穿墙生命探测雷达系统中,传统的基于快速傅里叶变换（FFT）的生命信号提取算法不能有效处理非平稳信号,且易受呼吸谐波干扰.为此,文中提出了一种从时域上提取生命信号的新方法.首先应用经验模态分解（EMD）将雷达接收信号分解成有限个固有模态函数（IMF）,再用反映生命信号结构特征的IMF分量从时域上分别重构呼吸与心跳信号.仿真结果表明,所提出的新方法能避免呼吸信号谐波对心跳信号的干扰,因而能更加精确地提取心跳信号.

在与运动相关的脑机接口（BCI）中,安置不必要的电极可能会引入伪迹,不利于特征提取和分类.为此,文中提出一种基于共空间模式（CSP）和二进制粒子群优化（BPSO）的电极选择方法.该方法在提取高区分度特征的同时限制电极数量,并依据CSP滤波器的权值调整初始电极组合的生成概率,以提高BPSO的收敛速度.实验结果表明：采用文中方法,选择少数电极即可获得令人满意的分类精度.

为了得到高选择性、小尺寸、低损耗和低成本的射频带通滤波器,提出了一种具有4个传输零点的源负载耦合滤波器的设计方法.该滤波器采用二分之一波长T形多模谐振器,以减小滤波器尺寸和方便带宽设计.同时,根据信号的多路径传输产生零点原理,在滤波器的输入和输出端口之间加入可控耦合元件,为信号的传输提供多条路径,使得该滤波器可产生4个独立于带宽和中心频率的可控零点.文中最后设计和制作了一个带内最小测量插损为1.4 dB、相对带宽为10%、具有4个传输零点的小型微带滤波器,并对其进行了测试,测试结果与仿真结果吻合良好,说明这种设计方法是有效的.

为了改善平面型功率合成放大器的性能,提出了一种基于双层平面电路的功率合成放大器设计方法.该放大器采用双层的平面功率分配/合成器结构以实现更高的集成度;为有足够的空间放置放大器芯片及其偏置元件,引入了直角微带转换头将放大器的位置引到电路的侧边;放大器的位置沿输入/输出轴向两边错开以提高散热性能.文中还设计、制作了一个包含4条支路的双层平面功率分配器和一个包含4个单元的双层平面功率合成放大器,并对其进行了测试,结果表明,该功率合成放大器在2.0~4.5GHz频带上的小信号增益为10~16 dB,在3 GHz时的饱和输出功率为25.9 dBm、功率合成效率为81%,说明这种设计方法是有效的.

为了建立适用于电路仿真器的泄漏区模型,通过泄漏电流、激活能和低频噪声等研究了多晶硅薄膜晶体管的泄漏产生机制.在不同的电场条件下,基于不同的泄漏产生机制,提出了产生-复合率的分区近似计算模型,并统一成适用于1×106~5×108V/m电场范围的泄漏电流模型.同时,建立了中低电场区的激活能模型和泄漏区低频噪声紧凑模型.将模型仿真结果与实验数据进行了比较,证明了所建立模型的有效性,且模型适用于电路仿真器.

为了减少MIMO-OFDM预处理系统的反馈比特量,基于空间分集的MIMO-OFDM系统,提出了一种新的下行量化功率分配系数与量化分集加权向量联合的有限反馈预处理方案.系统接收端首先对子载波功率分配进行低复杂度的均匀量化,采用联合优化插值方法对预处理分集向量进行量化优化,再把有限比特的量化功率分配和量化向量反馈到发射端,在发射端利用反馈得到的量化信息通过插值算法来恢复原来的预处理量.仿真结果表明,该方案能有效地改善系统的误码特性.

传统的分布式Ad hoc网络的单信道媒体接入控制（MAC）协议在同一时刻一跳范围内只能允许一对节点通信,导致网络的冲突严重、吞吐量小和接入时延较大.为此,文中利用MIMO系统的多包接收能力,设计了一种新的分布式Ad hoc网络MAC协议,该协议利用二进制退避和共享退避机制进行信道预约和共享,在单信道自由竞争的Ad hoc网络中实现了多点对点的通信,大幅度提高了网络吞吐量.文中还推导了该协议的网络归一化饱和吞吐量的数学模型.理论分析和仿真实验证明,新协议的网络吞吐量比利用分层空时编码（BLAST）的CSMA/CA（k）协议有了较大的提高.

