移动目标防御（Moving Target Defense，MTD）技术是近年来网络空间中“改变游戏规则”的革命性技术之一。它与以往的网络安全技术完全不同，变被动防御为主动防御，其系统和网络状态随着时间、空间以及物理环境等多个维度的变化而不断改变，从而增加入侵者的入侵难度，有效限制己方漏洞暴露的概率。因此，移动目标防御将成为未来网络安全防护技术的重点发展方向。综合研究了MTD主要关键技术及其发展脉络，通过比较分析，提出了目前关键技术的优缺点，并结合网络技术的演化展望了MTD技术的发展前景。

同态加密是一种加密形式，它允许特定类型的计算对密文进行加密，解密时对明文执行匹配结果的操作可以获得一个加密的结果，当对位于远程服务器上的数据做计算时，云供应商有必要访问原始数据并解密。为满足企业信息的数据和算法的私密性需求，数据加密方法与防篡改硬件技术被使用。公开加密数据的计算上，隐私的建立成为必要条件。此时同态加密方法被使用且提出一种基于Paillier和RSA密码体制的代理重加密技术。同态加密是一种无需解密即可在加密数据上进行计算的方法，与在原始数据上计算能够获得相同的结果，并通过使用代理重加密技术防止被选择的密文受攻击。

作为ICS（Industrial Control System）的重要组成部分，SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）受到的恶意攻击与日俱增。为了充分确保其信息安全，可以选择多Agent技术来实现基于FNN（Factor Neuron Network）的安全防御方法，并最终建立起一个SCADA系统安全防御模型。该模型继承了多Agent技术与FNN的优点，配置方便，易于维护，可以实时更新以及在线扩展，具备良好的通用性与可塑性，从而克服了现有IDS（Intrusion Detection System）的诸多不足，有效保障SCADA安全可靠地运行。

针对自动扶梯故障问题，以层次分析和差分进化算法极限学习机相结合的方式快速、准确地分析了自动扶梯发生的故障问题。首先，用层次分析法计算出各故障因数的权值，选取权值较大的一部分因素作为输入。然后，建立DEELM安全评测模型并与ELM模型比较，得出自动扶梯安全程度等级并说明自动扶梯的安全性。研究表明：对于很难或无法获得故障因素准确值的自动扶梯而言，层次分析法是一种有效实用的可靠性分析方法，再结合差分进化算法极限学习机的全局寻优能力，对自动扶梯故障问题的检测更加快速、准确。

焊接轨迹是机器人焊接时所行走的轨迹，焊接轨迹算法是控制机器人焊接轨迹的数学模型，本文提出一种通过测量机器人基坐标系、工件坐标系与测量系统坐标系的齐次变换矩阵方法，计算出工件坐标系与焊接机器人基坐标系间的间接标定方法，通过控制器系统控制机器人焊接，实验验证此方法正确可行并成功应用工程中。

设计了PWM信号转I/O信号的电路，并进行了仿真和实验。将可再触发的单稳态多谐振荡器74HC123与上升沿触发的Dtype触发器74HC74配合使用，通过调节可变电阻来调节74HC123的时间参数，从而实现将PWM输入信号转换为I/O信号。通过纯硬件电路实现了PWM信号转I/O信号，仿真结果与电路实验结果相符。

本文主要从视频图像采集系统出发，针对基于FPGA视频采集系统中需要实时显示和高效存储视频数据的问题，设计了视频解码和SDRAM存储模块。在整个系统中使用CCD摄像头将采集到的模拟信号经解码芯片ADV7181B解码后，转换为数字信号，并使用乒乓存储方法存储在SDRAM中，以方便提供给后期其他操作。在分析了视频解码及SDRAM的基本原理和主要参数的基础上，利用Verilog语言实现了将有效视频数据分离出来并串行输出，同时也将图像分辨率调整为符合VGA显示的像素大小。另一方面通过乒乓缓存也保证了实时性、高速度的数据存储。最后，经过Modelsim仿真验证，证明了本设计的有效性。

若要实现小车的直立行走，应该构建良好的硬件平台。本文按照电磁车体系结构，简单介绍了智能小车的硬件设计模块，主要包括电源、核心控制、传感器、执行机构和人机接口等部分。各部分相互协调，最终使小车能够在最短的时间内沿着规定的轨迹快速稳定地运行。

中低压配电线路中的接地方式多为中性点非有效接地，配电线路时常发生短路故障，故障多会发生在母线及多条出线中。为了识别判断母线多条出线中的故障线路，本文采用单片机作为检测工具，对配电线路的运行状态进行实时监控，通过显示器的示数变化情况判断哪条线路发生故障。在Proteus ISIS7 Professional软件中搭建模型，在MPLAB IDE软件中编写程序，将程序写入单片机，通过显示器的示数变化，发现故障线路所在，从而实现选线功能。实验结果证明了该方法的可行性。

