摘要:针对白光干涉复合式光纤法珀压力传感器反射光谱复杂，其准确解调易受光源光谱不稳定与电路噪声等因素影响的问题，通过理论分析，确认了反射光谱包络信号来源于传感器对压力敏感的空气腔，其频率上的周期直接正比于腔长，提取了复合式光纤法珀压力传感器反射光谱的包络信号，通过正弦频率估计的方法，优化四参数正弦拟合为三参数正弦拟合，降低正弦拟合的计算量，并准确寻找包络信号两个峰的峰值位置，通过腔长与信号周期的关系可最终得到准确的腔长值。对该解调算法进行了详细地理论分析与数值仿真，通过实验验证了光谱法中峰值检测方法对复合式光纤法珀压力传感器80 μm空气腔静态腔长的精确解调，相对误差为0.13%。

摘要:在复杂的行驶工况下，插电式混合动力汽车经常处于启停状态，大电流脉冲对汽车电驱动系统高压总线带来巨大冲击，造成高压总线峰值电压不断上升，从而极易造成车辆安全事故。针对插电式混合动力汽车电驱动系统高压总线过压问题，提出一种基于Bang-Bang控制策略来抑制高压总线上的峰值电压，在汽车电驱动系统过压保护装置的实验环境中验证采用的BangBang控制策略的准确性，实验结果表明，采用Bang-Bang控制策略能够有效地抑制高压总线过压，保证混合动力汽车的行驶安全。

摘要:为了提高基于MEMS惯性传感器的捷联惯性导航系统姿态解算的精度，提出了一种自适应容积卡尔曼滤波（CKF）数据融合算法。该数据融合算法将姿态四元数作为系统状态，将加速度计信息和磁力计信息作为系统观测量，对系统过程噪声矩阵和观测噪声矩阵进行实时的自适应估计，解决了因系统噪声突变引起的姿态解算精度急剧下降的问题。实验结果表明，采用自适应CKF数据融合算法比单纯基于陀螺仪的捷联姿态解算精度有明显的提高，在载体动态时测得的横滚角和俯仰角误差在1°以内，航向角误差在2°以内。

摘要:眼睛是人脸特征最重要的构成部分，研究眼睛的特征点定位和形状分类问题，对扩充智能模拟画像系统中的眼睛库起着至关重要的作用。提出一种基于级联卷积神经网络与语义特征的人眼分类方法，采用三级的级联卷积神经网络，检测并由粗略到细致地定位出106个特征点，根据定位眼睛的20个特征点对眼睛进行形状建模并定义3个确定眼型的形状参数，对这3个参数进行分段处理，通过每一区间对应不同的语义描述来达到眼型分类的目的。实验结果表明，此方法定位准确，能达到良好的眼睛分类效果。

摘要:针对实际视频图像中复杂的背景环境（光照变化、有微动物体等），运动目标检测算法不易提取出完整的运动目标，提出了基于改进均值背景模型的自适应三帧差分算法。该算法利用前k帧建立的均值背景模型作为三帧差分法的中间帧，再采用三帧差分法，并对差分结果选取自适应阈值来二值化，将两个检测出的目标进行“与”运算，最后通过形态学处理、滤波等，获得运动目标的真实位置。最后试验结果表明，提出的算法能够适应比较复杂的背景环境，不易受光照变化或其他微小变化的影响，又能有效克服空洞和边缘丢失的现象，并且检测准确率更高，适用于无人监控环境。