传统的Ad hoc网络路由协议以最少跳数作为路由选择的标准,导致部分节点过早死亡.为此,文中提出了一种新的基于能量高效的按需路由协议.该协议以AODV路由协议为基础,在路由发现阶段考虑了节点剩余能量情况,将瓶颈节点能量和路径剩余能量平均值作为路由选择度量,选择总体能量充足的路径以避开剩余能量较小的瓶颈节点的影响.仿真结果表明,该协议能够保护能量低的节点,延长其服务时间,实现网络中能量的均衡消耗,延长网络生存时间,提高分组平均投递率,具有较强的实用性.

基于纳什议价合作博弈论,针对IEEE 802.16无线Mesh网络中不同信道情况下的流量控制问题,提出了一种最大化网络整体效用的流量控制方法.该方法以IEEE802.16无线Mesh网络端到端的业务流为研究对象,基于纳什议价解（NBS）框架,结合自适应调制编码技术,设计了一种节点速率优化控制机制.实验结果表明,所提方法能兼顾用户的收益和公平性,并能最大化网络的整体效用.

现有的双空时传输分集（DSTTD）系统研究主要基于完全信道估计,且信道估计总存在误差.为此,文中采用假定存在估计误差矩阵的分析方法考察信道估计误差对DSTTD系统性能的影响,发现统计判决量中的干扰矩阵是影响系统性能的主要因素,同等估计误差下独立同分布信道比相关衰落信道更能容忍估计偏差.仿真结果表明,不同情形下不同信道估计误差的误差矩阵对系统性能的影响与实际情况一致,从而验证了误差矩阵分析方法的正确性.

针对IEEE 802.11分布式协调功能（DCF）的非饱和性能评估问题,对DCF退避过程与站点媒体接入控制（MAC）层缓冲区队列整体建模,得到了一个闭合排队网络模型.然后,基于该模型推导出有限负载条件下无线网络传输率与吞吐量的表达式,并分析了站点数量、传输负载、数据包大小对网络性能的影响.仿真实验结果表明,该模型能够有效地分析DCF的非饱和传输性能.

为解决CAN网络化运动控制系统中静态带宽分配算法无法有效利用有限带宽资源的问题,基于反馈控制原理提出了两种动态带宽分配算法.首先,根据网络实际情况和控制需求,通过调整采样周期来实现带宽的按需分配,但采样周期的大幅度波动可能会造成系统失稳和资源过度消耗等问题,为此,通过预设3种采样周期,在3种采样周期间切换以实现带宽动态分配.仿真结果表明,该动态带宽分配算法的性能明显优于固定带宽分配算法.

为了实现高精度的图像配准,提出了一种基于相位相关和重采样的亚像素图像配准算法.首先基于相位相关实现像素级的粗定位,然后在粗定位点邻域范围内利用矩阵乘法的离散傅里叶变换（DFT）高倍数重采样,并基于相位相关作重采样区域的像素级定位,实现亚像素级的细定位.文中从理论上证明了基于矩阵乘法的DFT实现部分区域重采样的方法与基于零填充重采样的方法在计算精度上具有等效性.实验结果表明,文中算法的配准精度、计算效率和抗噪性优于基于交互相关和扩展相位相关的亚像素配准算法.

提出了一种新的能对脱机无约束手写体中文文本行中的字符进行切分的方法.首先采用预切分算法产生一系列曲线候选切分路径;然后使用两个修正的二次判决分析函数对单字符的识别信息、文本行的几何信息进行融合,得到切分假设的置信度;最后利用动态规划算法搜索出最佳切分假设.使用哈尔滨工业大学多人手写真实文本数据库中的383个文本行对文中方法进行实验,在无语言模型的情况下,切分准确率可以达到89.70%,从而验证了所提字符切分方法的有效性.

