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无人车通常无法探测到人类司机的分心行为,这将导致无人车延迟地采取紧急制动来避免追尾。因此,本文致力于构建无人车控制与人类司机分心监测之间的桥梁,来辅助无人车预测潜在风险并像有经验的人类司机一样避让处于分心的司机,提高无人车的智能化水平和交通系统的安全性。首先,本文提出了一种整合了司机分心监测、车对车信息交换和无人车速度控制的可行系统框架。然后,基于卷积神经网络,本文提供了一种司机分心监测实现。最后,基于模型预测控制策略,本文提出了一种考虑了司机分心行为的无人车纵向速度控制方法,并给出持续可行性分析。仿真结果验证了本文工作的有效性。关键词:无人车;纵向速度控制;分心行为监测;卷积神经网络;模型预测控制;无人车与人类司机的交互
针对传统相移法在三维(3D)轮廓重建时相位展开耗时长和精度较低的问题,提出了一种新的高效率的三原色(RGB)格雷码编码方式对相位解包裹。用彩色摄像机分别拍摄经由物体高度信息调制后变形的正弦光栅图像,每幅光栅图片相移π/2;在正弦光栅灰度值最大处投射RGB格雷码对条纹定级;根据左右图像的相位展开值和双目视觉原理对左右视图进行匹配,恢复模型的3D轮廓。提出的方法在64级条纹之内将解码需要的投影条纹数量减少到3幅,测量速度和精度都有明显提高。将提出的方法应用在模型表面测量和标准球测量实验中,结果表明,提出的方法提高了重建速率且精度小于0.03mm。
对用于电力传感片上系统(SOC)的关键模拟IP进行了结构设计和电路实现。关键模拟IP主要包括低噪声放大器、带隙基准源、电源管理模块、功率放大器和带通滤波器等,其中低噪声放大器采用斩波技术将信噪比提高至20dB以上。带隙基准源具有低温漂、高电源抑制比(中低频电源抑制比为-100dB)的特性。电源管理模块将输入电压稳定到数字电路和模拟电路所需要的电平值,同时检测电源电压,在电压降低到一定阈值后输出欠压信号。所设计的电力无线传感电路具有高精度、低功耗和高可靠性的信号处理能力,适用于工况较为复杂的电网作业环境,工作温度为-40~85℃。
为了解决传统MIMU角速率和静态六位置混合标定方法实验过程冗杂且实验条件严苛的问题,提出了一种用于MIMU的角位置和静态多位置混合标定方法,根据MIMU的误差特性和输出模型,通过优化测试编排方案,一次性标定出陀螺和加速度计的24个误差系数。实验结果表明,该方法在保证测试精度的同时,降低了对高精度速率转台的依赖,在数据采集及处理方面有着明显的优势,适合流程化处理,所用时间由2h减少为30min,针对实际工程中大量应用的MIMU标定,具有一定的工程应用价值。
为消除汽车控制器的传导负压馈入现象,提出一种基于传统功率MOSFET防反接的双延时通道电路方案。保留了传统方案的栅源电压建立通道,加入了自适应的双延时通道栅源电压建立机制。以 ISO 7637-2的12 V脉冲1为测试例,利用SPICE模型和对应的电源输入电路测试板仿真和实测,验证了双延时通道电路方案的消除负压馈入效果。测试表明,快通道的串联电阻Rfast取240 Ω和2.2 Ω时,负压馈入成功消除。双延时通道电路方案整体性能优于传统方案。
脉率变异性可通过监测光电容积脉搏波的连续波峰间隔时间得到,设计一种基于腕部脉搏波的脉率变异性检测系统。单片机通过光电检测法采集手腕处脉搏波,经无线通信传输到智能终端进行脉搏实时显示与脉率变异性指标分析,终端界面给用户提供心理状况分析报告和反馈建议。选取10名成年样本对系统进行功能测试,系统测量得到SDNN和LF/HF误差率分别为4.2%,6.8%。系统成本低、体积小、交互性强,非常适用于日常家庭心理健康监护。
