检索结果-南通市图书馆

作者：崔莉莉上海交通大学

学位级别：硕士

武器-目标分配问题（WTA,Weapon-Target Assignment Problem）是一个典型的优化问题,需要将武器根据目标进行合理分配,使防御方损失最小。随着信息化武器装备的发展和在军事领域的广泛应用,武器-目标分配问题备受军事界的关注。本文在... 详细信息

武器-目标分配问题（WTA,Weapon-Target Assignment Problem）是一个典型的优化问题,需要将武器根据目标进行合理分配,使防御方损失最小。随着信息化武器装备的发展和在军事领域的广泛应用,武器-目标分配问题备受军事界的关注。本文在现有研究成果的基础上主要对基于蚁群算法的WTA问题进行了详细的求解。首先,本文分析了现有WTA问题的研究现状以及解决WTA问题的常用智能算法。并从不同的角度,对WTA问题进行详细分类,重点研究了静态WTA问题和动态WTA问题的定义以及模型构建。在此基础上,进一步阐述了武器-目标分配问题中的特例智能雷场中的攻击决策模型的构建过程,综合考虑地雷和坦克之间的距离、角度和速度三个威胁因素,并给出了智能雷场攻击决策优化的目标函数E（s）。在确定了WTA问题的数学模型和优化算法后,本文将粒子群算法和蚁群算法相结合,对传统蚁群算法进行改进。通过仿真实验,验证了改进后的算法具有比较明显的优势。与传统蚁群算法相比,改进的蚁群算法求解精度高,收敛速度快,时间性能优越。本文对改进后蚁群算法的稳定性进行参数选取分析,进而得出蚁群算法的参数选取原则。本文还给出了改进后算法求解WTA问题的实现步骤,结合WTA问题实例进行求解,得出具体的武器-目标优化分配方法。最后对智能雷场中的决策模型进行了实验验证。

关键词： WTA问题威胁因素蚁群算法粒子群算法攻击决策

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智能障碍场远程监控与节能路由算法研究

智能障碍场远程监控与节能路由算法研究

作者：张滨烽上海交通大学

学位级别：硕士

智能障碍场是现代战争雷场在信息化技术发展下的必然趋势。究其本质,它是一个无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）,节点之间通过数据交互和信息共享实现精确定位、远程监控。整个无线传感器网络系统中,无线通信技术和软件监... 详细信息

智能障碍场是现代战争雷场在信息化技术发展下的必然趋势。究其本质,它是一个无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）,节点之间通过数据交互和信息共享实现精确定位、远程监控。整个无线传感器网络系统中,无线通信技术和软件监控平台是两大关键技术。本文主要工作则包括以下两方面:1)智能障碍场无线网络的新型节能路由协议算法研究根据智能障碍场的实际应用场景,电池更换和重复充电几乎是不可实现的,因此能耗是影响无线网络持续工作时长的重要因素。本文提出了一种基于蚁群的按能需求路由算法（Ant-based Routing Algorithm Demanding On Energy,ARADE）,主要针对移动网络节点能量分布不均致使的网络生命周期短和蚁群算法收敛速度慢这两种缺陷做了相应的改进。存有路径信息的反向信息素表的引入简化了路由请求数据包的数据结构。将节点剩余能量,路径消耗能量以及跳数通过相应的影响因子归一化成一个参数作为路由性能评价值,以此来达到均衡整个网络节点剩余能量的目的。迭代过程中的自我迭代加快了整个算法的收敛速度。整个实验仿真是在NS-2平台上,并在同等条件下与AODV进行性能对比。2)智能障碍场监控软件平台设计实现智能障碍场监控平台软件目的是接收来自协调器转发的网络中所有节点的状态信息和GPS定位信息,解析此信息并以文字和图像两种形式清晰地展现给观察者。观察者根据实时情况通过软件控制节点状态。本文从开发到测试详细介绍了整个软件平台,软件界面设计清晰明了、易于操作,系统容错性较强。本文的整个研究过程是从理论出发,开发出新的解决方案,并且都用实验进行了验证。这对智能障碍场的发展有理论和实践的双重指导意义。

