CANopen协议是由CAN-in-Automation（CiA）定义的标准，并且在以CAN为基础的工业系统领域中占着主导地位。本文以五轴机械手的设计实现为背景，结合CANopen协议在汽车电子和工业控制领域中的广泛应用，实现了对多电机系统的实时控制。文中提供的以CAN总线控制多个伺服电机的设计方法，使得硬件电路的设计得到很大简化，同时也使得通信效率和可靠性得到大幅提升。本方案在实际运行中已经得到充分的验证，对工业控制领域有着实际的应用指导意义。

行人航位推算系统（PDR）因其无需部署信标节点、成本低廉的特点被广泛应用于室内定位中。围绕基于行人航位推算的室内定位问题，对行人航位推算中步态检测、步长推算以及方向推算的研究现状进行了系统的梳理和述评，综述了基于行人航位推算的室内定位的发展及该领域的一些主要研究成果，指出了该领域现有研究存在的问题，提出了相应建议和深入研究的方向。

飞行模拟器的分系统建模不同于真实机载系统建模，它以地面件为载体，仅对座舱可见设备做实物仿真，目标是能够覆盖地面及空中的飞行科目和训练任务。因此，对于大气数据系统必须从原理上进行建模，才可满足与飞行模拟器其他分系统的数据交互，逼真地呈现故障、特情等现象。通过阐述飞行模拟器系统框架，了解大气数据仿真系统软件驻留及硬件驱动原理。以系统输入和输出的交联关系整理出软件运行流程，最后通过系统建模及设计实例和仿真输出证明该仿真方法的实用性。该方法已通用于多型号的不同等级模拟器中，功能可覆盖模拟飞行训练全任务要求。

云计算通过虚拟化技术将基础设施硬件资源虚拟化，以动态可缩放的方式提供给用户。云计算基础设施规模不断增加导致资源调度系统负载不均衡，从而造成资源浪费等问题。提出多目标优化资源调度策略和相应的算法，试图同时满足多个资源调度优化目标，如减少资源浪费，降低服务等级约定（SLA）违背率、保持系统负载均衡等。通过仿真实验，验证了多目标优化资源调度的策略能够在多个相互冲突的目标之间实现最优权衡。

基于PLAZA和高斯图像滤波，研究了带有定位误差的移动对象轨迹化简算法。所设计的算法主要应用于移动终端设备，能够对定位设备采集到的移动对象原始轨迹数据进行简化，降低移动终端的通信代价和计算开销，提高轨迹数据的使用效率和价值。算法按照时间序列的处理思想，同时利用信号去噪的方法对原始的定位信号进行滤波，可以达到降低误差影响和减小数据冗余的效果。然后按照PLAZA算法的思想进行化简。实验结果证实该算法具有较好的化简率和较快的处理速度，实际应用表明该算法有较好实用价值。

植物学家提出的23种结构定义了植物形态发生的方式和最终生长的形态，能够形象而准确地对植物形态发生进行归纳和分类，但缺乏对植物形态可视化表达的有效手段和方法。因此，本文为再现植物的动态生长过程，基于构筑模型，遵循双尺度自动机的基本原理，应用微分L-系统构建植物连续生长过程的动态模型，并在计算机进行了三维可视化实现。提出的方法拓展了构筑模型的应用，仿真结果表明该方法在植物形态的建模上确实行之有效。

设计了一种基于现场可编程逻辑器件的线阵CCD实时图像采集系统。系统采用线阵CCD TCD2252D作为图像传感器，使用CCD专用信号处理芯片AD9826对CCD信号去噪并实现高速A/D转换，同时用USB接口芯片完成CCD数据的传输，最后在上位机显示采集的图像数据。整个系统由基于Verilog的CCD驱动模块、CCD输出信号处理模块、双口RAM缓存模块、USB接口控制模块等组成，结合上位机模块实现对CCD输出图像的准确采集、显示和保存。实验结果表明，该系统能实时采集和显示图像信息，USB传输速度可达28 MB/s，系统实时性好。

针对森林植被分割方法中纹理尺度以及植被纹理描述问题，基于蓝噪声理论，提出一种多尺度的结合灰度、形状以及其他纹理特征构建森林纹理结构基元的分割方法。该方法通过对森林植被典型区域进行快速傅里叶变换，探测区域的蓝噪声特征，并计算森林植被纹理单元的尺度和灰度分布。然后结合区域的灰度、形状和其他纹理特征构建不同尺度下森林纹理结构基元，利用森林纹理结构基元对图像进行提取，获取最终分割结果。实验结果表明，本文提出的算法能够提高植被区域分割的准确性，取得了较好的分割效果。

