针对空间文本对象流和订阅流的匹配,采用一种混合索引树来组织数据对象,包括多叉树空间索引、谓词索引和倒排文件三个部分,其中多叉树空间索引用于空间区域管理,谓词索引和倒排文件用于订阅谓词管理．在此基础上,提出了谓词索引建立算法、空间文本对象与倒排项匹配算法和混合索引树检索算法．与基于空间网格加倒排文件的检索方法进行了对比实验,结果表明：所提出的算法提高了用户的检索效率,并验证了其有效性．

针对单目相机的移动会造成图像坐标系的全局运动,对手势识别中运动轨迹的观测产生影响,不能满足手势交互的应用需要的问题,建立并证明了一种基于单应的目标运动轨迹观测模型．该模型通过分析目标平面运动时相邻帧之间的射影关系,利用单应矩阵求解与特征点的重投影,求得相邻帧之间的目标相对运动矢量,得到世界坐标系下的目标运动轨迹．为验证该模型的有效性,基于该模型提出了一种利用移动相机进行动态手势轨迹识别的方法．实验结果表明:使用该方法进行动态手势轨迹识别的识别率为89％,处理速度达到72.28帧／s,在移动相机环境下保证了手势识别系统的识别率与实时性．

提出利用视觉显著性指导图像压缩感知的自适应测量与重建的算法．考虑到感知端不可负载过多的计算量,采用亮度对比度计算输入全采样图像的显著度,并根据块显著度实现自适应测量;重建端利用动态变化的块测量率重新估算块显著度,并以此加权重建模型的目标函数,集中优化高显著块．实验结果表明:与传统算法相比,所提算法重建图像的整体客观质量更优,且可更好地保护边缘与纹理等重要细节,主观视觉质量良好,同时保证了较低的测量与重建计算复杂度．

针对多智能体系统蜂拥控制过程中存在效率不高的现象,融合图论和控制理论的分析方法,提出一种基于网络特征重数的牵制蜂拥控制算法．该算法通过网络拓扑结构的邻接矩阵,根据其特征值的最大重数,得出网络可控时所需牵制节点的数目,随后进一步利用控制理论中的PBH判据确定具体的牵制节点,并为之设计牵制蜂拥控制律．与随机牵制策略和度最大牵制策略进行的仿真实验统计结果对比证实了所提算法在提升整个系统控制效率方面的有效性.

针对表决系统批量换件下备件量的确定问题,提出将多正态单元表决系统等效为Gamma系统,由此利用Gamma系统的可加性分别给出了整体换件和局部换件下表决系统备件量的确定方法．通过实际算例与仿真结果的比较,验证了等效方法的正确性,对系统相关参数的分析结果表明:当系统最少单元工作数量k越大而正态单元标准差σ越小时,采用整体换件所需的维修更换次数越少，从而减少了装备停机次数，减轻了维修活动工作量．

以优化的Rao-Blackwellized 粒子滤波器(RBPF)为基础,实现了室内移动机器人同时定位与地图构建(SLAM).结合移动机器人的运动模型和观测模型, 设计一种基于退火参数优化混合提议分布的 RBPF 算法,以退火参数调控两者在混合提议分布中的比例,使改进的提议分布更加接近真实状态;针对重采样后粒子退化效应,提出一种基于等级的自适应局部重采样(APRR)算法.在机器人操作系统(ROS)平台上,使用配有URG激光器的Pioneer3-DX 机器人对改进算法进行实验验证,结果表明：改进算法能减少所需粒子数,保持粒子多样性,降低计算复杂度,在不同环境下在线创建高精度的2-D栅格地图.

