏差为0.2×10-6，输出功率的标准偏差为0.02 mW。

摘要:随着虚拟现实技术的发展，每天有大量运行在虚拟现实设备上的各类软件被开发，而对虚拟现实软件自动化测试系统的研究还很少。鉴于此，在研究自动化测试的基础上，结合工程实践设计并实现了一种PC平台的虚拟现实API自动化测试系统，同时针对虚拟现实API的测试要求，编写了相应的测试程序。系统在Windows操作系统上完成，通过编写批处理文件实现自动化测试。测试表明该系统高效的实现了从源程序下载到测试报告生成的全过程，有效提高了测试效率，能够更快更全的测出软件存在的问题。

摘要:由于晶闸管耐压等级高，在高压动态无功补偿装置中广泛使用，由晶闸管串联构成的晶闸管阀，是晶闸管控制电抗器（TCR）的核心器件，在高电压下晶闸管阀驱动电路以何种方式获取能量是高压动态无功补偿装置必须考虑的问题。为了增加晶闸管串联运行的可靠性，设计了一种电压电流取能电路，能够满足TCR在各触发角下均能取到能量，给驱动电路供电，实现晶闸管阀高位系统自供电。利用PSPICE软件建立各取能电路仿真模型，仿真结果表明：高位取能电路能够减少开关损耗，提高晶闸管运行效率，而且能向驱动电路提供电能，为晶闸管阀的驱动电路稳定供电提供了理论基础。

摘要:探地雷达能对墙体内部目标(如钢筋、水管、电线)进行检测与成像，有着良好的应用效果。针对以上需求研制了一套小型化、成本低的便携式墙体结构探地雷达系统，并开发了相应基于安卓手机平台的软件。该软件可实现与雷达之间的数据通信，能够实时接收雷达的探测回波数据，并可以人工选择合适的数据显示方案。探测结果可在手机上通过频率波数域方法进行聚焦成像处理，图像显示直观。测试结果表明，该套系统人机交互性好，操作简单，有良好的测试效果，能满足工程中的实际需求。

摘要:收发谐振体是无线电能传输系统的重要组成部分，它的性能直接决定了整个系统传输效率的大小。选择平面螺旋线圈作为收发谐振体，通过有限元仿真软件HFSS分析了线圈的属性（匝数、基板材料、层数等）对线圈参数的影响趋势，并分析了谐振体之间的能量传输特性，仿真结果表明了线圈之间的耦合因数比线圈Q值对传输效率的影响更大。最后综合考虑线圈的性能和制作成本，选择最优线圈作出实物并搭建无线电能传输装置，整个装置能够在线圈直径2.5倍的450 mm距离内点亮15 W的LED灯泡，传输效率达到60%以上。

摘要:为满足对金融市场的进一步了解以及股价预测的需求，结合投资者的情感倾向提出了一种基于TA/SA(technical analysis/sentimental analysis)的股票价格预测模型，建立投资者情感与未来股票价格之间的关系的方案。该方案主要包括获取情感指数，建立回归模型以及计算未来股票收盘价。利用该模型预测200只股票价格并与SVM和BP神经网络两种模型预测结果进行比较，结果显示所提出模型的预测正确率分别提高了10.9%和7.4%，表明该模型具有更好的预测准确性和实用价值。

摘要:设计了一种新型的超宽带ns级低过冲平衡脉冲发生器。该脉冲发生器包含驱动电路、雪崩三极管脉冲电路和脉冲整形电路3部分，驱动电路用以锐化触发脉冲；雪崩三极管脉冲电路采用独特的晶体管级联结构产生大幅度的高斯脉冲；脉冲整形电路利用并联端接电阻网络和肖特基二极管减小信号反射，最后使用巴仑产生平衡的高斯脉冲，该电路最高可以在300 KV脉冲重复频率下正常工作。测量结果表明，在100 KV脉冲重频时该脉冲发生器可以输出一对峰峰值为230 V、前沿为1.3 ns的平衡脉冲，并有着极小的振铃和过冲。这些特征说明，该脉冲发生器在探地雷达应用中有着更深探测距离和更快数据处理速度的优势。

