充分利用第二课堂,深入开展嵌入式系统教学

嵌入式技术涵盖广,内容多,依靠有限的理论和实验教学,无法让学生掌握全面的嵌入式技术.为培养具有"创造、创新和创业"精神的高素质嵌入式应用型人才,武汉大学电子信息学院嵌入式系统课程组与国内外知名企业合作建立了开放式联合实验室,对课程结构进行优化,设立专门的创新学分,将大学生科研、创新实践和各类学科竞赛等第二课堂活动有机结合,贯穿于嵌入式教学的全过程.     

改进Dijkstra算法在嵌入式GIS系统中的应用研究

针对嵌入式GIS系统的特点对经典Dijkstra算法进行优化处理. 分两步以提高算法效率, 第一步采用椭圆限制区域算法来缩小算法的搜索范围; 第二步为每个结点添加属性值、增加前趋表, 以辅助算法快速找到一条最短路径. 最后将此算法应用到嵌入式GIS系统中, 测试结果表明: 在城市道路网络中, 改进的算法大大提高了嵌入式GIS系统的效率.     

顾及要素空间分布特征的稠疏矢量瓦片构建方法研究

现行常用的金字塔模型构建矢量瓦片方法普遍未考虑空间对象的分布特征,导致同一层级矢量瓦片之间的数据量不均衡,引起瓦片数据加载渲染效率差异和并发一致性问题.为此提出一种顾及要素空间分布特征的稠疏矢量瓦片构建方法.该方法在保证矢量瓦片金字塔模型多分辨率特性的同时,对每一层级中要素数据量大的瓦片进行层次分解,形成了稠疏空间格网,从而实现同一层级矢量瓦片间的数据量相对均衡.实验表明,该方法实现了矢量瓦片访问时的负载均衡,提升了矢量瓦片的加载渲染效率,获得了更好的用户体验.     

AES加密引擎并行化设计与实现

在自主设计AES-256加密算法IP核的基础上,提出了AES加密引擎和多密码引擎SoC的硬件结构,对它们内部的并行化设计进行了研究和分析.通过对加密引擎的逻辑综合和多密码引擎并行模块的定量分析发现,在160MHz的核心频率下,4个AES-256密码引擎并行模块受总线影响下的系统吞吐率为3.06Gb/s.与同类设计相比,本文的并行化设计占有更小的面积资源,具有更大的系统吞吐率,达到了多引擎并行化设计的目标.     

基于隐式马尔可夫模型的遗传类比学习在中国书法生成中的应用

针对非物质文化遗产虚拟修复中缺失的书法字体生成问题,实现了一种基于隐式马尔可夫模型(HMM)的曲线类比学习书法生成系统.该系统首先收集多种标准书法字体以及骨架作为学习样本,然后运用有指导的类比学习,样本字库中的字符骨架在遗传演化的过程中形成风格上与待修复字体风格接近的骨架结构,最后用HMM对骨架进行各种丰满度处理以获得连笔、枯笔等多种中国书法特有的形态特征.实验证明本文的算法能产生与原作品风格趋近一致的书法汉字并获取新颖的字体风格.     

可信计算技术在嵌入式操作系统中的应用

针对通用可信计算技术难以直接满足嵌入式操作系统实时性要求的问题,通过对现有可信计算信任链进行裁剪,提出了一种基于完整性度量证书的信任链结构,在嵌入式操作系统内核中构造了嵌入式实时可信平台模块和可信软件栈.实验表明,嵌入式可信平台模块的平均命令执行时间节省了65.81%,嵌入式系统中的应用程序可实现密封存储、远程证明和完整性度量等可信计算功能,研究方案在总体上能够满足嵌入式系统的实时性和安全性要求.     

基于特征优化的多层支撑矢量机入侵检测算法

在入侵检测系统中利用免疫优势克隆算法对训练数据进行优化，获得对入侵检测发挥关键作用的特征集合，再利用基于Boosting组合的多层支撑矢量机算法对优化后的数据进行训练学习，可以在不影响入侵检测系统的推广能力的条件下大大缩短训练时间．     

如何在UCDOS下显示国际音标

标准ASCⅡ字符中不包括国际音标,UCDOS字库中也没有音标字符,若要在DOS下开发英文教学软件,显示国际音标应是一个难题．但可以利用Windows环境中字体文件包含的音标字符的点阵定义,再将ASCⅡ码段中不用于特殊控制的字符0x0F到0xI9重定义为音标字符的点阵,解决了在UCDOS下显示国际音标的技术难点．此方法对其他特殊字符的显示也有一定的参考价值．     

基于内存数据库的矢量数据存储与空间索引研究

基于传统磁盘数据库的管理系统已能较好地管理土地利用矢量数据,但较大的内外存数据交换开销对系统实时性有一定影响.没有I/O开销的内存数据库将是解决该现状的良好方法.基于内存数据库Redis设计土地利用矢量数据库存储组织,提出点、线、面不同的空间要素空间特征数据的存储结构.采用缓存敏感优化并基于磁盘数据库中的空间索引R+树,提出了一种适合Redis的空间索引.对比实验发现,在数据查询和统计分析速度等方面较基于Oracle 10g的管理系统有较大提升.     

