电热驱动Bimorph微执行器对流系数估算方法研究 被引量：2

1

作者 刘骏文 徐大诚 +2 位作者 陈巧 丁金玲 谢会开 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1120-1124,共5页

随着电热驱动MEMS器件尺寸进一步缩小,传统热对流系数的取值已无法满足微系统分析建模需求。针对电热型Bimorph结构的MEMS微镜驱动器,通过分析其温度分布,并以其平均温度为参考指标建立简单热阻和对流热阻分段模型,推算出微尺度下精确... 随着电热驱动MEMS器件尺寸进一步缩小,传统热对流系数的取值已无法满足微系统分析建模需求。针对电热型Bimorph结构的MEMS微镜驱动器,通过分析其温度分布,并以其平均温度为参考指标建立简单热阻和对流热阻分段模型,推算出微尺度下精确的对流系数,提高了微执行器设计模型的驱动性能。经理论计算和实验测试验证,对流系数值的误差在8.1%以内,满足实际设计需求,验证了该方法的合理性和可行性。 展开更多

关键词 对流系数 电热Bimorph结构 微执行器 热阻模型

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具有干扰的马尔科夫跳跃线性系统几乎处处稳定性充分条件 被引量：3

2

作者 高丽君 武玉强 方玉光 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期543-546,共4页

跳跃线性系统是一类具有随机跳变参数的线性系统,其跳变参数根据给定的有限状态马尔科夫链演化,这样的模型可以用来描述出现故障或者在结构上突然发生变化的系统.本文采用随机李雅谱诺夫第二方法研究了具有干扰的离散时间跳跃线性系统... 跳跃线性系统是一类具有随机跳变参数的线性系统,其跳变参数根据给定的有限状态马尔科夫链演化,这样的模型可以用来描述出现故障或者在结构上突然发生变化的系统.本文采用随机李雅谱诺夫第二方法研究了具有干扰的离散时间跳跃线性系统的几乎处处稳定性,得到了一类充分条件.并由此条件进一步得出了更易于检测其几乎处处稳定性的充分条件. 展开更多

关键词 跳跃线性系统 有限状态马尔科夫链 几乎处处稳定性 矩稳定性

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无线多媒体传感器网络视频编码研究 被引量：22

3

作者 樊晓平 熊哲源 +2 位作者 陈志杰 刘少强 瞿志华 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期137-146,共10页

在资源受限的无线多媒体传感器网络中存在大量的视频数据需要处理和传输。为充分地利用这些有限的资源,需要设计一个能够综合考虑能量消耗和压缩率、图像质量之间平衡的视频编码方案。对无线多媒体传感器网络中视频编码技术的发展现状... 在资源受限的无线多媒体传感器网络中存在大量的视频数据需要处理和传输。为充分地利用这些有限的资源,需要设计一个能够综合考虑能量消耗和压缩率、图像质量之间平衡的视频编码方案。对无线多媒体传感器网络中视频编码技术的发展现状、面临的挑战和设计目标进行了讨论。对无线多媒体传感器网络视频编码现有的解决方案和理论研究成果进行探讨,分别从个体信源编码和分布式信源编码两方面进行分类探索。最后,对个体信源编码存在的一些问题进行讨论,并指出了未来研究的方向。 展开更多

关键词 无线多媒体传感器网络 视频编码 资源约束 个体信源编码 分布式信源编码

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具有能量补给的无线传感器网络分簇路由算法 被引量：30

4

作者 樊晓平 杨玺 +1 位作者 刘少强 瞿志华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期120-122,128,共4页

提出一种具有能量补给的无线传感器网络分簇路由算法PHC。在PHC中,传感器节点通过周围环境获取能量补给。PHC综合考虑节点自身的能量起伏变化以及能量补给水平,修正了现有的簇头选择机制和非簇头节点的归属机制,使能量消耗平均分配到整... 提出一种具有能量补给的无线传感器网络分簇路由算法PHC。在PHC中,传感器节点通过周围环境获取能量补给。PHC综合考虑节点自身的能量起伏变化以及能量补给水平,修正了现有的簇头选择机制和非簇头节点的归属机制,使能量消耗平均分配到整个网络中。通过仿真表明,PHC在考虑了能量补给的同时,改善了无线传感器网络中能量消耗的均衡性,延长了网络的生命周期,网络中最终存活节点和整体残留能量提高了20%。 展开更多