为设计高纠错性能且低复杂度的准循环-低密度奇偶校验(QC-LDPC)短码,提出了扩展原模图的码优化构造方法.在优化的原模图基础上,通过优化删除节点及扩展该模板校验节点为复合线性分组码扩展节点,并提升子矩阵维度来构造高效短码长QC-LDPC码．采用针对准循环基矩阵渐进边增长(PEG)扩展和准循环改进的渐进环外消息度(QC-IACE)算法,优化搜索循环置换子矩阵偏移量,联合优化与改善码字停止集、陷阱集及围长与环分布等关系,综合提高码性能．仿真表明:所构造的QC-LDPC短码具有较好的误比特率性能,接近现有高性能随机码字,但码长较短,复杂度和编译码延迟相对较低．

为实现低信噪比条件下的到达角(DOA)快速高精度估计,基于压缩感知理论,提出了一种相关域实数化快速DOA估计方法.首先,在分析相关域稀疏性的基础上,构建相关域联合实数化稀疏表示模型,并给出了相关域满足稀疏性的理论证明,通过两次奇异值分解(SVD)降低模型维度;其次采用欠定系统局部解法(FOCUSS)求解相关域联合实数化稀疏模型;最后为解决正则化参数选取困难的问题,提出采用简化的广义交叉验证思路进行最优参数选择的思想.仿真结果表明本方法在降低复杂度的同时具备更好的估计性能.

提出一种删除信道下不等差错保护(UEP)的系统Raptor码．该码采用简化的扩展窗喷泉码技术(EWF)对RFC 5053标准系统Raptor码的中间符号进行编码,得到的编码符号在具有UEP性能的同时仍能维持系统性．对提出的UEP系统Raptor码分别给出了分级的编码和解码算法,分级算法可以在很大程度上兼容并应用经过优化的标准Raptor码的现有编解码算法．试验结果表明:该UEP系统Raptor码具有良好的UEP性能．对实验数据的分析和理论推导得到该码的最佳编码参数取值方程,为该码在不同信道条件下的应用提供了参数选择的依据．

针对现有的滤波多音调制(FMT)水声通信需要使用较长的自适应均衡器来抑制水声信道中严重的多途效应引起的码间干扰这一问题,提出了迭代时反和自适应均衡联合的FMT水声通信方法.首先利用迭代方法构造的时反滤波器对解调后的各子载波信号进行滤波处理,然后利用自适应均衡器抑制残余的码间干扰．仿真分析和试验结果表明:由于迭代方法构造的时反滤波器可以显著压缩信道中的多途扩展,因此与仅使用自适应均衡的FMT水声通信方法及传统时反和自适应均衡联合处理的FMT水声通信方法相比,可以有效降低自适应均衡器的复杂度,并且通信性能更优．

为解决移动通信系统过载传输，在稀疏图多址接入基础上,将低密度扩频技术拓展至多载波传输系统,设计了基于多载波码分多址(MC-CDMA)的多进制联合稀疏图．该多进制联合稀疏图通过变量节点和置换节点,将低密度扩频矩阵和多进制低密度奇偶校验码(LDPC)校验矩阵结合起来,使得系统的接收端能够在整幅稀疏图上同时完成多用户检测和信道译码．多进制联合稀疏图融合了扩频、多载波调制和信道编码等技术,包含多维信号的综合协作处理．计算机仿真表明,多进制联合稀疏图MC-CDMA在系统严重过载情况下,仍然能达到理想的通信性能．

提出了一种矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行子载波功率控制算法,利用接收端反馈给发送端的每个MC-CDMA子载波对应信道增益的估计值,为每个扩频支路按一定比例去除信道状况较差的一些子载波,从而保证发射功率能有效用于每个扩频支路中信道状况较好的部分子载波．针对MC-CDMA扩频序列长度限制矿井巷道时频编码协作MC-CDMA系统用户容量的问题,提出了一种基于迭代译码的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行用户容量扩充算法．仿真结果表明：采用所提出的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行子载波功率控制算法,显著提高了系统中用户的误码率性能;采用所提出的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行用户容量扩充算法,能有效实现系统扩容．