一种从两电平拓展到三电平的SVPWM的优化调制策略

利用伏秒原理将矢量等效代换,提出一种从两电平SVPWM调制算法直观简便地拓展到三电平的SVPWM调制算法,尽可能避免了三角函数运算。由控制器直接给出矢量角度,扇区判断简单,运算量小。利用矢量叠加代换,得出一种优化调制序列,不仅降低了共模电压,而且降低了整体谐波畸变率。最后通过Matlab仿真,比较优化调制序列前后的共模电压以及谐波畸变率,验证了这种SVPWM算法的有效性及在此算法基础上优化调制序列的优越性。     

带放气阀的增压系统性能研究

带放气阀的增压系统是一种简单而有效,较适合我国现状的实现高增压的方案。本文分析了该增压系统的工作原理,在B6135-ZG20柴油机上进行了泄放增压空气的试验研究,采用数值模拟方法作了进一步的性能研究,最后为某舰用柴油机给出了一个增压系统的初步设计。     

船舶交流轴带发电机液压耦合研究

针对现有的轴带发电机的耦合方式不同程度地存在着当柴油机在变速运行时会产生供电频率不稳问题,提出船舶交流轴带发电机液压耦合方式,该耦合系统采用油马达转速作为控制信号控制变量泵的流量,从而使得主机在变速运行时轴带发电机供电频率稳定.     

涡轮增压柴油机供油提前角的闭环控制

在自寻最优控制中引入约束条件,采用变步长步进搜索法对涡轮增压柴油机供油提前角进行闭环控制,研制了一套结构新颖的供油提前角电控机构及相应的微计算机控制系统,并在 B6135-ZG20涡轮增压柴油机上进行了控制试验。研究表明,在供油提前角电子控制中采用闭环控制是进一步改善柴油机性能的有效途径。     

一种可伸缩的支持向量机的硬件实现方法

提出了支持向量机（Support Vector Machine）学习过程硬件实现的一种新的数字电路结构,它可以在保证向量机学习速度的同时,提高支持向量机的硬件资源利用效率;此外基于此结构的支持向量学习机还可以适用于低于设计数的样本集．由于该设计的灵活性以及其对硬件要求的减小,使得支持向量学习机可以更好、更方便地应用于嵌入式系统中．     

120^#重油动态乳化系统的设计

针对目前船舶柴油机普遍燃用高粘度重油和雾化加热温度高的情况,设计了一套以120^#重油为对象的重油动态乳化系统.该乳化系统以单片机作为控制器,根据柴油机的转速与负荷信号实现较佳油水比例的在线调节,并在不改变柴油机结构参数和不添加任何乳化剂的前提下,在6300ZC型柴油机上进行了台架实验,实验证明：重油乳化后微粒特性满足柴油机燃烧要求,且节油效果明显.     

一种加载在uCOS-II内核上的嵌入式文件系统

分析了文件系统在嵌入式应用中的重要作用,在剖析了uCOS-II内核工作原理的基础上,借鉴FAT16文件系统,构建了一个适合嵌入式应用的文件系统FAT8,并详细介绍了如何在uCOS-II内核上实现。     

基于Internet的大范围三维地形实时渲染

基于Internet、分布式计算以及计算机图形学概念,提出了使用J2EE实现基于Web的大范围三维地形实时渲染的实现方法,分析了基于Web的三维地形渲染系统的开发过程中三维地表模型的建立、场景漫游,地形块拼接等环节的关键技术.这一方法集成了GIS、三维地形可视化、分布式计算以及网络通信等技术,允许用户通过标准Internet浏览器来应用远程功能对DEM数据进行可视化分析.     

多变量零维燃烧放热模型的研究

本文在试验研究的基础上提出了一个多变量的缸内燃烧放热模型。该模型能较好地反映柴油机转速、负荷、进气温度、增压压力和喷油提前角等因素对燃烧过程的影响,有助于提高柴油机热力过程数值模拟计算精度,扩大其应用范围。     

基于特征系统实现算法的嵌入式桥梁远程索力检测系统

设计了一个基于模态分析技术的嵌入式索力检测系统.其选择使用具有较好性能及计算精度的特征系统实现算法识别拉索的各阶模态频率,并利用基于频域平滑的重采样技术和随机减量技术对振动信号预处理以得到自由响应信号;基于ARM芯片和Linux平台,使用嵌入式J2SE技术开发实现了监测系统,并进行了实际工程应用测试.结果表明:在嵌入式系统中实现的预处理算法和特征系统实现算法能够较精确地识别出大多数情况下拉索振动信号的基频值,并据此计算出索力值,设计的嵌入式索力检测系统具有有效性和实用性.