关键词 无线传感器网络 能量采集 分簇 路由算法

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绿色数据中心不完备能耗大数据填补及分类算法研究 被引量：18

5

作者 袁景凌 钟珞 +3 位作者 杨光 陈旻骋 顾骏程 李涛 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2499-2516,共18页

随着云计算和大数据时代的到来,大规模数据中心在全球范围内得到了广泛的部署.但大规模数据中心的高能耗仍然是当今亟待解决的问题.为解决这一问题,通常采用太阳能等可再生绿色新能源为数据中心供电.绿色数据中心能够根据新能源的变化... 随着云计算和大数据时代的到来,大规模数据中心在全球范围内得到了广泛的部署.但大规模数据中心的高能耗仍然是当今亟待解决的问题.为解决这一问题,通常采用太阳能等可再生绿色新能源为数据中心供电.绿色数据中心能够根据新能源的变化配合市电为数据中心提供高效、低能耗且稳定的电能供给,这是数据中心发展的趋势.文中针对数据收集不完善和断电等因素会造成一定程度的数据缺失情况,提出了一种基于完备相容类的不完备大数据填补算法,来填补数据中心的缺失数据;针对绿色数据中心能耗大数据的不稳定、间歇性和随时变化等特点,提出了一种基于离散弱相关的决策森林并行分类算法,通过对数据中心能耗大数据并行分类,来指导供电方式,以利于高效节能和延长电池寿命;此外进一步提出了一种增量更新决策森林的算法,来增量更新分类模型,该算法能够保障分类模型不断适应数据变化,防止分类准确率随时间而下降,从而避免电池频繁充放电,以保证稳定供电.整体来说,文中提出了一种数据中心能耗大数据管理模型,该模型针对大规模绿色数据中心的能源供给相关问题,运用不完备能耗大数据的填补、能耗大数据的并行分类、分类模型更新这三方面的技术方法,动态调控太阳能和市电供电端口,为数据中心提供高效、低能耗且稳定的电能供给.最后,采用绿色数据中心真实的能耗相关大数据集进行实验,实验结果说明文中提出的能耗大数据管理模型,能够帮助绿色数据中心有效管理太阳能和其他资源来配合市电提供稳定且充足的电能供应,从而为整个数据中心服务体系提供高效的能源服务. 展开更多

关键词 绿色数据中心 能耗大数据 不完备大数据填补 并行分类 增量更新 大数据

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基于软件定义数据中心网络的节能路由算法 被引量：26

6

作者 董仕 李瑞轩 李晓林 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期806-812,共7页

由于数据中心网络是云计算和下一代网络技术的平台和基础设施,日益增长的网络数据在满足用户需求的同时,也大幅增加了数据中心的能耗.许多针对数据中心网络的节能策略被提出,多数采用硬件与软件相结合的策略来完成节能模型的设计.为了... 由于数据中心网络是云计算和下一代网络技术的平台和基础设施,日益增长的网络数据在满足用户需求的同时,也大幅增加了数据中心的能耗.许多针对数据中心网络的节能策略被提出,多数采用硬件与软件相结合的策略来完成节能模型的设计.为了进一步降低能耗,从网络负载均衡和节能路由设计的角度提出了一种新的节能路由算法,其基本思想是首先对负载均衡进行量化分析,然后提出带宽限定的负载均衡与节能相结合的节能路由算法,充分考虑到网络整体的可达性和可靠性.该算法为数据中心节能提供了一种新的视角.通过与传统的节能路由作比较,验证了该算法能够在保证较高网络可靠性的同时能耗较低.通过对实验数据的分析和解释得到了若干有益的结论,为进一步的研究工作奠定了基础. 展开更多

关键词 数据中心网络 节能路由 负载均衡 软件定义网络

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一种适用于无线多媒体传感器网络的JPEG图像编码算法 被引量：8

7

作者 熊哲源 樊晓平 +3 位作者 刘少强 李勇周 瞿志华 钟智 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1489-1495,共7页

