实时工业以太网EtherCAT凭借着高性能、低成本、应用简易等优点在现代控制领域得到了广泛的应用和迅速的发展。为了将EtherCAT快速应用到电机驱动控制系统中，采用IntervalZero公司的KingStar Motion软件，设计了一种基于EtherCAT实时通信的电机驱动控制方案，并搭建相应实验平台。系统采用经典的位置、速度、电流三闭环控制，分别对速度跟踪、位置定点与正弦跟踪进行了实验测试与分析。实验结果表明，该控制系统可靠性高，跟踪精度良好。

云计算环境下的僵尸网络（BotCloud）是把传统的僵尸网络移植到云计算平台下的新型僵尸网络。利用云的优势将僵尸网络的构建变得更容易、攻击变得更有效、检测变得更困难。分析了云计算平台和传统僵尸网络结构上的相似性，介绍了BotCloud对云环境的平台造成的威胁，分析了云计算环境下的僵尸网络的相关检测技术，为今后云计算环境下的僵尸网络的检测打下理论基础。

西门子S7-300可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）在工业控制系统中有较为广泛的应用，但一直以来缺少密码锁方面的相关研究。针对西门子S7300 PLC控制的相关工业设备，设计了一类内嵌式电子密码锁系统，并将该系统的解密与设密与PLC控制原理相结合，使其能直接应用于工业设备，从而实现设备的防盗功能。最后，采用软件STEP 7 SIMATIC对密码锁系统进行编程和测试，其仿真结果表明密码锁的功能是可靠且有效的。

为了对北斗卫星无线电测定业务(Radio Determination Satellite Service，RDSS)报文与卫星无线电导航业务(Radio Navigation Satellite Service，RNSS)报文的控制实现功能集成，设计一种针对北斗用户终端模块的软件系统。基于前后台分离的设计思想来构架该软件，即后台线程负责使用串口与用户终端模块通信,包括对RDSS/RNSS数据的接收解析和对RDSS数据的封装发送；前台用户界面完成数据的可视化，并实现灵活的人机交互。前后台线程之间采用并发技术实现通信数据的快速处理。

为解决两轮自平衡车因不同用户身高体重的差异造成系统模型不准确而带来控制器对系统控制稳定性能差的问题，将自抗扰控制技术运用到两轮自平衡车运动平衡控制中。首先采用拉格朗日方法建立两轮自平衡车动力学模型，然后针对系统的特性推导出实现两轮平衡车自平衡控制的自抗扰控制器控制律。最后，搭建两轮自平衡车控制系统的Simulink仿真平台，分别采用线性自抗扰控制和经典自抗扰控制方法进行了试验比较。试验结果表明：与经典自抗扰控制器相比，新的自抗扰控制器能够较好地适应身高体重变化的环境，较好地自主达到稳定运行状态。

粒子群算法对系统的依赖程度低，不要求被优化函数具有可微、可导、连续的特性。应用理论推导的方法，证明了粒子群算法在多极值目标函数下的全局收敛和局部收敛的条件,并且分析了粒子群算法中各参数对算法局部收敛速度、全局收敛能力的影响。本文主要贡献包括：分析发现粒子初始位置均匀分布可以提高算法的全局收敛能力；提出最大值的方法决定算法局部收敛速度，该函数不随权重系数单调递减；最后，将基于粒子群算法应用于流体矢量装置控制器上，仿真结果验证了该设计方法的有效性。

GIS（地理信息系统）是个复杂的系统，在主要功能一致的前提下,如何为用户提供专用的系统是迫切需要解决的问题。脚本技术以其灵活的可定制性和可扩展性的优势解决了此问题。研究了基于脚本引擎的开发技术，分析了基于脚本引擎的GIS结构，设计并实现了脚本引擎。

大电流放电实验系统中，超级电容监控系统存在硬件损坏、软件崩溃、通信失联等问题。为此，提出了解决电源故障、HMI故障、超级电容通信故障、PLC故障的自保护方案，解决了监控系统自身失效的检测和保护问题。最后，对实际开发的超级电容监控系统自保护功能进行了测试，结果表明，该自保护设计方案确实是可行和有效的。

介绍了DC/DC开关稳压电源系统的设计，电源的拓扑采用全桥电路图拓扑、倍流同步整流方式。设计了一款为工业处理器供电的板载电源产品，进行了功率器件的选型并对影响电源效率的主要功率损失进行了分析，完成此款电源产品的PCB设计。最终的分析结果显示，此款电源产品的电性能参数符合客户的预期效果，并成功应用在工业处理器供电设备上。

基于Xilinx芯片的FPGA集成了越来越多的可配置逻辑资源、各种各样的外部总线接口以及丰富的内部RAM 资源。在FPGA的电路设计中，上电配置电路至关重要。其中，DONE信号上拉电阻阻值的选择很容易被人忽略，错误的阻值选择往往会导致意想不到的情况。通过采用4.7 kΩ电阻上拉DONE信号产生的试验结果，来分析DONE信号上拉电阻必须为330 Ω的原因。