摘要:小型断路器现已频繁的应用在家庭场所及类似场所中，因此如何安全使用小型断路器具有十分重要的意义。而电路中总会出现短路、过载等意外情况，因此要求小型断路器要及时分断。如若小型断路器不能及时分断，过高的短路电流则会造成小型断路器的发热、熔焊等现象，进而对下级设备造成损害。本文主要分析小型断路器发生分断的原因及情况，研究分断过程中合闸角对其焦耳积分所产生的影响，进而对小型断路器的脱扣情况产生的影响。更好地保护小型断路器及下级设备。国内外对发生电路故障时小型断路器所产生的分断电流值其影响的因素进行了研究，为研究在何种条件下小型断路器的脱扣器脱扣，国内外对其所产生的不同分断电流进行了测试。

摘要:针对新能源汽车中的广泛采用的无刷直流电机的控制系统具有时变性、非线性、耦合强以及变量多等特点，基于无刷直流电机的数学模型，提出了一种简单实用的控制策略，即模糊自整定PID控制的闭环转速控制方案。该算法通过模糊逻辑语句创建模糊控制准则，根据转速变化对PID控制参数进行自动实时整定。利用MATLAB工具创建控制系统的仿真模型，仿真结果表明：模糊自整定PID控制系统实现转速响应快，超调量小，干扰后恢复时间短，鲁棒性强等优点，较传统PID控制有较大优势。

摘要:利用FPGA的并行计算特性，在电力电子模型的实时仿真中FPGA可以实现纳秒级的仿真步长，能够更加真实的呈现电力电子开关器件的特性。通过分析Buck变换器在电感电流连续导通模式下的数学模型，基于XILINX公司的System Generator搭建了Buck变换器的数学模型，并对其进行了实时仿真，与器件仿真的结果进行了对比，从仿真结果中，可以看出该数学模型的有效性，可以在一定误差范围内取代Buck变换器的器件模型，同时也为实际的电路研制和调试提供了思路。

摘要:矩阵变换器自诞生以来，其换流策略的研究很多，基于电流方向检测与电压方向检测的四步换流策略都得到广泛的研究和应用。一些研究人员对四步换流的具体过程以及输出波形进行了一定的分析，而很少对它们的难易程度、输出波形的可靠性和波形质量做进一步对比分析。在深入分析换流策略的基础上，结合双向开关对四步换流策略作详细的介绍，在保证换流的可靠性、改善波形质量的基础上，通过MATLAB仿真方法验证了结论的正确性和有效性,并分析比较了两种四步换流方式的优缺点。

摘要:针对合膛规制作维护计量成本高、操作危险程度大，且难以满足靶场试验弹药种类增长需求等问题，设计了定装式炮弹合膛检测系统。利用高精度激光测径仪测量炮弹直径和中心位置，采集中心最大偏移量所在纵向截面的二维参数，计算同轴度，建立合膛规数学模型，对比二维轮廓，判定合膛性。分析了检测原理和误差，实践结果表明，该系统具有测量精度高、安全可靠、结果准确、效率高等特点，适用于多口径炮弹，在弹药装配方面有很大实际应用价值。

摘要:通过挖掘GitHub开源项目开发过程中的数据，基于复杂网络和机器学习算法，量化分析出软件开发团队当前进展的相关指标。利用网络爬虫抓取项目数据进行复杂网络的相关分析，结果显示GitHub开源社区中的开发者网络具有小世界效应，一些项目的开发者网络具有无标度网络效应，网络聚集系数随着项目的新生会出现峰值随后趋于正常，并展示了基于时间序列的网络模块度以及其他表征网络特性指标的变化趋势。量化分析结果使管理者能够动态详实的掌握开发团队的情况，合理分配资源、安排开发任务，提高软件开发效率。

摘要:超声检漏作为一种新型检漏方法，越来越多地应用于工业现场。为满足超声检漏中超声探头激励的需要，介绍了一种任意波形发生器的设计，利用直接数字式频率合成(DDS)技术，以FPGA作为主要器件，并辅以必要的放大、滤波电路，实现任意波形的产生。通过串行接口，用单片机来设定频率和幅度的大小以及波形的选择；FPGA用来改变DDS频率控制字，并由FPGA来实现波形表生成和频率控制；将FPGA产生的波形数据送入到AD7524进行D/A转换，通过低通滤波器和集电极开路电路来提高输出波形质量并增强其带负载能力。最后给出了本设计产生的正弦信号与函数发生器产生的正弦信号的频谱分析比较。

