提出一种脉冲成型的信道估计算法,该算法将频域的信道信息转换为时域信道信息,通过多径信息和理论推导的脉冲信号就可以合成几乎没有失真的信道时域特性,并能消除大部分的噪声干扰,然后将信道的时域特性变换到频域,得到信道的频域特性.理论分析和仿真结果表明:该算法有良好的抗噪声性能和低的误码平层,同时对系统的定时精度不敏感.

提出了一种基于三阶Renyi熵测度的双向高斯核函数,分析了核参数与熵测度的变化规律,并利用逐步二次规划法对其进行优化.与信号相关径向高斯核函数时频分布相比,该方法不需要任何先验假定,能够有效反映交叉项在时频分布中的大小,获取优化的时频表示,从而提高了跳频信号的参数估计精度,同时可以适应低信噪比环境.仿真结果验证了基于熵测度优化时频表示法分析跳频信号的有效性和实用性.

将双头脉冲间隔调制(DH-PIM)和最小均方(LMS)算法信道均衡技术应用于自由空间光通信,建立了基于DH-PIM和LMS信道均衡的自由空间光(FSO)通信系统的数学模型,研究了DH-PIM的符号结构、平均功率需求及其功率谱,并且与开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)等调制方式作了比较,对系统的性能指标进行了仿真.数学分析和仿真结果表明:该方法可以减小系统的误码率,降低系统发射光功率的需求,特别是在多径弥散信道、高速率和高吞吐量的情况下,效果更加明显.

利用半解析蒙特卡罗方法计算光子在地球大气和海水中传输的多径时间扩展效应,大气和海水信道的散射相位函数采用修正Henyey-Greenstein函数,根据标准大气数据对散射和衰减系数进行加权处理.结果表明:光脉冲在地球大气和海水中传输时的多径时间扩展与卫星高度、水下深度及大气和海水的散射强度有关;水下接收信号的平均多径时间扩展可达33.4~34.9μs,最大时间扩展可达160μs;星载激光对潜通信下行链路的多径时间扩展效应不能由大气和海水各自的多径时间扩展效应和表示.

研究了在均匀光纤光栅中对称地插入两个π相移时透射谱的特性,通过矩阵法详细计算和分析透射谱双峰的波长间隔、线宽、波谷深与光栅各段长度的关系,获得设计双π相移光纤光栅的准则,即:双π相移光纤光栅的双峰波长间隔主要由两个π相移的距离决定,谱线宽和波谷深主要由光栅π相移两端的长度决定.

针对有限域GF(2163)上椭圆曲线密码(ECC)的ML算法电路,实现了一种简单有效的差分功耗分析(DPA)方法.该方法结合单密钥多数据攻击,按密钥比特对功耗轨迹分段差分运算.基于功耗仿真的实验结果表明:仅对单条功耗曲线进行差分分析就能够以极短的时间恢复出密钥比特,从而证明ECC的ML算法实现只具备抗时间攻击和抗简单功耗分析攻击效果,却不能对抗DPA攻击.

实现了一种改进的CORDIC算法,其迭代方向由输入角二进制表示时的各位位值直接确定,避免了CORDIC基本算法中迭代方向需由剩余角度计算结果决定的不足,提高了CORDIC算法的运行速度,并且基于这种改进的CORDIC算法和并行流水结构,完成了一种高速直接数字频率合成(DDS)数字核心电路设计.该电路在Jazz公司0.35μm工艺(ri35sy101库)条件下达到1 GHz的工作频率,具有参数灵活可调特征,可作为IP应用于AD9858和AD9910等高端DDS芯片.

以锡粉和硝酸为主要原料,采用水热法合成了纳米晶SnO2粉体,研究了其厚膜元件对空气中低体积分数H2S气体(2~100μL/L)的敏感特性.结果表明:170℃水热处理3~13 h获得的SnO2粉体结晶良好,呈四方相金红石结构,其X射线射峰宽化明显,颗粒尺寸为数纳米且分布窄.随着水热处理时间的延长,颗粒尺寸及结晶程度有所提高.170℃水热处理9 h得到的SnO2粉体颗粒尺寸约为4.4 nm.利用该粉体制作的厚膜元件晶粒细小均匀,晶粒尺寸约为10.0 nm.在最佳工作温度150℃下该元件对低浓度H2S气体具有良好的响应-恢复特性,对50μL/L H2S的灵敏度为20.5,敏感体积分数下限低至2μL/L,而对体积分数高至1000μL/L的CO及CH4两种气体均不敏感.