摘要:以动力电池的电压、电流、温度和内阻作为输入，荷电状态作为输出，建立四输入一输出的神经网络仿真模型预测电池的荷电状态。再以荷电状态为基础，改进电池健康状态的估算方法，分别利用改进型容量法、改进型内阻法和电压法3种方法分别估算出电池的健康状态，并利用遗传神经网算法建立了3种方法联合在一起的电池健康状态估算模型。以4节12 V的串联锂离子电池组模块为研究对象分别进行了Simulink仿真和实验研究，通过采集动力电池充放电时的电压、电流、温度、内阻和放电量数据，测试了电池的荷电状态和健康状态。实验结果表明电池荷电状态的预测精度为1.6%，仿真模型运行和实验结果显示联合法估算健康状态的最大误差为1.5%，高于其他3种单独的方法。本文提出的健康状态预测方法，省略了传统神经网络算法估算健康状态寻找健康因子的复杂步骤，同时也避免现有电池的健康状态估计单一参量判定方法的局限性。

摘要:孔缝耦合是电磁干扰最主要的途径，如何计算孔缝耦合对排查电磁干扰十分很重要。现有文献中解析计算任意形状孔缝平均电极化率密度的方法是基于超几何函数理论的。该方法虽然能够较为精确地计算出任意形状孔缝的平均电极化率密度，但由于超几何函数对于非数学专业的工程人员来说过于复杂，因此这种计算孔缝平均电极化率密度的方法很少被应用于电磁场工程实践中。针对这一问题，提出了一种新的解析公式，在不损失精度的前提下，大大简化了计算，可以显著提高孔缝耦合问题的解决效率。核心思想是将任意孔缝的平均电极化密度计算问题转化计算无数小圆孔平均电极化率密度的算术平均值，进而推导出一个简单函数沿孔缝边缘进行线积分的解析式，应用该解析式即可十分方便地计算出任意形状孔缝的平均电极化率密度。

摘要:针对在线测评的广泛应用及现有组卷算法组卷效率低、过程繁琐、无法确保质量等问题，对人工组卷、随机函数选取法、回溯试探法及遗传算法进行了研究，并在回溯试探法的基础上提出一种分阶求解回溯组卷算法。首先依据分阶求解剪枝的思想，建立算法模型，再以提高效率和质量为目标，建立算法分析模型，按照题型、章节等指标将题库分阶求解，提高组卷效率及组卷质量。试验验证的结果表明，随着题库题目数量的增加，分阶求解回溯组卷算法在组卷效率、组卷质量（重复率、覆盖率）、试卷质量（区分度、信度）等方面都有显著提高。

摘要:NPC型三电平逆变器与传统的二电平逆变器相比具有许多优点，因此在高压大功率场合得到了广泛的应用。但特殊的拓扑结构同样使其存在着中点电位不平衡这一固有问题。针对该问题，在空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基础上，提出了一种基于平衡因子与矢量选择相结合的中点电荷预测控制策略，即在调制过程中先通过平衡因子来消除中点电荷，但当平衡因子超出其调制范围时，再通过矢量选择来进一步抑制中点电位波动。最后在MATLAB中建模并进行了仿真研究，仿真结果证明了该方法的有效性。

摘要:为提高无人机视轴稳定平台的抗扰动能力，提出一种定量反馈理论（QFT）和PID复合并行控制的视轴稳定方法。首先采用回路整形法设计QFT视轴稳定控制器，然后以QFT为主控制器,采用PID实现QFT的动态补偿。最后对该方法进行仿真实验，结果表明，QFT和PID并行的控制系统相比独立的QFT控制系统，阶跃响应稳定时间缩短了57%，平台的扰动隔离度提升了75%。实验结果验证了该方法可以满足无人机对视轴稳定性的要求，且优于QFT单独控制的方法。

摘要:为了将已有的英文主题向量模型更好地应用于中文的主题向量训练，并且解决主题个数事先确定的缺点。本文将原有模型中，文档向量和词向量线性相加的方式改为内积的方式，并结合文档向量、字向量和词向量三者一起训练主题向量。当得到主题向量后通过聚类方法将相似的主题聚集在一起，以此来确定主题个数。实验表明，该方法训练出的主题词的相关性较原有模型和传统模型有所提升，并且能够获得较为合理的主题个数，同时，还能够得到词向量，主题向量和文档向量。

