摘要:灰狼算法具有结构简单、概念清晰、易实现和全局性能好等优点，但由于存在后期收敛速度慢、局部搜索能力弱等缺点。为提高配网故障定位的准确性和快速性，对灰狼优化算法进行了改进。首先，由于配网故障定位方法可以把问题表示为0~1整数规划问题，故引入转换函数，以解决算法在二进制空间里位置更新问题。然后引进动态权重策略，以平衡算法的全局搜索能力和局部搜索能力且加快算法收敛速度。最后加入概率扰动策略，使算法避免过早陷入局部收敛。本文通过配网故障的算例分析来验证改进二进制灰狼优化算法的可行性和高效性。

摘要:在远距离的电磁信号传输过程中，大气散射会对微波传输产生不可忽视的影响。为了定量分析这种影响，从大气湍流的结构出发，在同时考虑湿度以及温度的基础上得到电波波段的湍流大气结构常数，然后基于统计随机理论建立了湍流大气散射模型，采用抛物方程模拟并分析了大气湍流对微波传输的影响。仿真结果表明，大气湍流引起的散射效应在超视距区域才趋于明显；随着传播距离的增加，沿传播方向的场强幅度出现随机的起伏；大气散射效应会随着高度的增加而减弱。

摘要:为降低谐振引起的铁磁谐振过电压对电气设备的绝缘的损害程度，本文提出了一种基于配电网无功补偿设备的具有无功补偿和消谐功能一体化的新型配网装置及控制方法，通过MATLAB/Simulink仿真，验证该新型控制方法可以抑制谐振过电压，并通过搭建简易的配电网模拟线路和无功补偿设备，进一步分析得到在原本的无功补偿设备的基础上增加零序控制通路，即可向配电网注入一定频率和幅值的共模电压或共模电流，从而实现谐振过电压抑制功能。

摘要:针对主动声纳信号源输出信号畸变影响参数估计问题，提出了一种基于成型滤波器的信号源补偿方法。该方法首先求取信号源中功率放大器非线性变换传递函数；然后根据该传递函数构造成型滤波器；最后由成型滤波器对信号源生成信号进行补偿修正，得到未畸变的输出信号。理论分析和仿真结果表明，在仿真条件下，该方法可有效解决信号源输出信号畸变问题，提高信号源输出信号在主动声纳应用中的鲁棒性，使频带宽度估计准确率提高40%以上。

摘要:在用电信息采集系统的基础上，实现水、气、热的信息采集，对于构建智慧城市具有重要意义。提出了基于四表集抄的用电信息采集系统。首先提出了用电信息采集系统的架构及电、水、气、热的通信技术。然后，对构建四表集抄系统的方案进行了研究，对四表集抄的采集方案、可行性分析、组网技术及四表集抄技术和系统的功能进行了分析，并提出采用模糊层次分析法对构建的四表集抄系统进行综合评分。最后，在福建某小区进行四表集抄系统的建设，并进行经济效益分析，采用模糊综合评价方法，对各个指标进行权重求取，最后进行综合评分，评分结果显示，改造后的四表集抄系统相比于改造前性能有了很大提升，验证了四表集抄系统的实用性。

摘要:针对目标跟踪中多传感器数据融合的实际问题，将预测值与观测值结合一起用最优权值分配方法定权，提出了多传感器数据融合中结合测量值与预测值的最优权值分配方法。该方法相当于增加了一个传感器，理论上提高了融合的精度。同时，基于相邻测量值的一阶差值建立机动频率函数，实现了对当前统计模型的改进，提高了跟踪效果。实测结果表明，本文建立的机动频率函数方法能显著改善目标跟踪效果，结合测量值与预测值的最优权值分配方法的跟踪精度优于标准的最优权值分配方法。