为了提高无线传感器监测网络系统的容错性和优化系统的工作寿命,基于连通图提出监测图的概念,并在此基础上提出一种在高节点失效率情况下,有效延长无线传感器监测网络工作寿命的动态节点调度策略.通过对由目标节点和传感器节点组成的监测图的计算,在各个子监测图内实现分布式、动态的节点调度.所提出的节点调度策略是一种回合制的动态调度策略,在每一回合根据传感器节点当前的电能储备以及传感器节点和目标节点度的大小进行节点调度,在提高系统的工作寿命的同时有效改善容错性.通过对工作参数的设置可以实现在能耗与容错性之间进行权衡.

提出了基于网络效用最大化的无线自组织网络模型,该模型用发送功率的凸函数作为度量效用的指标之一,更加贴切地反映了网络能量受限的特点.采用对偶分解的方法求解模型,得到分布式功率与速率联合控制算法.该算法考虑了无线自组织网传输层和物理层之间的协作,能够在满足一定生存周期的要求下,协调每个节点的传输功率和数据速率,达到全网效用最大化.最后给出一个具体的拓扑和效用函数进行数值仿真实验,验证了算法的收敛性.

为了在能量受限的无线传感器网络中以较低的控制开销选择出具有高分组递交率的链路,提出一种基于贝叶斯估计的依概率链路选择算法(BPLS).该算法将链路探测过程分成若干轮,在每轮中对链路分组递交率进行贝叶斯估计,依据估计结果决定下一轮探测中选择该链路的概率.在此基础上设计了可靠的路由算法.仿真结果表明:BPLS算法能够快速挑选出高质量链路;当控制开销较低时,选出质量最高链路的成功率比naive算法提高10%~20%;基于BPLS的树形路由在分组递交率和每分组能耗上优于基本的树形路由.

提出了一种适用于Internet环境下的大规模组通信系统,包含扩展Pastry协议(EPP)和基于环的可靠组通信协议(RRGP).EPP通过已知的节点最优路径情况动态地预测网络真实路径的长度,建立一个接近实际网络节点分布的计算模型,并利用聚类预测算法划分网络节点,使同一分组的节点之间的距离最小化,提供更加合理的路由选择.RRGP在EPP的基础上实现了核心多播环模型,从而确定了多播消息序,实现了消息的全序传递,并采用缓存/重发机制,保证了消息传递的可靠性.

利用空间换取时间的基本思想,提出一种基于邻居路由表的Chord改进算法NRToChord,该算法中每一个节点都维护一个具有更多节点信息的感知表,在路由过程中能够获取到与目标更加接近的下一跳节点,以提高路由效率,满足对路由时延有着更为苛刻要求的应用需要(如紧急通信,实时语音业务等).通过仿真实验证明:该算法在少量增加节点路由表容量的前提下,资源查找过程中的逻辑路由路径长度和物理路由时延都能缩短30%以上.

为了解决面向装备虚拟采办(SBA)的多层次与多维度复杂系统的决策问题,提出了一种基于定性定量综合集成的决策策略.在建立了包括协同控制管理支撑服务平台、SBA研讨决策综合集成服务、SBA研讨决策信息服务等的体系基础设施服务的基础上,设计并实现了面向SBA、基于综合集成的智能决策支持系统,该系统通过SBA决策任务一体化数据/信息/知识/模型表征、同步-异步决策、研讨内容管理及决策优选等具体功能,在研讨厅的环境中,利用智能体技术和全方位集成机制获得具体采办决策任务的满意解.

