为考察时差式超声流量计的声道覆盖率、布置方式对测量结果准确性的影响，对立体声道的平面声道模型进行了特性分析，推导出不同覆盖方式下覆盖面积的计算公式、声道段总数范围的确定公式以及声道段中心线至管道横截面中心距离的计算公式，并进行平面声道模型参数的设计．实例计算结果表明，文中提出的时差式超声流量计立体声道的平面声道模型计算方法是有效的．

为提高人造草坪基布的承载能力及草簇分布的均匀性，提出了一种偏心轮式基布横动装置，实现了人造草坪的 Z 字型织造，并研究了 Z 字型摆幅大小对人造草坪基布承载能力的影响．文中建立了基布横动装置的虚拟样机模型，并进行了机构的运动仿真和空机运行实验，针对草簇行距为19 mm( 3/4 英寸) 的基布进行了 4 种不同摆幅的基布拉伸试验．结果表明: 与直线型相比，Z 字型人造草簇在基布上的分布更加均匀，基布的承载能力得到了较大的提升; 当Z 字型摆幅约为人造草坪行距的一半时，基布的承载能力更好．

针对功能电极电火花诱导烧蚀加工钛合金的表面缺陷，通过原加工系统向加工区域通入氮气，利用电火花放电对烧蚀加工表面进行修整，放电产生的热量促使氮气和钛合金表面材料发生化学反应，原位合成了TiN 涂层，并利用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、显微硬度计等检测手段对涂层进行测试．结果表明: 加工过程中电火花放电稳定连续，能量利用率较高; 涂层致密、均匀、连续，主要由TiN 强化相组成，厚度可达400 μm 以上;TiN 涂层显微硬度可达1761．8，是基体硬度的5．7 倍; 涂层与基体之间形成结合强度高的冶金结合且 TiN 相分布比较均匀; 合成反应对电极有很强的反镀作用，电极端面以TiN 强化相为主，能有效地降低电极损耗，同时避免了电极材料对涂层形成的污染，较好地保持涂层中TiN 相的纯度．

基于改进的液压缸阶梯杆模型，对细长型液压启闭机液压缸筒及活塞杆的挠度进行了计算分析，考虑了液压缸安装角度、缸筒与活塞杆配合间隙、液压缸活塞杆自重以及油液质量对杆轴横向变形的影响; 依据固体力学基础理论对缸筒、活塞杆的受力与变形进行计算推导，通过建立和求解挠度方程获得了液压缸筒、活塞杆挠度的解析计算方法，并结合工程实际给出了应用算例．结果表明，与有限元计算方法相比，文中方法的计算误差在 5%以内．

采用动态测试和瞬态分析方法研究液压挖掘机工作装置在常态挖掘过程中的动应力特性，首先针对某反铲液压挖掘机的常态挖掘过程，搭建动应变、油压和角位移的同步采集测试平台; 然后基于达朗贝尔动静法原理，分别建立动臂、斗杆和铲斗的动平衡方程，并代入测试数据计算出构件各铰点的动载荷谱，将其转换到随体坐标系中再进行瞬态分析．动态测试和瞬态分析对比结果表明，仿真应力与测试应力的变化规律一致，瞬态分析能够得到挖掘机工作装置整体的动应力特性，可以作为判断工作装置动应力分布规律和危险截面的依据．

为获得给定设计重合度和实际载荷工况下传动误差的不同啮合转换点幅值和最小波动量，提出了小轮采用变性法加工的弧齿锥齿轮四阶传动误差设计方法．通过改变接触迹线方向和参考点位置来获得齿轮副预置重合度和啮合位置对称; 预置四阶传动误差的表达式，由逆轮齿接触分析( TCA) 方法获得相应的高阶变性系数．算例分析结果表明:调整滚比多项式的前四项系数，可以获得不同啮合转换点幅值的四阶传动误差，并对承载传动误差的波动量及所对应的载荷产生影响; 四阶传动误差是通过控制齿面相对修形量来实现的．

针对多齿啮合行星机构这种新型的传动机构，研究了其传动原理; 在此基础上，考虑偏心误差、行星齿轮相位角、弹性变形与负载对机构传动精度的影响，建立了机构随转角变化的传动精度模型，推导出其传动精度方程; 然后，利用虚拟样机技术，在ADAMS环境中进行仿真分析及验证，并进行相应的简化实验，得到该机构的输出转角误差和回差．研究表明: 仿真结果与计算结果基本一致; 与传统行星机构相比，多齿啮合机构的传动精度明显提升．

K/N 冷备份冗余系统是提高系统可靠性的重要手段．针对已有分析模型未考虑备件在工程实际中存在一定报废率的客观情况，分析了 K/N 冷备份冗余系统的特点和工作流程，以最小化维修成本为目标，构建了单层两级的 K/N 冷备份冗余系统可修复备件优化模型，并基于可修复备件库存分配建模理论，研究了考虑报废后备件保障效能的分析流程和方法; 然后采用边际分析法给出该优化模型的求解方法，并应用研究结论对备件的需求量进行预测; 最后，通过算例分析验证了文中模型的合理性和适用性．

