为了跟踪复杂情况下运动速度较快的可变形目标的活动轮廓,提出一种变形峰值跟踪卡尔曼粒子滤波算法.该算法通过使用卡尔曼滤波器预测目标活动轮廓的全局平移速度,并将目标状态空间分为有效基空间(维数很小)和剩余基空间,对有效基空间进行重要性采样,而对剩余基空间使用峰值跟踪,从而实现对目标轮廓的跟踪.实验结果表明,该算法可有效跟踪运动速度较快的可变形目标轮廓.

研究了一种支持多个光网络单元(ONU)之间直接通信的时分无源光网络(TDM-PON)系统.使用正交频分多址接入(OFDMA)技术来传输ONU之间的互通数据,在频谱上区分ONU互通数据和TDM数据以兼容现有TDM-PON系统.根据ONU互通网络架构改进和优化了以太无源光网络(EPON)动态带宽分配算法.仿真结果表明,合适的正交频分复用(OFDM)和非归零码(NRZ)信号功率比、频率间隔和子载波个数能有效减小噪声及色散对混传业务性能的影响,系统可以同时传输5.00 Gbit／s EPON上下行业务和2.50 Gbit／s互通业务,互通业务不占用时分业务时隙，支持互通带宽动态配置及兼容现有TDM-PON系统,完全满足虚拟局域网(VPN)等业务需求.

针对LR-PON (长距离无源光网络)中ONU(光网络单元)的上行带宽分配问题,提出DBAPCP(基于流水周期轮询的动态带宽分配)算法;并使用OPNET软件对 DBAPCP算法、IPACT(周期自适应交叉轮询)算法以及DBACP(基于周期轮询的动态带宽分配)算法进行建模仿真.由仿真结果可得:相比DBACP算法,DBAPCP算法提高了时延性能;相比IPACT算法,DBAPCP算法在高负载下,能够获得更低延时,并且能够更好地对区分等级业务进行支持.

研究了功率受限情况下多中继系统OFDM协作通信网络的上行链路容量最优化问题.利用混合二进制整数规划问题的优化分解方法,提出一种低复杂度的机会中继和功率分配的联合优化算法.首先针对每个中继子载波,提出了一种基于解码转发模式下的等效信道增益的机会中继选择策略;然后在此基础上通过凸优化算法,给出了源节点和多个中继节点之间的最优功率分配算法.仿真结果表明,相对于随机中继子载波选择以及平均功率分配,该算法具有较低复杂度的同时,能够显著提高系统性能和功率效率.

针对大型网站的网页特征,综合考虑网页时新性(更新度)、重要性及对Web服务器的友好性等因素,设计了一种面向用户体验的分类网页更新策略(三类别更新策略).根据网页变化的快慢,将网页分成速变、多变及少变3类,然后根据用户行为确定不同类别网页的更新速度和更新时间段,从而实现分类网页更新.实例分析表明,这种策略提高了搜索引擎中大型网站网页更新的效率,缓解了Web服务器的压力,并可保证用户对于检索结果的及时性和正确性.

为了现提高场评价视觉测量系统的测量精度,提出以距离约束为基础进行点的拟合,利用拟合点估计偏差和不确定度进行评定的方法,并将拟合点不确定度定义为点的离散度.在视场内建立多个基准距离，利用距离和坐标系的选取无关的性质,在视觉测量系统中基于距离约束进行点的拟合，利用拟合点的不确定度来表示整个视觉测量的不确定度.实验中,在置信水平为95％的条件下,测量的87个点中只有1个超出了极限偏差，拟合点离散度估计和统计结果符合较好.

采用线性回归树作为弱分类器,再由多个弱线性回归树组成强分类器以提高分类能力.从而在不增加特征数的情况下,通过线性回归树将特征进行自动组合以提高弱分类器的分类能力,相应地可以用更少的弱分类器组成分类能力更强的强分类器完成分类任务.对PETS2006视频序列以及公交车内视频序列的目标进行了检测,证明其具有较强的分类能力和较好的检测效果.

为提高彩色图像中的经典矢量滤波算法和其扩展算法的运算效率,提出了一种针对滤波窗口内带矢量距离矩阵计算的滤波快速算法.通过分析当前像素滤波窗口的矢量距离矩阵与邻近像素矢量距离矩阵之间的关系,设计了一种滤波窗口内像素的排列规则.新矢量距离矩阵的值大部分可来自于邻近多个像素存储的矢量距离值.该新方法能够保持与原方法相同的滤波效果,且适合于任意大小滤波窗口.实验给出了多种矢量滤波的使用前后滤波时间,结果显示快速算法能够在常见滤波窗口下减少计算时间约50％～70％.

