现代工业现场领域的某些设备能否正常运转受温湿度的影响很大，为此提出了本设计方案。此套监测系统是基于ZigBee无线传感技术和无线WiFi设计的。系统的硬件结构包括ZigBee模块、WiFi模块和温湿度传感器模块。上位机软件程序是在vs2010平台下由C#语言编写，其中包括C/S模式的后台应用程序和B/S模式的前台应用程序，整套系统实现了对整个工业现场领域的实时温湿度监测，为设备的正常运转提供了强有力的保障。

实时系统是指与运行环境的交互行为存在时间约束的系统。由于时间约束的无穷状态空间问题，增加了实时系统测试难度。本文基于时间自动机，利用时间区域分解的方法，将无穷状态空间的时钟区域在时钟数量对应的坐标图中等价划分为各个类，在生成的测试路径中取到相应的点坐标，简化取点的个数，有效减少测试用例的生成数量，进而相对减少状态空间爆炸的可能性，为实时系统功能、安全性验证提供理论基础。

阵列数据库系统是存储和分析大规模科学数据的常用技术方案。目前主流的阵列数据库中存储块分割策略采用固定边长作为块的边界，若边长过大会增加查询分析时定位Cell的时间，反之则产生过多的小块增加内存开销。本文提出一种改进的Chunk边长分割算法CLD，其通过减少读取数据时的磁道数以及预取技术提高阵列数据库系统的性能。在阵列数据库系统SciDB集群上的实验表明，在最优情况下系统性能提升了10.9%。

基于模糊粗糙集模型构建模糊等价关系是混合数据分析的有效方法之一。针对属性类别多样性的混合型信息系统，提出一种带权的对象间相似性度量方法，该方法建立每类属性对应的相似性度量函数，再通过归并确立带权的模糊相似矩阵。在转化为模糊等价关系的基础上，采用加入蕴含专家领域知识及用户需求的约简算法。通过数据库中几个数据集样本对属性约简后的数目、精度进行对比，验证了方法的有效性和可行性。

针对梯形箱子的三维装箱问题，提出了一种基于空间分割的构造性启发式算法，根据梯形箱子三维装箱问题的特点，设计了相应的空间分割策略、空间合并策略与空间重组策略，在此基础上加入遗传算法，提高算法局部与全局搜索能力。实验结果表明，该算法能有效处理梯形箱子三维装箱问题。

用户会话信息一致性是影响集群负载均衡的一个重要因素。在研究当前负载均衡集群系统中会话保持机制的基础上，针对会话复制方法中随着请求增加导致网络阻塞的问题，提出一种添加了动态会话集中存储设备的会话复制机制。经模拟验证，该方法在较大规模集群环境下稳定响应多用户请求，平均响应时间仍处于相对稳定状态，满足大型企业级应用的会话处理需要。

针对锂电池化成过程中采用电阻放电带来的大量能量浪费现象，设计了一个双向DC-DC变换器，可以实现化成放电能量的高效回收。该变换器以Buck/Boost双向DC-DC变换器作为主电路拓扑，主要由Buck驱动电路、Boost驱动电路、电压/电流采样电路等部分构成。介绍了系统的基本结构，分析了电路的工作原理，并对方案设计给予了详细说明。实验结果表明，该变换器可以实现电池充电、放电功能，控制精度高，具有良好的稳定性。

数据采样精度和采样速率是A/D转换的重要技术指标。目前受半导体工艺技术的限制，高采样精度的A/D芯片一般具有较低的采样速率。本文提出一种时间交替ADC采样技术，通过在时域上多通道并行交替采样，使采样速率达到原来单片ADC的多倍。最后进行多路交替采样试验，结果验证了该方法的正确性。

针对彩虹三无人机航空磁力测量系统中遥测遥控及电气隔离的问题，以无人机通信链路和航磁仪接口的特点为基础，研发了一款专用于航磁测量的通信协议转换器，实现了对航磁仪的测量数据和工作状态的实时监测和控制，为航磁仪提供了所需的GPS信号和飞行高度数据，实现了彩虹三无人机与AARC510航磁实时收录系统的无缝链接。