针对NCAC-MAC协议在选择中继节点时存在碰撞和中继节点中待转发数据帧的目的节点使用随机线性网络编码的解码方法可能不能对编码帧进行成功解码的问题,提出一种基于编码感知的完全无碰撞协作MAC协议(NCAC-WTC)．该协议主要提出两个改进机制:一是完全无碰撞中继节点选择机制,使用目的节点最终选择唯一中继节点,保证中继候选节点在竞争中继节点及编码重传的过程中做到完全无碰撞;另一个是自适应解码机制,使目的节点能根据链路信息自适应地选择解码方法对编码数据帧进行解码,提高目的节点对编码数据帧的解码效率和成功率．仿真结果表明：与NCAC-MAC和Phoenix等已有协议相比,NCAC-WTC协议有效地减小了平均端到端时延,提高了网络吞吐量和数据帧投递成功率,且使数据帧投递成功率稳定在95.5％．

提出了一种数控最小变电容结构,采用互补型变容管两端跨接固定电容结构,可以使用较大尺寸变容管实现较小的最小变容值,从而减小了工艺误差对设计结果的影响,同时解决了大摆幅振荡信号下的非线性问题,缓解失配电容对失配率一致性对最小变容值的影响．在相同工艺下,最小变电容值减小接近50％．采用180 nm CMOS工艺,基于最小变电容结构设计了全数控LC振荡器,通过改变各级数控变电容阵列的结构,提高全数控LC振荡器的频率分辨率．仿真结果表明：提出的最小变电容结构可实现7.42 aF的最小变电容值；全数控LC振荡器的振荡频率范围为3.2～3.8 GHz,输出电压摆幅为1.75 V,中心谐振频率3.5 GHz的相位噪声为-1.2×10-4dBc／Hz,归一化价值因子FOM为211；在相位噪声、功耗、FOM等性能指标维持在同等水平的前提下,调频精度显著提高．

探讨了岩锚梁爆破开挖有限元分析方法,分析了爆破振动速度对岩锚梁岩台安全性能的影响.以某水电站岩锚梁为实例,探讨了岩台超挖工况下的吊车梁模型形态,提出了九个岩锚梁安全性评价指标,分析了超挖对岩台、吊车梁梁体和锚杆等结构的影响．结果表明：不当的爆破参数或施工方式将增大开挖后围岩的扰动范围,威胁岩锚梁运行安全性,证明了岩锚梁岩台开挖须满足精细化准则,合理选取爆破参数并控制岩台开挖体型,可为类似水电站地下厂房岩锚梁施工的精细化控制提供参考．

针对非饱和地基上的梯形路堤,提出其临界填筑高度计算的基本假定,进而考虑地基土的非饱和特性与实际侧压力系数,建立了均匀和线性2种吸力分布下地基临界荷载及路堤临界填筑高度的解析公式．所得解析公式具有很好的可比性,通过实例比较验证了解析公式的正确性及所给公式适用条件的必要性．参数分析结果表明:基质吸力及其分布、侧压力系数和吸力角对临界填筑高度的影响均很显著;忽略非饱和特性而按饱和土地基进行的路堤设计偏于保守,均布吸力较线性吸力的影响更明显;侧压力系数应选择以满足公式适用条件的真实值,吸力角的影响与基质吸力及其分布密切相关．

为了研究深埋条件下曲线钢顶管接触压力分布和变化规律,以拱北隧道曲线顶管管幕工程为背景,通过对曲线顶管施工现场监测的接触压力进行分析．结果表明:顶进力随顶进距离的增加基本呈线性增长,且中粗砂地层单位面积摩阻力大于砂质黏性土地层;接触压力顶进时发生波动并增大,顶进停止后逐渐趋于平稳,在浮力和顶进力侧向分力作用下,管道顶部和底部的接触压力数值较为接近,且顶部接触压力略大于底部压力,水平位置管道弯曲内侧接触压力小于弯曲外侧;附加接触压力随着掘进面与监测断面距离减小而增加,机头穿过监测断面后,已顶管道水平位置附加接触压力减小,而顶部接触压力由于土拱效应反而持续增长.

