将矢量信号处理技术与DEMON谱分析技术相结合,提出矢量DEMON谱分析方法,利用矢量信息提取DEMON谱并计算线谱方位,再根据线谱方位和各个线谱间频率差分别提取多个目标轴频.该方法不仅可获得更高的处理增益,同时通过声压、振速分频段线谱融合能够得到更加完整的DEMON线谱簇;且在单传感器条件下,应用结合矢量信息的最大公约数算法,能够提取多目标的轴频特征、分辨不同目标并测量方位.仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性.

提出一种双反馈回路的2阶闭环脉宽调制(PWM)方式的D类放大器结构,在保证系统稳定性的同时通过增加反馈环路增益来改善放大器性能.分析了系统结构工作机制,并采用系统级行为模型仿真和晶体管级电路仿真进行验证.本设计采用上华0.5μmBCD工艺,全差分结构、全桥输出,实现了输出功率2×10W的双声道立体声D类音频功率放大器.实验结果表明,效率可达90%,fPSRR为82dB@1kHz,总谐波失真为0.05%,芯片面积为4.37mm×3.46mm,静态工作电流31mA,关断电流小于100nA.实现了大功率高性能D类功率放大器的设计要求.

在分析常用电池模型的基础上,利用实验建模和电路等效建模相结合的方法改进了传统的蓄电池模型,改进的电池模型对蓄电池荷电状态(SOC)的实时计算更加方便;依据电池的荷电状态参数提出了一种基于分组的蓄电池组能量管理方法.试验结果表明改进的电池模型使得电池荷电状态的计算有较好的精确性;分组系统在能量管理策略上优于未分组系统,能在一定程度上延长蓄电池的使用寿命.

在基于MPEG-7的通用多媒体数据库模型G3M上给出了一个多媒体用户偏好模型G3M-UP,允许用户从多媒体结构、时空语义、高级语义等多个层面定制个人偏好,支持复杂的偏好层次嵌套,并支持个人背景知识的引入.搭建了一个智能型的个性化检索框架,将G3M-UP与多媒体模式和实例紧密结合在G3M中,并将带有知识本体推理的个性化语义查询结果自动推到用户面前.

首先分析英语单词词性的分类和特性,定义出受控自然语言的词库模型;然后结合WordNet词库特性提出基于WordNet的受控自然语言词库构建方法;最后提出结合基于词库的上下文无关文法,并通过其实现词库解析算法.试验结果表明,按照本算法集成WordNet词库到ACE受控自然语言系统,能显著地提高受控自然语言的识别率,同时降低受控自然语言词库的构建和维护门槛,具有可行性和实用性.所提算法具有通用性和较强的可移植性,可以很容易移植到其他受控自然语言系统.

针对短文本的文本特点,提出一种基于词模型索引的短文本在线过滤方法.采用词模型索引存储已知类别的短文本.在线训练时,把新增加的语料增量更新到索引结构中;在线分类时,通过短文本中的词汇查询索引结构,检索出那些和当前短文本最相关的标注语料,用它们快速训练出的分类模型预测当前短文本.在真实手机短信过滤上的实验结果,说明本方法能够增强训练集的内容内聚性,使模型更加精细;集成多个精细模型的分类结果能够提高过滤性能.

分析了当前对抗传统特征提取的主要技术特点,提出了恶意代码族群相关度的概念,根据同一恶意代码的不同变种的主体代码函数调用图的相似性和不同恶意代码为实现相同功能使用共同的内核函数的特点,给出了一种基于函数调用图和内核函数调用集合的恶意代码族群特征提取方法.该方法使用函数调用图中的节点度特征进行匹配比较,并使用集合运算获取函数特征.实验表明,利用该方法进行病毒检测具有较低漏报率和误报率,并对未知恶意代码的防范具有积极意义.

