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基于LabVIEW的GPIB总线独立仪器集成测试平台 被引量:17
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作者 张金 王伯雄 张力新 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第9期13-15,共3页
科学实验和工程应用中为完成某一特定对象的测试调试,需要用到多台不同性质的仪器,记录、存储、分析波形、图像等多种类型的数据,采用传统手工测量和记录的方式已不能满足实际需要。为此针对超声流量测量高速高精度采集板的故障测试,开... 科学实验和工程应用中为完成某一特定对象的测试调试,需要用到多台不同性质的仪器,记录、存储、分析波形、图像等多种类型的数据,采用传统手工测量和记录的方式已不能满足实际需要。为此针对超声流量测量高速高精度采集板的故障测试,开发了基于LabVIEW 2009的GPIB接口独立仪器集成测试平台,将多输出电源,信号发生器,示波器等仪器有机集成,实现有序测试,自动存储。 展开更多
关键词 LABVIEW平台 GPIB总线 独立仪器 集成测试
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生物启发仪器的体系结构及实现技术
2
作者 董永贵 董恩生 贾惠波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期275-276,共2页
随着计算机及网络技术的发展,仪器的功能也不再局限于单一的数据测试及显示,至少应该能够实现信息的获取、处理、存储及传输功能。现有仪器系统的主要问题在于整个系统的软、硬件构成均为一次性配置,对环境的适应能力及容错能力均不理... 随着计算机及网络技术的发展,仪器的功能也不再局限于单一的数据测试及显示,至少应该能够实现信息的获取、处理、存储及传输功能。现有仪器系统的主要问题在于整个系统的软、硬件构成均为一次性配置,对环境的适应能力及容错能力均不理想。由生物体的先天遗传、后天获得的运行机制得到启发,笔者给出了生物启发仪器的概念,对仪器系统的体系结构及关键技术进行了初步探讨,并介绍了本实验室所取得的初步研究成果。 展开更多
关键词 生物启发 数据获取 数据处理 容错 仪器体系结构
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非对等FOV作用下的高分辨率FTIRS仪器线型函数研究 被引量:1
3
作者 任利兵 尉昊赟 +1 位作者 张亚 李岩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3403-3406,共4页
视场角(FOV)是仅次于最大光程差、决定高分辨率傅里叶红外光谱仪(FTIRS)仪器线型函数(ILS)的重要因素。由于光学设计和装调原因,理论为圆形FOV的扩散光束,到达探测器端时,其水平和垂直方向上的FOV值往往不再严格对等。对此,提出了以椭... 视场角(FOV)是仅次于最大光程差、决定高分辨率傅里叶红外光谱仪(FTIRS)仪器线型函数(ILS)的重要因素。由于光学设计和装调原因,理论为圆形FOV的扩散光束,到达探测器端时,其水平和垂直方向上的FOV值往往不再严格对等。对此,提出了以椭圆形面光源取代传统文献中的圆形面光源来反映这种非对等性,并结合最大光程差参数,给出了非对等FOV作用下的高分辨率FTIRS仪器线型函数的数学和图形表述。通过比较高分辨率FTIRS实测CO标气获得的光谱,与非对等FOV、对等FOV作用下的理论光谱,发现非对等FOV作用下的理论谱与实测谱的差谱RMS值较对等FOV获得的差谱RMS值更小,在最大吸收峰附近的差谱变化更为平缓。表明了这种非对等FOV作用下的ILS函数,较对等FOV作用下的ILS函数能更精确的反映高分辨率FTIRS对谱线的真实响应。 展开更多
关键词 非对等视场角 傅里叶红外光谱仪 仪器线型函数 高分辨率
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石油钻井旋转导向实验转台测试系统设计
4
作者 王晨 孙宵 +2 位作者 董景新 刘云峰 顾启泰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期752-756,共5页
设计了一种实验转台测试系统,主要用于在实验室环境下验证石油钻井旋转导向工具可行性并测试其性能参数。提出了总体方案,设计并完成了系统的关键组成部分:两轴手动转台、合力测试仪、惯性测量模块、信号处理系统,完成了计算参数和姿态... 设计了一种实验转台测试系统,主要用于在实验室环境下验证石油钻井旋转导向工具可行性并测试其性能参数。提出了总体方案,设计并完成了系统的关键组成部分:两轴手动转台、合力测试仪、惯性测量模块、信号处理系统,完成了计算参数和姿态误差角测试实验。实验结果表明,所设计的各部分工作正常,满足系统的总体要求。这为将来石油钻井导向工具的井下实验打下很好的基础。 展开更多
关键词 石油钻井 旋转导向工具 实验转台 惯性测量
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微机械杠杆力放大效果的计算和提高 被引量:10
5
作者 胡淏 董景新 +1 位作者 刘云峰 曹宇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期91-94,共4页