利用存储式活塞稳态温度测试系统,基于负荷特性曲线,对连续工况下活塞稳态温度进行测量．综合分析测试数据,分别对9个和25个工况点活塞温度用二次多项式进行拟合,计算了中间工况下活塞温度．结果表明:活塞温度分别随转速与扭矩的增加而呈现明显增加趋势;二次多项式拟合方法能有效获得中间工况活塞温度,满足大多数工况下的工程计算精度要求,可用于预测未知工况下的活塞稳态温度．利用该方法可有效获得部分负荷工况下活塞的稳态温度,也可为缸内三维燃烧和排放的活塞侧边界条件的获取提供支持．

为了使出力的波动程度能直接反映水电平抑风电的效果,从量变和形变的角度提出了基于量维和形维的波动量化评估方法.以随机和实测过程为测验对象,并加以滑动平均、叠加平均、缩放等处理,与现行常用的波动量化评估方法——RBF方法进行了对比分析,多方位验证了所提方法的有效性和优越性.将其用于风电水电联合运行实例后,在多种的资源和装机条件下的计算结果均符合客观实际,结果表明了该方法在风电水电联合运行中量化评估出力波动程度的可行性.

以液压型风力发电机组落地式机型为研究对象,针对长管路管道效应带来的机组特性变化展开研究．考虑管道效应,分别基于等效容腔法、集中参数法或分段集中参数法以及线性摩擦理论方法建立长管路数学模型,通过理论与仿真分析对比,区别各建模方法的使用范围,以增加长管路数学模型的液压型风力发电机组模型为基础,研究系统并网前转速传递波动的影响因素．研究结果表明:以线性摩擦理论对管路建模更加精准;管长是影响转速传递波动最明显的因素,管长一定时,可改变管径等主要参数以避开波动频率．

针对并联机器人运动的非线性、强耦合问题,基于GF集理论提出一种完全解耦两移动三转动(2T3R)并联机构型综合方法．首先阐述GF集的基本概念、运算法则,给出并联机构数综合方程;然后根据GF集的求和运算和转动轴线迁移定理,给出机构输入运动副选择原则以及解耦支链设计准则;按照完全解耦并联机构设计步骤,列举出了2T3R并联机构各解耦分支运动链,综合出了含有单、双驱动支链的2T3R五自由度完全解耦并联机构,得到了大量新构型;最后通过综合出的2T3R并联机构,运用旋量理论求得其机构末端运动特征,求解机构位置正解解析表达式,进而推导得到机构雅可比矩阵,验证了该机构的完全解耦性,进一步证明了该构型方法的有效性．

建立了非零开口的比例阀控非对称液压系统数学模型,分析了外负载和结构参数变化对系统负载流量的影响,得到了非对称系统负载流量特性曲线,提出了非对称控制策略,具体通过对液压缸不同运动方向或者同向不同负载情况时设置不同的最大流量、最小流量、比例放大系数和参考输入以实现液压缸速度基本一致．实验对比了有无非对称控制策略的系统速度响应情况,结果表明:采用非对称控制策略能有效地提高速度响应的一致性,响应时间均在0.2 s内,误差小于0.002 m／s．并将非对称控制策略应用于大型挤压机节流调速系统,实现了节流调速系统正反方向速度特性基本一致．实验和应用结果表明了特性分析的正确性和非对称控制策略的有效性．

基于超声波振动能够改善液体填缝、提高固液界面浸润的特性,提出超声波振动辅助碳纤维复合材料胶接方法.在碳纤维复合材料胶接过程中,外加超声波振动,通过外力场直接干预并强化胶接过程,突破目前胶接主要通过界面改性等被动强化方法的不足.以赛车碳纤维悬架横臂胶接接头为研究对象,采用正交实验,研究超声波振动位置、振动时间、振动压力三个工艺因素,设计了超声波辅助碳纤维复合材料接头胶连接的工艺.实验结果表明：超声波振动辅助胶接可提高胶接强度52％,提高胶接强度稳定性66％,显著改善碳纤维复合材料的胶连接性能,为复合材料胶连接工艺强化提供参考.