超分辨率重建通用方法中，图像分解后对应小波基只能有效稀疏表示单一成分，往往只侧重边缘成分而忽略了光滑成分等。针对这个问题，本文改进了一种基于压缩感知的声纳图像超分辨率重建算法。该算法基于三种不同稀疏字典小波变换模型，运用一种基于K-均值聚类算法的结构化字典训练法，并采用Newton-Raphson法进行迭代算法处理，实现声纳图像压缩感知的超分辨率重建。最后通过仿真实验，验证了此种算法的可行性和有效性。实验结果表明，该算法获得的超分辨率图像能够很好地重建并保持原图像的特征，能高效地改善并提高重建质量。

针对运动目标检测中阴影的存在会导致目标形状扭曲、多个目标之间出现粘连等问题，提出一种基于视频图像的阴影去除方法。该方法在分析阴影产生机理的基础上，根据各像素点YUV空间上的像素模型，计算出带有阴影的目标相对于背景的失真系数，再根据设定的阈值区分出目标的实际轮廓和阴影区域，从而将目标阴影去除。实验结果表明，该方法能够快速检测和去除目标阴影，准确反映出目标的实际轮廓，并能够有效解决目标粘连问题。

为了使InfiniBand（简称IB）网络和万兆以太网这两种高速互连网络相互融合，实现它们之间的数据通信，本文对10GE-InfiniBand网关进行了研究设计，采用Ethernet-over-InfiniBand（EoIB）协议并结合管道网关的设计思想，将万兆以太网的数据帧封装成IB数据报文以达到在IB网络中传输以太网数据帧的目的，实现两种网络之间的无缝融合。

针对AMT并联混合动力系统部件组成与通信性能要求，提出了一种双总线CAN拓扑结构的实时性通信解决方案。该方案构建了基于AMT控制器“路由”转发的消息系统，设计了符合TTCAN协议内容的消息时间触发机制，能够满足换档过程整车控制器、AMT控制器、电机控制器、发动机ECU之间数据通信的高实时性要求，实现整车控制器与AMT控制器命令的无缝集成，建立持续可靠的通信连接。

宏蜂窝和小蜂窝混合的异构网络必然将会成为一种满足日益增长的移动业务量需求的手段。然而，大规模部署小蜂窝接入点（SAPs）也会导致相当大的能量消耗的增长，随着环境意识的增强和能源价格的提高，为宏蜂窝和小蜂窝设计高能效的无线系统至关重要。本文研究了认知SAPs的一种分布式睡眠模式策略，利用随机几何工具，得出SAP的用户发现性能，并得到位于一个宏蜂窝基站Voronoi小区中的小蜂窝的上行链路容量以及系统总的网络能量消耗。

ZigBee提供的自由表树路由算法与IEEE802.15.4标准的资源受限设备寻址方案，只适用于有限大小的对称树网络。本文提出了一种高效的路由算法和一个基于前缀码的灵活的、可变长度的寻址方案。该方案消除了路由表，并且不限制网络的规模，允许设备拥有任意数的子节点；利用简单的数学与/或逻辑等式来决定路由，并可以适用几乎所有类型的树状网络。理论分析和仿真结果表明，这种灵活的机制大大降低了成本开销。

基于SDN技术的虚拟租户网络（VTN）能够使得数据中心网络向多个租户提供互相隔离的虚拟网络。VTN提供了VLAN映射、端口映射用于将虚拟网络节点与物理网络节点进行映射。其中VLAN映射需要对每个主机配置VLAN id，增加了映射的复杂性；端口映射时一旦出现交换机端口故障便不能成功映射。为解决上述问题，本文提出了基于MAC地址映射方法，即通过主机的MAC地址直接与虚拟节点进行映射。通过搭建OpenDaylight实验平台验证了该方法的可行性。结果表明，该方法能够解决以上映射中的不足，简化了VTN网络与底层网络映射配置，提高了VTN的性能。