关键词：智能障碍场无线传感器网络蚁群算法节能路由远程监控上位机软件

Galileo软件接收机设计及其关键算法的研究

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Galileo软件接收机设计及其关键算法的研究

作者：李旸上海交通大学

学位级别：硕士

本文概括了Galileo信号的特点和结构,并深入分析了Galileo L1信号的两个关键技术BOC调制和CASM复用。同时针对本文目标,对卫星通信中的信道模型进行了简化和分析。在此基础上,最终实现了对接收端L1路信号的仿真。本文利用基于FFT的时... 详细信息

本文概括了Galileo信号的特点和结构,并深入分析了Galileo L1信号的两个关键技术BOC调制和CASM复用。同时针对本文目标,对卫星通信中的信道模型进行了简化和分析。在此基础上,最终实现了对接收端L1路信号的仿真。本文利用基于FFT的时域并行捕获算法实现了对BOC信号的捕获,随后利用Costas环和改进的DLL实现了BOC信号的跟踪。最终,设计完成了针对Galileo L1-B码的软件接收机。传统C/A码的捕获/跟踪算法应用于BOC信号时具有模糊性。本文总结了已有针对BOC信号的非模糊算法。随后提出了一种新的理论模型分析BOC信号,多载波BOC模型。在这种模型下,本文对一种非模糊的算法,BPSK-like法,进行了改进,提出了二阶BPSK-like法(SOB)。理论和仿真结果均表明,新算法优于传统算法。

关键词： Galileo 软件接收机 BPSK-like SOB

基于Ad hoc的无线传感器网络关键技术的研究

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基于Ad hoc的无线传感器网络关键技术的研究

作者：陈劼上海交通大学

学位级别：硕士

进入二十一世纪以来,高新技术的发展日新月异,多学科交叉领域成为当前研究的热点。MEMS、无线通信、嵌入式系统和传感器技术的发展和融合,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络是由分布于一定的监控区域内,... 详细信息

进入二十一世纪以来,高新技术的发展日新月异,多学科交叉领域成为当前研究的热点。MEMS、无线通信、嵌入式系统和传感器技术的发展和融合,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络是由分布于一定的监控区域内,用于监测特定环境信息的无线传感器网络节点组成的。作为通信,自动化以及计算机领域的一门新技术,无线传感器网络己经在军事国防、城市管理、环境检测、危险区域的远程控制等领域得到了广泛的研究与应用。本文就是在这样的背景下,探索研究组网方便迅速,通讯顺畅,体积小型化,能量节省的无线传感器网络。本文首先回顾了无线传感器网络和Ad hoc技术的国内外发展现状,并在详细分析本无线传感网项目需求的基础上,选用了更为节能的Zigbee标准作为网络协议,并选用CC2420作为无线收发模块,在此基础上建立了无线传感器网络的应用。在简要的介绍Zigbee协议和CC2420模块后,本文着重介绍和解决了在Zigbee协议栈的开发以及开发过程中的几个关键的技术和问题。包括运用一次中断读取多次数据来解决物理层的无线收发过程中无线模块的缓存溢出问题,运用CSMA-CA技术和多信道扫描选择的办法解决MAC层中的冲突避免问题,设计了网络层中的广播控制和路由选择实现策略,并且设计了系统的应用框架。本文同时在CC2420的硬件加解密基础上实现了Zigbee网络安全,包括数据加密和节点准入管理。本文的研究的另一重点是基于节能要求的AODV路由协议的改进。节能是无线传感网的最重要要求之一,本文在总结国内外研究成果的基础上,提出了更适用于低速运动的Ad hoc网络的节能路由协议改进策略,包括动态功率调整、能量意识的路由选择、广播控制和被动路由更新。和以前的工作相比,本文的节能策略引入了位置信息和网络平均能量的概念,而且更适用于本项目的实际情况(静止网络)。在用NS-2工具对本文的节能策略进行仿真测试后,得出在最佳情况下,网络寿命可以延长37%左右。