传统探伤都是通过大量的人力对探伤图逐一判断，探伤效率低下，正确率不高。本文针对探伤A超图像序列提出了一种自动识别探伤的算法。通过分析探伤图像，首先对原图进行k-means聚类的分割，得到带有虚景的探伤声波图像。为了抑制虚警，得到完整的声波图像，本文使用了投影算法，并取得了很好的效果。最后在得到的声波图像上进行底波和缺陷波的检测，实现缺陷的自动识别。实验表明，本文提出的方法具有很高的准确率。

为了使图像水印算法拥有更好的鲁棒性和不可感知性，以双树复小波变换（DTCWT）为基础，提出了一种新的彩色图像盲水印算法。本算法将彩色图像颜色空间由RGB转换到YIQ，选取亮度分量Y进行双树复小波变换，得到低频子带，然后将加密后的水印信息嵌入到低频子带中。在水印提取过程中，使用了新颖的基于四元数PHT的最小二乘支持向量（LS-SVM）几何校正方法。实验结果表明，本算法具有更好的鲁棒性和不可感知性。

以数字图像处理技术为基础，设计一种对提升机钢丝绳进行表面无损检测的方法。首先利用Retinex理论的图像增强算法消除光照影响，突出物体表面特征。然后采用Roberts边缘检测算子检测目标钢丝绳边缘，用列统计滤波技术将钢丝绳本体与背景分离，再基于灰度变换和坎尼边缘检测器提取绳股纹理。接着使用一种改进型积分投影方法反映绳股内纹理完整性信息，最后通过BP神经网络模型作出最终结果的预测。从实验结果来看，本文的检测方法能够取代人工目视检测，方便清晰，科学有效。

当今通信设备飞速发展，但由于频谱资源的限制，通信设备之间的互扰问题越来越严重。为了解决这一日益突出的问题，对阵列信号处理技术进行了研究。阵列信号处理技术是利用多个天线采用空时滤波的手段消除干扰信号。本文研究了针对阵列信号处理技术的一体化模块的设计，根据阵列信号处理的需求完成了天线和射频部分的制作，并进行了测试。天线单元实现轴比3 dB的仰角范围是±60°，轴比6 dB的仰角范围为±77°；3 dB轴比带宽为20 MHz，6 dB轴比带宽在40 MHz以上。射频单元采用多通道一体化设计，经测试该模块幅度误差<1 dB，相位误差<2°。并对此模块进行了半实物仿真，其滤波效果优于60 dBc。

提出了一种直接序列扩频信号（Direct Sequence Spread Spectrum，DS-SS）的盲同步算法，该算法采用自相关矩阵的谱范数进行失步点估计，简单有效、误差小。理论分析及计算机仿真结果表明，该算法在低信噪比条件下可实现DS-SS信号的盲同步，进而可用于对直扩信号的参数估计。

在日益拥堵的道路交通环境下，为了解决汽车驾驶员在陌生路线难于寻找最近加油站、难于选择最佳行驶路线的问题，选用三星公司的8位单片机S3C9444为主控制器，以Altera公司的现场可编程门阵列FPGA芯片EP2C5Q208C8N作为兼容主要移动通信标准的无线收发器，借用本地交通网络提供的路线交通指数信息和附近加油站信息，实时为驾驶员提供最近的加油站位置和行驶更畅通的替换路线，提高了汽车辅助驾驶系统的智能化程度。

智慧城市的建设过程中面临着现有多种异构网络融合以及热点区域高速数据网络覆盖的难题。基于无线Mesh网络构建以Internet为核心网络的分层网络体系结构，以IP协议作为异构网络之间的互连协议，利用IP架构的统一网络平台可以实现异构网络的融合。利用无线Mesh网络多跳无线通信和自动配置拓扑组网的特性，实现热点区域覆盖，将很好地满足未来智慧城市的覆盖需求