传统的低阶自适应滤波器难以抑制或消除激光位移信号的高阶统计噪声，且在微位移测量条件下，基于最大熵或自然梯度的盲源分离方法的收敛速度和信噪比会急剧降低．为此，文中利用混合信号的峭度变化特性，提出了最大三阶相关峭度反卷积算法，设计了反卷积逆滤波器，分析了最大三阶相关峭度反卷积算法的收敛性和稳定条件，并构建了实验平台进行盲提取实验．结果表明，最大三阶相关峭度反卷积算法可有效地盲提取激光位移信号和多重反射信号，较 FastICA 算法具有更快的收敛速度和更高的信噪比．

为提高多信道认知无线电的吞吐量，提出了协作频谱感知子信道次用户和传输功率的联合分配算法．该算法基于主用户的存在状态，在约束次用户协作检测概率和总功率的基础上，以最大化次用户所有子信道的吞吐量总和为目标，通过交替方向优化获得子信道次用户和传输功率的联合分配．仿真结果表明: 文中提出的联合分配算法通过较少的迭代次数就可以获得最优值，并且能够根据子信道状态动态地分配子信道次用户和传输功率，提高了次用户的吞吐量．

锅炉煤燃烧火焰图像中存在的噪声会对后续的特征提取和温度重建造成不利的影响．为更有效地去除锅炉煤燃烧火焰图像中的噪声，文中提出了一种基于双树复小波域隐马尔可夫树( HMT) 模型的锅炉煤燃烧火焰图像去噪方法．首先对含噪火焰图像进行双树复小波变换，然后依据 HMT 模型分别对双树复小波系数的实部和虚部进行建模，并采用期望值最大算法来估计模型参数，接着利用贝叶斯最小均方误差准则来估计无噪双树复小波系数，最后通过双树复小波逆变换得到去除噪声的火焰图像．实验结果表明，与小波域 VisuShrink 阈值法.

从工程实际角度引出实用点的概念，指出对于一个优化问题而言，在某些场合不仅要考虑目标函数的全局极值点，还要考虑函数在此极值点邻域内的性质，进而提出实用最优点的概念——带有一定邻域约束的全局最优点．由于该约束采用传统方法难以处理，文中采用邻域采样的近似方法，基于粒子群优化算法的思想，提出了一种快速搜索算法，以求取不同要求下的实用最优点．仿真实验结果验证了实用最优点的概念以及搜索算法的可行性，该搜索算法具有良好的寻优性能．

针对手写汉字中相似汉字的识别问题，构建了一种卷积神经网络( CNN) 模型，并给出了其网络拓扑结构，通过随机弹性形变对样本集进行扩展，以提高模型的泛化性能．相似手写汉字的识别实验结果表明: 相对于常规的 CNN 模型，文中 CNN 模型的手写汉字识别正确率提高 1．66%，特别是对于变形的手写汉字，识别正确率提高 12．85%; 相对于传统的手写汉字识别方法，文中方法的识别错误率降低 36．47%，从而验证了文中识别方法的有效性．

针对传统无需测距的无线传感器网络定位算法( DV- Hop 算法) 在估算距离时因存在较大误差而导致定位精度不高的问题，文中提出了基于估距方式分类的无线传感器网络定位算法．该算法引入最优辅助估距锚点，未知节点每次在估算距离时，首先依据所需估算的距离寻找最优辅助估距锚点，再按其估距所属类型进行估距计算，以提高距离估算的精度．为进一步提高定位精度，文中算法在三边定位法中引入“非线性 － 跳数” 加权因子，通过它获得未知节点最终估计坐标的期望．仿真实验结果表明，在适当增加通信开销的条件下，文中算法的定位精度显著提高．

针对高光谱图像含有上百个谱段数据、计算纯像元指数运算量大的问题，提出了一种现场可编程门阵列( FPGA) 实现结构，该结构采用投影向量并行的矩阵运算策略，以减少接口的数据读取; 在投影计算方面，提出了一种谱段并行的内积运算电路，以提高计算并行度，同时采用简化的投影向量以避免硬件中难以实现的浮点乘法运算．实验结果表明: 对含有 224 谱段、分辨率为 350 ×350 的 AVIＲIS Cuprite 高光谱图像，该结构在端元提取准确性方面优于 ENVI 软件和其他已有结构，对应的 FPGA 实现方案可以在10s 内完成纯像元指数计算，满足星载/机载现场实时处理的要求．

为进一步提高深度图编码的质量和三维视频虚拟的合成质量，提出了抑制编码误差扩散的深度图帧内编码方法．首先根据深度图的特性将深度图划分为平坦区域和边缘区域，并分析这两个区域的误差扩散特性．基于此特性，在宏块的率失真优化计算中，利用修正值修正易引起误差扩散的块或子块，使其后续大量受误差扩散影响的块或子块具有较低的率失真代价函数．实验结果表明，与JMVC8．5的帧内编码方法和基于分割的帧内预测方法相比，文中方法虚拟合成的平均峰值信噪比分别提升0．30和0．25dB．