摘要:针对测量不确定度评定中测量不确定度表示指南法（GUM）不适用于输入输出变量关系非线性或输出变量非正态分布的情况，提出采用自适应蒙特卡洛法（AMCM）评定25 Hz～100 kHz磁场辐射发射（RE101）测试的测量不确定度。首先阐述蒙特卡洛法（MCM）和AMCM评定测量不确定度的计算步骤，其次分别用AMCM和GUM法评定RE101测量不确定度，在相同的包含概率下比较两种方法的覆盖区间差值与数值允差，表明AMCM的评定结果可靠性更高，适用于RE101测量不确定度评定。AMCM可以推广到其他电磁兼容测试项目的不确定度评定中，将有效提高不确定度评定的可靠性。

摘要:随着科学技术的发展，传感器技术尤其是磁传感器技术在军事领域得到更为广泛的应用，很多武器炮弹在进行远程打击时，会通过自身内部的传感器测定周围环境变量，由计算机进行控制以进行更为精确的打击，而在测定环境变量的过程中传感器不可避免的会出现一些误差，影响打击的精确度，因而提出了基于磁传感器的温度误差补偿方法。先通过对传感器的温度误差的研究分析设计出温度误差漂移模型，然后由温度传感器和地磁传感器来测得不同温度下地磁在两个敏感轴上的分量数据，在拟合出温度漂移系数之后结合模型得出在温度补偿后的各敏感轴数据。仿真分析温度补偿前后磁传感器的输出对比，验证该方法能有效对温度误差进行补偿。

摘要:针对大规模电动汽车入网给微电网带来的影响，在并网运行方式下，以微电网运行成本、环境治理成本和电动汽车用户充放电成本的综合效益为目标，考虑电动汽车的时空分布特性，提出了分时电价下电动汽车有序充放电的调度方案。建立了包含风、光、储、燃料电池、微型燃气轮机、电动汽车及负荷的微网系统多目标经济调度模型，采用多目标萤火虫（MOFA）算法对调度模型进行求解，并与多目标粒子群优化（MOPSO）算法进行对比。基于MATLAB平台，以某典型微电网系统为例进行仿真，调度周期为一天，算例结果验证了所提方案、模型和算法的有效性。

摘要:基于电磁式的力触觉再现系统中，磁性单元所受电磁力的大小和精度直接决定了力触觉再现的真实感和性能。本文构建了基于微型传感器的三维电磁作用力测量系统，用以验证通过有限元仿真方法得出的磁性单元受力的正确性。以实际绕制的线圈为实验对象研究了磁性单元受力和其与线圈之间的距离关系，实验数据表明，力测量系统测得的磁性单元受力与有限元仿真结果基本一致。本文研制的三维电磁力测量系统能够验证电磁力有限元仿真模型的正确性，对于促进电磁式力触觉再现的发展具有重要的意义。

摘要:碲镉汞材料生长过程对温度要求很高，为提高碲镉汞材料的生长效率和生长质量，设计了一套液相外延生长（LPE）退火炉温度控制系统。该系统以PLC作为逻辑控制器，以欧陆表作为温度控制器，搭配可控硅输出模块实现系统温度的调节与控制。PLC通过Modbus通信协议与欧陆表进行通信，完成对模拟量数据的采集与处理，并对生产过程进行顺序控制。组态软件作为人机交互界面，完成系统运行过程中的数据记录和动态显示。该温度控制系统在实际应用中操作方便，控温精准，运行稳定。

摘要:针对传统输液器在注射过程中需要医护人员巡察、凭借经验手动调节滴速和换液或突发情况发现不及时等问题，设计了一个以ARM处理器为核心的众从机和主机、以APP为远程监控端的多输液器安全防护系统。该系统由众从机控制摄像头测得滴速、液位等信息传至主机和APP有序显示，主机和APP可分别现场和远程控制对应的伺服电机，对滴速进行精确调节。系统能对多输液器进行精确检测，医护人员可通过主机和APP设置合理滴速，对危急情况及时报警。实验结果表明，滴速自动调节且快速准确，输液信息得以实时监控，减轻了医护人员的工作量，有效提高了输液的安全系数。

