针对实时视频传输对吞吐率、丢包率、时延等服务质量的要求,对无线信道下视频端到端传输的失真进行分析,提出了一种跨层自适应方法,在层间传递信息来协调各层的工作过程,对物理层、链路层和应用层联合优化设计,适应无线信道的变化,获得信源失真和信道失真之间的平衡,使总失真最小.仿真结果证明,在一般信道信噪比的情况下,该方法较之单独使用自适应调制编码或者自动请求重传,在视频恢复质量上得到改善,峰值信噪比提高了0.8~1.0 dB.

将Mobile IP与AODV路由协议进行集成以满足移动自组网MANET的Internet访问需求.Mobile IP的FA通过被动接收、解析源节点发送的RREQ-I以了解源节点数量及MANET规模.FA据此将代理通告的TTL作为参数进行自适应调整以实现最佳的代理通告覆盖.由于自适应协议无需额外开销且能根据MANET实际需要改变其提供全局连接信息的主动程度,而其中间节点也可向源节点及时提供自己侦听到的全局连接信息并抑制广播分组的进一步扩散,因此能为网络条件高度动态变化的MANET提供良好的互联性能并保持合理的开销,用NS2进行的仿真结果证明了其有效性.

在混合无线网络中引入超宽带技术,建立了相应的网络模型.数据在网络中采用多跳或基站传输,通过分析得到超宽带技术下多跳传输占用的带宽,采用码分多址的接入方式,以小区为单位分析多跳传输与基站传输各自承载数据的能力,运用以往的研究成果和极限定理推导了超宽带技术下混合无线网络容量上限与下限的数学分析表达式.数值模拟说明在自组织网络中添加基站构造混合无线网络是提高容量的有效手段,将超宽带技术引入混合无线网络可以极大地改善网络容量的性能.

提出一种基于辅助信号进行相位估计的捕获策略,算法引入一辅助信号和相位预估器,接收信号首先与辅助信号相关,相位预估器利用相关结果,获得输入信号相位估计值,再以该估计值为中心,向两侧延拓,形成一高概率包含未知相位的小区间,然后在该小区间使用滑动相关法搜索位置相位,从而捕获接收信号.一次过程实现捕获后转入跟踪状态,没有成功捕获就调整辅助信号相位重复这一过程.这样,接收方案形成一贝努利概型.与常规滑动相关法相比,本方案能够有效改善长PN码的捕获性能.

提出了快跳频多址通信多级迭代干扰消除多用户检测算法.该算法首先使用传统检测器对只有惟一最大行的用户做出正确译码,对于有多个最大行的用户进行迭代干扰消除.在迭代干扰消除中,对干扰数据信干功率比进行估计,若干扰频点没有受到其他信号的重叠干扰,则在迭代中被消除,否则继续迭代,直到所有用户译码完成.该算法具有线性的复杂度,消除了Fiebig多级干扰消除算法的错误传播,仿真结果表明提出的多级迭代干扰消除算法性能优于其他多用户算法.

提出了一种基于快速层次移动IPv6协议的QoS上下文转移框架,弥补了上下文转移协议中上下文仅在移动节点切换前的接入路由器和切换后的接入路由器间转移不能满足端到端的QoS机制需求的不足.采用端到端的QoS上下文转移方法,减少了移动节点切换后重新发起信令建立QoS转发处理所带来的延时,使移动节点会话的QoS服务中断最小.采用基于快速-层次移动IPv6框架,能提供无缝的切换并能减少移动节点切换期间的信令开销和切换延时.通过在网络模拟器ns2中的仿真实验比较了本方法与重新发起RSVP信令建立QoS状态的方法的性能,试验结果显示本方法具有更小的延时和更少的丢包.

提出了资源限制信任协商方法.陌生的双方在建立信任关系时,仅仅交换一次信任书,随后多次交换对称密钥,直到协商完成或者失败.在资源限制信任协商过程中,用Hash函数验证信任书中的属性,用对称密码保护敏感属性.敏感属性是在自己的控制下逐步显示给对方的.资源限制信任协商避免了传统信任协商中双方多次交换信任书,以及多次验证信任书和策略的一致性检验所带来的大量公钥密码操作负担.同时也避免了传统信任协商中双方必须存储多个信任书的问题.因此资源限制信任协商比较适合在计算能力有限的移动设备之间建立信任关系.由于双方交互的信任书是保密的,因此资源限制信任协商能防止传统信任协商存在的中间人攻击问题.