摘要:由于惯性权重取值不合适和迭代后期粒子群体多样性下降，导致传统粒子算法在移动机器人路径规划研究过程中存在局部最优解问题。针对此问题提出了一种改进粒子群算法的移动机器人路径规划方法。首先建立机器人路径规划的栅格地图模型，在此基础上对传统的粒子群算法进行了改进。随后，引入了基于相似度概念的非线性动态惯性权值调整方法，从而使得粒子的更新速率能够适配寻优过程的各个阶段，并且通过引入免疫算法中的免疫信息调节机制，增加了粒子的多样性，增强了其摆脱局部最优值的能力。仿真结果表明，所提出的改进粒子群算法具有更高的最佳路径搜索能力，其综合性能显著优于传统的粒子群算法。

摘要:为了解决目前区域气象站维护业务中缺乏关于蓄电池剩余容量的有效监测手段等问题，开展了相关研究工作。首先通过电压测量法得到区域站蓄电池电压变化曲线，并采用二次多项式部分拟合作为其剩余容量的预测算法；然后利用MATLAB脚本代码计算得出基于试验样本的拟合最优参数；最后根据设定的计算模型和相关参数，开发了蓄电池剩余容量监测软件。经测试，预测误差值小于10%，该软件能够及时向维护人员提供蓄电池的有效监测信息及预测信息。

摘要:设计了一种新型的端射天线单元。采用独特的串馈单极子形式，具有较好的带宽性能，基板采用液晶材料，使其基板的介电常数可控。通过改变单元的工作频率及基板的介电常数，使得天线单元具有水平相扫的能力。采用上下双层对称结构来抑制由于地板引起的波束上翘。通过对端射天线单元的建模仿真，验证其可行性。这样，串馈形式的天线易于实现天线的小型化、轻薄化。具有很好的共形的能力，适用于机载等高速运动的平台。

摘要:RTCA/DO-160G第20章中的射频敏感度测试方法广泛用于民用航空航空部门进行系统级或单元级电子设备的敏感度验证。基于RTCA/DO-160G第20章中传导敏感度测试的测试程序，首先利用散射参数建立了校准阶段的理论模型，并通过测试结果验证其有效性，同时表明注入探头的性能在传导敏感度测试中的重要作用。其次根据所需的两种测试信号建立了相应的敏感度评估模型，实际得到的敏感度阈值最小值分别为26、26.1 dBm，与理论模型一致性良好。最后基于蒙特卡洛方法对测试进行了不确定度评定测试所得的扩展不确定度为2.60 dB，小于CISPR规定值，可为传导敏感度测试中出现的敏感现象提供判定依据，为民用北斗机载接收机的传导敏感度测试提供理论参考和实践依据。

摘要:虚拟双目视觉测试是基于一台高速摄像机和两面平面镜实现物体的三维重建，重点需解决传统双目视觉测试存在的同步性和成本高的问题。摄像机内外部参数的标定是测试精度的重要保证，为解决标定过程需要人工干预、处理过程繁琐等问题，基于虚拟双目视觉原理和张正友标定法，设计了高速摄像机参数自动标定系统，通过外部触发电路控制安装在云台支架上的标定板自动转动，实现不同角度标定板图像的自动拍摄，通过OpenCV计算机视觉库对图像进行自动处理，得到高速摄像机的内外部参数，最后验证了高速摄像机自动标定系统的准确性和实用性，为后续三维重建和动态三维测试提供了基础。

摘要:针对编队卫星在轨的精确队形控制需求，以及卫星研制中地面动力学仿真测试需结合编队飞行的特点，提出一种基于EtherCAT总线的编队卫星动力学分布式仿真测试系统。该仿真系统在传统单星动力学仿真计算的基础上，通过EtherCAT网络实现了分布式仿真系统构建，充分利用EtherCAT网络实时性高、拓扑结构灵活、可扩展的特点，实现编队卫星在轨星间数据、队形拓扑、动力学特性实时仿真，并具备综合调度和数据管理功能。通过构建EtherCAT分布式仿真测试系统，设计综合调度软件，对分布式仿真测试系统的实时性进行了验证。经验证分布式仿真系统能够实现优于1 ms的系统实时性，可以满足编队卫星动力学仿真测试的要求。

