摘要:针对伪随机数在密码应用中存在的安全性问题，本文基于超晶格物理熵源的特性，分析受激混沌作为熵源的优势，首次提出了将超晶格受激混沌振荡作为真随机数发生器熵源，利用12位ADC实现超晶格受激混沌信号的数字化采样，FPGA作为后处理单元，设计并实现了一种真随机、高性能、高速度的超晶格随机数发生器，实时生成随机数的速率达300Mbps，该超晶格随机数性能可通过美国国家标准局所提供的标准（NIST SP 800-22）要求测试，结果表明本文中超晶格随机数具有良好的随机性。

摘要:新能源系统中的蓄电池工作于荒野环境中，其数据远程监测常基于GPRS等无线通信方式实现，这种传输方式需要架设专属基站，成本较高。北斗短报文通讯通过卫星实现数据传输，无需架设基站。基于上述情况设计了一种基于北斗短报文通讯的蓄电池监测系统，系统由监测终端、北斗接收机、远程监测云平台组成。针对数据采集、数据监测与北斗短报文通讯的软硬件需求，给出了对应的设计思路与实现方案。同时考虑到荒野环境对卫星通讯的影响，提出了一种基于数据备份的传输差错控制方法以提高其传输可靠性。最后通过实际测试验证，该系统能有效的传输监测数据并对蓄电池进行定位，维护人员可通过云平台实时监测数据，降低远程监测的建设与维护成本。

摘要:将无人机用于航空摄影测量和数字低空遥感，具有作业成本低、高效灵活和适用范围广等特点。通过选择有较好降阻、减重、增大强度的机身和主翼，计算出等功率情况下上升、起飞、巡航段最优配比的电机和螺旋桨，优先选择动力与安全性较高的金属舵机作为伺服器，慎重筛选电子调速器、起落架、飞控、图传发射机、地面接收机等部件，集成设计出一款较优化的模块化低空长航时无人机。为了减轻飞行平台重量、提高载重、延长飞行时间和距离，进行了大量的重复实验以选型，并进行了各种基础功能的测试。相对于传统飞行平台，该无人机飞行平台具备长航时和飞行距离远的特点，还可以搭载微型单反、下挂投放舱、气象探测器等更多的装备，与卫星链接可以轻松上传拍摄图像，与地面站连接可以一键建模。该无人机可以在各种场地手抛起飞、降落，支持额外配件进行弹射、滑跑、垂直起降，可以滑降、伞降，在应急抗震救灾、国土资源调查监测、数字城市和重大工程建设等方面具有广阔应用前景。

摘要:枝切相位展开方法因其对噪声有较好地抑制效果而被广泛使用。但是枝切法构造的枝切线不一定是全局最短且容易形成封闭枝切线，造成相位展开错误。因此，提出了基于禁忌搜索的改进枝切法。使用最近邻算法对正负残差点进行匹配得到初始解，然后使用禁忌搜索算法对初始解进行优化全局构造枝切线。通过仿真对算法进行了测试，该算法比枝切法构造的枝切线长度减少了42%，速度提高了28%。并对变化的人脸表情进行了动态三维形貌重建实验，结果表明该算法具有较好的相位展开精度。

摘要:为了解决目前火炮身管内径测量精度低、内表面形貌还原度差和测量不方便的问题，设计了一种基于激光三角法的火炮身管自动测量系统。该测量系统主要选用激光传感器、单片机和步进电机，设计推进式的机械测量结构，利用几何定心原理，对火炮全身管自动测量；最小测量内径为60mm；采用滤波、三次样条插值法对采样数据进行处理，显著减小了测量误差。使用测量系统对不同口径的身管进行测量，测量结果表明，该测量系统能稳定工作，能实现对不同内径的身管进行测量，测量分辨率为0.001mm，测量精度为0.02mm，测量点准确，上位机各部分功能正常，能对身管内壁磨损缺陷等情况很好地还原。该测量系统测量误差小，测量效率高，测量系统操作简单，实现了高自动化，同样能应用在同类管道测量中。

