基于质心迭代估计的无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络非测距定位方法的应用,提出了基于质心迭代估计的节点定位算法.该算法首先计算当前连通信标节点所围成的平面质心的坐标及其与未知节点间的接收信号强度,然后用计算所得质心节点替代距离未知节点最远的连通信标节点,缩小连通信标节点所围成的平面,并通过多次迭代的方法提高节点定位精度.仿真实验结果表明,该算法的各项指标均为良好,适用于无线传感器网络的节点定位.     

一种自适应煤矿井下环境的加权质心节点定位算法

为提高煤矿井下无线传感器网络节点定位精度,提出了一种自适应煤矿井下工况环境的加权质心节点定位算法;在信标节点双链式部署结构的基础上,首先利用未知节点周围RSSI信号强度最大的信标节点之间的位置信息和信标节点的平均RSSI值自适应地估计环境参数,再应用无线信号强度衰减模型计算未知节点到信标节点的距离,最后采用加权质心定位算法的平均值确定最终的节点位置坐标;仿真实验结果表明,所提出方法的平均定位误差为0.94 m,有效降低了环境因素及RSSI的随机性对定位精度的影响,可用于煤矿井下无线传感器网络节点实时定位系统中。     

基于RSSI测距的传感器节点质心定位修正算法

针对传感器网络节点定位精度问题,研究基于RSSI测距的定位算法,提出多信标节点质心定位修正算法,通过该算法计算得到多组未知节点估计坐标,并在此基础上利用质心定位修正算法计算节点坐标修正值;利用仿真实验,证明基于RSSI测距的传感器节点质心定位算法定位精度比传统质心定位算法定位精度提高13.8%,比RSSI加权质心定位算法提高6.3%。     

一种智能照明控制系统的设计与实现

针对目前智能照明系统只能根据环境光强变化来调节亮度等问题,提出一种基于STC90c516系列单片机的智能照明控制系统,通过对环境光强的检测和人体红外信号的探测,将实时数据传送给控制器,控制器识别并分析结果,输出至驱动,实现智能调节灯具亮度的效果。实验证明,智能照明控制系统操作简单,并具有良好的扩展性。     

一种高精度绝对式光电轴角编码器的照明系统

介绍了一种高精度、高分辨率绝对式光电轴角编码器的照明系统,照明系统采用了非球面光学系统和温度补偿方法。与以往采用白炽灯作为光源的照明系统相比具有体积小,使用寿命长,抗冲击,抗震动强,装调方便,光电转换效率高,利于多头读数等优点。采用这种照明系统的27位绝对式光电轴角编码器测角精度优于0 3″。     

一种新的二维离散Hartley变换算法

提出一种新的基于离散矩的二维离散Hartley变换(DHT)快速算法,并应用于MRI图像压缩.通过核函数的变换和泰勒展开,将二维DHT用线性离散矩加权和近似,这样可以利用一种简单的并行计算结构,适用于任意长度的序列并具有很高的计算精度,应用于MRI图像压缩,当压缩32倍时,依然具有很高的峰值信噪比.     

一种新型的基于非成像光学的LED均匀照明系统

为解决发光二极管(LED)作为朗伯光源难以直接应用的问题,运用非成像光学设计方法,实现了一种新型的基于LED的均匀照明系统,它能够在一个特定位置的屏幕上形成一个具有特定尺寸的均匀圆形光斑。使用基于蒙特卡罗法的光线追迹软件对该光学系统进行模拟仿真,结果显示屏幕上光斑的均匀度优于85%,系统效率高于82%。     

一种高效稳定的光伏LED照明系统设计

为提高光伏照明系统中太阳能电池的光能利用率,对太阳能电池输出进行最大功率跟踪。设计以最大功率跟踪芯片SM72442为核心的太阳能充电控制电路,采用光伏全桥驱动芯片SM72295驱动MOS管,构成同步Buck电路,实现太阳能输出最大功率跟踪;利用LED驱动芯片XL6005设计LED驱动电路。测试数据表明,太阳能光伏电池的充电效率平均达到87.92%,LED驱动电路效率最高为91.6%。系统工作稳定,能满足特定场合下的照明需求。     

基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统

室内停车场是静态交通的一个重要组成部分,由于缺乏有效的室内定位技术,目前存在着泊车导航以及反向寻车困难的问题。提出一种基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统,实现了面向车辆的停车位引导和面向行人的反向寻车导航,具有定位速度快、定位精度高和"照明定位两用"的优势。实验结果及现场测试表明:该系统定位精度可达到7.5 cm,可支持车辆或行人在时速达17 km/h下的实时定位导航。     

一种局部模式的RGB差值序列交叉区域取样节点定位算法

鉴于当前无线传感器网络移动节点定位技术中存在的实时性差和定位不准确的问题,设计了一种交叠区域采样模式的WSN移动节点定位算法OASM_MNL(overlapping area sampling mode of mobile node localization)。该算法通过获取的信号在能够直接和移动节点通信的信标节点的信号交叠区域里面进行局部采样;通过距离比例因子对平均跳距进行权值化,优化了中跳距的计算公式;通过差值序列对样本点滤波,在此基础上把差值序列绝对值作为加权标准,计算出移动节点的坐标。仿真结果表明,与E-CDL、MCL等常见的移动节点定位算法相比,新算法定位误差降低幅度超过,定位效果良好。     

城市道路交通智能照明系统设计

为了实现对城市道路照明的智能化管理,运用物联网技术[1]、电力线载波及无线通信技术,构建由服务器、集中器和控制器组成三级网络架构的城市照明智能监控系统。实现控制器、集中器、服务器和监控终端之间的互联,并通过DTU与互联网连接,每一个控制器终端通过独有的ID接入到因特网。系统利用安装在监控中心服务器中的监控软件和数据库、GIS等,实现了对城市照明系统智能化控制和科学管理,是物联网技术在节能减排、创建新型智慧型城市方面的应用场景之一。     