基于STM32控制器设计了一款无线重力感应遥控系统，该系统由遥控端与运动小车组成。遥控端利用倾角传感器ADXL345检测遥控端的倾角信息，然后传给STM32控制器进行处理并转换为相应指令，通过NRF24L01模块发送给运动小车。运动小车接收到指令之后，通过NUCLEOF411控制电机驱动模块L298N驱动小车产生相应动作。所设计的无线重力感应系统具有简单、直观、易操作等特点，具有广泛的应用前景。

物联网技术的高速发展带动了传统汽车管理进入了网络化时代。无线通信与互联网技术的迅猛发展，给车联网相关技术带来巨大的商业利益和研究价值。近年来的汽车安全事故引起了人们的重视。针对常见的安全隐患，开发了一个以STC12单片机为主控模块的车联网安全隐患提示器。其以TC35i为网络传输模块，OBDⅡ为车辆状态监控模块，采取多个传感器实时监测车辆安全，并且加入RFID模块来进行智能化交互，该提示器可以对车内的安全状况进行实时远程监控。测试结果证明该设计能够对隐患进行提示。

激光扫描测距仪以飞思卡尔MK60DN512ZVLQ10微控制器为处理及控制的核心单元，通过CMOS图像传感器对线状激光在物体上形成截面反射进行实时捕捉采集图像，利用DMA快速储存方式存储图像，并对图像进行分析处理获得激光的坐标，再结合舵机旋转扫描获得多列数据，最终将数据转化为各点的三维坐标，由此获得扫描物体或场景的三维点云数据并实现三维模型重建。该设计方案可靠，成本低廉，同时拥有良好的测量精度。

针对传统的边缘检测算子对噪声敏感问题，提出了一种基于多尺度多结构元素形态学边缘检测算子。该算子在传统形态学边缘检测的基础上，通过改变结构元素的形状和尺度，在很好抑制噪声的前提下，实现图像精细边缘提取。MATLAB仿真结果表明，该边缘检测算子具有更强的去噪能力，定位准确，保留了更多的图像细节，优于传统的边缘检测算子。

针对视频内容分析中的物体检测问题，提出一种新的基于YUV颜色空间的阴影消除方法，相比其他基于YUV颜色空间阴影检测方法，该方法为提高检测精度，使用自适应的动态门限。首先，在RGB颜色空间中使用背景差，得到仅包含目标物体及其阴影的图像。然后在YUV颜色空间中对此图像的色度进行统计分析，搜索出色度变化缓慢的区间，再针对每个色度区间确定对应的亮度区间，获得估计门限。最后，利用以上门限检测并消除阴影。实验结果表明，该方法对不同光照情况下的物体阴影都有很好的消除效果。

针对目前药片表面字符缺陷检测难的情况，提出了一种字符缺陷检测算法。该算法根据字符的灰度值特性对Gamma映射函数进行了改进，结合γ=0.8和γ=1.2两种曲线特征，较好地分离出了药片表面字符的特征。同时，根据字符的几何特征，可以准确识别出字符存在的缺陷。实验结果表明，该算法具备较好的检测效果，检测准确率为92%。该算法在工业生产中具有一定的实用价值，可以降低药片检测的成本，提高检测效率。

机器人通过视觉对工件位置信息进行分析处理，完成相应搬运任务已成为机器人应用的主要发展方向。本文主要针对立体仓储系统中基于视觉定位的物料搬运应用进行研究。系统中采用智能相机Vision Hawk对目标进行视觉定位，运用摄像机标定技术实现相机—机器人坐标系的标定，通过控制软件Workvisual来完成机器人的运动控制和轨迹规划，进而实现机器人对多种类型工件的识别、定位及搬运。

在100G以太网媒体接入控制器（Media Access Control，MAC）的设计中，需要采用高位宽的并行数据来降低对时钟的要求。在使用并行循环冗余校验(Cyclical Redundancy Check，CRC)时会有一个问题，即需要计算CRC的数据域长度不一定是数据通道位宽的整数倍，导致最后一组数据无法使用数据通道的位宽对其进行CRC计算。为了解决这个问题，本文提出了在帧前填充0的处理方法。仿真和测试结果都验证了该方法的可行性。该处理方法也能应用到其他的通信系统中。

针对网络安全威胁问题，将人工智能理论和相关技术与网络安全态势评估相融合，提出一种以细化变量进行分组的贝叶斯网络作为基础研究的网络安全态势评估方法。该算法可以有效减少变量数量，缩短产生贝叶斯网络的程序运行时间，并通过相关实验验证了有效地减少变量数量对最终的结果并没有产生过多影响。用本算法对大量网络实际运行数据进行测试，结果表明该方法能够很好地区分不同的网络安全威胁，从而能够有效评估网络安全态势。