摘要:为实现机载雷达故障的快速准确定位，根据装备外场保障的需求，设计了一种机载雷达便携式维修辅助系统。该系统硬件平台采用PXI的结构体系，利用虚拟仪器技术+测试模块插件结合的方法，可将故障隔离到可更换单元。本文介绍了该便携式维修辅助设备（PMA）的设计思想，对硬件架构、软件系统组成及功能设计等进行了论述。在某型机载雷达设备的现场保障使用中，实现了雷达数据的快速提取、故障的快速隔离诊断、雷达健康状态的完整记录及对外场作业的全流程管控，能够满足基层部队的维修保障需求。

摘要:为了实现在L波段激励起多个谐振点，并利用各个谐振点尖锐的选择性以提高系统的抗干扰性，采用在圆形辐射贴片上开圆环形缝隙，同时加载2个短路片的设计方法，设计一款工作于L波段的多频微带天线。通过3维电磁仿真工具HFSS进行实验，其结果表明：当两个短路片的夹角为90°正交，而且馈电点距离圆心的距离为25 mm时，天线产生3个谐振频点：1.3、1.53、1.67 GHz；低频点与高频点的频差可达370 MHz。这种多频点天线适合于跳频与多频通信系统，而且其高度只有1 mm，符合平面化应用的需求。

摘要:近年来MIMO系统的天线日渐趋于小型化，随之而来的紧耦合效应成为影响信道容量的主要因素。首先介绍了SVA室内衰落信道模型的建模方法，其次给出了天线间的耦合效应产生的原理，最后将耦合效应带入信道模型中，并且分析其在丰富的多径情况下不同天线间距对信道容量的影响。仿真结果显示天线耦合效应会导致信道容量减少，并且天线间距越短，耦合效应对信道容量的影响越大。

摘要:空间碎片是人类遗留在空间的废弃物。雷达发现空间碎片目标后，能够对目标进行正确的关联和跟踪，获取空间碎片的监测信息，是进行空间碎片目标编目管理的基础。结合空间碎片的分布特性及运动特性，在联合概率数据关联（JPDA）算法的基础上提出了一种适合低轨空间背景的多目标数据关联改进算法。该算法从减小可行联合事件的角度出发，有效地提高了跟踪准确度，减少了算法的计算量。理论分析以及蒙特卡洛仿真实验表明，尤其是在目标数量较多的情况下，该算法具有一定的工程应用价值。

摘要:为了对某探测系统不同工况下的电磁兼容性进行准确、快捷的预测，提出了基于有效幅值的电磁兼容预测模型。首先，根据该探测系统的工作原理定义了有效幅值，并利用配谐电路和带通滤波电路的幅频响应给出了有效幅值的计算方法。然后，用高度为敏感度阈值的平面去切割有效幅值的三维曲面，得到电磁兼容的分界线。最后，利用电磁测量传感器对辐射干扰进行直接测量，由辐射干扰的频率和幅度所决定的坐标，判断是否电磁兼容。实验验证了该预测模型的准确率为97.4%。

摘要:提出一种基于Itti视觉显著模型的音视频交叉水印算法。首先利用音频码流的低通幅值特性生成水印，并嵌入到视频码流中；其次解码视频码流的关键帧I帧，获取YUV序列上的亮度（Y）分量，并对其进行显著性分析；最后分块对非显著区域进行DCT变换，并通过量化索引调制嵌入水印。实验结果表明，该算法将嵌入水印后的关键帧平均PSRN值提高了1.678 5 dB，缓解了水印不可见性和鲁棒性的矛盾，实现了音视频码流之间的交叉保护。

摘要:电压闪变是电能质量的重要指标之一，而闪变测量首先需要提取闪变调幅波。提出使用改进的TeagerKaiser能量算子方法提取闪变调幅波，该方法只需对检测信号的3个采样点进行简单的基本运算，使得提取闪变调幅波的过程快速、简洁。同时，为减少白噪声对算法检测精确度的影响，提出了改进的小波阈值去噪方法，对采集的电信号进行去噪，并通过仿真试验证明所提方法能够准确有效地检测电压闪变的调幅波。该方法克服噪声对电能质量检测的影响，并具有较高精度，易于实现。