为提高位置隐私区域的切换成功率，实现个性化位置隐私保护，基于空间混淆位置隐私保护方法提出了两种位置隐私区域生成算法， 初级形心偏移法和高级形心偏移法．初级形心偏移法通过将切换后的位置隐私区域的形心相对切换前的位置隐私区域发生一定的偏移来实现，偏移幅度由用户周围其他用户的分布决定．高级形心偏移法将切换前位置隐私区域的形心偏移至切换后位置隐私区域的外部，再根据用户周围其他用户的分布生成与切换前位置隐私区域无重叠的新的位置隐私区域．实验结果表明: 在中心点攻击下，初级形心偏移法的切换成功率保持在 90% 以上，高级形心偏移法的切换成功率亦接近 100%; 在无差别攻击下，高级形心偏移法的切换成功率亦接近 100%．

为节省云存储系统的能耗，文中考虑在云存储系统利用率较低时关闭部分存储节点．为了保证部分存储节点关闭时数据的可用性，针对如何选择云存储系统中可以关闭的节点集合问题，设计了基于辅助节点的贪心算法， 并针对异构云存储系统的能耗优化问题，提出了面向异构云存储系统的能耗优化贪心算法．模拟实验结果表明，文中提出的面向异构系统的能耗优化贪心算法能较好地降低异构云存储系统的能耗，其性能明显优于一般的贪心算法，从而验证了所提算法的有效性．

为减少采样数据和采样频率，文中考虑将有限新息率( FRI) 模型应用于工业超声波成像系统中，但现有的 FRI 模型并不能很好地应用于反射信号频率很高的工业超声波成像系统．为此，文中基于 FRI 滤波器组，提出了一种适用于工业超声信号处理的新型FRI 采集方法——辛格函数之和( SoS 滤波器) 法，推导了该方法应具备的条件，并给出了SoS 滤波器的构造方式．采用该方法对一维超声波成像原始数据进行处理，结果表明文中所提出的采集方法是有效、可行的．

针对路面裂缝图像噪声大、边界弱、裂缝细小导致分割难的问题，提出了一种基于谷底边界的路面裂缝提取方法．该方法首先对原始图像进行邻域平滑处理，在消除噪声的同时扩展了裂缝的相对宽度; 接着对图像进行基于分数阶积分的谷底边界检测; 然后采用形态学方法对图像进行处理，使裂缝趋于光滑后进行短线噪声去除，并结合最大熵阈值断线连接法自动连接裂缝断口，从而得到最终的裂缝检测结果．实验结果表明，该方法能快速检测出细小的路面裂缝，具有抗噪性能好、定位准确及检测精度高的特点．

为提高缓存敏感 CSB⁺- 树索引的操作效率，在图形处理器( GPU) 上研究 CSB⁺-树的并行构建和查询性能．通过分析索引树内部节点的每一键与对应叶子节点的映射关系，提出了一种一次性并行构建 CSB⁺- 树所有内部节点键值的无锁并行算法，以最大并行度来快速构建索引树．该算法通过设计 GPU 平台上支持 CSB⁺- 树的索引数据任意伸缩的动态数组来解决 GPU 上不能动态分配显存空间的问题，通过在索引内部节点的边界增加填充位来减少线程块的线程分支数，从而提高 CSB⁺- 树的查询效率．实验结果表明，文中所提算法的运行时间比基于单个节点和基于树层的并行算法分别提高了 31. 0 和 1．4 倍．

针对共归纳数据类型上的 unfold 无法描述带参数的共递归计算的问题，首先证明了笛卡尔封闭范畴上的终结共代数是强终结的，并给出强共归纳数据类型的范畴论定义及其上一种带固定参数的共递归——punfold，使得共归纳数据类型上的共递归计算可以包含额外的参数作为计算的输入; 然后利用基于 Comonads 的 Comonadic 共递归给出了unfold 和 punfold 的一种统一的描述，并进一步分析了 punfold 上的各种计算律，从而将Pardo 对基于 Comonads 的带参数的递归计算研究扩展到共归纳数据类型．

关联规则挖掘是数据挖掘的一个重要组成部分．为提高关联规则的挖掘效率，提出了一种基于布尔矩阵和 MapReduce 的 FP- Growth 算法( BPFP) ，分析了算法的时间和空间复杂度．该算法使用 Hadoop 框架和布尔矩阵以减少对事务数据的扫描次数，利用两次MapReduce 来实现频繁项集的挖掘．在多个数据集上的实验结果表明，与原 FP- Growth 算法相比，BPFP 算法具有更高的执行效率、更好的加速比.

稀疏表示分类中的字典选择至关重要，为了用较少的字典原子更好地表示原始训练样本的局部信息，并且使学习出的字典更加具有判别信息，提出了一种基于局部保持准则的稀疏表示字典学习方法．该方法将局部保持准则强加在编码系数上，使得学习出的字典具有相近数据点的编码系数也保持近邻关系的特性，从而保持原始训练样本的局部信息．在扩展YaleB、AR 和COIL20 数据库上的实验结果表明，文中方法的分类识别结果优于其他方法，说明该方法是有效的．