提出了具有通信约束的分布式水下航行器群编队控制算法.证明了在水下航行器群构成的动态网络拓扑为连接图的情况下,当航行器间的通信时延小于某个确定的上界时,该编队控制算法将以分布的方式使得群内所有航行器的速度和编队队形分别全局渐近地收敛至期望速度和期望队形.该算法的分布式本质使得水下航行器间的通信负担明显减轻,数值仿真结果验证了控制算法的有效性.

对每个属性下不同决策者权重不同的决策问题,提出一种始终基于群体理想解的新方法.首先,对每个备选方案定义群体理想解和负理想解,求出对每个决策者而言该方案与其群体理想解的相对贴近度;然后,基于群体贴近度矩阵定义整个备选方案集的群体理想解和负理想解,进而计算决策群体对各备选方案的最终排序结果;最后,以供应商选择算例说明其有效性.该方法将逼近理想解法扩展到群决策,以群体理想解取代群体效用,避免了群体效用归并难题.

为了研究灾害在基础设施网络间的传播情况,提出一种基于复杂网络的基础设施网络关联响应的计算方法.给出基础设施系统的网络模型描述规则,并以华中地区某城市的供水和供电系统为例建立了基础设施系统关联响应模型.给出了网络关联响应因子的定义,研究了城市供水网络和供电网络在随机失效和蓄意攻击下关联因子的变化,结果表明:攻击发生时,关联响应因子先增加后减少,随机攻击时的关联因子比蓄意攻击时要大.

为了提高图像直线检测的精度,提出了一种基于灰关联度分析的图像直线检测算法,首先确定参考序列和比较序列,然后计算以各像素点为中心形成的比较序列与参考序列之间的关联系数,得到图像的边缘后,再利用Hough变换对直线进行检测.通过与常规边缘检测算法比较可知:基于灰关联的边缘检测算法得到的结果更清晰,能较好地区分目标和背景.实例表明该方法能有效提高直线检测的精度.

考虑产品质量特征随着时间退化的影响,用多变量质量损失函数在连续复利条件下,把产品特征的退化作为一个连续的现金流量函数建模,从而建立了相关特征产品的期望质量损失现值与其公差的函数关系;在此基础上把质量损失的现值和产品随时间退化的影响集成到总成本模型中,提出了相关特征产品公差设计新的优化模型.产品的优化公差通过使总成本(制造成本与期望质量损失现值之和)最小化而获得,一个板簧公差设计的实例验证了该模型的有效性.

针对普通商用工业机器人的封闭控制结构难以实现在线控制的特点,采用软质抛光工具来降低快速制模工艺中机器人抛光的轨迹误差.为了获得稳定的抛光压力,在机器人抛光轨迹规划的基础上,通过轨迹调整,对软质抛光工具的弹性变形和抛光过程磨损进行有效补偿.实验结果表明:当轴向预压量为1.0 mm时,每隔175 mm的抛光间距进行轴向补偿0.1 mm,即可获得稳定的抛光压力和均匀的抛光过程.

通过测试比较等离子熔积成形工艺与真空精密熔模铸造所得GH163高温合金零件微观组织与力学性能,发现等离子熔积成形GH163高温合金零件具有良好的力学性能,特别在X-Y方向的常温、高温拉伸性能均超过真空精密熔模铸造10%,塑性提高近1倍,其高温持久寿命可延长40%左右.采用等离子熔积直接成形GH163高温合金零件的微观组织细小致密,成分均匀,偏析小,熔积层无分层、气孔、夹杂等缺陷,因此能够更好地适应航空要求.

通过机械混合Fe,C及环氧树脂粉末配制了选择性激光烧结(SLS)用复合材料,利用SLS方法制备了生坯.分别经过脱脂预烧、冷等静压(CIP)、高温烧结和热等静压(HIP)处理提高其致密度,进而改善其力学性能.并采用阿基米德定律、环境扫描电镜与万能拉伸试验机分别对HIP试样的致密度、微观组织与力学性能进行测试.结果表明:合金材料致密度达到97%左右,极限拉伸强度超过350 MPa,延伸率大于9%,经HIP处理后试样显微组织为粒状珠光体与铁素体.