为了解决复杂系统的可靠性和任务成本评估问题，提出混合冗余备用系统设计模式。通过概率统计分布方法来计算复杂系统元件的可靠性和任务成本，利用蚁群和遗传相结合的混合算法来解决备用元件的最优分布问题。最后通过仿真实验计算出系统的可靠性和任务成本，以及备用元件的优化分布序列，在满足一定的系统可靠性的基础上使得备用元件的操作成本最小化。

针对低空航拍视频中的船舶检测研究普遍存在因背景变化及水纹扰动导致的识别效果不理想等问题，提出了一种基于改进型Vibe(Visual background extractor)算法的船舶检测方法。该方法在传统Vibe算法基础上融合了改进型的Canny算子，采取平滑滤波与自适应阈值分割策略提高了船舶轮廓提取的准确性。利用四方位结构元素的形态学机制，降低了水面波纹对目标识别的干扰影响。对于船舶检测中的内部空洞则选取了种子填充法进行填充，最后根据船舶外轮廓实现对船舶目标的框定。实验结果表明，所提出的改进型Vibe算法的船舶检测效果明显优于传统方法，验证了其可行性与实用性。

编码后的视频流经过封装形成数据包，并通过网络传输至接收端。在传输过程中视频序列的质量受到网络状态的影响，当网络出现剧烈的抖动或不稳定现象时，不可避免地会发生数据包的丢失，从而造成视频质量的损伤。利用面向主观感知的视频质量评价指标对视频序列帧的重要性进行分析，从而定义视频序列不同类型帧的重要性级别。通过实验发现，从面向主观感知的角度，P帧的重要性大于I帧，I帧的重要性又大于B帧。得到的重要性等级可以为不等差错保护以及丢帧选择提供依据。

针对目前教学视频画面单一、美感不足和交互性较差等问题，利用专业而易学的动画制作软件Flash、Adobe After Effects制作动画及片头，之后将前期拍、录摄的视频和制作的动画等导入Adobe Premiere视频制作软件中进行后期的剪辑合成，最终制作出画面炫酷,具有观赏性的教学视频。该视频资源作为一种有效呈现教学内容和手段的媒体形式，能够激发自学者学习的热情，提升自学者的学习效果，从而实现教学视频辅助于教学的意义和价值。

基于表示理论的子空间分割方法有着广泛的应用。经典的子空间分割方法通过不同的正则项求解仿射矩阵，而忽略了特征属性对子空间分割的影响。针对这些问题，通过特征权重自适应的思想对最小二乘回归子空间分割方法进行改进，提出权自适应最小二乘回归子空间分割方法。在6个数据集上的实验结果表明该方法是有效的。

　　TensorFlow是谷歌的第二代开源的人工智能学习系统，是用来实现神经网络的内置框架学习软件库。目前，TensorFlow机器学习已经成为了一个研究热点。由基本的机器学习算法入手，简析机器学习算法与TensorFlow框架，并通过在Linux系统下搭建环境，仿真手写字符识别的TensorFlow模型，实现手写字符的识别，从而实现TensorFlow机器学习框架的学习与应用。

：波达方向（Direct of Arrival，DOA）估计技术渐渐成为移动通信中的研究热点，当用户的信号方向未知时，可以根据经典算法多重信号分类（Multiple Signal Classification, MUSIC）和旋转不变技术信号参数估计（Estimating Signal Parameters Viarotational Invariance Techniques，ESPRIT）等方法估计信号DOA。针对不同的信号采取不同的算法分析。对窄带信号，从信噪比、阵元数、快拍数等不同情况下对TLSESPRIT算法和MUSIC算法进行了仿真实验，并比较了TLSESPRIT算法与MUSIC算法的DOA性能。对宽带信号，主要重点分析了基于非相干信号处理算法（Incoherent Signalsubspace Method, ISM）的两种改进的方法，对低信噪比子带赋予低权重或舍弃。通过仿真实验，证明了改进算法的优越性，同时对两种改进算法的使用场合作了简单的分析。

随着多输入多输出（MultiInputMultiOutput, MIMO）技术的成熟与应用，越来越多的问题被纳入实际中继网络系统设计的考量之中，硬件损伤(Hardware Impairments, HI)便是近年来提出的重要影响因素。在以发射天线选择/接收最大比合并（Transmit Antenna Selection/Maximal Ratio Combining，TAS/MRC）作为传输方案的译码转发（Decode Forwarding，DF）MIMO中继网络系统模型中，研究了硬件损伤对系统中断概率、吞吐量和能量效率的影响。特别地，推导了硬件损伤条件下系统的中断概率、吞吐量和能量效率闭合表达式，通过仿真简单分析了天线数目对于系统硬件损伤程度的影响，对不同分配方案做出了比较。最后给出了Monte Carlo仿真结果，验证了理论分析准确性。