关键词：无线传感器网络 Ad hoc Zigbee AODV CC2420

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基于嵌入式系统液晶多媒体播放器的系统设计

基于嵌入式系统液晶多媒体播放器的系统设计

作者：王昀乐上海交通大学

学位级别：硕士

多媒体液晶播放技术无论在多媒体领域还是在液晶显示领域都是当今技术研究的主流。在液晶技术发展的大背景下,作为多媒体内容的展示平台逐渐从传统的显像管显示屏向数字液晶显示屏过渡。多媒体解码方式也从采用通用CPU对音视频文件进行... 详细信息

多媒体液晶播放技术无论在多媒体领域还是在液晶显示领域都是当今技术研究的主流。在液晶技术发展的大背景下,作为多媒体内容的展示平台逐渐从传统的显像管显示屏向数字液晶显示屏过渡。多媒体解码方式也从采用通用CPU对音视频文件进行软解码向使用专业多媒体CPU对多媒体文件进行硬解码方向发展。嵌入式系统因具有高度集成化、高稳定性、功能定制化、低功耗、高安全性、高性价比等特点成为当今应用系统领域研究开发的主流。利用嵌入式系统驱动大尺寸液晶显示屏具有极高的技术研究和经济意义,拓宽了人们选择驱动大尺寸液晶显示屏系统方案的范围。本文介绍了一种基于嵌入式系统能够驱动大尺寸液晶显示屏的多媒体播放器系统。详细介绍了整个系统的总体设计思想,给出了系统的总体设计、各模块之间的接口定义以及工作原理和工作流程。该系统采用专业多媒体硬解码芯片进行多媒体文件的解码,主芯片以数字输出的形式将视频数据传输到液晶驱动模块,通过液晶驱动模块将多媒体内容在液晶显示屏上显示。通过系统设计验证在15至32寸液晶显示屏上能够显示播放系统存储设备上存储的多媒体文件,实现了预定的设计功能要求。

关键词：嵌入式系统液晶系统设计多媒体播放器 MPEG

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微机器人装配系统显微视觉相关技术的研究

微机器人装配系统显微视觉相关技术的研究

作者：王乃葭上海交通大学

学位级别：硕士

本文介绍了微机器人装配系统显微视觉的相关技术,着重讨论和研究了微机器人装配系统的自动对焦和深度信息提取,可应用于自动化微型零件装配、微操作以及集成电路组装等相关领域。微机器人装配系统的自动调焦采用粗精组合式调焦算法,用v... 详细信息

本文介绍了微机器人装配系统显微视觉的相关技术,着重讨论和研究了微机器人装配系统的自动对焦和深度信息提取,可应用于自动化微型零件装配、微操作以及集成电路组装等相关领域。微机器人装配系统的自动调焦采用粗精组合式调焦算法,用variance调焦函数结合优化爬山法进行粗调去确定聚焦目标区域,并应用梯度平方函数进行精调,最后用最小二乘法拟合自动得到焦平面位置。实验证明此自动调焦方法具有快速,精度高等特性,满足用于微机器人装配调焦精度的要求。微机器人装配系统的深度信息提取是利用创新的散焦深度估计法,通过采集微机器人装配过程中微手臂的显微图像,采用带门限的帧差技术来抑制图像背景点的干扰,再用灰度随机分布的方差算子计算图像前景的散焦特征。通过实验得到微手臂深度信息与散焦特征曲线图,判断出微手臂的深度位置,为实现z方向的微机器人装配视觉伺服运动控制奠定了基础。

关键词：微机器人装配自动调焦深度信息提取

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无线传感器网络中LEACH协议的优化研究

无线传感器网络中LEACH协议的优化研究

作者：潘华上海交通大学

学位级别：硕士

无线传感器网络是一种由许多结构简单的传感器节点通过自组网的方式组成的无线通信网络,在军事航天、环境监测、医疗卫生等领域都有巨大的应用。当前学术界的研究主要是路由协议和MAC层协议等,这也是当前的无线传感器网络的发展瓶颈之一... 详细信息