在利用飞秒激光对单晶硅材料进行微尺度烧蚀时,衍生的等离子体发光光斑中蕴含着大量的加工信息。如何有效提取光斑图像的几何特征信息,对研究飞秒激光烧蚀加工工艺过程具有重要意义。轮廓特征是描述激光光斑最重要的特征之一,本文着重分析了等离子体光斑轮廓特征与光斑运动规律间的关系及光斑运动情况分类方法。首先,考虑到光斑微弱的特性,对光斑图像进行增强处理。其次,采用链码方法提取光斑轮廓特征,并利用傅里叶描述子低频特性,选取少量的描述子重建光斑图像轮廓特征,减少了复杂的计算量,有效提高了光斑图像分类的速度与质量。最后,运用Hu不变矩特征证明傅里叶描述子用于提取激光光斑对轮廓特征的有效性。
铝酸钇镥(LuYAP):Ce晶体具有衰减时间短,密度大,光产额高及不潮解等优点。采用该晶体制作的闪烁晶体阵列,能快速获得皮秒级正电子湮灭的精确信息。该文报道了一种LuYAP:Ce闪烁晶体阵列的制作方法,将提拉法制备的LuYAP:Ce晶体经切割并运用化学机械抛光法处理后,最终利用填充材料制作了晶体阵列。在x线光机上开展了阵列的发光均匀性测试,测得发光不均匀性为14.8%。结果表明,LuYAP:Ce晶体满足使用要求。
搭建通信速率为10Gbps的光DPSK调制发射、自相干接收单元实验测试平台。采用光相位调制和自相干接收技术实现光DPSK系统设计。为稳定输出信号解决相位漂移,发射单元设计出自适应增益控制单元和交叉点自适应控制单元。在系统测试平台上,完成差分编码模块、发射单元和自相干接收单元及系统性能测试。实验室环境条件下,测得系统接收单元灵敏度为-48dBm,通信系统误码率优于1×10-7;误差矢量幅度为7%,通信性能较好,满足系统设计指标要求。
本文对基于机器学习方法的水声被动定位研究进展进行了综述。所涉及的机器学习方法有多层感知机(前馈神经网络)、支持向量机、随机森林及以卷积网络层和全连接层为主要组成单元的深度神经网络。本文通过重点引述近几年发表在国际期刊和会议上的相关前沿研究工作,详细论述了将机器学习方法应用于水声被动定位的关键理论基础、单水听器和阵列前端信号预处理算法设计及几种典型的机器学习模型。此外,还指出了现有算法在推向实际应用中面临的困难及挑战。最后,基于作者的思考,文章展望了未来基于机器学习的水声定位算法的几个潜在的研究方向。
为了定量比较激光焊(LBW)与惰性气体保护焊(MIG)导致的焊接变形和残余应力的差异,以厚度为4mm的SUS304不锈钢焊接接头为研究对象,基于有限元软件MSC.Marc,在同时考虑材料和几何非线性的情况下,开发热-弹-塑性有限元方法对两种不同焊接方法所引起的焊接变形和残余应力进行了数值计算。同时采用小孔法和三坐标测量法分别测量了MIG接头的焊接残余应力和变形。结果表明无论是焊接变形还是残余应力,试验结果与仿真计算的结果都有很好的一致性,从而验证了本研究所开发的计算方法的有效性。基于数值模拟的结果可知,与MIG相比,采用LBW可以使薄板的焊接面外变形降低75%左右;LBW导致的纵向残余应力峰值与MIG相比差别不大,但高拉伸应力的分布范围降低了50%左右;对于横向残余应力,无论是峰值还是高拉伸应力的范围,LBE均远小于MIG。此研究得到的结论对于大量推广激光焊用于不锈钢薄板焊接变形与应力的控制提供了借鉴作用。
为了提高激光传感器光网络安全管理即时性,判断网络安全态势,基于新型光交换技术,提出了一种新的激光传感器光网络安全态势感知方法。分析光交换新技术,了解运用机理,综合激光传感器光网络中的各种风险要素,了解网络中潜在的安全风险系数,构建维护信息安全的风险评估模型,降低风险要素的不确定性;融合自律计算系统,实时分析信息安全状况,建立多级网络安全态势评估模型,并将遗传神经网络引入该模型中,高效预测光网络安全态势。仿真结果表明,该方法能动态反映网络安全状况,预测网络安全形势的发展趋势。趋势值与实际值的拟合度为98%,信息集成度为95%。为提高光网络的安全性能提供了实际应用参考。