摘要:随着高速数字电路如专用集成电路AISC、片上系统SOC和超高速混合信号处理电路ADC、DAC等集成电路数字端口的数据率提升，被测集成电路的电参数测试过程中常受到测试系统信号完整性问题的影响,导致实测电参数结果与其实际性能有较大差异。为了更真实的反映被测器件（DUT）的电性能，提出了通过仿真和结合良好的PCB设计来解决测试系统信号完整性问题的方法，分析并解决了测试系统信号完整性仿真中模型不完善的相关问题。通过对一款DUT测试系统的信号完整性设计和测试，验证了设计方法和建模的有效性。

摘要:针对传统色选机喂料振动器不能有效解决电网电压波动造成的振动量非线性变化和指令与控制信号不同步的问题，提出了一种基于FPGA的色选机喂料器振动控制方法，该方法基于Verilog HDL语言和多个子模块，通过配置PWM参数实现晶闸管导通延迟设计，实现振动量大小的同步调节。通过仿真和波形检测表明，该方法能够有效实现控制信号与发送指令同步；通过现场的振动测试表明，该方法能实现振动加速度随振动量输入值线性变化，空载条件下二者线性拟合度达0.95，在下料情况下，振动输入值较大时线性拟合度可达0.99。

摘要:在电力电子领域，复杂控制算法的应用增加了软件的复杂度，高端DSP的使用也使得开发硬件驱动代码变得繁琐，传统手工编码和测试手段难以高效率地开发控制系统的嵌入式软件。针对这一问题，研究了一种以Simulink为平台、可实现自动代码生成和早期验证的嵌入式软件开发方式——基于模型设计（MBD）。首先介绍MBD基本概念和开发流程，然后针对SVPWM软件的开发，详细给出算法模型的建立过程及模型早期验证和定点化方法，之后进行软件在环测试和算法模型与底层驱动的集成，最后一键式自动生成C代码，并将代码嵌入DSP控制的电机控制系统上进行测试。研究结果表明，通过MBD的规范流程，可高效地实现复杂控制算法的嵌入式软件开发。

摘要:为了对设备运输过程中受到的加速度与所处位置进行远程监控与记录，设计了一种基于ARM的分布式过载仪系统，过载仪硬件方面采用多传感器如陀螺仪，加速度芯片、GPS芯片等。软件方面，信号的监控使用WEB技术，通过GPRS将数据传送至网页进行实时监控。实验部分，将设计的过载仪系统装载在自行车上，并在同一路段上进行多次数据采集测试。实验结果表明，该系统能够对被测对象的各种运动轨迹，路况和状态进行实时监测，其能够保证数据采集、处理与传输的可靠性与稳定性。

摘要:针对目前市面上已有的指纹锁、人脸锁等，尚且缺乏一款成熟的语音锁，设计并实现了一种利用不同说话人声音之间的差异，而识别开锁人身份的智能语音门锁系统。系统以智能手机为客户端平台，采集用户的语音，上传至云服务器，利用声纹识别技术识别用户身份，当用户通过身份认证，系统再通过无线网络通信的方式，将开锁信号发送到以NodeMCU为硬件平台的门锁端，从而实现开锁操作。此外，系统采用Web网页的形式展示服务端后台，可以实现管理员对系统的远程管理和监控。实验结果表明，该门锁系统的具有90%左右的识别准确率，同时错误接受率较低，充分证明了系统的安全性和稳定性。