摘要:传统W波段功率合成器因为尺寸大很难与其它平面电路集成，限制了其在小尺寸平台上的应用。为了解决这个问题，开展高效率、小型化功率合成器的研究。本文提出了一种新型2路波导空间功率合成器结构，基于硅材料，使用MEMS工艺和晶圆键合三维堆叠技术，在硅基上开展多路功率合成，实现W频段高效率、小型化的功率合成。极大提升加工精度，使得整体性能更好、尺寸更小，更易于集成。仿真结果显示，整体结构在90~96GHz频率范围内，回波损耗低于-22.5dB，插入损耗优于-0.22dB，整体功率合成效率优于95%。

摘要:本文研究了一种适用于直流微电网的原边双绕组耦合直流变压器(DC Transformer，DCT)。变压器原边侧采用双绕组耦合的拓扑，既避免了桥臂直通问题，又提高了系统的可靠性，并且由于不需要在驱动信号中增加死区时间，提高了直流电压利用率。此外与双降压/升压拓扑相比，原边双绕组耦合拓扑不需要增加额外的电感，所以并不会明显增大电路的体积。针对直流微电网场合的直流变换系统，本文研究并设计了一种无死区原边双绕组耦合的主电路拓扑，对其变压器进行了等效变换，分析了所提出拓扑的工作原理，并设计了合理的补偿策略，最后进行性能分析。实验和仿真结果表明，该变压器可以实现漏感并联效应，适当的补偿策略可以提高变压器输出特性，并且验证了理论分析的正确性以及所提出拓扑的先进性。

摘要:为了有效地减轻阻塞性睡眠呼吸暂停综合症（obstructive sleep apnea syndrome ,OSAS）对我们人体的伤害，设计了一款双水平无创呼家用睡眠吸机。基于STM32运用自适应逆控制理论实现了电机的控制，把输入信号和输出响应之间的差值作为误差信号，并由该信号驱动自适应算法。根据采集到的呼吸波波形，运用卡尔曼滤波对下一个周期吸气与呼气的时机进行预测，进而控制电机达到目标气压值。为了方便用户体验，增加了上位机波形实时显示，在用户体验呼吸机辅助呼吸的同时可以清楚的看到呼吸波的调整。此次设计不仅使电机达到设定的响应速度的时间控制在100ms左右，还实现了CPAP 模式、S模式、T模式三种呼吸模式: 在CPAP 模式下，呼吸机持续输出气道正压；在S模式下，可通过患者呼吸波波形来预估下一次呼气及吸气时间节点，并给予正确气压来辅助患者呼吸;在T模式下，通过定时器控制实现气压的高低，进而辅助患者呼吸。这不仅提高了患者的顺应性，使患者感觉更加舒适，还有利于长期治疗。

摘要:针对Android恶意软件检测，现有的研究多数提出了多种类特征结合机器学习来提高恶意程序检测中检测率，却少有考虑程序内应用接口调用之间的关联和程序调用图中的边信息。本文设计了基于应用接口可达性特征的Android恶意软件检测的方法，该方法基于恶意行为提取了应用接口的可达性特征，有效地使特征集包含边信息。在VirusShare所收集的2018年的恶意程序集中的1151个恶意程序与来自Google Player的1021个良性程序上进行了实验，结果为采用随机森林方法得到的模型相比其他四种方法更有效实现恶意程序的检测，并且模型整体的准确率达到了98.90%。结果表明应用接口可达性特征使得模型的召回率和精度均有所提高，并且相比实验中的其他特征更为重要。

摘要:为解决自动气象站温度传感器检定工作中存在的工作量大，检定用时长，检定过程中需要人工参与等智能化程度低的问题，本文研究了温度传感器智能搬运技术，提出了智能搬运算法，采用6轴机械臂本体机器人进行了温度传感器在不同恒温水槽的温度检定点切换，实现了多批次温度传感器同时检定，整个检定过程无需人工涉入。同时，开发了基于手机客户端的远程控制软件，实现了远程操作、远程监控、远程报警等功能，可通过手机客户端控制设备开关机，监控温度传感器工作状态,实现异常情况下远程报警并提醒工作人员采取相应措施。运行结果表明：智能检定技术的应用缩短了检定用时，使检定过程不再受8小时工作时间限制，实现了全流程自动控制，检定工作效率大幅提高四倍以上。

