百万帧频中波红外图像传感器研究

设计了一款64×64面阵规格、片上集成存储器的超高速红外焦平面数字读出集成电路,将其与中波红外焦平面探测器芯片进行了互连,成功研制出超高速64×64中波红外图像传感器.实验结果表明,所研制超高速红外图像传感器的帧频达到1 MHz,存储深度为100帧,对黑体温度呈现近似线性响应,具有优于3.6K的温度分辨率.     

无线传感器网络中继节点布居算法的研究

本文表述的是在该应用背景下引入多约束条件, 并采用枚举法与贪婪寻优算法相结合的方法, 解决了在可以作为中继节点设置位置的预设中继节点位置集合内, 合理选择中继节点设置位置以及既存网络因添加新传感器节点所引起的中继节点追加的问题. 仿真实验表明, 本文提出的中继节点布居与追加优化算法能够保证多约束条件下网络的容错性. 同时提出的基于最小网络距离因子评价标准, 有效提高了中继节点布居算法的能效性.     

光纤分布式测温系统中基于迭代法的高准确度温度解调算法

提出了一种利用喇曼散射原理的光纤分布式测温系统中基于迭代的高准确度温度解调算法.针对于常规的反斯托克斯-斯托克斯双光路比值的温度解调算法,该迭代算法进一步校正了光纤中双光路衰减系数差对温度敏感带来的温度测量误差,尤其适用于中距离且温度场复杂的测温环境,实现了高准确度的温度测量.通过理论分析确定了该迭代法的迭代格式,测量了相应的光纤参量,并在传感样机上编写相应的代码通过实验予以验证,在0～90℃温度范围,5km测量长度输出的测温曲线符合预期的测温效果.     

一种基于链路质量的无线传感器网络代码分发协议

无线重编程技术是无线传感器网络进行软件部署的关键技术,代码分发协议是无线重编程技术的核心,提出一种基于链路质量的无线传感器网络代码分发协议。协议使用节点间的链路质量进行节点影响度的计算,提高了代码分发协议在网路质量不佳时的性能。同时协议使用周期性广播的ADV信息对邻居节点的状态进行维护,降低了控制消息的开销。TOSSIM仿真实验结果表明,在网络分发时间和消息传送量两个方面,协议都优于TinyOS系统的标准代码分发协议Deluge,尤其在网络质量不佳情况下,协议有更好的性能。     

混沌扩频序列在WLAN中的应用

本文在分析Logistic映射混沌理论的基础上,提出了一种混合混沌序列生成方案。分析表明这种新型的序列具有优良的相关性、随机能、平衡性。对该序列在无线局域网扩频中的应用进行了研究,给出了将混沌扩频序列应用于无线局域网WLAN物理层扩频系统的设计方案,并对该方案在System View系统仿真软件下进行了仿真实现。     

MRIgHIFU治疗的热损伤阈值研究

研究基于磁共振T-Map的等效热剂量积分法监控高强度聚焦超声治疗的可行性.并筛选出高强度聚焦超声损伤组织的热剂量阈值.运用磁共振导航高强度聚焦超声治疗系统,使用1 MHz、焦距为150 mm、直径150 mm的聚焦超声换能器,用不同辐照声功率和辐照时间定点辐照深度为20 mm的新鲜离体牛肝脏,辐照过程中用磁共振的测温序列采集各体素随时间变化的温度值并计算各体素的Eq43值,比较计算结果与发生凝固性坏死的Eq43参考阈值,判断该体素是否发生坏死,得到发生凝固性坏死的热剂量区域轮廓和面积.辐照结束后沿凝固性坏死最大面剖开牛肝组织,测量凝固性坏死的面积.选择不同的Eq43参考阈值,并将热剂量计算得到的坏死面积与实际坏死面积进行比较.筛选出离体牛肝组织发生凝固性坏死的最佳热剂量参考阈值.结果表明,基于磁共振T-Map的等效热剂量积分法得到的凝固性坏死的面积值能很好地反应实际发生凝固性坏死的情况,当Eq43参考阈值选为31.2 min时,各辐照声功率和辐照时间下两者大小均无统计学差异.热剂量法为HIFU治疗提供了一种新的判断凝固性坏死发生的方法,这种方法可以实时地反馈控制超声辐照剂量,提高了治疗的安全性和有效性.     

基于节点区分和跨层设计的无线Mesh网路由协议

以优化的链路状态路由(optimized link state routing,OLSR)协议为原型,为无线Mesh网设计了一种基于节点区分和跨层设计的优化链路状态路由协议NDCL-OLSR(node-differentiation and cross-layer based optimized link state routing).该协议采用了一种新的路由判据NDCLM(node-differentiation and cross-layer metric),在路由计算过程中通过跨层操作机制综合考虑了节点当前负载和链路投递率2个因素对链路质量的影响,并且对节点的类型进行了区分,使得网络流量尽量绕开业务繁忙的超网关节点(SGW),从而大大优化了路由选择的效果.仿真结果表明,NDCL-OLSR能够从很大程度上提高网络的吞吐量,降低端到端的延时,并且能够达到负载均衡的路由效果.     

基于邻域势函数的无线传感器网络模糊分簇算法

为解决冶金工业中网络拓扑稳定情况下的分簇问题,提出了一种基于节点邻域势函数的无线传感器网络模糊分簇算法.该算法将邻居节点的势函数信息作为模糊C均值隶属度矩阵的权值,用于网络分簇,提高了网络的负载均衡指数,确保分簇更加均衡.仿真实验表明,与LEACH相比,该算法使网络生命周期提高了93.6%,大幅延长了网络生命周期.     

降低WSN目标失跟率的自适应采样频率方法

针对无线传感器网络(WSN)固定采样频率下机动性目标失跟率较高的问题,分析了机动性目标失跟的机理,建立了表征失跟率、采样频率、目标速率关系的数学模型,提出了降低目标失跟率的自适应采样频率方法,并对速度大小、方向变化的机动性目标跟踪问题进行仿真实验.结果表明,与固定采样频率方法相比,采样间隔距离参量d恒取不同值时自适应采样频率方法的失跟率平均降低了3.3%~6.0%;当d恒等于50m时,失跟率平均降低6.0%,网络能耗降低13.1%.     

一种无线植入式神经控制信号传输的数据编码方法

文中提出了一种新的数据编码传送方法.在外部模块用脉宽调制的方法将需要传送的数据进行编码,通过BPSK调制和解调方式传送到体内模块后使用时钟检测器、时钟分频器、脉冲宽度计数器以及脉冲逻辑判决器进行解码.这样体内模块和体外模块可以工作在不同时钟,使得电路的设计和验证大为简化.该方法已经成功应用于植入式无线神经信号获取系统的板级电路中,波形测试的结果显示了该方法的可行性.