摘要:在分析单相电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）的原理以及窄脉冲对绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的危害的基础上，针对脉宽调制中产生的驱动窄脉冲与关断窄脉冲使IGBT或体二极管在未完全开通时又立刻关断的过程中，器件产生关断电压尖峰和振荡，使得功率开关器件损坏以及在变流中引起的输出波形畸变等问题，通过对调制度M设计的方法，来控制产生的触发驱动脉冲的宽度，达到限制和消除窄脉冲的出现。最后通过Matlab仿真验证了此方法可以使开关器件躲过允许的窄脉冲，增加了电路安全运行的可靠性。

摘要:地基增强系统（Ground Based Augmentation System, GBAS）是支持飞行器精密进近着陆的有效手段，完好性监测算法的设计是保障飞行安全的关键点与系统设计的难点,多参考接收机一致性监测（MRCC）通过B值计算与故障监测流程可排除校正中产生很大误差的接收机信道，保证GBAS地面站发送差分修正量的可靠性。分析了MRCC算法的原理与方法，发现MRCC故障监测流程无法有效处理伪距与载波相位B值均超过阈值，且最大值不为同一通道的问题，针对该问题提出了一种MRCC故障监测流程改进算法，并且对已有和改进的MRCC故障监测流程算法进行了实验对比。结果表明，改进算法故障监测流程针对伪距和载波相位引起的不一致性分层处理，可有效解决当前存在问题。

摘要:传统上数字水印算法使用软件方法实现。基于一种高鲁棒性的数字水印算法，研究了使用FPGA实现水印嵌入的方法。先通过提升小波变换将宿主图像进行3次分解，并用混沌置乱算法将水印图像进行置乱加密，然后将第3阶小波分解的LL部分进行SVD分解并得到对应的奇异值矩阵，然后将混沌置乱加密后的水印信息嵌入到该奇异值矩阵中。在该算法的FPGA实现中，主要研究了提升小波变换、混沌置乱加密、矩阵SVD分解的硬件实现方法。实验结果表明，该算法鲁棒性很高，嵌入水印的图像抗攻击性强，算法经过合理推导得以在FPGA上高效地实现。

摘要:为了解决图像内容单一、特征点不明显且数量少而导致其难以拼接准确的问题，提出了基于特征点概率与匹配的图像拼接算法。首先，利用图像重叠区域特征的单应性，开发出对旋转、尺度及光照不变的可靠特征几何结构，计算焦距矩阵与旋转矩阵，实现特征点检测；利用随机抽样一致性算法，完成特征点匹配。然后，利用伯努利分布特性和贝叶斯计算，建立内点和离群点的模型概率，剔除错误匹配点，从而提高图像匹配精度，准确完成图像拼接。最后以条码对接是否准确为图像拼接质量判断基准，实验测试结果显示：与当前图像拼接技术相比，该算法拥有更高的拼接准确率与鲁棒性。

摘要:随着现代科学与机器人技术的发展，人与机器人的交互方式也越来越多样化。为使人与机器人交互得更自然和谐，探索了一种体感交互方式。利用Kinect获取人动作的深度图像，然后利用骨骼追踪功能获取人体主要关节点的坐标，坐标信息经计算机处理后计算出关节角，最后通过无线方式将关节角发送给机器人控制器，从而控制机器人做出和人相同的动作。经实验验证，该机器人运行情况达到了预期水平，可以实时模仿人的动作。这种方法提高了人和机器人的交互效率，有极大的应用价值。

摘要:为了解决当前由于图像成像质量不稳定和分割不准确所导致图像匹配错误的不足，基于图像质量分析优化和分割算子，提出了基于图像质量分析和图像分割的图像匹配系统。根据图像对比度，建立质量评价函数，通过调节相机曝光，达到图像对比度分明的目的。通过阈值分割和形态学处理设计目标分割算子，根据目标特征匹配度，完成图像目标匹配。集成图像质量优化算子与分割算子于图像匹配系统，并编程实现，实验测试结果显示：与当前图像匹配方法相比，在图像成像质量不稳定的状况下，该方法拥有更高的匹配准确度。

摘要:介绍了基波抑制法和频谱分析法测量失真度的原理，讨论了这两种方法测量超低失真度的局限性。提出了一种超低失真度测量方法，在信号进入频谱仪前先使用基波抑制器对基波进行衰减，使信号满足频谱分析仪的动态范围，根据基波抑制器的基波抑制量和各次剩余谐波的失真电平，使用推导的公式计算得到失真度，并对测量结果进行了验证，该方法综合了基波抑制法和频谱分析法的优点，能有效降低失真度测量中测量范围的下限，可以达到-130 dB，提高了测量的准确度。

