基于低成本INS/RFID的室内定位技术

在个人导航和基于位置服务(LBS)领域,如何实现低成本、高可靠性、高精度、连续的室内定位仍是研究的热点;然而依靠单一技术的室内定位结果很难满足上述定位要求;文章用粒子滤波(PF)对INS和RFID技术进行融合;对低精度INS使用行人航迹推算算法(PDR),其中步数和步长由峰值检测和Weinberg算法分别测算;根据位置信息对RFID使用加权KNN算法;仿真结果表明:组合定位纠正了INS的累计误差和漂移,实现了自主可靠的连续定位,提高了定位精度,极大程度上优化了系统性能。     

监狱犯人室内定位算法研究

室内定位技术因其在搜索、救援和安全方面的良好使用价值,越来越受到人们的关注。本文主要对基于室内监狱犯人的RFID室内定位算法进行研究,主要涉及其工作原理和相关的定位算法,特别是对LANDMARC室内定位算法进行了深入的研究以及改进优化,根据LANDMARC算法的缺点,通过对LANDMARC算法中阅读器的位置分布,参考标签的分布密度以及选取的参考标签数k值的优化改进,得出更优的LANDMARC改进算法,获得更好的定位精度和定位性能。改进的算法通过Matlab7.0模拟,提高监狱犯人室内定位精度,确保监狱的安全,提高效率。     

基于蚁群算法的室内可见光高精度三维定位系统

为了提高室内定位精度,实现三维定位,提出一种基于蚁群算法的的可见光通信室内高精度三维定位系统。本系统采用了码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)调制技术,解决了室内可见光通信多信号源之间的符号间干扰.系统中与发光二极管(Light Emitting Diode,LED)光信号源地理位置相关的ID信息码经过直接扩频调制后加载至发光二极管驱动电路,以光信号的形式在室内传播.光信号经过放大、滤波、采样处理后,根据码分多址调制技术中扩频码的正交性恢复出ID信息及光强衰减信息.经过计算获得来自不同发光二极管的信号光强衰减因子,利用蚁群算法的全局搜索性确定最优定位点.引入误差修复因子,利用蚁群算法的并行搜索性对光强衰减因子偏差进行修正.仿真结果表明,信噪比为30dB,20dB,10dB的条件下,算法的定位精度分别为2cm,4cm,8cm.当计算的精度高于45cm时,蚁群算法定位解的搜索效率明显高于遍历法.在10dB的信噪比条件下,对光强衰减因子进行修正后100%的测试点都实现了5cm定位精度.实验结果表明,20dB信噪比条件下,92.59%的测试点的定位误差小于8cm,96.29%的测试点定位误差小于10cm,最大定位误差为11.30cm.经过误差修复后,96.2%的测试点实现了3cm的定位精度,61.6%的测试点实现了2cm的定位精度.本算法在实现了高精度定位,减少了获得最优定位解的计算量.     

改进的无线射频识别阅读器定位算法

针对RFID故障频率较高而导致RFID阅读器定位准确性较低的问题,提出一种改进的RFID阅读器定位算法。首先对RFID阅读器的故障类型进行分析,然后基于识别区域几何知识和线性二阶锥形规划处理长时大范围故障,并且采用质量指数指标对定位结果进行评价,最后对算法进行仿真测试。仿真结果表明,相对于当前的RFID阅读器定位算法,本文算法不仅提高了定位精度,而且可以提供定位质量信息。     

基于自适应无迹卡尔曼的机器人室内定位算法

针对室内环境复杂,难以通过单一传感器对机器人精准定位的问题,以室内环境中的两轮差动移动机器人为研究对象,提出了一种自适应无迹卡尔曼室内定位算法。该方法以无迹卡尔曼滤波（UKF）算法为基础,融合里程计、超声波定位系统、电子罗盘等传感器数据,利用超声波定位低频特性好的特点,弥补里程计结合电子罗盘进行航迹推算的累积误差和打滑影响。鉴于实际中量测噪声往往难以确定,利用Sage-Husa自适应方法,并根据不同传感器的噪声特性设置不同的加权系数,在线更新量测噪声特性,以实现对量测噪声的自适应。通过仿真验证,该方法能在传感器噪声特性未知的情况下,有效适应传感器噪声的变化,从而能够在复杂室内环境下,实现较高精度和鲁棒性的位姿估计。     