在网络系统中，优化端系统的数据路径能够使数据在网络接口和应用程序之间快速移动。因此，研究基于端系统应用的分组I/O加速技术，对分组I/O的发送和接收路径分别优化，有助于提高数据移动效率，减少CPU停滞，实现内存并行处理。本文提出分组I/O接收端流亲和技术, 分组I/O发送端链式发送技术。基于通用多核处理器和FPGA搭建端系统实验环境，并对分组I/O加速后的端系统进行性能测试，实验结果表明，采用分组I/O加速技术的端系统，能够使报文收发性能提升2.14倍。

统智能家居系统多以ZigBee无线技术组网，家庭网关做为控制中心接入家庭网络，以网页来控制网关，通过网关转发命令给设备进行控制，所有家电设备无法独立工作。针对此不足，提出一种连接简单、易扩展、适用于家庭应用的家居系统。该系统以手机为控制终端，以WiFi为通信手段，去除家庭网关，直接对家中设备进行远程控制。实验测试表明，该系统使用灵活方便，稳定性强，易于扩展升级，用户体验较好。

针对传统人工肉眼检测胶囊缺陷低效率及高误检率问题，设计了一套完整的基于机器视觉的胶囊缺陷检测系统，构建了从上料到传送装置，经过机器视觉光学系统图像采集与工控机图像处理，最后由剔除装置筛选出次品的硬件平台。运用EmguCV开源计算机视觉库和C#开发人机交互软件系统，包括用户管理、方案配置、相机调参、图像算法等功能。通过测试表明，整个胶囊检测系统可在9~12万粒/h的高速运转下稳定运行，误检率小于5%。具有良好的企业应用前景。

介绍了短时傅里叶变换、Cohen类时频分布、小波变换、Hilbert-Huang变换四种典型的时频分析方法，分析对比结果显示了用Hilbert-Huang变换对声音信号进行时频分析的优越性，结合LabVIEW在数据采集和仪器控制领域的强大功能，提出以声卡作为采集硬件、LabVIEW作为软件编程、Hilbert-Huang变换作为时频分析方法的一种声音信号采集分析系统。实验结果表明，这种采集分析系统非常适合频率在音频范围之内（20 Hz~20 kHz）的声音信号的时频谱分析。

针对嵌入式产品分布广、位置分散、维护升级困难的问题，提出了一种基于TFTP协议的STM32软件升级系统的设计方案。该系统主要由STM32F407微控制器、LAN8720A网卡芯片和外扩存储器W25Q128、IS62WV51216组成，采用IAP技术和以太网TFTP协议来更新无操作系统环境下STM32微控制器的软件。经测试，该系统能够保证升级文件数据的正确传输和可靠存储，大大降低了嵌入式系统软件升级的难度，减少了人工维护的成本。

为解决负荷预测、风力发电和光伏发电预测出力值与其实时数据间的误差所导致的微电网不能安全稳定运行的问题，提出了一种双层优化算法。本算法包含基于集中优化方式进行的预测调度和基于分布式优化算法的实时优化。两层均采用粒子群智能优化算法对模型进行求解。该算法基于图论思想，按照拓扑图遍历顺序进行遍历式的分布式优化，将计算任务分配至微电网中每个参与调度的节点。

介绍了一种基于MSP430单片机的低功耗、火力智能化的燃气灶节能模块。系统以防空烧和防干烧技术为基础，通过模块化设计以及独特的支路设计，不仅实现了智能火力调节、自学习等功能，而且可直接将传统燃气灶升级为节能灶。同时也解决了现有节能灶因故障率高、维修不便而难以推广的难题。系统符合创新性、实用性的要求，具有广泛的应用前景。

提出了一种基于遗传算法优化的BP神经网络工业经济运行指标的预测方法，用遗传算法来优化BP神经网络各连接层的权值和阈值，用训练好的BP神经网络模型来预测工业经济运行指标以求得最优解。以工业经济运行指标工业总产值为例，将该遗传BP神经网络模型应用到工业总产值和工业用电量的预测中，并与BP神经网络预测模型进行了对比。由结果可知，该模型对工业经济运行指标趋势的判断和预测更加准确，可为宏观决策提供可靠的依据，促进工业经济能够健康可持续发展。

在分析了传统温湿度采集设备的基础上，提出了一种以MSP430单片机为控制器，利用温湿度传感器DHT11实现对温室环境数据进行采集的系统。通过键盘和LCD1602液晶显示屏实现人机交互，利用nRF905无线收发模块将采集的数据发送到上位机，上位机通过VB和ACCESS实现对温湿度的实时监测和历史数据的保存。实验结果表明，该系统结构简单、成本较低，克服了传统采集设备布线复杂、维护困难等缺陷，而且可以实现远程监控。