在分布式多数据库环境下,局部站点数据库自治性使其只能对本地站点上事务进行并发控制而无法防止全局事务间的冲突和死锁发生,故采用谓词冲突检测技术来判断全局事务间的直接和间接冲突,为此,提出了多粒度的谓词冲突图构建方法,从而使并发控制粒度达到谓词级,分析了冲突的全局事务在谓词冲突图中形成死锁的各种情况并通过检测图中是否形成环来避免全局事务在执行中可能产生的死锁,不仅减小死锁冲突检测粒度,而且还提高了全局事务执行的并发度.

在研究现有信任协商解决方案的基础上,提出了一种基于属性的信任协商模型.在该模型中,将所有的对象看作为实体,并将每个实体与一对应的证书绑定,有效保证资源的合法性,避免了非授权用户对系统的访问.给出了模型的体系结构,描述了用户访问资源的流程,设计了用户的属性证书和资源的策略证书,并从安全、效率、扩展性等方面对模型进行了可行性分析.分析表明,模型具有单点登录、PULL模式访问资源、用户隐私保护、访问控制策略保护、易于实现的特点.

针对目前软件过程领域知识缺乏明确统一的表示、不同组织构造的过程模型缺少互操作性而难以共享和重用的情况,划分并描述了软件过程的顶层本体;在此基础上,对其中包含的任务描述、过程模型和过程实施与改进三个核心本体分别进行了展开和细化,给出了涉及到的关键概念的形式化定义.传统的本体系统并不适宜描述动态过程,因此使用谓词逻辑定义了过程本体中概念间的基本关系,以此来表示和描述软件过程模型的“柔性”和动态知识,使不同的参与者易于交流而达成共识,为构造可共享、易重用的过程模型元模型提供坚实、统一的基础.

提出了一种B样条双正交小波的代数构造方法.对同一个尺度函数来说,可通过自由选择参数构造多种不同的对偶尺度函数的系数,从而可以构造不同的B样条双正交小波.在此基础上用同一尺度函数的多种双正交小波分别作了信号消噪和图像的分解与重构实验,取得了小波系数在信号消噪和图像处理中如何按照应用目的选优的相关结论.

使用广义函数δ-序列方法数值求解两点边值问题.这种δ-序列以Daubechies小波为基础,具有紧支、对称、拟插值的性质.以对流占优方程为例,空间导数采用Daubechies小波δ-序列作数值格式离散,验证了该方法的有效性.使用Daubechies小波δ-序列数值方法求解两点边值问题,方法简单,能方便地处理各类边值问题,计算精度高.数值算例表明,Daubechies小波δ-序列数值方法不仅能够较好地求解具有边界层的两点边值问题,而且可以非常方便地求解具有较高阶导数的梁、板等力学问题.

为提高图像数据的加解密速度与安全性,提出了一种新的非对称图像加密算法.算法原理是基于某种矩阵变换,使得原始图像每一分块像素及其频域产生置乱.具体实现上,首先利用矩阵变换产生密钥对;然后使用私钥对图像在变换域进行加密;最后接收方用公钥解密加密的图像.由于该算法是基于矩阵变换的,具有实现方便,加解密快速的特点;非对称的加密机制则使得数据加密更具安全性.同时,为了进一步提高矩阵变换的安全性,引入了第二种加密机制,将伪随机的高斯白噪声加载到变换矩阵上.分析表明,这种方法对于加密大容量数据尤其是数字图像特别有用.

利用计算机视觉和图像处理的方法对交通路口通行车辆进行流量统计.首先,由摄像机视场的标定原理和标定公式,得到了摄像机成像平面内的像素距离与实际三维空间距离的对应关系;然后,采用基于光流场的车辆检测方法,对所有经过设置的虚拟线圈的车辆进行实时检测和信息提取;最后,对提取的车辆信息进行统计和计算,得到实时路况信息.实验结果表明,该算法具有较高的检测概率,能够满足系统的精度和实时处理要求.

针对鞘层结构,建立了鞘层模型和离子速度分布函数,导出了离子平均动能的积分表达式并得出数值积分的结果.用级数的两项拟合平均动能积分表达式的对数项,积分得到解析结果和简化结果.应用积分表达式、解析式及简化式进行计算,得出了圆柱形鞘层内不同位置(半径)处的粒子平均动能.结果表明鞘层越厚、粒子平均自由路程越小,则它们的差别越小.它们可有效地应用于散布在反应室各处粉体的刻蚀和纯化.