基于音视频信息融合的目标检测与跟踪算法

针对单一视觉跟踪算法易受遮挡影响的缺陷,提出一种基于音视频信息融合的目标检测与跟踪算法。整个算法框架包括视频检测与跟踪、声源定位、音视频信息融合跟踪3个模块。视频检测与跟踪模块采用YOLOv5m算法作为视觉检测的框架,使用无迹卡尔曼滤波和匈牙利算法实现多目标的跟踪与匹配;声源定位模块采用十字型麦克风阵列获取音频信息,结合各麦克风接收信号的时延计算声源方位;音视频信息融合跟踪模块构建音视频似然函数和音视频重要性采样函数,采用重要性粒子滤波作为音视频融合跟踪的算法,实现对目标的跟踪。在室内复杂环境下对算法性能进行测试,结果表明该算法跟踪准确率达到90.68%,相较于单一模态算法具有更好的性能。     

室内可见光通信高精度定位系统设计

基于接收信号强度算法的可见光室内定位系统具有结构简单的特点,但是由于漫反射信道、系统噪声等因素,其定位精度受到很大限制,为此提出使用人工神经网络对室内可见光信道参数进行学习,拟合室内信道参数的真实值,实现高精度定位。首先,使用CDMA调制技术消除室内可见多参考点光通信带来的码间干扰问题,CDMA解扩信号经过归一化操作后输入人工神经网络对坐标函数进行训练,使之拟合室内可见光通信信道参数,估计出接收机到各个LED参考点之间的空间距离。其次,由于神经网络训练数据噪声及接收机信号噪声会影响定位精度,我们提出使用Newton-Raphson迭代法,进一步逼近测试点的真实坐标。实验结果表明,在1 m×1 m×1. 2 m的室内可见光通信定位系统模型中,本系统在二维定位应用时平均定位误差为0. 87 cm;在三维定位应用时平均定位误差为1. 47 cm。本文提出的基于接收信号强度的可见光室内定位系统,使用CDMA调制技术,接收信号经过解扩后输入人工神经网络对信道参数进行距离估计,为了进一步地减小噪声等随机过程带来的定位误差,提出一种定位专用的定位坐标解迭代逼近算法,结果表明本系统在二维定位及三维定位均可实现很高的定位精度。     

复杂环境下蓝牙定位模型优化方法研究

社会经济以及移动网络技术的快速发展,使得室内定位需求大幅度增长。但是,建筑结构等因素导致普遍使用的全球定位系统GPS在室内定位中性能急剧下降,不能很好满足室内定位的需要。针对各类复杂室内环境,提出了基于环境参数校准的自适应信号强度优化算法。从理论上分析了高斯滤波的性能,使用蓝牙4.0技术,以锚节点作为参考节点,采用均值滤波和高斯滤波优化RSSI值校准基准信号,运用线性规划实时、动态估算环境衰减系数,分析了改进基准信号模型和改进衰减系统模型的性能,最后获得信号传输综合优化模型。使用计算机仿真及实验方式对算法进行了研究,实验结果表明,在复杂办公室环境下,定位误差绝对值小于1dbm,定位误差小于2%,能够较好地满足室内定位的需求。     

基于特征点的对数极坐标变换图像配准算法

介绍了一种新的图像配准算法,可以很好地解决图像配准中的平移、旋转和缩放问题。算法的实现是首先使用SUSAN算子提取两幅图像的特征角点,剔除虚假的特征点(噪声点),然后使用改进对数极坐标变换和投影相关匹配算法实现特征点匹配;结合亚像素定位技术,可以进一步提高算法的精度。     