针对正温度系数热敏电阻(PTCR)片式化技术对陶瓷晶粒尺寸提出的较高要求,利用固相法制备PTCR,结合提高施受主掺杂比(n (Y∶Mn)>21效果明显),高温预烧(1 220 ℃),低温烧结(1300 ℃)等方法抑制晶粒长大;制备出平均晶粒尺寸小于2 μm,室温电阻率为205 Ω•cm,升阻比为4.082×104的BaTiO₃基多层片式细晶PTC陶瓷,使多层片式PTCR产业化成为现实.

提出了一种基于CPLD (复杂可编程逻辑器件)的单相逆变控制器的设计方案.该控制器包含PI模块、HPWM模块、正弦波产生模块及三角波产生模块等环节,可实现单相逆变器闭环控制及混合脉宽调制策略,并取得高质量的输出质量和变换效率.系统仿真和实验结果验证了分析的正确性.

提出了一种具有变频功能的压电俘能器,它由多个不同长度的压电双晶片组成.分别讨论了各晶片序列的串联与并联对俘能行为的影响.数值计算结果表明,俘能器的工作频率带得到了明显的拓宽,工作频率带的位置可以通过改变控制开关的开闭状态来改变并联分支个数,从而移动到指定的频率区域上.该俘能器能更加有效地从变频及多频环境振动源中提取能量来给微电子器件供能.

针对位置隐私保护问题,对基于位置的服务(LBS)的攻击及现有的保护方法进行了分析.提出了一种LBS位置隐私模型——群代理转发模型,其主要思想是切断终端用户身份信息与位置请求信息间的联系.为了进一步提高模型在实际应用中的成功率,在原有模型的基础上提出重叠群代理转发模型,从根本上阻止位置隐私的泄露.最后,对提出的模型进行了安全性分析.实验结果显示所提出的模型能以很高的概率适应实际应用的需求:当重合率为0,群规模下界为43时,可达到95.0％的平均成功率;重合率增大时,平均成功率有增大的趋势;当下界降低时,平均成功率也有明显的提高.

针对随机早期检测(RED)算法的低速率拒绝服务攻击(LDoS)会导致路由器的缓冲队列长度出现严重震荡、使网络服务质量急剧下降的问题,分析了针对RED的LDoS攻击模型,并推理了高速率攻击脉冲使路由器缓冲队列迅速增加的过程,提出了攻击脉冲长度l和脉冲速率R的理论计算方法.对于一个示例场景,当采用大于瓶颈链路带宽的攻击脉冲时,400 ms左右的脉冲能够对网络性能造成很大影响.在NS2中的模拟实验证明了实验结果与理论预期的一致性，针对RED的LDoS攻击流能够使网络服务质量大幅度下降,并且攻击流具有较好的隐蔽性.

基于广义随机Petri网(GSPN)模型方法,针对局部集中式架构下的动漫渲染系统,通过分析不同用户数提交渲染请求时系统的平均时延来研究系统的可扩展性.首先分别建立了单用户、双用户和三用户提交渲染请求时的GSPN模型,然后选取平均时延作为渲染系统的性能评价指标,采用SPNP 6.0对上述3种情形进行了实验分析.实验结果表明,随着用户数的增加、渲染系统的平均时延呈折线上升趋势.

针对通用串行总线(USB)的安全隐患,提出了USB接口的安全策略,包括主机与设备之间身份双向认证、总线传输安全、数据存储安全等基本功能.给出了一种主机与设备之间双向认证及密钥协商协议,提出了一种密码安全USB设备控制器的系统设计方案,并在现场可编程门阵列(FPGA)上对该方案进行了IP核验证.实验结果表明,该方案能够满足预期的安全功能需求,可为实际的系统开发提供芯片级安全保护.

针对带状传感网采用分簇拓扑能有效管理网络,但负载不均衡容易导致节点能耗不均而影响网络寿命的情况.提出一种带状网负载均衡路由协议(SWSN-LBR)完成网络划分及汇聚节点选择.该协议仅需分簇的节点数和剩余能量信息,采用二分法快速确定出横向网络分区的最佳能量平衡分界点.仿真结果表明,与最小能量成本树(MECT)路由相比,该协议能有效提高网络平衡性,延长网络生存时间.

讨论了Vague集应用于模糊偏好环境下多层多目标群体决策的问题,建立了一种Vague集多层群体决策模型,分别采用传统精确加权和模糊加权2种方式实现模糊偏好信息集结.通过决策距离值表达多层决策中偏好信息的模糊性,并将距离值用于修正不同层次中决策权重偏好信息,解决了分层决策中不同决策目标、不同决策者偏好信息的不确定问题.从赞成一致性和反对一致性度量决策矩阵偏好信息一致性,并讨论了2种Vague集偏好信息集结函数的集结效果.

