考虑到有机薄膜晶体管( OTFT) 带隙中存在指数分布的陷阱态密度，提出了基于表面势的电流解析模型．在模型建立过程中，使用薄层电荷近似区分扩散电流和漂移电流; 采用泰勒展开来实现表面势的解析求解，得到较高的求解精度．基于变程跳跃理论，即载流子在局域态之间的热激活特征的隧穿输运机理，解释了OTFT 的转移特性和温度特性．模型计算结果与实验数据一致性好，说明该模型可适用于电路模拟器．

近来出现的高质量低价格的录音及回放设备的高保真度使人耳也难以分辨出原始语音和回放语音，这使得录音回放攻击对说话人识别系统的安全造成了很大威胁．为此，文中提出了一种基于信道模式噪声的录音回放攻击检测方法．该方法根据原始语音与回放语音信道的差异，针对不同信道中的录音及回放设备引入不同的信道模式噪声，采用去噪滤波器和统计帧分析的方法提取信道模式噪声，在信道模式噪声的基础上提取了6阶Legendre 系数及6 个统计特征，并利用支持向量机训练信道噪声模型判决输入是否为回放攻击．实验结果表明，加载录音回放检测模块后，说话人识别系统对含有回放攻击数据的等错误率下降了约30%．

为了高效地利用无线传感器网络的能量，提出一种基于双重选举机制的分簇算法( DSMCA) ．DSMCA 有效地结合了投票选举机制和定时驱动机制．在投票过程中，节点给每个比自己剩余能量大的邻居节点投票，所投票数取决于邻居节点的多属性综合评价值，其中属性权重系数的确定采用熵权系数法．投票结束后，节点利用一个转换函数将所得票数转换为一个定时长度参与簇头竞争，得票高的节点生成的定时长度短，从而优先当选为簇头节点．仿真结果显示DSMCA 均衡了传感器节点间的能量消耗，有效延长了网络的生存时间．

神经元动作电位( 即锋电位) 的实时检测是植入式脑－ 机接口系统的重要组成环节，为了能够从多通道神经微电极阵列记录的神经信号中实时地检测并提取出神经元的锋电位信息，文中提出了基于提升小波的神经元锋电位检测方法．该方法采用提升小波方法去除了神经信号中的漂移和噪声，然后通过阈值法检测出锋电位信号，最后利用现场可编程门阵列( FPGA) 的并行性及流水线结构实现了多通道神经元锋电位的实时并行检测．实验结果显示: 和基于个人计算机的检测方法相比，在获得同样检测结果的情况下，文中方法的计算性能有很大的提升，且在单片FPGA 上可以实现40 个神经通道的并行处理; 文中方法不仅可以实现锋电位信号的实时并行检测，而且可以大大提高离线数据处理的效率．

为补偿正交频分复用( OFDM) 系统中本振相位噪声引起的干扰，提出了一种基于公共相位误差( CPE) 估计值插值的迭代相位噪声估计与均衡算法．该算法利用相邻符号间相位噪声的缓变特性，对CPE 估计值进行插值，以获得相位噪声估计; 将此相位噪声估计结果作为迭代过程相位噪声的初始值，通过多次迭代进行相位噪声与数据符号的联合估计，从而恢复调制符号．仿真结果表明: 在进行相同迭代次数的情况下，所提算法的误码率性能优于传统的直接基于CPE 系数的迭代相位噪声估计与均衡方法，且复杂度更低; 在不进行迭代时所提算法的误码率性能优于简单的非迭代CPE 校正算法，在相位噪声越严重的情况下，其性能优势越明显．

为提高微波带通滤波器的设计效率，提出了一种基于参数提取和空间映射的滤波器优化设计方法．即采用柯西－ 最小二乘法获得滤波器的有理分式模型，针对该模型给出了一种快速收敛的目标函数，提取出滤波器的等效电路参数; 根据空间映射的思想，把滤波器最佳尺寸的求解问题转换成一个有二次约束的优化模型，利用求解结果指导滤波器的全波仿真．最后设计并加工了一款双模圆波导滤波器，经过6 次迭代即可得到理想响应对应的最佳尺寸，测试结果和仿真结果吻合良好．