一种手持式超高频RFID读写器检测仪的设计

射频识别（RFID）技术随着物联网的兴起而得到迅速发展,超高频RFID技术因其识别距离远、识别速度快、有较强的防碰撞能力而被广泛应用。与RFID技术相比,RFID测试技术相对比较滞后,RFID测试还主要是基于参考标签或参考读写器的定性测试。为了实现RFID读写器的射频参数和协议一致性的定量测试,设计了一种基于射频处理和软件无线电（SDR）的超高频RFID读写器检测仪。该检测仪属于手持式设备,体积小、功耗低、重量轻、功能强大、且操作简便,满足超高频RFID读写器批量生产和现场保障的测试需求。     

一种非侵入的GUI自动化测试系统设计

摘 要：针对我国目前土沉降监测的自动化程度及仪器可靠性低、监测数据不及时、测量精度不高等问题,提出了一种新型基于霍尔效应的科学监测方法。这种方法采用多个霍尔器件组成阵列,将沉降磁环分布在土中,土的沉降会带动沉降磁环的跟随沉降,于是便会引起霍尔器件周围磁场强度发生相应的变化。利用霍尔效应监测霍尔器件周围磁场强弱并转化为相应的电信号,采用RS485总线通讯方式将采集到的数据实时上传至实验主机,主机对实验数据进行科学建模处理找到沉降磁环沉降位移与电信号的关系,并设计监测管理平台以实现对土沉降实时在线监测。通过实验验证这种监测方法监测精度高最大误差在0.4mm、稳定性好,可以对多点实时在线监测,从而实现对土沉降的智能化高精度监测。在设计中可结合当前远程传输控制技术实现数据远程共享,具有更加广泛的应用前景。     

面向船舶软件的仿真测试平台研究

软件仿真测试是嵌入式软件黑盒测试领域行之有效且具有广泛应用前景的方法,为解决船舶软件利用仿真测试环境进行自动化测试问题,本文分析了舰船作战指挥控制系统中的嵌入式软件的交联环境,研究了软件测试交联环境协同管理技术;利用将测试模型转化为XML文件并解析驱动的方法实现测试用例的自动执行;对仿真测试中数据类别分析,提出了测试数据的自动收集与分析技术。设计并开发了舰船嵌入式软件仿真测试系统,有效提高了船舶软件测试效率和测试准确性。     

IOTEST在某型模拟对抗终端嵌入式软件测试中的应用

由于嵌入式系统对功能和性能的高要求,对嵌入式软件进行测试存在一定难度。嵌入式系统通过各种不同类型的接口与外界实现交互,故而对嵌入式系统的接口进行测试,是保证嵌入式软件质量的重要途径。以某型模拟对抗终端嵌入式软件为例,根据该型终端的特点,对基于IOTEST实现嵌入式软件测试的自动化进行研究。依照测试需求分析、测试环境搭建、测试建模、变量配置、测试脚本编写、测试执行的测试步骤和方法,通过测试实现过程详细说明了IOTEST在嵌入式软件测试中的应用。测试结果表明,IOTEST能够对嵌入式系统接口的正确性、实时性和可靠性进行有效地测试,该工具在测试过程中具备良好的实用性和通用性。在嵌入式软件的测试过程中合理使用IOTEST,可以有效提高测试效率,保证软件质量。     

基于LabVIEW的激光发散角测试软件开发

根据可变光阑法测量发散角的原理,利用具有强大数值计算与串口通信能力的LabVIEW语言搭建发散角测试软件平台.平台测试结果表明,测试软件具有较好的显示功能与可操作性,同时具有参数设置灵活、可二次开发等优点.在总程序设计的基础上,分别介绍了数据采集、数据处理及数据存储的三个程序模块,最后提出用LabVIEW的循环、嵌套等...     