为实现管道流体的粘度在线测量,提出了一种基于剪应力原理的动刀式粘度测量方法.该方法使用力发生器驱动一个单自由度的机械可动件在流体中垂直于流速方向摆动,通过力矩平衡方程获得介质粘度.使用Blasius方程建立的测量模型表明，通过测得动刀的运动时间与流体密度即可获得流体的粘度;对敏感元件的外形设计进行了探讨并作出误差分析与灵敏度分析.分析与实验结果表明该方法具有可行性,适合测量中等粘度的流体.

将水下地磁异常视为偶极子磁性目标,通过安装在载体上的测量装置测量磁性目标磁场大小与梯度来确定目标与载体间的相对位置.分析了由于磁传感器轴间非正交、增益不一致与零点漂移以及磁传感器安装中心偏差和指向不一致等因素所引起的磁场大小和梯度测量误差,及对水下载体定位精度的影响,并对此进行了数值仿真.结果表明,与磁场梯度相比磁场大小相对误差较小,受误差源的影响较小;相比于安装中心错位和指向偏差,磁传感器的三轴正交性、轴间增益一致性等对磁场梯度测量精度的影响最为明显.水下磁异常定位算法的误差随磁场梯度误差增加而增大,为获得高精度定位必须采用性能优良的磁传感器或对其进行补偿.

针对潜艇悬停过程这一时变、强耦合和不确定性的复杂非线性多输入多输出(MIMO)被控对象,提出了一种基于密度定义的聚类方法提取样本数据模糊规则、建立实常数值后件模糊模型的模糊自适应建模方法.通过密度聚类在线提取样本数据输入输出变量间的内在规则,确定被控对象合理的模糊模型结构;用前馈模糊神经网络结构表示模糊系统规则后件,并采用一阶梯度算法对实常数后件参数进行在线辨识.对潜艇悬停控制过程进行的仿真实验证明了该方法的有效性.

为抑制正交频分复用(OFDM)系统中较高的峰值平均功率比,通过分析系统的数学模型,利用傅里叶变换的线性原理,提出了一种改进的选择性映射算法,在保证选择性映射算法性能的同时对其计算量做了进一步优化,使算法具备了实际应用可实现的低复杂度特性.通过仿真可知,改进算法能使选择性映射算法的计算量下降50％以上,并且随着相位序列数目的增加,计算量会相应减少.

对粘贴模型的组成、基本实验及其生化实现过程进行了分析,根据解决最大团问题的需要简化了粘贴模型.在粘贴模型中,提出了基于电泳技术和分离实验的DNA序列检测方法,可以检测多种存储链.基于分离实验提出了最大团问题的DNA算法,并给出其生化实现过程:先形成所有非空顶点子集的初始解空间;然后对每条边用分离实验进行检测,保留全部满足不相邻要求的顶点子集,从而得到全部团;再通过电泳实验得到全部最大团.通过检测实验输出实验结果，证明了算法的可行性和有效性.

结合世界上首座采用铅芯橡胶隔震支座的双层交通双层桥面隔震的连续梁桥——广东东莞东江大桥双层墩隔震引桥,采用有限元和自编程序,研究了铅芯橡胶支座(LRB)体系连续梁桥的隔震性能.结果表明：LRB体系连续梁桥的固有特性决定了其具有非常好的行车舒适度;桩土共同作用时,梁桥仍然具有非常良好的隔震性能;在制动力、风荷载和温度作用下完全能够满足正常使用的要求;必须对其进行地震作用下的碰撞分析;墩较高、大震位移较大时,需验算其动力稳定性.

运用计算机仿真技术建立了先张法折线预应力混凝土梁的有限元模型,对其关键技术进行了研究,包括折线筋转折处的应力集中、合理的锚固拉杆数及与后张曲线预应力混凝土梁受力的对比分析.计算结果表明:导向辊的半径由0.01 m增加到0.04 m时应力集中因子迅速减小;当其半径大于0.04 m时,应力集中因子变化趋于平缓;而当其半径大于0.10 m以后,应力集中效应已不再明显.

应用线弹性断裂力学基础理论,结合弹性力学研究成果,得到了钢筋均匀锈蚀导致锈胀裂缝扩展至表面前的锈胀力与裂纹张开位移的关系.结合混凝土的双K断裂准则,分析了混凝土锈胀开裂过程的断裂韧度及其影响因素.研究结果表明:钢筋直径与保护层厚度及混凝土强度是影响混凝土锈胀开裂发展的主要因素;适当增加混凝土保护层厚度、选用小直径钢筋和选择高性能混凝土均有利于抵抗锈胀裂缝的扩展.