摘要:了获取弹丸在膛内高过载情况下的加速度信号，设计了一种弹载数据采集系统。选用高性能的Zynq7000系列SoC芯片作为控制核心，将采集到的加速度信号通过A/D转换芯片送入大容量Nand Flash存储器完成数据的采集。通过对成品电路板的全面灌封技术，提高了系统整体的抗冲击能力。通过对实测结果进行分析，表明此系统可以准确地获取弹丸的膛内加速度变化曲线。

摘要:舵机的性能直接影响无人机系统闭环综合特性和飞行安全，针对现阶段常用数字舵机未提供带宽指标的现状和控制律设计的实际需求，介绍了频域响应法进行舵机带宽测试的原理和采用相关测量法进行试验数据处理的方法，提出了利用无人机自身设备集成舵机带宽测试系统的设计思想和方案，总结了测试流程和注意事项，并以某型数字舵机为实例，将测试得到的频率特性数据与舵机标准二阶数学模型进行比较，分析发现测量系统存在时间延时导致相位误差较大，最后给出了舵机带宽修正方案，得到最符合实测结果的舵机标准近似二阶数学模型，从而得到该型舵机空载和带载情况下带宽和阻尼比指标，对指导无人机舵机选型和控制律设计优化提供了技术支持。

摘要:传感器的性能对准确高效地获取故障行波信号具有重要影响，为研究不同材质非接触式电压传感器的传变特性，首先对采集的信号用小波包能量谱法进行小波包分解，利用MATLAB软件拟合得到不同材质传感器采集信号的能量在相同频段的不同衰减规律，分析传感器传变特性；其次使用MATLAB工具编写入射波脉宽计算程序，根据脉宽值判断采集波形的明显程度以及原始信号幅值衰减速度判断信号采集的难易；最后从定位误差的角度分析定位的准确度；结果表明，镁材质金属片在行波测距中传变特性较好，可为传感器材质的选择及设计提供重要参考。

摘要:在工业现场，0～20 mA模拟电流输出回路不受传输线路阻抗的影响、具有较强的抗干扰能力，因而得到广泛的应用。LM231是一款具有频率电压转换功能的芯片，可以实现模拟电流0～20 mA输出，电路简单并且精度高。电路包括输出可变频率信号的单片机、光耦隔离电路、频率电压转换电路LM231、放大电路和电压电流转换电路。由于温度、电子元器件误差等因素影响，实际输出往往与理想值存在一定偏差，这种偏差可以用最小二乘法来校正。即对电路采样一组数据、计算处理采样所得数据，取偏差的平方和为最小值，得到一个最佳的拟合曲线。经过这个校正过程后大多数误差基本消除，电路的输出精度得到了明显提高。

摘要:由于柔性力敏传感器阵列敏感点多，每个敏感点输出值差异大，为了解决传感器标定复杂的问题，给出了一种基于BP神经网络建立一个标定分类模型的快速标定方法，运用面积法给传感器阵列上的敏感点标定曲线分类，使用BP神经网络训练出分类模型，再运用最小二乘法拟合出每一类的标定曲线。通过验证样本检查了分类模型的分类正确率达到98%以上，实验验证了算法的标定结果准确性，标定时间小于1 s。实验结果表明，该方法对大面积柔性力敏传感器的标定效果理想，标定速度快，可以用来做柔性力敏传感器的标定。

摘要:目前改性塑料生产线上仍存在手动装袋称重的现象，为了满足其自动装料成袋并且在线称重的需求，设计了一套高精度在线称重系统。该系统以C8051F021单片机为系统的主要控制芯片，由两路压力传感器采集物料装填过程中的电压信号，通过主从结构将得到的数据通过串行通信接口传送到上位机。上位机软件经过对传感器标定之后得到重量信息，并能够通过上位机对装料机械装置进行控制，实现装料过程的精确控制，提高了生产效率。