针对生产控制环境中设备状态的可信验证问题,提出了一种远程证明方案.采用与管理中心协商策略,由设备平台上的可信平台模块定时地对设备平台运行状态进行完整性度量和评估,并生成完整性报告.为保证报告结果的新鲜性和完整性,在设备平台引入时间戳及Merkle树相结合的随机数方法,并保证报告结果的有效性.最后,对该方案的安全性和效率进行了分析.

针对将单AgentQ-学习协作算法直接扩展到多Agent系统会导致状态-动作对集合的急剧膨胀、从而影响多Agent的协作学习速度的问题,提出了基于实用推理的多Agent协作强化学习算法.在实用推理框架下,首先在慎思过程中通过考虑群体意图来确定单个Agent的子意图;然后,在手段-目的推理过程中采用Q-学习算法得出实现子意图的最优策略,从而实现群体意图.在Q-学习算法中,各Agent只需考虑自身的状态-动作的值函数更新,对其他Agent值函数的更新可以不加考虑,从而大大降低了算法的空间复杂度,提高了学习速度.追捕问题的仿真实验结果验证了算法的有效性.

将随机森林的相似度矩阵看做一种特殊的核度量,利用该度量对模型参数的鲁棒性和特征变化的敏感性,提出一种特征选择的方法.采用相似度矩阵,计算训练样本类内和类间相似性比率.再利用特征值随机置换技术,将相似性比率的变化量作为特征重要性度量指标,从而对所有特征进行排序.试验结果表明,该方法能充分利用全部样本的信息,有效地进行特征选择,且其性能优于基于袋外数据误差率估计的特征选择方法.

针对武器装备虚拟采办多域、多维、多尺度、多学科特点,采用面向服务的思想和可扩展标记语言(XML),提出了一个基于web服务的信息协同机制,给出了将仿真资源与信息协同相结合的协同服务平台体系,描述了协同服务所需的数据结构,并借助XML模式(XML Schema)实现系统数据至内外资源数据的映射关系;结合一个导弹装备虚拟采办系统的实现对该机制的合理性和可行性进行了分析和检验.

定量分析了FAST/RED系统在平衡态时链路队列长度、系统稳定性与RED控制器参数关系.针对FAST协议发现链路丢包就会采用激进的窗口减半策略造成网络不稳定的缺陷,根据稳定性分析提出一种充分利用源端能够获得的排队时延和丢包频率的历史变化信息,协同合作探测网络的拥塞状况,改进FAST协议源端窗口调整策略,从而间接修改RED控制器参数,提高了系统的稳定性.NS-2仿真验证了稳定性理论分析的准确性和改进策略的有效性.

为实现煤炭装车过程快速定量装车基于混合控制技术,提出了定量粗装、衡量和精确添加的分层控制策略.上层监督系统采用知识驱动的规则推理技术给出底层基础控制系统的合理设定值,同时对绞车牵引速度进行协调.基础控制系统对监督系统给出的设定值进行定值跟踪.其中定容粗装过程采用了基于模型和常规PID控制相结合的混合串级控制,而定量添加过程采用了基于案例推理(CBR)和PID控制相结合的混合串级控制.实际工业应用效果表明所提控制方法是有效的.

水下磁异常定位新算法是将水下地磁异常等效为一个偶极子磁性目标,由测得的目标磁场大小及梯度确定水下载体相对于目标的位置,再运用同时定位与构图算法实现载体定位的方法.根据10磁力计测量目标磁场大小及梯度的计算公式,分析了水下磁定位异常算法中目标磁场大小、梯度及载体定位等固有误差,理论分析与数值仿真给出了其与测量基线长LX间的关系,分析和仿真结果均表明此固有误差与LX的平方成正比,当LX趋于零时可忽略.σ1及σ2是描述实际磁力计3个轴线不共点的参数,给出了10磁力计的2种放置方式,理论分析和数值仿真了目标磁场大小、梯度及载体定位误差与σ1和σ2的关系,分析和仿真结果均表明在第2种放置方式下误差比较小,与固有误差相当,载体定位精确;而在第1种放置方式下,误差较大.因此,在水下磁异常定位中应选用10磁力计的第2种放置方式.