为改善滞环控制应用在并网逆变器中会出现系统开关频率不固定的问题，提出一种将模糊控制器与滞环比较器相结合的控制方法。通过对并网逆变器的建模和滞环电流控制原理的分析，可知开关频率与滞环环宽之间的关系。以电网电压及指令电流的偏微分为输入变量建立模糊控制规则，经过一定的模糊运算输出滞环环宽，从而动态地控制环宽达到稳定频率的目的。该方法能有效地降低开关频率，减小电流谐波。仿真和实验结果证明了该方法对稳定滞环开关频率是有效的，尤其是在过零点与顶点处，同时能够改善谐波特性。

以树叶凋落的生理学原理为依据，提出了一种树叶凋落快速模拟的方法。该方法首先采用交互式编辑确定叶凋落节律，由气象要素进行局部调整得到叶凋落动态。此外，考虑叶龄和风力对落叶的激励诱导作用，显著标识了树体上的具体凋落树叶，对处于当前凋落状态的树叶，采用合成路径方法模拟其空中飘落运动的过程。文中以杉木为实验树种，模拟了杉木叶随时间凋落的过程。结果表明，利用该方法进行落叶模拟具有快速简便的特点，用户交互性强、模型通用性好，可用于其他林木落叶模拟。

在现代纺纱工业中，现有的纺纱断线检测方法存在检测效率低、通用性差、价格昂贵等不足，针对这些问题，本文提出了一种基于视频来进行断线检测的系统。该系统基于TMS320DM642平台，通过对采集的图像进行局部处理，并对局部区域的纱线总数进行统计，最后进行综合判据来检测断线情况。经过大量实验证明，文中设计的视频断线检测系统在检测过程中具有良好的可靠性且效率高、实时性好、通用性强。

无线通用串行总线（W-USB）是基于超宽带（UWB）无线电平台的多频带正交频分复用（MB-OFDM）技术的系统应用。在接收机进行基带信号处理过程中，利用最小二乘估计均衡方法从系统的信道估计序列中快速地提取有效的信道状态信息，并把提取的信道状态信息按比例调节双载波解调器输出的软比特值。实验结果证明，利用信道状态信息调节解调输出的软比特值能提高接收端的解码纠错能力，从而提高系统性能。

随着电子系统的集成度越来越高，内部结构越来越复杂，传统的物理探针已经无法满足测试要求。简要介绍了IEEE1149.4标准和支持向量机理论基础，提出了一种基于IEEE1149.4标准的模拟电路故障诊断方案。该方法利用SVM实现故障检测，结合电路分块方法和IEEE1149.4标准中的开关矩阵对电路分块，实现故障定位。最后对此方法的可行性和准确性进行了仿真验证，结果表明此方法在准确判断电路是否存在故障的同时，也能实现故障定位，达到误判率为零的结果。

针对某些地区煤层气井分布较远，难于管理等问题，对无线传输技术和远程监控技术进行了研究，提出了一种基于嵌入式系统、触摸屏、GPRS远程传输模块、服务器及客户端的煤层气排采远程监控系统。首先介绍了该系统的结构，包括数据采集节点、现场人机终端和服务器，其次描述了该系统的具体设计过程，最后对煤层气排采远程监控系统的现场实时监控与远程监控进行了测试。研究结果表明，该系统能够使煤层气井的生产信息在现场和远程集中显示，具备实时监控、查询历史数据等功能，满足了煤层气排采监控的要求。

太阳能热水器已在日常生活中广泛使用，但其有一个比较常见的缺陷，当用户间隔较长时间打开热水阀时，总要先将输水管内滞留的凉水排出后才能使用热水，既浪费水资源又不方便。而且在冬季，为防止管内水结冰，室外管需要包裹大量保温材料，经济投入很大。通过在输水管道底端安装温度传感器和压力传感器，使用压力传感器测量输水管内的水量，单片机根据测得的水量与设定阈值进行比较，通过开关电磁阀来保证输水管内的水量始终保持恒定。用户使用完毕后，单片机会关闭电磁阀，输水管内剩余的水将靠重力排空。此外，用户还可以根据个人喜好设定水温或用水量等个性化数据，从而更加人性化。

介绍了一种基于单片机P89LPC931的SPI总线扩展异步串行接口UART的装置，讲述了P89LPC931单片机的开发使用，重点详细阐明了扩展芯片GM8142的开发使用。用户可以根据不同的应用环境灵活配置参数。本装置成本低，可靠性高，稳定性强。