摘要:各种原因导致盆栽植物因缺水而死亡的情况普遍存在。基于这个问题和实际需求，提出和设计了一种多节点网络化智能浇花机器人，实现了多盆栽的分布式浇花控制。该浇花机器人包含浇花机器人本体、盆栽网络化无线节点和无线网络模块，能够实现自动按照预定的路径行走，并对盆栽进行选择性浇花，提高了浇花机器人的效率；按照各盆栽的实际湿度进行无线测量和实时传输，提高了浇花的实时性。自动浇水保证了各盆栽的需求，定量和按需浇花能够节约水资源，实现无人化管理，起到环保和节能的作用，多节点的无线控制提高了浇花机器人的效率，减少了管道的布置，节约资源。

摘要:在对汽轮机振动进行测量时，由于传统测量方法中传感头不便安装、且信号易受电磁干扰，很难对微小位移进行高精度测量， 光纤位移传感器具有体积小、不受电磁环境干扰等特点，通过光电转换、信号调理放大实现对汽轮机振动信号的在线测量，结合LabVIEW软件对噪声信号进行曲线拟合并结合快速傅里叶变换进行幅频特性处理，获得高精度的微位移测量结果。整个测量系统具有抗干扰、测量速度快、数据实时记录等优势，能实现在线测量微位移功能，经实验验证，振动测量范围1~500 μm、精度±05%，动态范围<1 kHz,可以满足汽轮机振动测试需要。

摘要:由于高速铁路对桥梁的稳定性及安全性要求高。因此，利用干涉测量技术和相位反演技术，设计了一种能够测得桥梁微弱振动的雷达检测系统。其不仅系统简单、操作灵活，而且振动检测精度及效率高。此外，其能够快速检测获得毫米级的桥梁微弱振动。从而克服了常规桥梁检测方法过程复杂、成本高、精度和效率低等问题，可以广泛应用于高铁桥梁振动的检测中。通过该雷达对京津城际高速铁路凉水河特大桥的检测实验，证明了该雷达的有效性和正确性。实验结果表明，该雷达不仅能够准确获得桥梁振动的实时形变信息，也能对桥梁振动的类型进行判断。

摘要:随着城镇化的快速发展，交通运输在人们的生活中发挥着非常重要的作用。交通信号灯能够加强道路交通管理，减少交通事故的的发生，改善交通状况，是交通运输的必要组成部分。为了更科学高效地管理交通秩序，以LabVIEW为软件开发平台，以数据采集卡为硬件基础，完成智能信号灯系统的设计。系统通过数据采集卡的I/O接口进行通信，实现数据的交换，并按照算法进行数据处理。系统可实现交通信号灯的正常运行，实时监测交通状况，并根据交通状况控制信号灯的亮灭时间等功能，为实现交通信号灯系统的智能化提供了一条新的途径。

摘要:针对深海热液区沉积物温度梯度变化微小、水下精细探测难度大等问题，提出了一种基于载人潜水器的高分辨力温度梯度检测系统。系统主要包括温度梯度探针和电子舱，探针和电子舱之间用水密揽连接，探针内装有高精度NTC热敏元件，电子舱内装有精密信号调理电路、系统控制单元和锂电池等模块。本文从原理上对信号调理电路进行设计，提高了系统分辨力，降低了电路漂移和失调性能，解决了NTC热敏元件互换性差、输出信号微弱等问题；对系统结构进行有限元分析，优化设计结构，减轻了系统重量；最后在实验室完成了系统测试，本系统使用标定分度为005 ℃的NTC热敏元件，系统量程为0~5 ℃，分辨力0001 ℃，工作水深范围是2 000～4 000 m。在西南印度洋大禧热液区搭载蛟龙号载人潜水器完成了水下实验，实验结果表明，本系统结构设计合理，能够与载人潜水器协同作业，成功获取了大禧热液区深海沉积物的温度梯度数据。