在资源受限的无线多媒体传感器网络中进行图像编码和传输,需要综合考虑能量消耗、压缩率和图像质量三者之间平衡的图像编码方案。研究无线多媒体传感器网络中视频监控图像序列的压缩,提出一种基于变化检测和改进JPEG算法的低复杂度图像... 在资源受限的无线多媒体传感器网络中进行图像编码和传输,需要综合考虑能量消耗、压缩率和图像质量三者之间平衡的图像编码方案。研究无线多媒体传感器网络中视频监控图像序列的压缩,提出一种基于变化检测和改进JPEG算法的低复杂度图像编码方案。通过变化检测算法定位监控图像中的运动目标即感兴趣区域,仅传输兴趣区域以显著减少数据传输量,适应无线传感器节点存储转发能力有限的特点;改进JPEG算法中的DCT和量子化过程以降低计算复杂度,适应无线传感器节点计算能力有限的特点。算法复杂度分析和仿真实验结果表明,所提出的方法在保证应用所需图像质量的情况,有效地降低了无线传感器节点的数据通信量和计算过程能耗。 展开更多

关键词 无线多媒体传感器网络 图像编码 变化检测 JPEG

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无线多媒体传感器网络图像通信性能分析

8

作者 熊哲源 樊晓平 +2 位作者 刘少强 瞿志华 衷路生 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第14期27-32,共6页

对无线视频传感器节点的图像通信活动进行研究,分析了其在资源受限的无线多媒体传感器网络中进行图像编码和传输的性能。对基于DCT和DWT的图像编码与传输的能量消耗和率失真进行建模分析。根据所建立的能量消耗与率失真模型,对有限的能... 对无线视频传感器节点的图像通信活动进行研究,分析了其在资源受限的无线多媒体传感器网络中进行图像编码和传输的性能。对基于DCT和DWT的图像编码与传输的能量消耗和率失真进行建模分析。根据所建立的能量消耗与率失真模型,对有限的能量和传输带宽进行优化分配。根据监测场景的统计信息,调整编码中所使用的参数,以使得能量消耗最小化。仿真实验结果表明,所提出的方法在保证应用所需图像质量的情况,有效地降低了无线传感器节点的数据通信量和计算过程的能耗。 展开更多

关键词 无线多媒体传感器网络 图像压缩 图像传输 离散余弦变换(DCT) 离散小波变换(DWT)

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太阳能补给下无线传感器网络分簇路由算法 被引量：8

9

作者 张玉娟 樊晓平 +2 位作者 刘少强 陈志杰 QU Zhi-hua 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第1期260-262,共3页

分析太阳光照特点,设计了太阳能补给模型,并在此模型下提出了一种自适应的分簇路由算法ACSP,定义了网络有三种状态:耗能期、储能期、稳定期,并适应各个时期设计不同的簇首选择和路由选择机制。理论和实验表明,ACSP可自适应网络中能量变... 分析太阳光照特点,设计了太阳能补给模型,并在此模型下提出了一种自适应的分簇路由算法ACSP,定义了网络有三种状态:耗能期、储能期、稳定期,并适应各个时期设计不同的簇首选择和路由选择机制。理论和实验表明,ACSP可自适应网络中能量变化,充分利用补给能量,并且具有较好的能耗均衡性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 太阳能补给 分簇路由 自适应 能耗均衡

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GPU加速与L-ORB特征提取的全景视频实时拼接 被引量：11

10

作者 杜承垚 袁景凌 +1 位作者 陈旻骋 李涛 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1316-1325,共10页

全景视频是在同一视点拍摄记录全方位场景的视频.随着虚拟现实(VR)技术和视频直播技术的发展,全景视频的采集设备受到广泛关注.然而制作全景视频要求CPU和GPU都具有很强的处理能力,传统的全景产品往往依赖于庞大的设备和后期处理,导致... 全景视频是在同一视点拍摄记录全方位场景的视频.随着虚拟现实(VR)技术和视频直播技术的发展,全景视频的采集设备受到广泛关注.然而制作全景视频要求CPU和GPU都具有很强的处理能力,传统的全景产品往往依赖于庞大的设备和后期处理,导致高功耗、低稳定性、没有实时性且不利于信息安全.为了解决这些问题,首先提出了L-ORB特征点提取算法,该算法优化了分割视频图像的特征检测区域以及简化ORB算法对尺度和旋转不变性的支持;然后利用局部敏感Hash(Multi-Probe LSH)算法对特征点进行匹配,用改进的样本一致性(progressive sample consensus,PROSAC)算法消除误匹配,得到帧图像拼接映射关系,并采用多频带融合算法消除视频间的接缝.此外,使用整合了ARM A57CPU和Maxwell GPU的Nvidia Jetson TX1异构嵌入式系统,利用其Teraflops的浮点计算能力和内建的视频采集、存储、无线传输模块,实现了多摄像头视频信息的实时全景拼接系统,有效地利用GPU指令的块、线程、流并行策略对图像拼接算法进行加速.实验结果表明,算法在图像拼接的特征提取、特征匹配等各个阶段均有很好的性能提升,其算法速度是传统ORB算法的11倍、传统SIFT算法的639倍;系统较传统的嵌入式系统性能提升了29倍,但其功耗低至10W. 展开更多