摘要:针对传统台灯的功能单一，安全性低的等问题，提出一种将无线供电、电磁悬浮技术和脉冲宽度调制（PWM）技术相结合的LED灯设计方案。利用谐振电磁耦合功率传输原理实现无线供电，采用电磁悬浮技术将灯头和底座分离，并利用STC12单片机和PWM技术实现对灯光的控制。最后设计了手机APP程序，通过HC-05蓝牙技术对LED灯进行灯光和颜色的无线控制。在这些技术的基础上，成功研制了一种新型的磁悬浮LED灯，灯头悬浮在底座上旋转发光。该灯饰具有安全便利、多级调光性能等特点，具有良好的市场前景。

摘要:针对现有家用甲醛检测手段中存在的测量点单一，无法远程监测的问题，设计了一种基于无线传感器网络ZigBee的室内甲醛浓度远程实时监测系统，给出了整体系统的构建方案，构建了甲醛浓度检测的无线传感网络，通过ZigBee网络实现对家庭空间中多个测量点的实时采集，经过网络远传后通过LabVIEW监测程序实现数据的远程实时显示。经过测试，完成了对家庭环境中多个测量点的室内甲醛浓度的远程实时监测，验证了系统的可行性与可靠性。

摘要:针对如今农产品贮存效率低，运输过程监控不完善等诸多问题，设计了一种基于STM32F103VET6单片机的农产品贮存环境监控系统。其中使用温湿度传感器DHT11将周围的环境进行信息采集，所测得的数据直接通过液晶屏幕显示并发送至手机以便于用户查看并检查。同时通过按键或手机APP通信可以针对不同贮存环境要求来设置所需的温度湿度阈值，当实时温度湿度不符合阈值时可立即触发警报系统达到报警作用。测试结果表明，系统可以适应不同种类的农产品贮存环境，并将各监控数据准确传达，而且用户使用方便，完全达到预期效果，起到了对农产品贮存环境精确、方便、实时的监测作用，成本低廉，可以广泛运用。

摘要:鉴于目前车灯安装间隙多采用接触式测量，提出一种基于激光扫描技术和工业机器人技术相结合的车灯安装间隙测量方法。该方法用检具模拟车身，建立车灯安装间隙测量系统。首先对激光扫描数据进行预处理，去除超量程的无效数据点，然后选定双边滤波对数据进行平滑去噪。通过对车灯与检具边界点的确定算法中高度差阈值的选择，找到车灯与检具的边界点，利用车灯安装间隙计算模型确定间隙大小。实验结果表明，该测量方法准确性和效率高，且重复性满足要求。

摘要:时间同步技术对于无线传感器网络的正常工作以及运转效率来讲都至关重要，是不可或缺的一环。传统的时间同步算法主要针对于节点信息包传输过程中的时间延迟和节点时钟的偏移和漂移，但由于很多复杂因素的影响，这一类时间同步算法的同步精度都不是很高。对此，将时分多址（TDMA）技术用于无线传感器网络的时间同步，网关节点发送信标通知各节点时隙分配，并且利用了节点侦听使得那些不在网关通信半径内的节点也能获取到时隙的情况，各节点在自己分配得到的时隙内发送消息。最后将媒体访问控制（MAC）子层的TDMA协议与网络层汇聚树协议（CTP）结合，通过对丢包率的计算来分析所提出方法的效果。实验结果表明，应用了TDMA技术后，丢包率明显减小，说明了TDMA对时间同步有很好的效果。

摘要:运动捕捉技术经过多年的发展,已广泛应用于多个领域。研究如何将运动捕捉技术运用到体育领域中,对科学化体育锻炼、规范化体育教学等方面都有着重要意义。对现有的运动捕捉技术的工作原理与产品进行分类,并在已有文献中收集了动作捕捉技术在国内外体育领域的研究,着重分析了运动捕捉技术在体育教学与指标测试中的应用、研究现状以及各自的优点和局限性。在总结现有研究成果的基础上,将该技术应用于一些新的体育项目,并对未来的发展进行了探讨。