针对雷达的目标检测概率和跟踪精度随着目标距离的增大而降低的问题，提出了一种基于门限体积最小准则的认知雷达的波形选择方法。该方法在高斯噪声、线性运动目标跟踪方法的基础上，通过测量噪声与发射波形之间的关系，在经典卡尔曼滤波算法的框架中增加了波形选择模块，来实现对跟踪波形的调节。仿真结果表明，该方法能够明显地提高雷达的跟踪性能。

针对移动机器人同步定位和地图构建（SLAM）的闭环检测问题，提出了一种基于视觉字典的闭环检测方法。该方法首先使用SURF算法对每一帧图像进行特征提取，生成视觉单词，构建视觉字典树，再基于“词袋”（Bag of Words，BoW）对场景建模，通过计算图像视觉单词的匹配度估计图像间的相似度。为提高闭环检测的成功率，运用贝叶斯滤波与相似度来计算闭环假设的后验概率分布。同时，为提高系统的实时性，引入了内存管理机制。实验结果显示该方法是有效的。

目前的嵌入式系统中，USB摄像头使用比较普遍，但其应用会受到传输速度的限制。本文采用一款高速CMOS摄像头，其驱动利用S3C6410内置的FIMC接口技术，采用DMA和ping-pong缓冲池机制，结合内存共享策略，有效提高了传输速率并充分利用了有限的内存资源。深入分析了该驱动的原理和实现细节，并提出了改进设计，最终应用在嵌入式图像采集系统中，能够为应用程序提供高清、高速图像。

该智能小车设计采用双轮差速的机械结构，利用红外反射式光电传感器采集地面引导黑线信息。针对车体机械结构和巡线算法的设计与改进做出了详细的分析与论证。分析了车体的前瞻和车轮间距对转弯速度的影响，其控制算法采用加权扫描探寻黑线信息并辅以PID算法反馈控制小车的行进方向，使小车按照既定的路线前进。

为满足在电网电压不平衡情况下的系统控制需求，需要快速而准确地检测出基波正负序分量的幅值和相位。采用无限脉冲响应（IIR）复杂系数陷波滤波器结合锁相环来提取基波分量中的正序分量，利用MATLAB/simulink仿真软件，在三相电压不平衡和电网电压频率突变的情况下对系统进行仿真，仿真结果证明了该方法能在电网电压不对称的条件下准确检测出正序分量的幅值和相位。

通过构建超声回波信号模型，将基于小波包阈值去噪应用在超声回波信号研究中。针对超声回波信号的非平稳性，提出一种多阈值分段去噪方法应用于超声回波信号的去噪研究中。仿真实验表明，采用的多阈值分段去噪克服了单阈值规则的局限性，能够较好地处理超声信号中的噪声分量。

自整角机是一种用于角度测量的微型电机，其可输出包含角度信息的四路模拟信号，为了便于信息处理，需要将这些模拟信号数字化。本文针对现有国内外数字化转换技术存在的各种问题，介绍了一种以单片机为控制和处理核心的自整角机信号数字化方案。该方案主要包括硬件电路设计和系统程序设计，硬件电路包括：A/D转换模块、单片机模块、系统接口模块。系统程序包括：系统初始化、A/D转换时序控制、数值计算和数据输出。与现有技术相比，本方案电路简单，加工方便，精度高。

目前对装备检测设备的实时性、可视化的要求越来越高。嵌入式技术的应用，使检测装置变得可靠、实用和便携。本文在OMAPL138嵌入式结构和Linux系统下，应用QTouch组态软件进行检测设备人机交互界面的开发。重点设计和分析Linux系统下与FPGA模块的数据交互机制，从而满足实时信息通信和检测的人机交互需求。

研制了一种智能输液滴速调节系统。该系统以AVR单片机为核心，采用红外对射的原理检测茂菲管里是否有液滴滴落，同时采用蠕动泵为滴速调节机构。该系统可以通过按键设置药液滴速并显示实时滴速。另外该系统还能在异常情况和输液完毕时进行声光报警并自动关断。测试结果表明，该系统可靠性高、成本低、安全卫生、操作方便，在传统医疗中具有广泛的市场价值和推广性。