摘要:为满足车载毫米波雷达系统在盲区探测、防撞预警等应用场景时宽视场角的需求，设计了一款平面宽波束微带阵列天线。采用平面微带天线作为基本辐射单元组成3元阵列，提高天线增益。阵列天线采用背馈式同轴馈电，通过特定的馈电网络，使天线三个阵元的馈电功率之比为05∶1∶05，提高天线增益的同时抑制副瓣电平。并在平面天线的基础上添加寄生单元和开槽结构，进一步拓宽了天线的波束宽度,改善了天线的阻抗匹配性能。天线使用三维电磁仿真软件HFSS仿真验证，仿真结果表明该天线可工作于224～258 GHz，E面和H面3 dB波束宽度分别为49°和81°，天线最大增益为94 dB，第1副瓣电平小于-20 dB。天线整体尺寸为175 mm×119 mm×1308 mm，便于平面化应用和设备的小型化，有一定参考应用价值。

摘要:双向协作通信应用于航空自组网、车联网等未来无线通信，面临着高速运动环境下信道状态变化导致通信质量大幅下降问题。利用随机信道建模方式，考虑通信过程前后子阶段信道状态信息相关性，推导了信道状态联合概率密度闭式表达式；提出了以最小化系统中断概率为目标的最优功率分配策略以改善双向协作通信系统的中断性能。蒙特卡罗仿真结果表明在不同的系统平均信噪比、信道相关系数（与通信节点运动速度相关）下最优功率分配相比于等功率分配可有效提高系统中断性能。基于最优功率分配的双向协作通信能克服高速运动环境下信道状态变化问题，具有高可靠高速率特点，能为航空自组网、车联网等未来无线通信应用提供技术支撑。

摘要:设计了一款具有宽频带高前后比的基片集成波导H面喇叭天线。该天线通过在基片集成波导喇叭的口径前端加载半圆形介质基片和半圆形金属片结构，实现了天线阻抗带宽的展宽及天线前后比的提高，此时天线整体尺寸为16λ×32λ mm。仿真结果表明，天线S11＜-10 dB的频率范围为228～282 GHz，相对带宽达到21%；在23～26 GHz的频率范围内，天线前后比始终大于13 dB，天线最大增益能够达到122 dB，且在较宽频率范围内天线增益保持稳定。相较于其他基片集成波导喇叭天线，该天线结构更加简单，具有更好的带宽、增益及前后比。

摘要:Turbo码因具有卓越的纠错能力和接近香农理论极限的性能而受到广泛关注。为了满足译码的实时性需求，利用Intel公司的众核处理器的多核并行处理和迭代运算能力，并结合OpenMP在编译层面可以自动将程序并行化的能力，对Turbo译码的CPU程序进行众核移植和并行化。在保证译码性能的同时，使用折线逼近的LogMAP 算法，并在代码层面进行调整和优化。针对实际卫星信号，采用基于数据的MIC多线程并行处理模式，相比利用CPU进行处理，使用Intel Xeon Phi Coprocessor 7120众核处理器在计算速度上有将近60倍的提升，并且可以实现8路突发信号的实时处理。

摘要:针对B1C信号捕获的灵活性和多样性，提出将TMBOC信号与BOC(1,1)信号分别对其进行非匹配捕获的研究。首先建立B1C信号数学模型，对算法研究原理进行了数学推导，其次针对信号捕获的检测概率进行了分析，并对非匹配捕获中存在的信噪比损失给出了理论分析，并对实际采集到的B1C信号做捕获仿真研究。仿真表明，BOC(1,1)信号捕获能够获得更高的峰均比，而TMBOC信号在捕获B1C信号导频分量时峰均比更优，但整体相较前者峰均比下降约046 dB，算法的研究为B1C信号同步提供了新的思路。