为解决复杂环境下的无人机航迹规划问题，提出了一种多重启发蚁群优化算法．该算法综合考虑无人机当前位置与待选位置之间的距离和威胁分布，以及待选位置与目标位置之间的距离和威胁分布，将这些已知信息构造为蚂蚁状态转移的多重启发信息，指导蚂蚁的搜索行为．文中对多重启发蚁群优化算法的收敛性进行了分析，并针对航迹不可行和任务区域内存在的突发威胁，分别给出了航迹平滑方法和在线航迹再规划方法．仿真结果表明: 所提方法能够有效地增强蚁群优化算法的航迹规划能力，提高收敛的速度和精度，得到最优的飞行航迹．

针对传统均值漂移( Mean Shift) 目标跟踪算法中核函数带宽缺乏良好自适应调整的缺点，提出了自适应调整核函数带宽的Mean Shift 目标跟踪算法．该算法首先采用核函数计算目标颜色特征值的概率密度，在视频当前帧目标的最优位置区域由目标颜色特征概率投影生成目标概率密度分布图; 然后根据概率密度零阶矩值调整下一帧跟踪窗口宽度，从而实现核函数带宽的自适应调整; 最后通过矩运算计算椭圆参数，用椭圆锁定目标来实现复杂背景下目标的空间、尺度和方向定位．人脸跟踪实验结果表明: 与传统MeanShift 目标跟踪算法相比，文中算法可以实时地对目标进行缩放锁定，且能够估计目标姿态; 与Cam Shift 算法相比，文中算法抵抗相似颜色干扰的性能较好．

为解决传统信息散度算法存在物体图像大小不一致以及非连续区域深度恢复精度低等问题，提出了一种新的基于空间变化窗口的信息散度算法．该算法计算两幅原散焦图像之间的单应矩阵，并利用单应矩阵重新矫正原图像以获得相同大小的散焦图像对，通过空间变化的窗口结构来估计不连续区域附近的深度．模拟实验和实际图像实验结果表明，文中改进算法可以避免平滑非连续域的深度值并提高估计的精度．

DHT 结构化P2P 网络中，节点上存放对象个数的差异性、节点处理能力的异构性以及P2P 网络的动态性，使P2P 网络出现负载不均衡问题．为此，文中在超立方DHT 覆盖网络上构建了基于二叉树的层次化负载均衡模型，用于收集节点的负载和容量信息、生成负载均衡策略和执行负载转移操作．通过应用均衡域的操作模式，P2P 网络的负载均衡任务可按照并行与分布式进行处理．模拟结果表明，在动态的P2P 网络环境下，负载均衡方案可获得较好的效果．

针对第三代移动通信网( 3G 网络) 与无线局域网( WLAN) 融合网络接入的安全和效率需求，提出一种基于漫游票据的本地化认证协议．该协议借助介质独立信息服务发现移动用户所在位置附近的WLAN 网络，预先确定可能的目标网络并向家乡网络请求漫游票据; 移动用户在接入目标WLAN 时，利用相应的漫游票据实现快速安全的接入认证．最后在Canetti-Krawczyk 模型下证明了该协议的安全性．仿真实验结果表明，该协议认证延迟短，消息传递少．

为了获得良好的双足机器人步行模式，提出了以步行过程中机器人的稳定性、移动性和能耗为目标的步态规划多目标优化方法．该方法基于倒立摆模型产生基本步态，并使用罚函数法和改进的强度Pareto 进化算法( SPEA2) 在可行域中求得基于基本步态的Pareto 解集，从而找出最优解．最后在Matlab6．5 仿真环境下进行步态仿真，并将产生的步态应用于SCUT-I 型仿人机器人，实现了平均步行速度为0. 26m/s 的稳定行走．

针对形式语言研究的国内外现状，对形式系统规约描述语言的数学模型进行了初步探讨，建立了一种形式语言的代数模型，依据软件重用的思想及转换语义的方法提出了语言重用的概念，根据软件工程分层设计原则构建了形式语言族模型．该模型在不同层次上描述复杂形式系统软件规约的抽象表达程度，适于复杂形式系统的开发与测试．此外，文中应用范畴理论深入分析语言族模型中各语言模型之间的内在联系，以提供一个便利、高效的形式语言模型的理论框架．