设计了一款低功耗锂电池能量均衡控制器。以16位的低功耗MSP430F1101为主控制器,LTC6804电池电压/电流检测模块实现电压电流信息的实时检测,通过单体电池之间电压的分析与判断,设计均衡控制电路完成电池组的能量均衡,LCD12864液晶显示模块及RS-485通信模块的设计辅助完成信息在线显示和远程监测功能。设计中选用LTC6804内嵌A/D模块实现电压/电流信号的模数转换,最后采用多种方法降低系统整体功耗。测试结果表明,该系统操作简单,可稳定实现锂电池组能量均衡控制功能。
无摘要
由于红外热成像仪成像原理的局限性和大气环境的干扰,一般红外图像质量较低,具体表现为:空间分辨率低、对比度低、边缘模糊、细节缺失和易受噪声干扰等。本文从增强细节和边缘、提升图像对比度和抑制背景干扰3个方面,综述了红外图像质量提升技术的研究现状,并阐述了分析和提取图像低层结构是其发展趋势,对其他图像处理领域具有一定的借鉴意义。
网络共享在4G阶段已成为运营商降低运营成本、加快业务上市及增强品牌竞争力的重要手段。在5G阶段,有必要进一步探索5G多运营商共享共建模式。文章首先介绍了5G网络共享面临的机遇与挑战,在深入研究第三代合作伙伴计划(3GPP)关于5G共享标准化进展的基础上,给出了端到端共享5G网络的技术方案;同时,针对5G共享的难点问题进行分析,给出了可行性部署建议;最后,针对室内5G单独建设与共建共享进行了造价测算,测算结果显示,共建共享略有收益。
针对人工提取雷达辐射源信号特征存在提取周期长、特征描述不完备等局限性,提出了一种基于深度学习栈式自编码机和模糊函数主脊的雷达信号识别方法.该方法根据信号模糊函数主脊包含丰富的内在调制信息的特点,从信号中提取用于分类识别的抽象特征.通过对六种雷达辐射源信号进行实验,并对比人工特征提取及其他深度学习方法,结果表明,本文所提方法在信噪比(signal-noiseratio,SNR)为2dB以上时均能保持100%的识别准确率,SNR为-6dB时识别准确率仍能保持82.83%以上,明显高于其他方法.即使在包含相同调制类型不同参数的信号环境中,当SNR大于0dB时识别率均稳定在95.0%以上,SNR降低到-4dB时识别率也能达到79.0%.证明该方法能有效提取到信号的深层特征,且具有良好的抗噪性能,基本满足实际战场的需求.
介电常数是材料的重要特性之一,采用互补开口谐振环微带传感器实现了不同厚度待测物质介电常数的无损测量。方形互补开口谐振环蚀刻在微带线接地平面上,与微带线耦合实现谐振,分析了谐振器的等效电路,讨论了介电常数与谐振频率之间的关系。通过有限元分析,谐振频率的负二次方与待测物质的介电常数实部值存在线性关系,且线性关系受待测物质的厚度影响;介电常数的虚部值对谐振频率的影响可忽略不计;最终建立了介电常数实部值与谐振频率和样本厚度之间的数学解析式。实验测试结果表明,当待测样品的厚度大于2mm时,实部介电常数的相对测量误差小于3.5%。
为了避免灵巧手装置的机械结构及系统控制电路随触觉传感器或力传感器的安装而变得复杂,提出基于电流参数的灵巧手指面压力控制方法。实验中,通过信号采集系统实现对灵巧手指面压力信号和驱动电机电流信号的同步采集;并分析了手指传递系统的动力学模型,完成指面压力与驱动电机电流关系的建模;并通过加载测试对建模所得的关系曲线进行验证。同时,设计基于PIC16F877A微控制器的指面压力控制系统,完成系统的硬件设计和软件设计,并对实验结果进行分析。最终,控制实验达到设计要求,从而实现了基于电流参数的灵巧手指面压力控制。
对链路预测组合方法是否存在理论极限以及如何抵近极限开展研究。从是否使用多维度信息或是否直接定义多维度信息之间关系的角度,将链路预测方法分为单机制方法和组合方法。采用简单函数列逼近可测函数的方法,得出链路预测组合方法的理论极限定理;提出使组合方法准确性达到理论上限的组合规则,并给出所提组合规则的几何解释和针对极限定理的仿真示例说明。极限定理揭示了组合方法的本质和组合方法相比单机制方法具有更高准确性及稳健性的原因。