分析了粉粒在反应区的沉降过程,导出了沉降的最大速度及时间的公式,给出了离子在不同位置上的平均动能及粒子通量.还对高能中性粒子在鞘区内的行为进行了详细的分析并得出在不同位置上的平均动能和通量.它可用于计算空间不同位置处包括离子和高能中性粒子的刻蚀速率,计算结果表明高能中性粒子在很大的空间范围内其刻蚀作用大于离子.在阴极电压为2 300 V的情况下,一次沉降的最大刻蚀量可达50层原子、刻蚀速率1.1×1016/(cm2.s-1),这对粉粒在等离子体中的表面刻蚀和纯化都具有一定的意义.

设计了一种用于实时时钟的高精度高性能晶体振荡器.采用振幅控制机理以达到高频率稳定性和低功耗的要求,基于外部电容调谐的原理来进一步提高实时时钟精度.电路在0.6μm CMOS工艺上实现,测试结果表明在工作电压为3 V的条件下,振荡器的工作电流小于240 nA,振荡器能够稳定工作在1.5~5.5 V的电压范围,时钟精度可达5.8×10-6.

设计了一种基于0.8μm,双阱BiCMOS高压工艺的高精度LDO线性稳压电路.电路采用四管单元带隙基准作温度补偿,多级误差放大反馈结构稳定输出电压,其中直接将带隙基准电路作为误差放大电路的一部分,从而在不增加电路复杂性的基础上,使整个误差放大电路经过多级放大,增益得到大幅提高.Hspice仿真结果表明:电路在较宽的频率范围内,电源抑制比约为85 dB;在温度由-20~80℃变化时,其温度系数约为±35×10-6/℃;电源电压在4.5~28 V之间变化时,最坏情况下其线性调整率为0.031 mV/V;负载电流由0 mA到满载2 mA变化时,其负载调整率仅为0.01 mV/mA.

论述了一种采用I2C总线接口的串行实时时钟芯片的设计方法.该芯片是一个低功耗、完全BCD码的时钟/日历芯片,地址和数据通过I2C双向数据总线串行传输.时钟/日历提供秒、分、时、日、星期、月和年的时间信息;集成的249 byte的静态随机存储器(SRAM)可用于存储临时信息;内置了电源电压监控电路,可使芯片在掉电时自动转入电池供电模式,并对SRAM进行掉电保护;与微处理器连接时,只占用CPU的2条I/O口线(SDA口线和SCL口线),数据传输速率最高可达400 kHz.

应用有限元方法分析了一台小型医用回旋加速器的谐振腔.以PC机为平台,采用ANSYS软件进行建模,对腔体的谐振频率、空载品质因数进行了研究,探讨了微调电容间距、网格剖分精度以及建模方法对计算结果的影响.回旋加速器谐振腔不是一个严格的封闭腔体,结构复杂.为减少计算量,根据其物理特性对腔体做了封闭处理,研究发现,这一简化的模型对计算精度的影响不大.计算结果和实际测量结果的误差在工程允许的范围之内,表明基于有限元的软件能够很好地计算类似回旋加速器高频谐振腔这样具有复杂边界的腔体结构,可用于加速器的物理设计及工程设计.

针对静态的Bayer抖动算法会产生块状效应的缺陷,提出了随时间变换抖动矩阵的动态Bayer抖动算法.该改进算法主要根据人眼的视觉特性,对每帧视频图像套用轮换的Bayer抖动矩阵模板,通过多帧图像叠加,消除块状效应.用Verilog HDL对改进的抖动算法进行行为级描述,该图像抖动模块设计可支持1~4 bit抖动,通过仿真和综合,用FPGA进行了硬件实现.验证结果表明该动态抖动算法易于硬件实现,适用于动态图像的实时处理,并且在保持静态抖动算法优点的基础上,有效消除了块状效应.

在分析提供手机白光二极管(LED)背光的DC2DC转换器应具有高效率、低功耗、低电流等特性的基础上,设计了一款芯片,集成PWM技术、同步整流技术、软启动技术的同时,利用与绝对温度成正比的电流源(PTAT电流源)和三极管、MOS管,设计实现了一具有迟滞功能的过温保护电路,同时工艺上采用了低阻抗版图设计.芯片采用0.5μm的P衬N阱数模混合1P3M BiCMOS工艺流片.测试结果表明,芯片开关频率可达到1 MHz,具有2.7~6.0 V的输入电压范围,实现了PWM亮度控制、过压保护和短路保护等功能,做到了高效率低功耗,转换效率高达86%,可稳定驱动多达5个白光LED,完全满足系统设计的需要.

利用Lorenz-Mie散射理论,解出了吸波涂层中吸波微粒的散射、消光和吸收特性.讨论了吸波微粒在粒径不大于100μm范围内的散射与吸收特性:吸波微粒在此粒径范围内吸收远大于散射,在考虑涂层中的辐射传输时散射可以忽略不计;磁性粒子由于磁损耗,其吸收远大于具有相同介电常数和粒径的非磁性粒子;与非磁性粒子不同,在此范围内磁性粒子具有很强的前向散射性质.