航天通用测发控软件平台设计与应用

随着我国航天器频繁发射的常态化,对航天测发控软件技术的要求也逐渐提高,主要表现在提高软件通用性、自动化程度和数据处理能力三个方面。本文在分析测发控业务需求的基础上,提出了测发控信息全过程可配置、测试数据通用化处理、测试实时判读和试验数据快速后处理的方法,构建了航天通用测发控软件平台,实现了测发控软件的型号通用化,降低了软件研制成本,减少了现场测试人员和现场测试时间,提高了飞行器测发控效率。     

基于RFM的机载余度计算机软件快速测试平台

现代飞机普遍采用电传飞行控制系统,飞行控制计算机是该系统的核心。为了提升飞控计算机的可靠性,普遍采用余度技术构建余度飞控计算机,该计算机由多个通道构成,每个通道有一个CPU,互相构成备份。但是,这给飞控计算机的软件调试和测试带来的巨大的困难,因为各个通道的机载软件之间相互同步、通信和交叉监控,必须并行调试和测试,这就造成了机载软件调试和测试的滞后,必须等待真实的飞控计算机开发出来之后才能开展工作。本文提出了一种基于RFM(反射内存)的余度计算机快速原型测试平台设计方法。该平台使用商用货架产品构成余度计算机的多个冗余通道,使用RFM模拟多通道间的通信、同步过程,通过对底层驱动封装实现硬件故障模拟和余度功能模拟,方便实现软件调试和从性能、功能测试,大大提高了开发效率,减少了研制周期。     

FPGA软件自动化验证平台设计与实践

目前,航天任务急剧增多,研制周期大大缩短,FPGA的应用呈阶梯式增长,提高FPGA软件的测试效率成为新的挑战。验证平台的搭建是进行FPGA测试的前提条件,而验证平台的好坏直接影响测试效率和质量。为了提高测试效率,设计搭建了基于Makefile脚本的自动化验证平台,可在该平台上进行FPGA软件静态测试和动态测试,覆盖了目前航天型号FPGA软件测试的全部类型,实验结果表明该平台的应用能够有效地缩短测试时间,并保证测试质量。     

基于指数加权卡尔曼滤波的组合定姿算法

嵌入式软件系统的测试通常需要对其被控对象或者环境进行仿真,以进行硬件在环的闭环验证,在软件测试中很有必要将被控对象的实时仿真模型与被测系统连接起来进行闭环测试。在总结分析嵌入式测试领域的新需求的基础上,提出了一种基于分布式仿真测试环境的嵌入式软件自动化测试系统。该系统具有较强的测试管理能力,以实时仿真机为核心,以及接口的模块化定制,实现了对系统动态特性的半实物仿真软硬件环境,很好的解决了嵌入式系统内存资源较少,与硬件紧密相关等问题。     

一种新的基于缺陷的软件测试描述语言-DBSTDL

在软件测试领域,缺乏统一的测试描述语言(TDL)已成为提高测试效率和复用程度的瓶颈。区别以设备、信号等为核心的传统测试语言,设计的测试描述语言(DBSTDL)面向软件缺陷,围绕软件缺陷与被测软件信息双重主线,设计了6类词, 3大类100多条基本语句, 3组句群, 2种主要的语言组合方式。应用DBSTDL语言实现了软件典型缺陷与测试样例库,验证了利用DBSTDL语言建库的思想。     

可接入射频半实物的试验数据转换系统设计与实现

试验环节是产品研制生命周期中的重要环节,但是一直以来都缺乏有效的管理手段,在整个测试阶段都存在大量的人为的、重复性的工作,导致试验效率低下,为改善这一现状,提高试验效率,提出了一种基于PXIe数据采集系统,借助LabVIEW和DIAdem软件的测试系统解决方案：以LabVIEW控制数据高速同步采集,DIAdem调用LabVIEW模块执行算法分析,通过软件集成,实现对测试系统的全面管理,包括数据采集、数据检索、数据分析、报表生成及整个流程的自动化控制。本文以C919飞机电源测试系统为介绍对象,对该套测试系统解决方案进行阐述,实际测试情况表明,在数据吞吐率大于200M/S的情况下,相对传统测试方法,该测试方案在保证测试精度的基础上,极大的提高了试验效率,极大的提高了系统的可扩展性和可维护性。