为了检测光电编码器在空间应用时由环境变化引起的故障,提出了一种故障诊断策略.该方法对遥测获得的监测信号进行分析,通过小波消噪和细节提取的方法获得信号的特征数据,作为故障样本.然后利用局部化递推最小二乘法(LRLS)训练神经网络作为离线故障分类器.在空间激光链路的地面研制阶段已进行了应用,实验结果表明该诊断方法切实可行,且能正确诊断未经训练的故障,有较好的泛化能力.

基于传统汽车NVH传递路径分析方法,提出了参数化等效方法,建立了单自由度系统估计模型和等带宽估计模型,对传统传递路径分析模型进行参数化等效处理,实现了对传递路径分析模型的缩减,减少了分析所需的试验数据量,使得传递路径分析方法适用于快速故障诊断分析.实例分析结果表明,对相同的汽车NVH问题,利用参数化传递路径分析与传统传递路径分析可得出相同的传递路径趋势,但分析所需的试验数据仅为传统方法的1/2,从而实现了汽车NVH快速故障诊断.

以结构表面辐射声功率最小为设计目标,以材料体积密度为设计变量,采用拓扑优化方法,研究复合材料安静结构设计方法问题.将结构辐射声功率表示为一个正定的厄米特二次型,从而将目标函数的灵敏度转化为结构的动力学灵敏度和阻抗灵敏度2部分.提出了一种扩展SIMP模型用于复合材料弹性结构的拓扑优化设计.数值结果表明,结构表面辐射噪声得到明显降低,拓扑优化方法能够很好地用于安静结构设计.

针对缺陷漏磁检测信号的某些特征及其形成机理中某些易于被忽略的因素,如单峰信号里负旁瓣存在的根源、峰宽值及峰-峰值的决定等因素进行了分析.采用逐步细化的多重空气层建模的有限元分析方法,获得了细致的缺陷泄漏场分布模式——泄漏磁泡;通过对泄漏磁泡背景场色泽的过滤处理、磁感应线的层叠标示、正负磁区的划分及扫描路径的规划,获得了检测信号的上述特征及其相应的形成机制:缺陷漏磁场为磁泡状且存在着正负磁区.最后,通过试验进一步证实了缺陷漏磁场的信号特征.

利用旋量理论中的指数积公式建立了关节臂坐标测量机的理想数学模型,以基于单点多姿态与两点距离的系统误差模型为目标函数,运用了改进的粒子群优化算法对目标函数进行优化,进而实现了运动学参数的快速标定.实验结果表明:经过参数标定后,测量机的单点重复性精度提高了89.53%,长度测量精度提高了88.16%.所提标定方法简单易行.

采用有限元分析方法,建立了风电偏航轴承的三维有限元仿真模型;应用典型的联合载荷和边界条件,对各种不同沟曲率半径系数的轴承模型进行静力学接触分析,得出了轴承承载过程中的接触应力、应变的相互关系.结果表明,内圈沟曲率半径系数为0.52,外圈沟曲率半径系数为0.53时的轴承承载能力最高;同时发现,轴承加载后的原始接触角增大,内圈和外圈在圆周方向上的最大等效应力与公称接触点不重合,而且载荷不同,接触点位置也不相同.研究结果为风电轴承设计提供了参考依据.

运用边界元法(BEM)对三维带挡板箱体液体晃荡现象进行了数值模拟.通过与解析解及实验值比较验证了方法的有效性,对带水平、竖直挡板箱体内的液体晃荡现象进行了预报,并分析了挡板的位置、尺寸对晃荡的影响.带水平挡板箱体内波位移瞬时幅值随挡板与静水面距离的增大、挡板长度的减小而增大;带竖直挡板箱体内波位移瞬时幅值随挡板高度增加而减小.对于水平激励下的液体晃荡现象,竖直挡板是降低晃荡幅度更加有效的方式;对于横摇激励下的液体晃荡现象,水平挡板是降低晃荡幅度更加有效的方式.