采用砂磨工艺对水雾化Fe-Si-Al合金粉末进行扁平化处理,分别采用扫描电镜、红外吸收光谱表征样品结构,用振动样品磁强计测试静磁参数,并在2~18 GHz范围内测试复数磁导率.结果表明,砂磨处理时间增加,粉末的扁平率增大;粉末表面存在偶联剂包覆层,饱和磁化强度增大、矫顽力降低;微波特性方面,材料在测试频率范围内具有良好的频率响应特性,随着扁平率增大,样品在同频率下的复数磁导率实部和虚部均相应提高,自然共振频率向高频移动.

利用热辐射原理,采用热平衡法对电热隧道窑的高温恒温区温场进行了分析和模拟.计算中将发热棒分解为无数微元发热面与烧结体进行热交换,依据辐射强度定律,建立了烧结体接收能量的数学模型,并用计算机进行了模拟计算.结果表明,依据模拟结果来优化硅碳棒的排布,可使结构设计更加合理,进而可以获得分布均匀的恒温区温场.计算结果已在窑炉设计中应用,实践效果良好.

通过混合Fe,Ni,C单质和粘接剂粉末配制了选择性激光烧结(SLS)用复合粉末,并利用间接SLS方法制备了复合粉末毛坯.经过脱脂、高温烧结和渗铜处理,制造了致密的渗铜Fe-Ni-C合金材料.对零件毛坯的成型与后处理工艺及合金的微观组织和机械性能进行了研究.结果表明:高温烧结中Ni和C能够通过固态扩散固溶到-γFe中,且合金元素分布均匀;合金经900℃固溶并在330℃等温处理1 h后,室温下由下贝氏体组织、沉淀析出的-αCu和Fe-Ni构成;合金材料的极限拉伸强度超过350 MPa,延伸率小于4%.

为解决快速成形中原有层面数据文件格式(如CLI和SLC)的存储信息不完备、存取效率不高且不具备扩展性的缺点,提出了一种新型的快速成形层面数据文件格式———ZIF格式.它基于树状信息块结构,能存储快速成形加工过程中所需要的全部层面数据与工艺参数信息,并且具备实时随机检索文件中任意一层的层面数据的能力,该格式能内嵌STL文件信息来满足加工过程中通过浏览实体模型优化工艺参数的需要,并通过自定义参数的方式来传输各种特定工艺专有的加工参数,此外,该格式能不断扩展新的信息块以支持未来工艺的新要求.同时叙述了ZIF文件的格式规范、存取方法及其应用.

针对基于Internet的网络控制系统,采用Socket通信方式构建了网络控制系统的通信平台,在此平台上对网络延时进行了测试.基于时间序列分析方法,对Internet网络延时特性以及延时时间序列的自相关性进行了统计分析;进而提出了基于支持向量机(SVM)的网络延时预测方法.仿真结果证明,和线性预测算法相比,采用支持向量机预测网络延时具有较高的正确率.

针对集成的三相PWM整流/逆变系统,提出了一种基于李亚普诺夫直接法的一体化瞬时功率控制策略.主要思想是:选择合适的整流器状态变量构造一个李亚普诺夫函数,从李亚普诺夫渐近稳定性出发,设计两个控制变量用于整流器的控制.该策略将逆变器的瞬时功率动态自然地嵌入到整流器的控制当中,在保证整流器渐近稳定的同时,使得三相PWM整流/逆变系统的直流储能电容可以大大减小.在Matlab/Simulink环境下对采用这种控制策略的系统进行了仿真,仿真结果验证了该策略的有效性.

针对一类具有随机长时滞特性,且反馈状态不完全物理可测的网络控制系统,提出了一种时滞补偿策略.首先通过状态观测器估计系统的全部状态,然后基于对象模型计算系统在未来多个采样时刻的控制量,执行器节点根据当前网络延时选取相应的控制量,以实现对时滞控制量的补偿.分析了该补偿方法对控制系统稳定性的影响,得出了保证系统稳定的充分条件.通过倒立摆系统的数值仿真,证实该方法是正确和有效的.

提出了离散脉冲系统模型,通过分析离散脉冲系统的稳定性,得到了一类拟线性离散脉冲系统全局渐近稳定的充分条件;由此为Lur′e型离散混沌系统的同步提出了一种新的同步方法———离散脉冲同步方法,实现了这类Lur′e型混沌系统的全局同步.以Henon映射混沌系统为例,对所得结论加以验证与仿真实验.