研究了桩式复合地基的失效模式,将模糊逻辑引入到桩式复合地基的可靠度分析中,解决了地基失效时的模糊性问题.同时利用熵原理和牛顿迭代法计算出功能函数的熵密度函数,不仅避免了对经典概率分布的依赖,而且保证了在计算中迭代的收敛性.最后利用辛普森积分公式推导出桩式复合地基的模糊失效概率公式.实例分析表明,该方法具有精度高、计算简便的优点.

采用浸渍法制备了催化剂Ni／Ce La O₂／Al₂O₃和Ni／Al₂O₃,运用BET和XRD对催化剂进行了表征,在石英管反应器上考察了催化剂对模拟生物质气化气(CO, H , CH 和NH 的体积分数为3%，2%，1%和0.05%,N 为平衡气)的催化燃烧活性.结果表明,Ni和Ce以氧化物形式存在,没有检测到La的氧化物的衍射峰.虽然Ni／Ce La O₂／Al₂O₃比表面积小于Ni／Al₂O₃,但10Ni／Ce La O₂／Al₂O₃催化剂活性优于10Ni／Al₂O₃,且Ni／Ce La O₂／Al₂O₃作用时燃烧产物中燃料型NOx体积分数大于Ni／Al₂O₃.

采用敏感度分析法对甲醇详细机理进行简化,提出一个可用于均质充量压缩点火 (HCCI) 燃烧过程的甲醇简化动力学模型,包括16个物种17个基元反应,涉及甲醇的氧化反应、甲醛和CO的生成子模型.应用该简化机理模型对甲醇HCCI发动机的燃烧与排放特性进行的算例分析表明,简化机理模型在燃烧放热特征时刻、燃烧累积热效应以及发动机缸内温度和压力曲线的预测值均与详细机理模型的计算值较为符合,计算时间缩短.

建立了土壤热、湿、气及盐分耦合运移的数学模型,通过数值模拟研究了地下水深度分别为0.5 m,1.0 m,1.5 m和2.0 m,地下水矿化度为5.0×10-3,以及土壤盐分初始质量分数为0时,5 a后土壤溶液中NaCl,KCl,CaCl2和MgSO4分别沿土壤剖面的质量分数分布.计算结果表明相同深度处4种盐分的质量分数大小顺序为:KCl>NaCl>CaCl2>MgSO4,可见扩散系数越大的盐分,其质量分数也越高;地下水位较高时这种差别更大.此外,还分别采用单组分和多组分模型对KCl和NaCl在土壤中的运移进行了比较,发现多组分效应对NaCl的影响更大,而对KCl的影响较小,因此采用多组分模型能够提高NaCl的预报精度.

结合某大型水电站的工程实际,采用ABAQUS程序和其中的混凝土损伤塑性模型,对传统垫层、直埋及局部垫层蜗壳进行了三维非线性有限元计算.计算结果表明,直埋蜗壳外围混凝土损伤范围最大,局部设置垫层可以有效减少钢筋用量，降低钢筋应力，缩小外围混凝土的损伤区.垫层平面铺设范围越大,上述效果越明显,但是导致座环的扭转变形也越大.当垫层平面范围从蜗壳进口端铺设到135°断面时,定子和下机架基础板的相对不均匀上抬量最小,对机组运行有利.

针对海水液压介质的特点,对直动式海水液压溢流阀的关键技术问题进行了分析,设计了一种直动式水压溢流阀.该阀的额定压力为14 MPa,额定流量为25 L／min.通过采用平板式阀口、增设阻尼器、阻尼杆与阀芯接触处设置球面结构，在阀芯柱面上开直槽以及合适的选材等方面提出了解决气蚀、振动和调压精度等问题的措施,建立了该阀的数学模型,在仿真分析的基础上,得到阀的主要结构参数即介质、运动质量、阻尼以及管路容积对阀动态响应特性的影响.仿真结果表明该阀具有较好的动静态性能.

针对汽车纵梁前端的薄壁吸能圆管,进行了涉及半径与长度变量的形状尺寸参数化设计,提出对设计空间进行逐次拟合的方法,通过移动与缩放来不断更新与缩减整个设计空间,在新的设计空间中将试验设计、薄壁圆管的高精度近似模型以及小种群遗传算法相结合进行寻优.数值算例表明,最优设计不仅使薄壁圆管的吸能性得到改善,提高了优化设计的效率,而且还减轻了质量.