无线传感器网络是一种由许多结构简单的传感器节点通过自组网的方式组成的无线通信网络,在军事航天、环境监测、医疗卫生等领域都有巨大的应用。当前学术界的研究主要是路由协议和MAC层协议等,这也是当前的无线传感器网络的发展瓶颈之一。LEACH协议是一种最具有代表性的节能路由协议,该协议在一定程度上改善了传感器网络的能量效率,延长了网络寿命。然而随着现代无线传感器网络的发展,经典的LEACH协议已经无法满足要求。为了充分利用节点能量,改善整个网络的能耗效率,在LEACH协议的簇头选举阶段,通过在簇头选举公式中加入传感器节点当前剩余能量以及节点的空间位置信息作为成簇考量因素,有效的避免了经典LEACH算法中存在的节点能量过低却被当选为簇头的问题,以及簇头过于集中的问题;在协议的稳定传输数据阶段,通过簇间多跳路由的方式将传输单跳距离控制在一个阈值距离范围之内,并通过数据分发的方式减缓单个簇头节点存在的承担转发数据量过大的问题,提出了一种新的改进LEACH协议—IMP-LEACH,通过MATLAB实验仿真,验证了改进后的协议对于提高网络节点存活时间以及整个网络的使用寿命具有比较大的提高。接着,在以上改进后的协议基础上更进一步,提出了一种改进的蚁群算法。该算法的核心思想:首先将节点当前剩余的实时能量和位置信息加入到簇头判断公式中,接着,对于稳定的数据传输阶段,首先通过对空间位置关系的初步判断,缩小簇间路由的转发路由范围,然后通过引入两类蚂蚁来确定簇头间的一条最优传输路径和次优传输路径,当最优路径和次优路径确定之后,通过确定的两条优化路径来实现数据的转发任务,有效避免了经典蚁群算法所存在的容易出现局部最优解等问题。最后通过MATLAB仿真实验,验证了改进后的协议在延长网络寿命等方面具有明显的改进作用。

关键词：无线传感器网络路由协议 LEACH算法蚁群算法

实时无线血压监测系统在医院准危重病人监护系统中的应用研究

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实时无线血压监测系统在医院准危重病人监护系统中的应用研究

作者：温亮上海交通大学

学位级别：硕士

随着人类社会的进步发展，工作生活压力日渐增大，心血管疾病成为人们谈之色变的健康杀手。如何准确、实时、方便地采集人体血压信息不仅仅是一个热门话题，更是当今医院和家庭对于身体健康的迫切需求。然而，目前市面上的电子血压计普... 详细信息

随着人类社会的进步发展，工作生活压力日渐增大，心血管疾病成为人们谈之色变的健康杀手。如何准确、实时、方便地采集人体血压信息不仅仅是一个热门话题，更是当今医院和家庭对于身体健康的迫切需求。然而，目前市面上的电子血压计普遍精度不高，这些血压计只实现了简单的血压监测和判定，对于重复性和准确性则很难保证。其次，由于网络信息化时代的来临，简单的血压测量已不能满足人们的需求，血压计的无线传输和实时监测已经成为更迫切的需求。基于以上现状和需求分析，本文设计了一种低功耗低成本的实时无线血压监测系统。本系统由血压采集模块、血压信号转换模块、无线传输模块组成。系统采用基于高斯拟合、比例系数法和拐点法的算法保证血压信号的准确性，同时采用低成本低功耗的硬件设计，既符合医院要求又满足广大家庭的需要。通过对该系统进行准确性和重复性的测试。检测仿真结果满足AAMI标准和BHS标准，该系统还可以用于实时血压监测。本论文主要研究工作包括以下几个方面：1．综合分析示波法中曲线拟合方法和血压判定方法，针对成本、算法复杂度、硬件支持等因素，提出了单高斯曲线拟合以及比例系数法和拐点法结合的血压判定算法。2.根据实验室Zigbee无线传感网络平台，搭建实时无线血压监测系统硬件架构，设计硬件电路结构包括电源管理电路、电磁阀和充气泵及其驱动电路、压力传感器及环形振荡电路、高通和低通滤波电路等，此外，硬件中还包括基于Cortex-M3的STM32控制芯片和无线收发芯片nRF24L01的应用。3．结合硬件架构，开发相应软件平台，包括血压判定算法，从机和主机的软件流程图，下位机的中断服务流程图，以及上位机界面设计。4.以AAMI和BHS标准为参考，对系统进行仿真检测，包括准确性测试和重复性测试，测试结果和水银血压计作比较，对系统的有效性做详细评估。