摘要:针对不法分子利用金属设备破坏防护网或刺丝滚笼进入高铁线路实施盗窃或破坏的违法犯罪行为，提出了基于无线传感器网络的高铁线路防入侵系统。该系统结合无线传感器网络低功耗、自组网的技术特点，搭建了高铁线路防入侵系统架构，提出了数据采集节点的设计方案和节点部署方案。其中，数据采集节点集成了被动红外、超声波和磁场传感器，三传感器报警数据以“相与”的形式输出作为系统报警信息；重点研究了中继节点的部署方案，并对方案进行了仿真和实例分析，结果表明当中继节点间距不大于140 m时，其数量误差被控制在10%以内。该系统能够有效监控高铁线路的入侵行为，并为行车安全提供保障。

摘要:矿井巷道中不可避免存在机车、长列传送带、罐笼和金属支护等物体，这些物体的存在一定程度上影响了巷道中电磁波的传播。将巷道看作波导，通过实验测量和拟合的方法，研究电磁波在传送带巷道中的衰减。实验结果表明：电磁波的衰减与长列传送带的存在和接收频率有关；传送带的存在使电磁波的衰减增大；电磁波的频率越高，衰减越小；900 MHz是研究矿井无线通信的最佳频率；在宽度大于高度的巷道中，HH模式比VV模式更适合做通信方式。结论为煤矿井下巷道无线通信提供更有力的支持,对未来进一步研究巷道中电磁波的传播提供参考价值和现实指导意义。

摘要:基于MATLAB/Simulink仿真软件，分析了HolmesDuffing系统检测弱正弦信号的原理和仿真实验步骤。通过仿真结果表明，直接从相平面图中肉眼观察混沌临界状态的阈值容易存在较大的人为误差。针对这个问题，提出了利用Lyapunov指数算法来定量地分析系统的动力学特征,并进一步研究了最大Lyapunov指数与系统状态之间的关系。对临界区域进一步取值发现其LE指数在零点振荡跳跃说明了该混沌系统正处于间歇临界态。最后通过对信噪比为-40 dB的微弱信号进行检测来说明，采用Lyapunov指数算法能够更直观地判断微弱信号的存在，证明其检测方法的可行性。

摘要:针对动平衡测试系统中不平衡量测试精度较低的问题，提出了一种基于希尔伯特黄变换（HHT）的滤波方法,该方法应用于动平衡测试系统，对获取的转子原始振动信号和转频信号进行分析，可以有效得到不平衡量的质量和相位。方法先对原始振动信号进行经验模态分解（EMD），将振动信号分解为一系列固有模态函数（IMF），再经过希尔伯特（Hilbert）变换计算出各IMF的希尔伯特边际谱，根据转子转频信号滤除掉高低频干扰信号，筛选出针对不平衡量的有效振动信号，根据该信号的幅度和频率即可得到不平衡量的质量和相位。与普通数字滤波方法比较，实验结果表明，该方法用于动平衡测试系统比普通数字滤波方法精度高，效果好。

摘要:设计了一种适用于道路普查需求的多传感器数据同步采集系统，以PIC24系列单片机为控制核心，结合GPS和高稳石英晶体建立高精度时间基准，利用加速度计和激光测距仪获取车辆在行进过程中垂直方向的加速度和对地距离，利用路面相机和景观相机采集路面和道路周边景观图像，并以时间作为纽带，实现了多个传感器数据高精度同步。测试结果表明，该系统实时性好、精度高、稳定可靠，能够实现道路路面及周边景观图像的实时同步采集，为道路路面裂缝检测及路面平整度解算提供高精度的原始传感器数据。

摘要:为了提高巴克豪森信号的分析精度，首先分析了巴克豪森信号传统特征提取方法的不足，在希尔伯特黄变换理论分析的基础上提出了一种新的巴克豪森信号特征提取方法，该方法同时包含了时间和频率信息，理论上具有很高的分析精度。通过新特征与传统特征的对比实验发现新特征的用于分类的识别率远远高于传统特征值，而且需要的训练样本量比传统特征值的更小。本文还通过实验发现单个传统特征值用于分类识别的识别率很低，而将传统特征值融合到一起可以明显提高识别率。

