一种滤除电力线噪声的数字滤波器的设计

数字滤波是信号处理中滤除噪声干扰的常用方法之一。针对信号通过电力线信道传输后出现严重失真这一问题,基于MATLAB平台的工具箱函数,采用窗函数法(选用哈明窗)设计出一个50阶的数字FIR带通滤波器,借助MATLAB仿真对滤波前后的波形作对比和频谱分析,并通过硬件实现电路测试,结果表明所设计的FIR带通滤波器能够有效地滤除带外信号以及电力线噪声,还原出[0.16,0.24]频带内的有用信号,保证了电力线载波通信的可靠进行。     

PLC梯形图转化为多操作数逻辑指令的设计与实现

针对每一个操作数有一个操作码的PLC逻辑指令,设计了一个操作码可带多个操作数,操作数附加“辅助符号位”的新型PLC逻辑指令,避免在执行逻辑指令过程中有多少个操作数需要译码多少次的状况。研究这种新指令语句的数据结构和梯形图的数据结构,应用这两种数据结构研究梯形图转化成新指令表的转化算法。对梯形图采用按梯级顺序递归扫描方法构造二叉树结构,然后对二叉树进行后序遍历得到一个中间结果指令表,对中间结果指令表经过逻辑关系的分析与同类型逻辑关系操作数的合并处理得到最终的指令表。通过对串并联结构梯形图的转换测试,其新指令语句的转化结果正确。     

同步数字体系网管信息提取与插入系统的设计

现有的不同厂家的SDH设备网管信息不能实现互通,为了解决这一问题,提出了一种SDH网管信息提取和插入系统的软硬件设计方案,主要包括网管信息的提取和插入、HDLC数据的封装和拆封、利用主控制器和USB模块进行数据传输,从而实现网管信息的高速上传并在上位机实时显示和保存功能。最后对该系统进行了测试验证,结果表明该系统能分析不同的SDH设备网管信息,为网管信息互通提供了基础信息。     

三维多物质欧拉界面处理的并行算法研究

针对现有的算法无法对爆炸冲击进行有效的研究这一问题,在改进了Youngs界面技术的基础上设计了三维多物质Euler界面处理的并行算法。然后采用MPI标准进行了算法的程序设计并对程序进行了并行性能测试和不同分区的算例测试,测试结果表明并行算法对加速比有较大的提高,而不同分区对并行算法的计算结果并没有影响。最后应用所编写的程序对空中爆炸和聚能射流进行了仿真,结果表明程序的模拟结果与前人的研究数据是符合的,说明了程序的有效性。     

基于改进的PSO优化SVM火灾火焰识别算法研究

针对室内复杂环境下火灾识别准确率会降低的问题,提出了一种改进的粒子群算法优化支持向量机参数进行火灾火焰识别的方法;首先在YCrCb颜色空间进行火焰图像分割,对获得的火焰图像进行预处理并提取相关特征量;其次采用PSO算法搜索SVM的最优核参数和惩罚因子,并在PSO算法中加入变异操作和非线性动态调整惯性权值的方法,加快了搜索SVM最优参数的精度和速度;然后将提取的火焰各个特征量作为训练样本输入SVM模型进行训练,并建立参数优化后的SVM分类器模型;最后将待测试样本输入SVM模型进行分类识别;算法的火灾识别准确率达到94.09%,分类效果明显优于其他分类算法;仿真结果表明,改进的PSO优化SVM算法提高了火焰识别的准确率和实时性,算法的自适应性更强,误判率更低。     

城市LED照明系统远程监控平台设计与开发

针对城市中大规模LED路灯照明系统,设计和开发了一种基于C/S结构的城市LED照明系统远程监控平台;对系统组成结构和工作原理进行了分析,并对软件平台的关键模块、传输协议、数据库服务器及GIS系统进行了研究;提出了一种综合IOCP完成端口、多线程、GIS、数据库以及无线网络通信技术等集成一体的LED照明系统的远程监控平台设计方案,在整体技术上具有一定的集成创新特色;为了解决大量客户端并发访问导致的网络通信问题,将IOCP模型技术和多线程机制应用到通信服务器网络通信模块中;同时,基于MapX在Visual C++平台上进行了地图开发,并利用MYSQL数据库保存和管理运行数据;实验结果表明,该系统具有良好的可靠性与伸缩性。     

基于FPGA的高速数据传输系统设计与实现

为了满足国家重点专项“量子科学实验卫星”中“量子存储板”高速串行数据传输的测试要求,提出了一种以Nios II嵌入式处理器为控制核心,TLK2711、RS422、USB2.0和千兆以太网为传输接口的高速数据传输解决方案;系统采用TLK2711完成高速数据的串并转换,采用RS422完成命令和控制信号的传输,实现与“量子存储板”的高速数据传输;利用Xilinx公司Zynq-7000芯片独有的ARM+FPGA架构实现千兆以太网完成数据的高速传输,利用EXAR公司XR21V1414 USB转串口芯片实现命令、遥测等数据的传输;采用Labview编写上位机控制整个系统的运行,实现命令发送、指令解析、运行状态显示、数据帧产生、高速数据传输、解析和存储等功能;实测结果表明,此系统数据传输速率高达600 Mbps,满足高速串行数据传输的要求,且具有稳定性高、可靠性好等优点。     

基于自适应遗传算法的SVM参数优化

针对基于遗传算法支持向量机(SVM)训练时间较长以及分类精度较网格搜索法有所降低等问题,通过重新定义遗传算法参数的寻优范围,提出一种自适应遗传算法;该算法根据网格搜索法得到遗传算法参数的最佳寻优范围,然后遗传算法在这个范围内进行参数的精确寻优,最后得到分类的结果;这样不仅可以有效缩短训练时间,而且拥有更高的分类正确率;通过UCI中的10组经典数据集的实验结果可知,自适应遗传算法较之网格搜索法、 常规遗传算法、粒子群算法在训练时间上有较大的提升,并且拥有较高的分类准确率。     

基于PSO算法的RoboCup2D机器人研究

对机器人体系结构、动作学习及行为的组织方式进行了研究,以演化计算为基本方法,以RoboCup2D为平台,设计了基于PSO算法的足球机器人的体系结构,解决感知、动作、和规划问题;在训练环境下,形成感知规则,优化感知相关参数,得到对信息高效快速的感知方法,并根据指定的粒度、功能、参数,对RoboCup2D机器人的原子动作进行了组合优化,得到一组带参数和执行效果描述的粒子动作;最后在赛场环境和任务驱动下,搜索粒子动作并进行组织规划,得到完成特定任务的机器人行为;RoboCup2D仿真实验表明,演化计算方法不仅能利用原子动作进行组合优化,得到适应于不同条件的粒子动作,而且能通过其在线搜索粒子动作,动态组成机器人行为;基于演化计算的足球机器人能更好地完成跑位、截球、带球、传球等任务,具有更强的适应性。     

基于CompactRIO的载人航天器外场试验平台设计

针对目前载人航天器外场试验的需要,提出一种基于CompactRIO的小型化试验平台;系统采用可配置的仪器系统进行设计,硬件可模块化配置,能适应外场环境,使用图形化编程软件进行虚拟仪器设计,具备实时性、多任务、可配置的特点,具备数据分析和存储能力,可进行灵活定制、快速开发;分析了外场试验小型化测试平台的优势及关键要素,对试验需求、系统设计、硬件设计、软件设计、使用效果进行说明,对整个系统性能的满足情况进行说明;经验证,该平台可提高外场试验的效率及试验稳定性,可为后续航天器外场试验提供参考。