规范标记算法和顶点划分算法是判断无向图同构的两种重要途径，其缺点是要么无法对图进行规范标记，从而不能进行判断; 要么必须进行不断地回溯和试探，从而造成指数阶时间开销．对于任何两个同构的无向图，各自新增一个顶点和若干条关联边，可获得父图．当且仅当新增顶点的邻接点在原同构图中保持同构关系时，父图同构．根据这个充要条件，文中使用高效的必要条件筛选同构函数候选集，采用基于子图同构判断超图同构的策略，提出一种新的无需回溯的快速算法，用于降低时间开销，保证判断正确．通过理论论证和实际案例测试，验证了该算法的有效性．

CayDHT 是一种基于Cayley 图的常数度结构化对等覆盖网络，对于精确的单关键字搜索效率非常高，但不支持不限定搜索形式的复杂搜索．通过分析CayDHT 的拓扑性质，提出了一种基于虚拟搜索树的复杂搜索算法VTCS．该算法无需维护额外的树结构，根据消息参数就可以获得下一跳节点的地址．理论分析表明该算法可以在O( logN) 的时间复杂度内完成无冗余消息的搜索．仿真实验比较了Flooding、RW 和VTCS，结果表明VTCS是较为合理的方案．

范畴论框架下的共归纳数据类型可以看成是某个共代数函子下的终结共代数中的载体，针对该特点，结合范畴论给出程序语言中共归纳数据类型的共代数描述，并根据终结共代数的终结性给出相应的共递归操作的定义及其共代数计算定律; 同时，利用双函子及类型函子对参数化共归纳数据类型进行抽象描述，并结合自然转换给出类型函子上的单元和融合等计算定律，证明这些计算定律可用于简化共递归数据类型上的计算，从而提高程序语言对数据类型的动态行为描述能力．

针对现有跟驰模型存在的不足，文中提出了一种新的优化速度( 期望速度) 函数，基于“刺激－ 反应”模式建立了改进的车辆跟驰动力学模型，并运用李亚普诺夫运动稳定性理论对其进行了稳定性分析．最后运用实测数据对模型进行了参数标定和应用性验证．结果表明: 改进模型在模拟交通流的启动加速、近似匀速和减速过程方面与实测数据都具有较高的一致性，没有出现已有模型的不切实际的加速度．

区域拥挤收费对限制小汽车进入城市中心区域具有很好的效果，停车换乘在不影响驾车便利性的同时，鼓励市民采用公共交通出行．文中将此缓解大城市交通拥挤问题的两种有效措施相结合，建立了区域拥挤收费与停车换乘组合网络均衡模型． 用该模型研究了小汽车和公交车混合交通出行行为，并提出了一个改进的基尼系数用以评估组合措施下社会和空间的不公平性．以广州市为例对该模型进行研究，结果表明: 组合措施下的总用户效益虽然低于单一的区域拥挤收费措施，但却极大地降低了社会和空间不公平性，使该措施具有高度的社会认可度和可操作性; 与单一的停车换乘措施相比，组合措施能够在不显著影响社会和空间不公平性的情况下获得较大的总用户效益．

为完善道路交通信号灯设置与安装规范，以不同车流的优先通行规则为基础，提出了T 型交叉口各股车流之间的冲突矩阵，并基于可接受间隙理论和排队论建立了车流通行能力及无信号交叉口车均延误模型．在此基础上，以交通流的运行效率最优为控制目标，以车均延误为判别指标，描述了信号设置前后交叉口车均延误差值与车流流量的变化关系; 取延误较小者为最优控制方式，得到特定条件下需设置信号的临界流量条件．

针对干线协调交叉口多个相位有公交车到达的情况，为降低公交车延误，建立了以不破坏协调绿波带为前提的多相位公交优先控制策略．在该策略中，提出了“就近原则”以解决多个相位的公交优先申请冲突，对公交优先级别进行排序，并建立了多相位公交优先控制流程; 考虑最高优先级别公交车的不同相位属性，采用绿灯延长和绿灯提前起亮两种优先方式，分别建立了协调相位公交优先算法以及非协调相位公交优先算法．最后以某市两个干线相邻交叉口为例，在VISSIM 中编程验证了所建算法的有效性，并与无公交优先、单相位公交优先算法进行对比，结果表明: 多相位公交优先更有利于降低路网所有公交车延误，并限制社会车流延误的增加．