提出了通过计算水玻璃旧砂残留粘结剂膜的弹性模量/屈服压应力的比值大小来衡量水玻璃旧砂的可再生性的准则,即比值越大,旧砂的可再生性越好;通过试验测试了不同处理温度下水玻璃砂样的屈服压应力和弹性模量,用来反映水玻璃旧砂残留粘结剂膜的力学性能.试验结果表明:加热条件下,受热温度为320~520℃时,水玻璃砂样的弹性模量/屈服压应力的比值较大,"加热-机械"再生效果较佳;冰冻温度为0~-40℃时,水玻璃旧砂的冰冻温度越低越有利于再生,且水玻璃砂样中的含水量对水玻璃砂样的弹性模量/屈服压应力的比值影响较大,当含水量为5%~15%时,"冰冻-机械"再生效果较好.

在低阻的Ni/(Ba,Sr)TiO3复合PTC材料的制备过程中,研究了B2O3-PbO-ZnO-SiO2玻璃料加入量对Ni-(Ba,Sr)TiO3相界面的改性以及对电性能的影响.利用透射电镜研究了相界面的细节,将相界面厚度与电荷传输示意图相结合,讨论了复合材料的电性能.结果表明,玻璃料的加入量对Ni-(Ba,Sr)TiO3相界面厚度的控制存在着两个临界点:一个是相界面上隧道效应消失的临界点;另一个是玻璃料包裹着金属Ni处于(Ba,Sr)TiO3陶瓷晶界,加入金属可以有效降低复合材料室温电阻率的临界点.

采用热处理方法制备Li2O-BaO-TiO2-TeO2微晶玻璃,X射线衍射和透射光谱证实获得了含Li2TeO3微晶的透明微晶玻璃.采用Maker条纹法研究了微晶玻璃的二阶非线性光学效应,结果表明:玻璃中的Li2TeO3微晶诱导了二阶非线性光学效应的产生,且当基频光入射角为±60°左右时,二次谐波强度出现最大值;随热处理温度的升高和时间的延长,玻璃的二次谐波信号先逐渐增强后明显下降,这是玻璃中的微晶先逐渐长大,结晶程度变好,并择优取向生长,随后微晶明显长大,玻璃的透过率降低,散射明显增强所致.

采用降阶建模为静电梳齿驱动执行器开发了一个二维有限元模型,将梳齿驱动器简化为一组等价的集总参数单元,各单元均体现了对应器件的静动态特性和输入输出特性,降阶得到的模型降低了计算的复杂程度,提高了计算的速度.对采用降阶模型法所建立的模型仿真,得出梳齿驱动执行器的驱动位移、静电力与结构参数和所施加电压关系的仿真结果.该方法能以较快的速度求解静电-结构耦合问题,所得结果与有限元解相比较,最大位移误差小于5%.

通过解析无轴承电机的气隙磁通分布规律,基于磁链和绕组电感之间的关系,推导出二极悬浮控制四极无轴承电机的一般化互感参数解算模型.该模型既可适用于具有凸极型转子结构的无轴承电机,又可适用于具有圆柱型转子结构的无轴承电机,并针对无轴承异步电机进行了模型参数的实验验证.结果表明:在径向位移的一定范围内,互感随径向位移线性变化,测量值与计算值相差8%左右;在转子有限偏心的情况下,实验曲线的线性变化趋势以及和计算值的较好趋近性从一定程度上证明了互感参数模型的正确性和有效性.

通过分析竖直管路高速再淹没传热过程的流型及沸腾曲线,研究了低温流体预冷竖直管路的高速再淹没传热特性,构建了一组涵盖主要传热工况的管壁与低温流体间的传热模型,耦合了管壁的释热方程和低温流体间的流动传热方程.修正了反环状流膜态沸腾的Bromley计算式,并针对竖直管路的液氮预冷实验工况进行数值模拟,计算结果较好反映了竖直管路的预冷降温过程.特别是在管壁温度突降点的预测上,其温度预测结果与实验数据相一致.