关键词 全景视频 图像拼接 异构计算 嵌入式GPU ORB

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一种电热式MEMS微镜多自由度模型解析方法 被引量：4

11

作者 章皓 徐大诚 +1 位作者 陈巧 谢会开 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第10期17-20,24,共5页

结合微镜驱动器结构,通过引入热导和弹簧刚体模型分析了多驱动器间热传导和相互作用力导致的形变原因,并建立了多自由度微镜的数学模型。仿真与实验数据对比说明:建立的模型与实验结果具有较好的一致性,能够预测4个驱动器的输入响应特性。

关键词 MEMS微镜 数学建模 驱动器

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基于高压应力的氮化铝MEMS压电微扬声器 被引量：3

12

作者 于媛媛 王浩然 +1 位作者 张代化 谢会开 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1141-1146,1175,共7页

基于微电子和微机械加工工艺制备了一类氮化铝AlN(Aluminum Nitride)压电微扬声器。研究了器件薄膜残余应力对器件性能的影响,采用带有高残余压应力的高c-轴取向氮化铝薄膜分别作为器件压电层和支撑层增大微扬声器的输出声压,同时利用... 基于微电子和微机械加工工艺制备了一类氮化铝AlN(Aluminum Nitride)压电微扬声器。研究了器件薄膜残余应力对器件性能的影响,采用带有高残余压应力的高c-轴取向氮化铝薄膜分别作为器件压电层和支撑层增大微扬声器的输出声压,同时利用工艺手段控制整体薄膜残余应力进一步增大器件输出声压。该微扬声器的悬膜直径仅为1.35 mm,厚度为0.95μm。在开放空间内,采用声压级检测仪对该微扬声器的输出声压级SPL(Sound Pressure Level)进行扫频测试(频率范围:0.5kHz～20 kHz)。测得单个微扬声器在距离为10 mm处,20 Vpp驱动电压下最大输出声压级约为75 dB。测试结果显示该氮化铝压电微扬声器在耳机、智能手机和可穿戴设备等方面都具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 压电微扬声器 氮化铝薄膜 残余应力 输出声压级

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基于CEEMDAN-RVM-EC的还原冶炼温度预报 被引量：2

13

作者 廖亚楠 王业林 +2 位作者 李萌 肖清泰 王华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2177-2184,共8页

针对高炉炼铁还原过程中非线性和大时滞等特点造成温度监测难度大的困境,提出一种融合数据分解、机器学习和误差修正的高炉铁水温度组合预测新模型.首先,引入带自适应白噪声的完备集合经验模态分解方法对铁水温度序列进行分解处理,通过... 针对高炉炼铁还原过程中非线性和大时滞等特点造成温度监测难度大的困境,提出一种融合数据分解、机器学习和误差修正的高炉铁水温度组合预测新模型.首先,引入带自适应白噪声的完备集合经验模态分解方法对铁水温度序列进行分解处理,通过提取不同频率的规律特征,使复杂的非线性序列转化为规律性较强的子序列;随后,采用相关向量机对子序列进行学习,充分挖掘铁水温度序列的信息,获得精度较高的预测结果;最后,将对铁水温度影响较大的硅含量和富氧率等相关因素作为辅助参数,使用经主成分分析处理后的辅助参数序列对预测结果进行修正,提高模型的预测准确性.结果表明:相较于整合移动平均自回归模型等传统模型,所提出的新模型综合性能更优,即平均绝对误差百分比减小53.57%,铁水温度为±10℃范围内的预测命中率提高25%.所提出的模型为实现高炉温度实时精细化调控提供了理论支撑,对保证炉况稳定、提升产品质量和降低冶炼能耗具有重大实际意义. 展开更多

关键词 机器学习 相关向量机 CEEMDAN 误差修正 铁水温度 预测

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