通过分析船舶航速变化对船队规划决策产生的非线性影响，推导出船舶航速与船舶往返航次时间、航次成本以及航线配船数量三者之间的数学关系式，建立了混合整数非线性船队规划模型．针对模型特点，利用基于可行性规则的更新策略，结合模拟退火的局部搜索技术，提出了一种混合粒子群优化算法．以某航运公司为例进行仿真实验，将船队规划非线性模型与线性模型进行对比分析，结果表明，非线性船队规划模型能够同时解决船队投资、航线配船、船舶航速问题，其优化结果与实际情况相符．

文中从水电联络线、水电站、用户3 个方面分析了目前分布式水电电网防雷存在的问题，对比分析了水电联络线和普通线路的雷击风险构成和风险分担的差异，给出了雷击风险指标; 从雷击暴露、线路跳闸可能性和损失3 个方面建立了含分布式水电电网的雷击风险评估模型．用所建模型对多水电电网韶关电网进行评估，结果显示: 与普通线路相比，雷击风险主要集中在水电联络线上，雷击水电联络线可导致高失负荷，同时可造成巨大的可再生资源浪费．最后，指出智能的分布式电网和电力市场是解决高雷击风险的根本途径，并提出了一些降低雷击风险的措施．

基于非线性模型预测控制理论，文中提出包含风电场的紧急电压控制器设计方法．以系统的准稳态近似模型为基础，建立滚动动态优化模型，将其滚动优化问题描述成一个具有连续－离散时间微分－代数方程组的最优控制问题，其优化目标是负荷节点电压偏差和控制成本最小．采用Radau 排列法将滚动动态优化模型转化为非线性规划问题，并借助建模软件AMPL 调用优化解法器IPOPT 求解．改造后的新英格兰10 机39 节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性．

低频减载被认为是当电力系统发生频率严重下降事故时所能采取的最后一项补救措施．针对配电系统中的低频减载问题，文中提出了计及分布式电源和负荷静态特性的最优低频减载策略．该策略以频率及频率变化率为执行依据，并由几个基本轮和一个特殊轮组成． 在基本轮中，按反馈控制律分轮次快速切除负荷，以保证频率摆脱紧急状态．而在特殊轮中，则优化分布式电源的出力和调整部分负荷，以保证频率恢复到安全状态并使系统运行参数最优．最后，以修改的IEEE 37 节点配电系统为例来验证所提出的最优低频减载策略的有效性．

以无线电能传输方式实现空间上任意分布的多负载实时电能供给时，电能传输空间尺度受限和电能传输效率低下．为此，文中提出一种无线电能传输网架构．在分析其拓扑结构的基础上，构建了组网的数学模型，以达成在确保电能传输效率的同时通过中继的方式实现一定尺度范围内的无线电能传输．建立了磁共振耦合电能传输的系统模型，并讨论系统的传输效率特性．在组网方法上，从信息素动态更新机制方面对蚁群算法进行改进，以抑制算法早熟收敛，保证对可行域进行迅速而全面的搜索．通过仿真试验，验证了改进型蚁群算法在组建无线电能传输网的可行性．

在基于定子电流信号进行异步电机故障诊断时，转子断条故障特征频率分量常常被电流的基频分量淹没．针对这种情况，文中提出一种新型无速度传感器感应电机矢量控制转子断条故障方法．该方法通过转子反电动势与电流矢量的叉乘构建无功功率，然后对无功功率进行频谱分析，其中特征频率2sf 被用作转子断条的故障诊断判据．同时利用该无功功率进行速度辨识和磁场定向校正，消除传统MRAS 速度辨识定子磁链方程中定子电阻和积分项的影响．实验结果表明，该方法能有效进行转子断条故障诊断，并提高速度辨识精度，改善矢量控制性能．

开关变换器的模型分析是开关变换器研究的基础．对此，文中引入混杂系统理论，建立了基于切换系统的开关变换器统一模型，该模型不仅适用于DC-AC 变换器，而且适用于多种DC-DC 变换器．基于该模型的参数矩阵，提出系统Lyapunov 函数的构造方法，通过构造Lyapunov 函数得出系统切换律，分析该切换律条件下系统在切换平衡点的稳定性，并总结出建立该统一模型的一般方法和具体步骤．最后，对DC-AC 变换器、三电平Buck 型DC-DC 变换器进行仿真研究，验证了所建模型的合理性和建模方法的有效性．