提出了一种基于最优搜索的稀疏傅里叶变换(SFT)的并行实现设计。首先将输入信号分为并行N组，分别进行快速傅里叶变换(FFT)，实现信号频率分量的取模处理，然后通过排序搜索获得。经验证，相较于FFTW，当信号长度大于524 288时，执行时间会有更好的表现；相较于正交匹配算法及其他SFT的FPGA实现，其系统的复杂度降低了。

互联网的稳定性和鲁棒性离不开拥塞控制，然而目前TCP传输中广泛使用的AIMD算法因窗口波动剧烈，致使丢包明显、系统吞吐量及带宽利用率偏低。为此提出了一种新的TCP拥塞窗口调整策略ACwnd。该策略依据RTT采样值构建正态分布函数式，动态更新下一拥塞窗口值，能较好地适应网络实时变化特点，具有不错的响应性。从数学角度对新策略的合理性与可行性进行了分析证明。NS3仿真结果表明新策略可有效稳定窗口波动、增大发送速率、降低丢包率，同时对系统吞吐量及带宽利用率的提高也有一定贡献。

：在双探头近距离的超声波测距系统中，存在着测量精度不高的问题，并且距离越近误差越大，在测量距离小于10 cm时，由于探头之间的相互影响，将导致无法测量该段距离。本系统根据超声波传播过程中的叠加原理，通过分析探头之间干扰波与从被测物反射的回波的相互叠加，从而消除在近距离测量时的测距盲区。在发射和接收探头之间距离不同时，分析其对测量误差的影响，选择最理想的探头放置距离，并且结合温度对声速传播的影响，设计出近距离高精度无盲区超声波测距系统

目前，对于信号来源的定位与判断，主要的研究集中在通信和雷达信号研究领域，对于应用于电磁兼容现场测试中的干扰源定位方法的研究却很少，但是实际应用当中又需要在现场对干扰源进行定位。为此，针对电磁兼容现场测试中信号的特点，借鉴通信和雷达方面对信号来源进行定位的方法，提出一种基于盲波束形成的电磁干扰源定位方法。

针对目前在气象研究领域中日照采集系统作业质量效果和实时性差、系统智能化程度低以及科技含量低等问题，对日照采集系统的通信方式、传输平台、通信形式、位置定位及数据存储等方面进行了研究，提出了一种基于 GPRS 的远程无线采集日照数据系统。该系统以 GPRS 网络和Internet作为远程信号的传输平台，采用了 STM32 处理器和 SIM900A 作为基本的硬件平台。日照传感器采用良好的感应元件和材料，其感应部件和数据采集处理单元集成在光筒内；计算机端软件实现了对日照数据的定时接收处理和查询历史数据操作等功能。

当均速管流量传感器安装在弯头下游时，由于流体流动为非充分发展湍流，增加了放大器流量检测的误差。为提高仪表检测精度，提出了在超声波气体流量计前端一定距离安装整流装置改善气态分布均匀性，减少超声波测量误差的方法。采用理论计算分析和实际试验相结合的方法，基于传统整流装置，设计了改进型整流装置结构。经实验验证，安装改进的装置后，超声波流量计的线性误差减少到0.2%内。

详细推导了开关混频的数学过程，并在此基础上给出了其具体实现方式。理论和实践表明，基于模拟开关的混频方式可以克服传统非线性元件或者乘法器混频方式的缺陷，消除本振信号的影响，最大限度地保留输入信号的参数信息。

伴随着日益增长的石油消耗，石油运输车队逐渐庞大，运输车辆管理逐渐达到瓶颈，车辆资源的合理使用以及分配问题显得尤为突出。提出一套基于地理信息系统的石油运输车辆监控管理系统方案。该系统中采用SSH框架以及Hadoop大数据平台，不仅可以实时监控车辆运行状态，更能通过大数据处理，预判车辆的维保里程，从而实现石油运输的安全，使车辆资源得到合理分配。

针对超短波电台训练中实装训练存在装备数量有限、设备损耗大、现有纯软件模拟训练系统操作体验与实装差距大的问题，提出一种基于STM32和MAX7349的超短波电台模拟训练系统。系统以STM32为微处理器实现对按键、LED、显示屏和音频接口等的控制，提供与实装电台相同的人机交互界面，通过串口与计算机实现数据交互，借助计算机网络完成电台通信的模拟和训练的监控，可为待训人员提供与真实设备没有差距的操作体验，便于掌握每一个人在训练过程中的基本情况，便于大规模集中训练，同时可以降低成本、避免电磁辐射与干扰。

近年来，随着云计算的兴起和逐步发展，云平台已成为各类企业和机构提供服务的主要方式，为保证云平台高效稳定运行，需要对云平台进行实时监控。针对以上需求，基于开源监控工具Ganglia和Ceilometer，设计并实现了一个多云平台监控系统，提供云平台、物理机和虚拟机中内存、CPU和硬盘等资源使用情况的监控能力，同时，通过物理资源管理、监控策略管理、日志管理和用户管理等功能，提升监控系统的可扩展水平和用户友好程度。最终，实现对多云平台全方位可视化的管理和控制。