A Novel Factor Graph and Cubature Kalman Filter Integrated Algorithm for Single-Transponder-Aided Cooperative Localization

Cooperative localization (CL) of underwater multi-AUVs is vital for numerous underwater operations. Single-transponder-aided cooperative localization (STCL) is regarded as a promising scheme for multi-AUVs CL, benefiting from the fact that an accurate reference is adopted. To improve the positioning accuracy and robustness of STCL, a novel Factor Graph and Cubature Kalman Filter (FGCKF)-integrated algorithm is proposed in this paper. In the proposed FGCKF, historical information can be efficiently used in measurement updating to overcome uncertain observation environments, which greatly helps to improve the performance of filtering progress. Furthermore, Adaptive CKF, sum product, and Maximum Correntropy Criterion (MCC) methods are designed to deal with outliers of acoustic transmission delay, sound velocity, and motion velocity, respectively. Simulations and experiments are conducted, and it is verified that the proposed FGCKF algorithm can improve positioning accuracy and robustness greatly than traditional filtering methods.     

基于扩展DALI总线的智能照明系统设计

针对大型商业照明场合存在的如组网不便、照明效果单一,能源利用率底的问题,设计了一套基于扩展DALI总线的商业智能照明系统,以实现系统的大面积组网和集中控制,获得丰富的照明效果,实现系统的绿色环保运行。测试系统搭建完成后,实现了管理人员对系统的集中管理和远程监控;系统可按照工作日程表、时间表自动运行;具有分区、分组、单灯、场景等多种控制方式,控制灵活,能达到较好的照明效果和节能要求,可满足多种商业照明需求。     

基于BP神经网络的智能灯光控制系统的研究

智能灯光控制系统是智能家居控制系统的重要组成部分。在分析了目前智能灯光控制系统缺陷与不足的基础上,提出了BP神经网络在智能灯光控制系统的应用,将BP算法嵌入到智能灯光控制系统的数据处理模块,提高控制系统对于数据的处理能力。系统通过引入BP神经网络的自学习能力,改善了智能灯光控制系统智能化程度低的问题。通过实验分析,该系统能够提高智能灯光控制系统的智能性,给人们提供了一个舒适的居家灯光环境。同时,BP神经网络在智能灯光控制系统的应用,对于解决智能家居控制系统解决智能化程度低的问题也有一定的促进作用。     

一种新型自适应环境光照的车牌定位算法

为解决在不同光照环境下车牌的适应性定位问题,同时解决基于颜色定位的方法普遍存在的车身颜色与车牌颜色相近,以至于难以区分的问题,分析了不同光照下的车牌图像在HSV空间的分布特性与图像亮度等参数关系,结合车牌的混色分布特点、RGB与HSV空间变量转换关系,提出了一种可直接对RGB空间进行处理、能适应光照环境的快速车牌定位算法;实验结果表明,提出的定位算法对光照不足、环境光不均匀等复杂条件下获取的蓝白车牌图像具有很高的定位可靠性。     

基于物联网的小区智能照明管理系统设计与实现

针对国内中小型LED照明企业的艰难处境和政府倡导低碳,绿色环保照明政策现状,提出了一种基于电力载波通信技术的小区智能照明管理系统的设计方案。采用微控制器、PLC芯片和传感器构建智能控制终端,实现对单灯电能、光强度等数据采集。集中器集成GPRS通信模块负责与远程控制中心建立连接,控制终端与集中器通过电力线相连,实现PC端和移动端对LED照明设备的多平台控制。重点阐述了智能控制终端的软硬件设计、系统的自定义通信协议和远程控制方法。系统实测结果表明,该系统数据传输可靠、响应时间短、成本低,易于进行远程管理和控制。     

物理量单位的智能导出算法及其应用

推导物理量的单位是物理作业中不可缺少的重要环节。提出一种物理量单位的智能导出算法,即计算机根据物理量的运算式自动推导出待求物理量的单位。实验结果表明,物理量单位导出及换算算法的结果正确,对算术运算式中的物理量单位导出及换算的正确率为100%,且物理量数值的运算正确。     

基于垂直平分线的非测距定位算法

在无线传感器网络定位机制中,近似三角形内点测试(APIT)定位算法因思想简单、硬件成本低、定位精度高而被广泛应用,但算法性能会因锚节点分布不均匀受到严重影响。为提高节点定位精度和解决APIT定位算法边缘效应的问题,提出一种基于垂直平分线的非测距定位算法。该算法利用接收信号强度指示值(RSSI)值筛选锚节点并与等腰三角形底边中垂线过顶点的几何原理结合进行定位,可以得到比较合理的定理精度,性能相对稳定。仿真结果表明,该算法可有效提高无线传感器网络定位的精度和覆盖率。     

智能分区PID控制算法在电动缸伺服系统中的研究

针对电动缸伺服系统中的非线性环节,本文采用带线性补偿的分区二级前馈PID控制算法。首先建立电动缸伺服系统的仿真模型,并采用单组控制参数的二级前馈PID控制算法,通过仿真发现系统存在着抖动、精度较低的问题。然后提出了具有线性补偿的分区二级前馈PID控制算法,改进了相应的控制器结构并实现控制器的数字离散化。最后通过线性补偿的方法整定实际系统在各分区的控制参数,计算出相应的控制量。对比分析实际系统的稳态误差,发现智能分区PID控制器在电动缸伺服系统中能够取得更好的控制效果。