为了提高基于彩色电荷耦合器件三基色的温度图像检测方法的准确性,提出了一种电荷耦合器件三基色代表波长的试验测定方法,通过加装滤色片获得不同波长下黑体炉的单色图像,根据对图像中的三基色值和相应单色辐射强度的分析来测定其代表波长,对3种不同型号的电荷耦合器件试验检测,结果表明代表波长只与电荷耦合器件成像技术有关,不会随温度、电荷耦合器件设置改变而变化.根据测定的波长和国际照明委员会指定的波长,对煤粉燃烧火焰的温度计算表明两者相差6.34%.

选用不同产地的3种代表性煤样为对象,采用粉状煤样和不同压力下制备成的片状煤样进行实验,以分析煤样致密度的影响.得出了粉状煤样和片状煤样在200~850 nm波段内的光谱图,定性分析了C,H,O,N,Al,Fe,Ca,Mg,Si,Ti,Na和K等元素.对强度大、干扰小的C,Al,Ca,Mg,Si和Ti元素的谱线进行分析,通过谱线强度及其相对标准偏差、谱线强度比及其相对标准偏差来比较煤样致密度对定标曲线法和内标法测量的影响.实验结果表明:致密度对定标曲线法定量分析的影响较大,而对内标法定量分析的影响较小.

将两根矩形钢管直接焊接形成新型T形钢管混凝土组合构件,进行了8组共16个T形钢管混凝土组合构件的抗弯试验,分析了含钢率、剪跨比、截面尺寸等参数对新型T形钢管混凝土组合构件抗弯性能的影响,比较了新型T形钢管混凝土组合构件和传统T形钢管混凝土组合构件的抗弯性能.运用有限元软件ABAQUS对构件的弯矩-挠度曲线进行了全过程分析,数值分析结果与试验结果符合良好,两者的承载力差值在5%以内.提出了新型T形钢管混凝土组合构件抗弯极限承载力的计算公式,并运用该公式计算了5组试件的弯曲极限承载力,计算结果与试验结果误差最大为14%,结果令人满意.

研究了输电塔线体系风振控制的能量评估问题.采用多自由度模型建立了输电塔线体系动力分析模型和磁流变(MR)阻尼器的力学模型,研究了安装有MR阻尼器的塔线耦联体系的动力分析模型和受控运动方程,并采用局域反馈的固定增量半主动控制策略来实现输电塔结构风振反应的半主动控制.提出了设置有MR阻尼器的输电塔结构风振反应的能量评价标准并将其应用于某大跨越输电塔线体系的风振控制.分析表明:MR阻尼器可以有效地抑制输电塔结构的风振反应,通过能量评定方法可以准确地考察不同控制方法的控制效果.

为解决南方河网地区高温、高藻期臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺出厂水中细菌超标和活性炭颗粒随水流泄漏等生物安全性问题,进行了超滤膜(UF)工艺作为臭氧-活性炭出水的安全保障技术的试验研究.结果表明:超滤膜工艺出水高锰酸盐指数(CODMn)和溶解性有机碳(DOC)的平均质量浓度为2.31 mg/L和3.53 mg/L,UV254吸光度平均值为0.043 cm-1,浊度平均值为0.06 NTU,颗粒数中粒径大于2μm的平均含量为11/mL,藻类平均数量为1.83×104/L,臭氧-活性炭出水中滋生的细菌完全被超滤膜工艺去除;由于超滤膜进水经常规工艺和臭氧-活性炭工艺的处理,增加了超滤膜周期的过滤时间,减少了水力冲洗水量,因此超滤膜的产水率提高到98.02%.

针对南京市多水源复杂供水系统,建立了以运行费用为目标函数的一级优化调度模型,并采用遗传算法对其进行求解.优化调度结果表明:各泵站供水量、供水压力及A,B测压点的压力在满足用户供水要求的情况下得到了优化,调速泵站的调速作用得到了充分发挥,各泵站供水量得到了重新分配,供水压力及管网测压点的压力随之发生了变化,优化后的压力普遍变小且随时间变化较优化前平稳;为多水源供水系统一级优化调度提供了可行方法,并为泵站二级调度创造了条件.