根据势流方法建立求解螺旋桨表面偶极强度的积分方程,用离散方法求解该方程,螺旋桨表面的源汇强度可以根据运动学边界条件得到.根据已知的源汇强度和偶极强度,求解螺旋桨的诱导速度,进而计算螺旋桨尾流场中舵表面的源汇强度和偶极强度.根据舵表面的源汇强度和偶极强度,计算舵的诱导流场及其对螺旋桨的影响.由于螺旋桨和舵之间存在相互影响,因此在研究中需要有一个迭代计算过程.迭代计算收敛时即可得到螺旋桨和舵的诱导流场.根据数值方法编制了计算程序,并用该程序研究了舵对螺旋桨尾流场的影响.

研究了MTMD对北京奥林匹克公园中心演播塔在强风作用下风振响应的振动控制效果.基于随机振动理论,利用M.Shinozuka方法对该塔的脉动风荷载进行数值模拟,得到了6条脉动风荷载时程曲线;利用大型三维空间有限元软件MIDAS/GEN7.3.0建立了该塔三维模型,并对该塔进行了动力特性分析,同时利用6条脉动风荷载时程曲线,对该塔的风振响应进行了MTMD振动控制研究,以该塔顶层的风振响应为优化目标,对MTMD的参数进行了优化研究.结果表明:该塔的加速度风振响应超过了规范的容许值,设置MTMD后该塔的风振加速度响应有明显的减小;最优参数的MTMD对该塔的风振加速度响应和位移响应的减振率分别为30.5%和46.0%.MTMD吸收了大量的能量,对该塔的风振响应有明显的控制作用.

对经防水处理后的PZT(piezoelectric ceramic)阻抗传感器开展了封装试验研究.为了保证PZT传感器与混凝土结构的相容性,试验采用水泥作为封装材料,提出了一套PZT阻抗传感器的封装工艺.通过对封装前后PZT导纳(阻抗的倒数)进行测试可以发现:在水泥封装层固化期间,PZT导纳曲线向右发生漂移,峰值对应共振频率增大;经水泥封装的PZT阻抗传感器在封装层完全固化后导纳曲线几乎不再随时间变化,表明封装后的PZT传感器性能稳定,可用于实际混凝土结构的在线健康监测.

利用谐小波变换对实际强震记录的时变谱进行估计,并统计分析了与抗震规范相容的3类不同场地上地震波的时变谱特征,分析发现对于较硬场地上的地震波在时域内平稳段较短,下降段衰减较快,而在频域内具有较大的中心频率和较宽的频带;利用均匀调制非平稳随机模型模拟地震波的时变谱,把非线性函数的参数识别问题转化成求解无约束优化问题,利用拟牛顿迭代法求最优解,得到3类不同场地上地震波的均匀调制非平稳随机模型中各谱参数和时间包络中各参数的具体数值,为了定量地确定模拟模型的精度,定义了误差函数,验证了所提时变谱参数识别方法的精度;最后给出了与建筑抗震规范相对应的不同场地、不同烈度下多遇和罕遇地震的谱强度因子.

南昌英雄大桥为倾斜独塔空间扭曲背索斜拉桥,为验证其主梁钢混结合段在设计时拟采取的构造措施的合理性,研究结合段在这种构造措施下的受力与变形性能,设计并制作了几何缩尺比为1:2的主梁钢混结合段试验模型.在对模型进行试验研究中,分别考察了在正常使用荷载、设计极限荷载及1.4倍设计极限荷载作用下大桥主梁钢混结合段不同部位不同材料的正应力分布情况及结合段的承载能力,研究结果为大桥主梁钢混结合段的设计和施工提供了重要参考价值和设计依据,取得了良好的效益.