通过分析驾乘人员在高速行车过程中的视觉行为与心理感知,借助车载数码相机等距自动拍照控制系统对珠三角地区高速公路相对高程较高的高架桥段进行取样试验,根据控制系统自动连续拍摄的大量相片,计算和分析高速行车条件下驾乘人员视觉空间的围合程度及其分配比例,发现其视觉空间环境特征以开敞空间和空旷空间为主.针对上述试验结果,提出了适用于高架桥段空旷空间的景观整备方法,以避免高架桥内驾乘人员出现不良的心理感知.

鉴于传统路面设计及评价方法的局限性,基于逆向工程技术思想,提出沥青路面的逆向设计方法,并给出了相应的设计流程.在充分掌握原路面特征的基础上,具体介绍了材料准备、芯样扫描分析、路面重塑的整个过程,并利用独立开发的新型路面材料加速加载试验系统进行磨耗试验,测定重塑路面抗滑性能的变化.然后,引入相似理论,通过比较发现重塑路面各项指标与原路面相似度较高,从而证明了该设计方法的可行性、合理性和可靠性.路面养护处治后,抗滑性能的熵值增大,说明表面处治将使系统内部子系统功能更加趋于一致,整体结构更加稳定.

鉴于目前尚未有公认、合理的沥青和沥青混合料低温性能评价指标,提出采用玻璃化转变温度来进行评价.采用动态剪切流变仪AR-2000对不同沥青和沥青混合料在线粘弹范围内进行了动态频率扫描;应用时温等效原理对频率扫描结果分析得到不同材料的玻璃化转变温度,并用沥青混合料低温弯曲试验进行验证.结果表明,由动态频率扫描测试得到的玻璃化转变温度符合路面实际情况,且物理意义明确,沥青和沥青混合料的玻璃化转变温度与混合料低温弯曲破坏应变相关性良好.因此,玻璃化转变温度可用于评价沥青和沥青混合料的低温性能.

被疏散者的出行行为分析是准确估计疏散路网清空时间的重要前提,也是应急疏散中的一个重要问题.文中以被疏散者的家庭集聚行为为研究对象,结合台风＂莫拉克＂灾害的应急背景,采用线性规划建模的思想,构造了家庭疏散集聚地点选择模型.通过引入家庭成员重要性因子,来表征疏散时兼顾家庭弱势成员的人性化考虑,并综合家庭成员集合时期望总体出行时间最少以及家庭成员彼此之间等待时间最短等优化目标,探讨应急条件下家庭疏散的出行特征.进而结合Matlab及仿真软件Starlogo,对近饱和、饱和以及过饱和3种情况下家庭集聚行为对疏散路网总体清空时间的影响展开分析.仿真结果表明家庭集聚行为将会导致疏散路网清空时长估计结果呈现出15%左右的增幅.

停车泊位预约是停车诱导信息系统的一项高级功能.为了体现公平性及平衡不同时段的停车需求,将收益管理的理念引入停车泊位预约系统,提出基于模糊逻辑的停车泊位预约实时决策方法.通过求解理想情况下的停车泊位预约决策模型产生相应的最优预约决策,确定模糊规则库,运用模糊逻辑判断实时在线决定是否接受泊位预约申请.该方法简便易行,能够在短时间内帮助系统处理泊位预约申请,并保证被接受的申请者能够在预订的时刻顺利完成车辆停放,同时也能最大化停车场的收益.

如何向用户提供＂高质量＂的最优路径是导航系统应解决的关键问题.针对该问题,文中提出了带多个路径质量约束的最优路径数学模型.为求解该模型,在蚁群算法的基础上重新设计信息素局部更新规则和全局更新规则,引入信息素更新算子,动态调整、增加最优路径上信息素的规则,并通过改进能见度启发因子,得到改进型蚁群算法.仿真实验证明,改进后的蚁群算法具有良好的寻优性和收敛性,能准确找出路网中满足路径质量约束的最优路径.

采用VOF和动网格方法,考虑开放或限制水域边界条件的约束因素,利用计算流体动力学（CFD）方法研究平底结构砰击开放或限制水域的水面所引起的三维水动力现象,分析了由数值模拟得到的平底结构动边界条件下的多压力峰值现象及其产生机理.数值模拟与实验室模型试验结果的比较表明,采用所提出的数值方法可以得到符合实际的水动力分析结果,文中方法可有效模拟平底结构砰击压力作用于考虑自由表面效应的开放或限制水域时所激发的水面波动和水下压力场变化.