摘要:随着国防科技的不断发展，扩频技术的应用越来越广泛。针对身管武器在飞行时的通信需求，设计了一种基于扩频通信的发射机。给出了系统的硬件设计框架，系统由射频前端芯片AD9361、数字基带处理芯片FPGA和外围电路组成；其中外围电路包括电源模块、时钟模块、巴伦馈线接口、串口和调试接口等。通信系统软件层面采用BPSK调制技术和扩频技术，其中扩频调制部分采用了Gold平衡码和三级RAM缓存方案。最后，依托某弹道测量项目进行遥测试验，利用地面接收站接收发射机发送的数据，记录调制波形、计算接收数据的误码率，验证了所设计的弹载发射机平台的可靠性和扩频调制方法的正确性。

摘要:可控源音频大地电磁法（CSAMT）是一种重要的电磁勘探方法。由于CSAMT法频带范围较宽，野外作业过程中容易受噪声干扰影响。针对这一问题，本文研究了CSAMT法观测资料实时处理方法。主要介绍了发射频率表的设计方法、全相位分析方法、数据处理中的异常值判断和剔除方法等。综合利用多种误差检验法以及异常极值识别方法，实现了强干扰下的卡尼亚视电阻率和相位测量。野外试验证明，本文提出的数据处理方法能够从信噪比很低的原始数据中提取有效的卡尼亚视电阻率和阻抗相位，有助于提高CSAMT法的抗干扰能力，扩大其应用范围。

摘要:机器人（Remote Operated Vehicle ，ROV）的位态需要高端智能控制算法来进行系统的稳定控制，针对ROV姿态控制不能稳定控制的问题，进行对横向定深控制研究，对ROV系统机械结构设计以及推进器的结构分布，通过广义多自由度方程，在多重条件约束下，建立出横向定深控制模型，通过fluent中CFD流体分析，得到在不同姿态运动控制状态的水动力系数，最终得到横向定深控制器、电机、推进器的传递函数，并通过对PID控制、模糊PID控制理论研究在SIMULINK库中搭建出深度控制的PID控制器和模糊PID控制器，最终进行实验验证，对PID控制器和模糊PID控制器的控制效果进行比较，仿真与实验结果表明横向定深控制模糊PID控制比PID控制效果更好，调节的超调量较小，调节时间缩短，响应收敛速度更快，深度控制在横向具有很好的稳定性以及抗击干扰能力。

摘要:摘　要为统一各类生物特征识别子系统融合应用的对接方式，规范多种维度的生物特征识别数据及使用环境，设计了一种多维生物特征识别融合应用系统的统一接口服务框架。该框架遵循公安行业视频图像信息应用系统标准体系，基于REST服务架构，通过HTTP的方法实现融合应用系统与生物特征识别子系统间交互接口的规范化定义，包括注册保活、目标对象比对、以图象检索目标等。该框架改变了传统生物特征识别子系统独立部署、集成融合复杂度高等状况，结合REST服务架构轻便、简单、安全性和可靠性高等特点，从应用层面实现了多维生物特征识别子系统的标准化集成，实现了多维生物特征识别数据的标准化管理，能够有效提升融合应用系统的扩展性。

摘要:桶装矿泉水在出厂前需要检测里面是否存在异物以减少安全隐患。基于计算机视觉技术的矿泉水异物检测是一类常用的方法。然而，桶装矿泉水的数据难以获取，而直接将在瓶装矿泉水数据上训练好的模型部署到桶装矿泉水进行检测，会由于域偏移导致性能急剧下降。为解决上述问题，提出了一种基于对抗学习的域自适应桶装矿泉水异物检测方法。具体来说，首先设计了一个自动装置以制作桶装矿泉水异物检测数据集；然后，考虑到瓶装矿泉水样本容易获取，在其上训练了一个异物检测模型。其次，为了提高模型的泛化能力，引入对抗学习的思想，设计一个域分类器并通过对抗训练的方式将瓶装和桶装矿泉水进行混淆分类以学习到域不变特征。最后，通过实验证明了提出方法的有效性和优越性。