研究新型混合吸收式制冷循环的能量调节的自动控制问题.采用动态矩阵预测控制算法设计多变量动态矩阵控制器,对新型混合吸收式制冷循环的能量进行自动调节,同时利用软件Matlab/Simulink对其进行仿真,结果表明该算法能有效地改善控制器的动态特性,显著提高制冷机的抗干扰性,表现出了较好的自适应能力.

在普通热管的工质(水)中分别加入ZnO,SiO2,Al2O3和TiO2纳米粉制成了4根新型热管与1根普通热管,共5根热管,均由铜管制成,长度为800 mm,外径12 mm,内径为10 mm,加入水10 mL.在相同的实验条件下研究了这5根热管的启动性能、管壁温度以及输出热量,并对其物理机理进行了探讨,得出如下结论:新型热管比普通热管启动速度快,管壁温度低,换热性能好;加入的纳米粉的尺寸越小,热管的换热性能越好;在一定范围内,纳米粉加入的量越多,热管换热性能越好,但是超过一定量后,会使热管换热性能变差.

从热动力学角度分析了弛豫过程的特征,指出其在不同的热声部件中产生的不同效应.针对热声谐振管,建立了描述弛豫过程的工程化模型,避免了求解气固耦合系统斯托克斯方程组的困难.该模型求得了固体热边界层内的温差分布,得出了与Swift分析等价的优选指标.计算结果表明:采用氦气作气体工质、用聚酯作谐振管时,壁面与气体微团的温差比较大,弛豫引起的耗散较小.因此在做热声谐振管的优化设计时,一定要考虑管材与气体的匹配关系,尽量减小谐振管内的耗散损失.

设计了一种新的钢筋快速锈蚀试验方案,研究了钢筋非均匀锈蚀引起的混凝土保护层胀裂问题.试验现象表明,锈后试件的钢筋表面呈现明显坑蚀特点,且近保护层一侧的钢筋锈蚀更为严重;根据试验数据,利用统计回归分析的方法,给出了混凝土保护层出现可见裂缝时的钢筋锈蚀率与混凝土强度、钢筋直径及保护层厚度间的经验公式;数据分析表明,相对保护层厚度是决定混凝土开裂时钢筋锈蚀率的主要因素,而混凝土等级和钢筋直径对它的影响较小.

采用傅里叶变换红外光谱和圆二色谱,测定鲑鱼降钙素在不同pH值水溶液中的构象,并对各种二级结构的含量进行计算.结果表明pH值对鲑鱼降钙素溶液构象有较大影响,pH值从2.0升高到8.0时鲑鱼降钙素溶液中存在β-折叠、β-转角和无序结构,无α-螺旋结构,且各种二级结构的含量随pH值增加而发生变化.当pH值增加到9.0时鲑鱼降钙素溶液中出现α-螺旋结构,且β-折叠和无序结构含量降低到最小值,β-转角含量增加到最大值.以上研究结果提示较低的pH值有助于鲑鱼降钙素的稳定,为进一步阐明pH值对鲑鱼降钙素稳定性的影响提供了依据.

利用气相色谱/质谱(GC/MS)法测定尿中的8-羟基脱氧鸟苷(8OHdG)含量.根据MS的定性结果,强峰m/z 383对应的碱基+1(B+1)为8OHdG的特征离子峰.利用选择性离子扫描方式(SIM)进行定量分析,测定结果重复性较好,整个分析流程的系内相对标准偏差为4.23%,系间相对标准偏差为8.25%.该方法的检测限可达0.5 nmol/L,线性范围为5~10 000 nmol/L.分析尿样的相对标准偏差为5.12%,并测定了正常人和癌症病人尿中8OHdG的排放水平,癌症病人尿中8OHdG的排放水平明显高于正常人.

选用白腐菌BP降解吲哚,研究了白腐菌在不同培养基中对两种浓度吲哚的降解过程和机理,以及吲哚的降解与白腐菌漆酶酶活、生物量、培养基pH值的关系.结果显示不同培养基中白腐菌可去除99%以上的吲哚;吲哚去除率与白腐菌漆酶活率具有较好的相关性,白腐菌漆酶活率达到最高时,可去除97%以上的吲哚;高浓度吲哚会抑制白腐菌的生长,同时也激发了白腐菌漆酶的产生,秸秆滤出液能促进白腐菌的生长和漆酶活力的增长;白腐菌BP最适pH值为6~7,pH值在5~8之间对吲哚都具有较强的降解能力;在HPLC谱图3~6 min之间出现的新物质可能有氧化吲哚和靛红.