采用蒙特卡罗方法,针对参数的随机变化对动力吸振系统动态性能的影响进行了定量分析.结果表明,在系统的动力学参数中,主系统和动力吸振器质量系数的变异对动力吸振系统的动态性能影响最大,变异的增大会使动力放大系数峰值前移,即在较低的激振频率下便产生共振,产生共振的激励频率的带宽大幅增加.随刚度变异的增加,且多倍放大系数的频率范围也明显扩大.而阻尼参数的变异对动力吸振系统动态性能的影响相对较小.参数耦合变异时,P和Q两个峰值拐点逐渐消退,并逐渐出现新的峰值,动力吸振器的动态性能已远离最优状态.比较发现,优化后动力吸振系统的动态性能有较大改善,不仅在振幅上有所减小,而且能适应更大的变异.

提出了一种预测复合材料层合板低速冲击损伤的数值分析方法.利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行模拟计算,得到层合板考虑逐步失效影响的冲击响应.将冲击响应中的最大冲击接触力作为集中载荷准静态地加载到板的冲击接触处,结合分层失效准则得到分层损伤的形状和尺寸.对几种典型的层合结构进行模拟计算,其结果与文献中的实验结果基本一致.

提出了一种基于宏块级运动预检测的模式选择算法.采用低复杂度的联合运动检测准则对当前宏块运动程度进行评估.根据当前宏块与空间相邻宏块的运动程度将宏块分级,并采用不同的编码模式判决方法.该算法能较好地区分背景噪声与运动物体,并尽可能保留运动宏块细节.对一些典型监控场景视频序列的仿真实验结果显示,该算法平均节约了75.2%的编码时间.与H.264参考软件中的模式选择算法相比,该算法不但节约了1.31%的平均码率,而且平均峰值信噪比提高了约0.08dB.

针对基于CSMA/CA协议的分簇传感器网络,提出了一种新的退避算法.首先通过把资源分配看成效用最大化的优化模型,说明了簇内传感器节点争用信道的退避窗口应该具有同样大小;然后在假定簇内各个节点有一样的退避窗口的基础上,通过最小化节点间的冲突概率,得到了簇内节点的最优退避窗口值和节点个数之间的关系.由此提出了一种基于最优共享退避窗口的重传算法,仿真结果表明本算法较传统的二进指数算法具有较少的冲突,能够减少传输时延、提高吞吐量,同时也是能量有效的.

针对无线传感器网络周期性数据上报应用中"多对一"数据汇聚传输,研究TDMA调度算法,使得全网数据在最短时间内全部汇聚到sink.首先证明调度所需时隙数的下限为max(2nk-1,N),其中N为网络中节点数量,nk为最大分支中的节点数.然后针对树型网络中每个节点一个周期产生一个数据包的情形提出一种多信道的分布式TDMA调度算法,并将算法扩展到任意网络以及部分节点产生多个数据包的情形.分析表明算法所需时隙数为max(2nk,2×[N/2]),只需4个信道,每个节点最多只需缓存两个数据包.仿真和分析表明本算法在所需时隙数、算法复杂度和能耗方面优于同类算法.

针对粒子概率假设密度(PHD)滤波算法在虚警、漏检情况下,目标状态估计不稳定和目标可观测性较弱的问题,提出了一种基于序贯融合的粒子PHD滤波方法,利用雷达和红外传感器多目标进行融合跟踪.其基本思想是先对红外传感器进行粒子PHD滤波,再将红外传感器滤波结果作为雷达的预测值,然后利用雷达观测的数据进行更新,这样通过雷达和红外传感器交替工作保证目标状态的可观测性,从滤波器输出结果即可得到目标的状态信息.仿真结果表明,在虚警、漏检和密集目标环境下,该方法是有效的和稳健的.

研究了一种针对MIMO-OFDM系统的自适应分步功率分配算法,在通信系统总功率约束的情况下,采用速率最大化准则计算开关信道的临界值,从而利用最小均方误差准则进行自适应分步功率分配.仿真表明:基于分步算法自适应功率分配的MIMO-OFDM系统误码率低于采用注水算法和MMSE算法的系统误码率,其频谱效率也优于另外两种算法;同时,对于分步算法,随着天线数目的增加,系统的误码率明显降低,频谱效率明显提高,验证了该算法没有奇异性.