摘要:基于ZigBee接收信号强度指标的室内定位由于其成本低、硬件功耗低和易于实现而受到越来越多的研究者关注和使用。由于存在多径效应和阴影效应的影响，传统的室内定位算法无法获得良好的定位效果。为了提高传统的无线传感器网络室内定位算法的定位精度，本文提出了退火算法（SA）与遗传算法（GA）优化神经网络（SAGA-BP）的室内定位算法，采用退火算法结合遗传算法优化神经网络算法的初始权值和初始阈值。仿真实验表明：仿真中添加一定的随机噪声，得出SAGA-BP算法的平均定位误差为0.40m，最大定位误差为0.83m；相比于神经网络（BP）定位算法和遗传算法改进神经网络（GA-BP）定位算法的定位精度分别提高了56%和8.6%，有效的提高室内定位精度。

摘要:针对自顶向下的人体姿态估计算法出现的目标框定位错误问题和冗余检测问题，提出了一种基于深度学习的自顶向下人体姿态估计算法。设计了对称空间变换网络与单人姿态估计网络相连接，以从不准确的人体边界框中提出高质量的人体目标框，并且引入了参数化姿态非极大值抑制消除了冗余的姿态估计，应用消除规则对相似的姿态进行消除，得到唯一的人体姿态估计结果。在公共人体姿态估计数据集MPII上选取部分数据集进行训练和测试，实验结果表明本文提出的方法能够准确的检测出人体关键点，有效地提高了人体姿态估计的准确率，且能够适应人员密集、存在遮挡的复杂场景。

摘要:针对当前利用RGB-D图像进行目标检测出现的网络融合不充分和检测效率不高等问题，提出一种基于注意力机制的特征逐级融合网络结构。首先在基于Yolo v3的Backbone网络结构下，分别用标注好的RGB-D样本分别训练RGB和Depth网络，然后通过注意力模块增强两种特征，最后在网络中期逐层融合得到最终的特征权重。在具有挑战性的NYU Depth v2数据集上测试，得到本文方法的均值平均精度为77.8%。通过对比实验得出，本文提出的基于注意力机制的融合网络较同类算法性能有了明显提升。

摘要:为了弥补U-Net模型和水平集方法分割肝脏CT图片的不足之处，本文提出了一种将两者进行融合的分割算法。该算法在训练阶段使用U-Net模型作为先验网络对肝脏进行分割，然后将其输出的分割结果作为先验特征图送入到水平集方法中进一步分割；通过计算两次分割结果的差异，反向传播误差，更新网络参数，最终得到一个完整的分割算法模型。通过在公开数据集3Dircadb上进行实验对比，本文提出分割算法的灵敏性和Dice系数的平均值分别可以达到94.85%和95.18%，面积重叠误差和相对面积误差的平均值仅有9.97%和7.69%。与其他常见的分割算法相比，该算法获得了更好的分割结果。

摘要:针对传统的小波增强算法应用于医学CT图像时处理效果不理想。存在许多问题，如在增强图像的同时使图像的细节丢失，减弱图像中目标的边缘信息，降低了图像的对比度。为保持良好的边缘细节信息，突出CT图像敏感信息，更好的重构增强图像，提出了一种基于多视小波变换融合的医学CT图像增强算法。该算法利用乘性分解得到原始图像的细节图和利用聚类的共显性方法得到原始图像的显著图并且通过小波变换进行融合，然后对图像融合准则进行权衡，分别对图像的低频信号加权平均和高频信号方差取大进行处理得到重构图像。实验结果表明，该方法的增强效果在图像清晰度和突出图像敏感信息方面优于现有的图像增强算法，对CT图像具有良好的增强效果。

摘要:边缘计算在物联网领域有着广阔的应用前景，尤其是智能配电网中的电缆实时在线监测业务。然而，由于边缘节点的资源和能力相对有限，难以高度全面地满足电缆在线监测任务的高实时性要求。对此，本文提出了一种基于边缘计算的有线实时在线监测业务任务分配机制，在有效利用和优化边缘节点的资源和能力的基础上，进行动态任务分配。考虑到配网的线性分布特性、边缘节点状态、任务处理开销以及延迟敏感任务的调度策略，建立了基于边缘计算的任务分配模型。其次，提出了一种基于任务分配策略的优化方法。仿真结果表明，本文所提出的任务分配机制能够有效降低配网有线实时在线监测业务的平均延迟，进一步提高智能配网的安全性和可靠性。