关键词：准危重病人监护无线Zigbee网络 Cortex-M3 实时血压监测

基于FPGA的实时GPS接收机的设计与实现

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基于FPGA的实时GPS接收机的设计与实现

作者：傅迺嘉上海交通大学

学位级别：硕士

GPS全球定位系统作为一个具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星系统,其应用价值和市场需求正变得越来越大,成为众多国内外公司和科研机构的研究对象。GPS导航定位新算法的开发与验证工作得到了普遍的重视。本课题研... 详细信息

GPS全球定位系统作为一个具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星系统,其应用价值和市场需求正变得越来越大,成为众多国内外公司和科研机构的研究对象。GPS导航定位新算法的开发与验证工作得到了普遍的重视。本课题研究的主要内容是设计并实现GPS接收机射频前端的硬件平台、基于FPGA开发板及MicroBlaze软处理器的实时GPS接收机。该接收机能实现对GPS信号的混频及积分转储,对数字信号的基带处理,能正确解码导航电文,完成卫星及用户位置的定位,并能在上位机上将处理结果实时显示。天线接收GPS卫星信号后,在基于GP2015的射频前端硬件平台上进行混频采样处理,得到实时的GPS数字中频信号。通过Xilinx公司的FPGA开发板及MicroBlaze软处理器进行软硬件设计。其中,通过Verilog编程,实现GPS十二通道相关器的硬件设计。通过基于MicroBlaze软核的C编程,实现GPS信号实时控制、基带处理的软件设计。这样,整个FPGA平台就能实现对信号的粗捕获、码相位和频率的锁定跟踪,最终实现导航电文解码及用户位置定位。通过改写bootloader和连接器脚本,实现系统的BPI模式Flash启动。基于MFC,完成上位机控制软件,实现串口/以太网通信和动态显示功能。

关键词： GPS FPGA MicroBlaze 信号捕获跟踪

基于磁场驱动技术及MEMS的永磁微机器人系统设计

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基于磁场驱动技术及MEMS的永磁微机器人系统设计

作者：李炫颖上海交通大学

学位级别：硕士

近年以来，伴随着MEMS技术不断取得新的成就，基于MEMS技术发展起来的微机器人是目前的研究热点，该类研究可分为“微动微机器人”和“微型机器人”：后者涉及“宏-微”系统的结合，利用了已发展成熟的宏观机器人的理论与技术，已实现... 详细信息

近年以来，伴随着MEMS技术不断取得新的成就，基于MEMS技术发展起来的微机器人是目前的研究热点，该类研究可分为“微动微机器人”和“微型机器人”：后者涉及“宏-微”系统的结合，利用了已发展成熟的宏观机器人的理论与技术，已实现了高度的商业化运作。而前者潜在应用领域包含：介入式医疗中的定点药物投放、体内器官的病灶诊断等;在工业系统中，可用于极限环境中危险的或极微尺度的作业;在军事领域中，可用于精密的侦查与潜入任务、安保巡视等。随着微机器人尺寸的缩小，无缆化理所当然地成为发展趋势，伴之而来的是能量供给与运动控制的难题;对于集群化多微机器人系统，还需考虑通信和差异个体控制策略的设计。针对上述问题，本文提出一种新颖的磁场驱动控制方案：微机器人本体为长方体构型，由NdFeB（钕铁硼）永磁材料经先进的MEMS图形化工艺加工制作;搭建3-D（三维）空间内5只亥姆霍兹线圈的矩形变形线圈架和一运动主平台构成的外磁场运动驱动系统，经交变振荡磁场信号激励，引发机器人在平面发生滑动模式运动。这一成果将大大推进国内无缆磁控微机器人领域的理论研究，其可预见的应用价值颇高。

关键词：微米机器人振荡磁场 2-D行走运动