枯季利用西江上游龙滩水库调节控制梧州流量以满足珠江河口压咸补淡的要求,是近年来保障河口地区供水安全的重要工程措施.文中将龙滩水库泄流过程与区间流域的自然径流过程作为整体统一考虑,利用数字流域模型建立龙滩-梧州区间无控开放性流域的降雨径流模拟分析系统;通过数值试验,分析了区间流域径流过程影响下梧州流量对龙滩泄流的响应关系.结果表明,龙滩泄流量是枯季梧州流量的主要组成部分,梧州流量与龙滩泄流量具有很好的线性关系,在枯水年和偏枯水年,龙滩最小压咸泄流量分别需要600m³/s和800m³/s;梧州流量对龙滩泄流的响应过程与龙滩泄流量及其变化有关,泄流量越大,变化越迅速,梧州流量的响应时间越短.

针对常用的导轨式非接触电能传输（CPT）系统传输功率和效率的优化问题,基于阻抗特性,提出了一种计算导轨式CPT系统传输功率和效率的新方法.通过分析得出了系统传输功率与磁芯等效磁阻、系统工作频率以及与原边导轨和副边线圈匝数等因素之间的关系.同时根据实际系统的传输功率要求,给出了导轨式CPT系统的一种优化设计方法,该方法通过优化系统输入电压和原、副边线圈匝数等参数,实现功率传输的优化控制,并最大限度地提高系统的效率.最后,通过实验验证了理论分析的正确性.

为克服二进制粒子群优化（BPSO）算法易于陷入局部极值的不足,在粒子群算法（PSO）的速度更新公式中引入混沌参数与小生境机制,在此基础上提出了一种新的二进制粒子群（混沌小生境二进制粒子群优化,CNBPSO）算法.将新算法应用于两种不同复杂度的负荷削减需求计划问题的求解,均获得了比BPSO更好的中断方案,证实了算法的有效性,新算法具有简单、快速、均衡收敛等优点.

随着我国电力体制改革和电力市场的发展,完全开放的电力市场将随着需求侧的开放逐渐建立.文中以纳什均衡理论为依据,通过引入发电商成本矩阵和购电商期望支付向量,建立了买卖双方多个市场主体参与竞价的双边交易机制,并利用全局搜索能力较强的遗传算法对模型进行求解.仿真结果表明：该模型实用可行并总能找到使交易总成本最小的纳什均衡策略组合,市场成员以此策略进行报价将能获得最大收益;同时,该策略能很好地反映出发电商策略投标行为对市场的影响.

为了克服传统的最优化算法面对复杂、非线性描述的多目标最优潮流时无法满足电力系统实时调度运行的这一缺点,提出了一种基于半马尔可夫决策过程的多步Q（λ）学习算法,该算法不依赖于对象模型,将最优潮流问题中的约束、动作和目标转换成算法中的状态、动作与奖励,通过不断的试错、回溯、迭代来动态寻找最优的动作.将该算法在多个IEEE标准算例中与其他算法进行比较,取得了良好的效果,验证了多步Q（λ）学习算法在处理多目标最优潮流问题时的可行性和有效性.

为协调交直流电力系统的各种控制手段,减少系统的稳态运行费用,建立了交直流电力系统最优潮流计算的数学模型.模型中考虑了变压器变比（包括换流变压器变比）和并联电容器组补偿电纳的离散特性,为非线性混合整数规划模型.采用内嵌二次罚函数处理离散控制变量的非线性原对偶内点法进行求解,并讨论了迭代过程中二次罚函数的引入时机和罚因子的取值方案.对11节点和39节点2个交直流系统的计算表明,所提出的模型和算法能够可靠地收敛到系统可实施的、经济的运行方式.

采用Fluent软件对广东某电厂煤粉炉内掺混污泥的燃烧过程进行了数值模拟与分析,探讨了其速度场、温度场分布.模拟结果显示,随污泥掺入量的增加,炉内最高温度比单一煤粉燃烧时的大约低80-160K,而最高温度的位置提高了180-800mm.实验结果表明,污泥水分低于20%时,污泥掺烧比例在10%以内是可靠的和可行的.