摘要:随着传动系统的进步以及传感器技术的发展，光电跟踪系统的应用领域不断拓展，系统针对的跟踪目标也从高空、远距离、速度快、运动规律强的传统目标进一步拓展到了低空、距离近、速度慢、运动规律弱的新型目标。面对新型的跟踪目标，光电跟踪系统需考虑进一步提升光电跟踪技术以提高系统的跟踪能力。前馈控制是一种提高系统跟踪能力非常有效的手段，前馈控制的关键在于获取实时准确的目标运动状态，但探测目标的图像传感器一般都存在不可忽略的时间延迟。因此就形成了基于预测滤波的光电跟踪技术研究方向。本文回顾了目前主流的四种基于预测滤波的光电跟踪技术，通过仿真实验分别从频域和时域对比这四种方法性能，然后总结了这四种方法的优缺点并指出此项技术未来的发展方向。

摘要:针对当前无线传感器网络(WSN)级联模型中流量指标无法正确反映WSN的汇聚特征，提出了一种受节点容量和链路容量限制的无线传感器网络级联模型。首先，在每个节点上根据新的度量方向介数对负载函数进行定义，并根据每个节点的拥塞状态定义过载函数。其次，通过构建网络级联抗毁性模型，使故障节点可在一定时间延迟后从故障状态恢复。最后，提出了一种路由恢复机制，可以有效改善网络级联故障的抗毁性，并进行了仿真对比测试。结果表明：节点公差系数λn的增大不能降低由级联故障引起的损害程度，但可以推迟级联过程的发生；链路公差系数λl越大，过载节点的比例将显著下降； 所提方法可以帮助故障网络在较短时间内得到恢复，使网络状态更加稳定。

摘要:针对复合绝缘子安全运行需要，进行复合绝缘子脱粘缺陷相邻电容无损检测方法研究。通过数值仿真和实验，研究了相邻电容传感技术对多层介电结构脱粘缺陷检测的可行性及电极宽度和间距对相邻电容传感器检测能力的影响。结果表明，相邻电容传感技术可用于多层介电结构界面脱粘缺陷检测，且电极宽度和电极间距对其检测性能有影响，通过优选电极参数可以提高相邻电容检测技术的检测效率和分辨率。研究工作为复合绝缘子芯棒脱粘检测提供了可行的技术方案。

摘要:针对现有存储器测试系统测试通道少、被测存储介质种类单一和自动化程度低的问题，设计了一种通用自动化存储器测试系统。系统由上位机、硬件测试电路和千兆以太网组成。上位机在VS2015环境下开发，对系统下发测试指令并显示测试结果，硬件测试电路完成对存储介质数据的读取及回传，千兆以太网实现两者数据的高速交换。本系统可以对多路SATA接口和 ONFI接口的存储器进行性能测试，从而提高了存储器的测试效率，降低了测试成本。多次实验结果表明，该系统具有良好的环境适应性和可扩展性，在航天领域有较高的工程应用价值。

摘要:为了提高PID控制器对系统的稳定性，并减少控制误差，提出一种自适应神经网络PID控制器。首先，在离散时间模型中开发PID控制器，以减少在连续时间中设计控制器所带来的问题。然后，定义一个自适应神经网络，调整控制增益，以实现导航任务过程中六旋翼无人机（UAV）的跟踪误差最小化。利用梯度下降方法对PID控制器的重要参数进行整定。此外，通过卡尔曼滤波对传感器测量值进行过滤，以提高在线自适应的性能。实验结果验证了所提控制器的优越性，绝对值误差积分（IAE）为2.576×103，时间绝对值误差积分（ITAE）为5.152×105。两个误差指标均低于经典PID控制器一个数量级。

摘要:为了解决海南省区域自动气象站现场核查设备仪器笨重、自动化程度低、业务实际应用不便等难题，提出了基于物联网分布式的气象要素传感器现场核查仪设计方案，通过采用数字传感器探测技术和无线组网技术构建无线传感器网络，实时测量温度、湿度、气压、风等气象数据，经与站点实时运行数据的对比，自动生成设备的核查结果并判断设备的运行是否正常。经现场试验验证表明，现场核查仪设备具有高精度、高稳定性、智能型和便携式特点，可快速、精准提供区域自动气象站现场核查数据，极大的提升现场核查工作效率，展，适用于区域自动气象站现场核查工作开展。