Multiscale Structures to Describe Porous Media Part I: Theoretical Background and Invasion by Fluids

A porous medium with a broad pore-size distribution is described on the basis of the Multiscale Percolation System concept. The representative structure is the superposition of several constitutive elementary networks, of which mesh sizes are proportional to the diameter of the class of pores considered. To account for the contribution of each class to the connection of the medium, a recurrent building process, involving rescaling and superposition, is defined. This process leads to an equivalent monoscale network, involving elements representative of the various classes. Mercury intrusion at increasing pressure into a finite-size sample of this equivalent network is modelled. The inverse problem is solved, leading to the identification of the representative multiscale structure of a given material from the experimental intrusion curve.     

联邦滤波器理论研究

应用矩阵理论和信息分配原理导出集中卡尔曼滤波、分散化滤波和联邦滤波之间的等价关系，证明联邦滤波器的全局滤波精度和集中卡尔曼滤波的滤波精度相同，并用信号流程图直观清晰地说明联邦滤波比分散化滤波结构更简单，计算量小。提出一种动态最优信息分配系数确定的方法，该方法使联邦滤波局部滤波器的设计也成为最优，并从理论上证明其具有最高的软故障检测灵敏度。     

容错信息融合滤波算法的研究

本文针对容错组合导航的特点，提出一种新的信息融合滤波算法，该算法既能提高系统的容错性能，使系统具有良好的实时故障检测、隔离和重构的能力，又能使系统出现故障时，重构的系统由于获得了融合的系统信息，以较高的精度工作。文中证明该算法与集中卡尔曼滤波器等效，因而是最优的。     

组合导航非等间隔联合滤波

组合导航系统中各种导航设备数据更新频率的不同会导致联合滤波算法无法在每个计算周期都融合局部滤波器的信息，从而导致信息丢失和引入人为误差。为此提出了一种可以最优融合不同测量周期信息的非等间隔联合滤波算法，并且给出了算法的最优性证明。这种算法通过设定不同的计算周期和融合周期，实现了非等间隔测量信息的最优融合。     

基于ZigBee技术的信息交互系统设计与实现

基于生物电的人-机交互（HCI）技术作为特殊场景下常规人-机交互方法的一种补充,具有非常广阔的应用前景。为了解决基于生物电的HCI系统中多用户通信问题,文章设计并实现了一种基于ZigBee技术的信息交互系统。该系统主要由ZigBee无线通信模块、信息生成/处理模块、串口通信模块三部分组成,用以实现多用户间使用眼电信号（EOG）进行无线信息交互。在实验室环境下,眼电信号有效检出率98.2%,传输距离在无遮挡、无路由的情况下可达到70m。实验结果表明该系统具有识别率高、稳定性好、配置简单、使用方便等优点,具有较强的实际应用价值。     

无线携能通信系统中基于能量获取比例公平的波束成形设计

针对无线携能通信系统中存在能量获取不均衡的问题, 提出了一种基于能量获取比例公平的波束成形设计方案. 该方案在满足信息接收者的信干噪比以及发送端的最大发送功率等约束条件的基础上, 通过优化波束矢量实现能量获取的比例公平. 此设计在数学上是一个很难直接求解的非凸优化问题.为此, 本文首先利用半定松弛技术将其转换为半定规划问题, 然后结合二分法提出了可以获得最优波束矢量的迭代算法.此外, 在发送端仅知道部分信道状态信息且知道信道误差范围的情况下, 采用最差性能最优的方法对原优化问题进行了鲁棒波束成形设计, 并提出了相应的迭代算法. 仿真结果表明所提算法均可实现能量获取的比例公平且性能达到全局最优.     

基于Stokes矢量的实时偏振差分水下成像研究

偏振差分水下成像能够有效地克服光散射效应造成的图像退化问题, 在水下物体探测与识别领域具有重要应用价值. 传统的偏振差分方法靠光学检偏器的无规则机械转动来实现对散射背景的共模抑制, 限制了其在水下成像过程中的实时探测性能. 本文通过分析偏振差分探测原理来建立偏振差分成像模型, 从理论上提出了基于Stokes矢量的计算偏振差分水下实时成像系统, 并进行了实验验证. 研究结果表明, 基于Stokes矢量的计算偏振差分成像不仅与传统的偏振差分方法具有相同的水下探测效果, 更重要的是可以实现快速成像过程. 该方法可以应用到目前的偏振成像仪器系统, 实现无需人-机互动的自动化实时偏振差分水下成像, 进一步提高水下物体探测与识别的效率.     

Estimation of the limit of detection using information theory measures

Definitions of the limit of detection (LOD) based on the probability of false positive and/or false negative errors have been proposed over the past years. Although such definitions are straightforward and valid for any kind of analytical system, proposed methodologies to estimate the LOD are usually simplified to signals with Gaussian noise. Additionally, there is a general misconception that two systems with the same LOD provide the same amount of information on the source regardless of the prior probability of presenting a blank/analyte sample. Based upon an analogy between an analytical system and a binary communication channel, in this paper we show that the amount of information that can be extracted from an analytical system depends on the probability of presenting the two different possible states. We propose a new definition of LOD utilizing information theory tools that deals with noise of any kind and allows the introduction of prior knowledge easily. Unlike most traditional LOD estimation approaches, the proposed definition is based on the amount of information that the chemical instrumentation system provides on the chemical information source. Our findings indicate that the benchmark of analytical systems based on the ability to provide information about the presence/absence of the analyte (our proposed approach) is a more general and proper framework, while converging to the usual values when dealing with Gaussian noise.     

（2，2）贝叶斯理性秘密共享方案

在理性秘密共享协议中,自利性目标可能会驱使理性参与者偏离协议,从而影响协议的公平性。在（t, n）门限理性秘密共享方案中,其特殊情形（2,2）理性秘密共享方案的公平性较难实现。在同时考虑理性参与者的眼前利益和长远利益的基础上,基于不完全信息动态博弈模型,通过分析理性参与者在（2,2）秘密重构阶段可能采取的策略和信念系统,引入理性参与者的期望收益,研究了（2,2）理性秘密共享重构阶段的完美贝叶斯均衡问题。进一步结合机制设计理论中的VCG（Vickrey-Clarke-Groves）机制,设计激励相容的交互记录机制来约束理性参与者的行为,在不需要秘密分发者保持在线的情形下,提出一个适用于异步通信的公平的（2,2）理性秘密共享方案。