摘要:下肢外骨骼机器人和下肢康复机器人是当前的研究热点，人体运动的步态数据对其完成步态识别与控制有重要意义。为了获取人体行走过程中的步态信息，本文设计并实现了一套测量足底压力与关节角度数据的数据采集系统。该系统包含微处理器、足底压力传感器、角度传感器、信号调理模块以及数据存储模块，能实现步态数据的自动解算、采集和存储。利用该系统成功采集了不同实验对象在不同速率下足底压力数据和关节的角度数据，结果显示出一定的步态特性，为进一步的步态分析与识别提供参考。

摘要:到达时间（time of arrival，TOA）的测距易受多径干扰的影响而产生较大的系统误差，造成室内定位时精度变差。针对上述问题，首先分析了TOA定位中系统误差的产生及特点，而后提出一种基于粒子群优化的定位算法。算法利用测距值与所求解位置的空间约束关系建立求解域，而后应用粒子群算法求解，并通过建立关于系统误差的罚函数和适应度函数实现误差修正，并减小粒子搜索空间，加快算法收敛速度。实验表明，利用本文描述的定位算法，可以有效抑制室内定位中测距产生的系统误差，定位精度得到明显提高。

摘要:提出了一种基于FPGA的多通道大容量FIFO设计方案。在高速数据采集板卡中，高速大容量FIFO决定了数据采集的深度与速度。为了满足高速数据采集板卡FIFO速度高、容量大以及体积小的要求，采用SDRAM与FPGA联合设计的方案。取SDRAM价格低、存储空间大、速度快的特点，同时利用FPGA解决SDRAM接口控制逻辑复杂的问题，将存储空间封装为FIFO接口。完成了SDRAM状态控制器、FIFO地址管理器以及FIFO逻辑接口的设计与实现。在Modelsim平台上完成了基于Micron Technolog公司SDRAM模型的数据读写仿真。最后，在一块PXI板卡上完成了实物测试，分析了时钟频率、延时参数以及读写速率对误码率的影响，并给出调整方案。实现了8路16 M存储深度16 bits位宽异步双口FIFO，读写速度可达128 Mbps，为高速数据采集系统提供可靠的数据存储平台。

摘要:现今虚拟仪器技术广泛的应用于检测与控制领域中。为对工业检测中多通道数据进行分析，并判断检测产品是否合格或数据是否由振动等意外情况造成，设计一种以LabVIEW2014为开发平台的虚拟仪器系统。设计中使用创建波形的方法将无时间戳数据转换为含有时间戳的数据，并利用滤波器与功率谱的相关原理，将多通道数据进行分离显示、FIR滤波及功率谱分析。系统测试表明，该系统能直观地显示各个通道数据并能准确反映数据经过滤波和功率谱分析后的效果，满足产品检测中的需求。

摘要:最小Linux也称最简系统，是基于Linux内核构建的能够在嵌入式系统上运行的无界面最小系统。通过最小系统的搭建和移植有利于快速掌握嵌入式系统的系统移植和编程的基本方法。针对目前较新的基于Cortexa9架构设计的Exynos4412平台，介绍最小Linux系统的交叉编译环境搭建及相关驱动软件的配置，内核源码以及Busybox的编译和镜像文件的烧写移植流程，并给出主要移植步骤和相关指令介绍。在最小系统基础上，编写测试代码来测试嵌入式最小Linux系统下软件的运行时间以分析Cortexa9架构的性能，通过实验表明，基于四核Cortexa9架构的最小Linux系统百万次除法运算时间约为0.18 s，能够满足大多数嵌入式系统性能指标。

摘要:针对嵌入式设备在远程升级过程中，存在因通信质量不佳而发生升级中断、文件传输错误等异常，导致升级失败的问题，在传统的程序备份机制的基础上改良了存储方案，设计并实现了一套嵌入式远程升级系统。该系统采用一段只具有应用程序核心功能的小型安全代码作为紧急备份，此代码可以完成应用程序的主要功能并进行硬件自检，尝试修复异常并恢复远程升级。升级中心以嵌入式设备存储器的最小擦写区块为单位生成差异文件，下放到升级设备，降低了流量的消耗并且延长了储存器的擦写使用寿命。系统采用了多重校验机制，确保升级文件在传输过程中的完整性。最后通过模拟异常情况的测试，证明了该系统在远程升级过程中的安全与稳定性。

摘要:随着无人机的发展和广泛的应用，其控制设备即遥控器也必定会得到推动。为了跟上趋势，着手研究航模遥控器以满足无人机的快速发展的需求是本项目的目的所在。本项目采用模块化的设计方法，将遥控系统分为4个主要部分，分别是中央控制系统、5110液晶显示系统、摇杆控制系统和NRF24L01无线模块。中央控制系统采用增强型的51单片机系列的STC12C5A60S2芯片作为控制核心，经过设计开发，实现了芯片将摇杆传回的动作信号加以处理并经NRF24L01无线模块发射出去后，传给无人机上的接收机，从而达到控制无人机航向的目的；同时5110液晶显示屏由左右两个摇杆油门的上下左右来控制显示屏的各项功能，通过对液晶显示屏的控制可以对其他小模块进行控制。采用模块化的方式对项目进行研究，并最终实现预定的功能。

摘要:基于自主研制高精度数字化相移干涉仪的需求，针对干涉仪的压电陶瓷移相器设计了一种高压放大电路。通过双极性运算放大器OP07构成低噪声，非斩波稳零的低压放大电路与中功率线性三极管MJE340和MJE350构成高压放大电路进行直流耦合，结合反馈网络，功率放大电路，滤波电路以及限流保护电路，将计算机输出的0~5 V低电压的移相控制信号稳定线性放大到-30 V~+130 V范围，且输出低至10 mV 峰值的纹波，满足压电陶瓷移相器的高压驱动控制要求和相移干涉仪的高精度移相测量的要求。

摘要:浊度仪是用于评估水质浑浊度指标的重要仪器，通过对实验室型浊度测试仪检测原理的研究，作者及其团队对浊度仪光路及硬件电路系统进行了完整设计，并制作了实验室型浊度测试仪。仪器电路系统以ATmega128单片机为核心，具有LED驱动器、模数转换器、电流电压转换器、隔离器等模块。使用400NTU的浊度标准物质和超纯水在0~400 NTU范围内，等间距配制了17个实验样本，对散射光和透射光强度与浊度值的关系进行了实验。实验证明，散射光和透射光特性与理论公式较为一致，且测试结果具有较好的线性，达到了预期效果。

摘要:在车联网中，需要对车内空气质量进行检测，结合Modbus协议，设计了一种可拓展的车内空气质量检测系统。该系统以微型控制单元(MCU)STM32F439为主控制核心，采用微控制单元(MCU)STM32F103作为传感器协议适配器，对甲醛浓度传感器、温湿度传感器、PM2.5/PM10传感器等气体传感器进行协议适配，将不同的传感器原生协议统一成一致的协议。基于 Modbus协议通过RS485接口将传感器数据输出给主控制核心，在主控制核心对数据过滤及处理之后，发送给加速处理器(APU)，并通过GPRS通信模块实时向服务端上传信息。

摘要:随着国家对于节能减排政策的不断深入，LED照明代替传统的白炽灯照明已经成为了主流，而与此同时，无线通信技术的发展也使得其将各个单独节点的LED照明单元进行组网变为现实。为此，提出了一种基于网络环境下的LED照明系统，该系统以STC12C5202AD单片机为核心，通过WiFi模块ESP8266作为无线通信进行数据传输，从而实现了ULN2987芯片对于LED照明系统驱动及其控制。通过实验表明，在10 m之内平均丢包率在2%以下，平均时间小于5 ms，能够满足功能设计要求。

摘要:针对水表阶梯收费、用户远程抄表的需求，设计了一种无线远传阶梯智能水表。该水表以MSP430单片机和无线收发芯片Si4432为核心，该单片机功耗低，无线收发芯片传输距离远。介绍了系统原理、硬件结构、软件思路、数据远程收发流程。实验表明，该水表可以实现阶梯收费的功能。在1 km通信距离内，传输速率低于100 Kbps时，可实现数据的完整传输。该水表具有成本低、功耗低、防水性（密封性）能好的特点，是智能水表的发展趋势。

摘要:设计了一种可穿戴式智能音乐纠错系统，能够及时地提醒音乐练习者的演奏错误。该系统能实时采集演奏者弹奏的乐音信息，由短时平均能量法找出乐音端点后对端点间信号做FFT和次谐波求和提取基频作为频域特征,将两乐音端点间时间差作为时域特征，通过与标准乐音对比找出演奏过程中的错误所在，系统及时提醒演奏者并将错误记录。硬件方案体积小、低功耗，软件的乐音对比算法简洁高效，经现场的实际检验测试，达到了预想的效果。