硅微谐振式加速度计是一种高精度的惯性传感器,它通过谐振梁刚度随惯性力的变化检测输入加速度的大小。为了得到较高的标度因数,国内外的研究机构普遍使用微机械杠杆机构来放大惯性力,但实验中微机械杠杆往往达不到理想的放大倍数,尤其... 硅微谐振式加速度计是一种高精度的惯性传感器,它通过谐振梁刚度随惯性力的变化检测输入加速度的大小。为了得到较高的标度因数,国内外的研究机构普遍使用微机械杠杆机构来放大惯性力,但实验中微机械杠杆往往达不到理想的放大倍数,尤其是多级杠杆对力的放大作用非常有限。结合国内加工条件,微机械杠杆力放大机构的模型被合理简化,使用有限元分析运动模态的方法,分别计算微机械杠杆、检测质量支撑梁以及谐振梁的刚度,并按此仿真计算结果估算微机械杠杆的力放大倍数。通过理论推导、ANSYS仿真和对微机械杠杆实验的结果验证了这种方法的正确性。为分析微机械杠杆实际的力放大效果提供了一种实用方法,并基于此方法提出通过提高输出刚度来提高微机械杠杆力放大倍数的方法。通过对杠杆结构的优化,可将原有3.9倍的杠杆放大倍数提高到7.0倍。 展开更多
关键词 微机电系统 微机械加速度计 谐振梁 微机械杠杆 有限元分析
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超精表面三维形貌相移干涉检测实验研究 被引量:14
6
作者 童晓蕾 李玉和 +1 位作者 林浩山 祁鑫 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第12期65-69,共5页
超精表面检测技术已成为超精密测量技术重要组成部分。本文提出了一种超精表面三维形貌的相移干涉显微检测方法。检测系统引入偏振分光棱镜,建立相移检偏干涉与三维形貌重构模型,采用四帧相移与轮廓中线法进行相位与粗糙度参数计算。编... 超精表面检测技术已成为超精密测量技术重要组成部分。本文提出了一种超精表面三维形貌的相移干涉显微检测方法。检测系统引入偏振分光棱镜,建立相移检偏干涉与三维形貌重构模型,采用四帧相移与轮廓中线法进行相位与粗糙度参数计算。编制图像处理与系统测试软件,并对标准样品进行实验,结果表明:样品粗糙度重复测量精度达2.8nm,测试系统具有抗干扰能力强、稳定性好等特点。 展开更多
关键词 相移干涉 粗糙度 三维形貌 超精表面
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基于空间光调制器和CCD的衍射光学实验系统 被引量:7
7
作者 朱昊 谭峭峰 +3 位作者 孙利群 郭宏 何庆声 白本锋 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2011年第2期38-40,共3页
开发了基于空间光调制器(SLM)和数码摄像机(CCD)的新型衍射光学实验系统。用SLM取代掩模板,用AutoCAD、Matlab等绘图软件,在PC机屏幕上绘制小孔、狭缝以及复杂的几何图形,再通过接口电路传输到SLM。用扩束准直后的激光束照射SLM,通过透... 开发了基于空间光调制器(SLM)和数码摄像机(CCD)的新型衍射光学实验系统。用SLM取代掩模板,用AutoCAD、Matlab等绘图软件,在PC机屏幕上绘制小孔、狭缝以及复杂的几何图形,再通过接口电路传输到SLM。用扩束准直后的激光束照射SLM,通过透镜在其后方借助CCD实时观察各图案的衍射图像,可对其菲涅耳与夫琅和费衍射特性进行观察和在线测量分析。该系统能够完成典型几何图案、小孔狭缝、多种形状随机分布孔等三类对象的衍射实验。系统实时性好,衍射图像可存储和处理,灵活方便。 展开更多
关键词 空间光调制器 数码摄像机 衍射实验
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计算机测控颜色光学实验系统 被引量:2
8
作者 朱昊 张承巍 +1 位作者 谭峭峰 郭宏 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第7期87-90,共4页
颜色现象需要亲身体验才能理解记忆,但长期缺乏定量可控的教学实验。针对这些问题开发出2套实验系统,用PC机通过USB接口和单片机,精确控制特制LED混色屏和直流电机驱动的颜色实验转台。色光混合实验系统借助计算机控制R、G、B分量,实现... 颜色现象需要亲身体验才能理解记忆,但长期缺乏定量可控的教学实验。针对这些问题开发出2套实验系统,用PC机通过USB接口和单片机,精确控制特制LED混色屏和直流电机驱动的颜色实验转台。色光混合实验系统借助计算机控制R、G、B分量,实现白平衡和颜色按参数变化。颜色转盘实验平台以计算机控制直流电机,驱动多种彩色径向开口圆盘匀速转动,以斩波器和光耦检测转速并实现闭环控制,完成颜色混合实验;还可观察变色频闪光源下呈现的周期彩色图案及主观颜色现象。两套实验系统可重复再现实验现象、定量和实时性好、操作简便,显著提高了色度学实验的教学效果。 展开更多
关键词 颜色 混色 实验 计算机 USB
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光电比色法生化分析实验的开发 被引量:2
9
作者 朱昊 郭宏 +2 位作者 章恩耀 王佳 赵子英 《实验室研究与探索》 CAS 2005年第7期13-15,共3页
介绍了利用智能型半自动生化分析仪开发的生化分析实验,尝试在精密仪器专业学生中进行跨学科和启发式实验教学。
关键词 生化分析 实验 跨学科
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双稳态膜片的有限元分析与实验研究 被引量:1
10
作者 杨博淙 王伯雄 +1 位作者 赵博华 罗秀芝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1493-1499,共7页
双稳态结构是降低微流体器件功耗的有效手段,使膜片获得双稳态结构往往需要对材料进行热处理。文中提出了一种不需要进行材料热处理,通过将圆形膜嵌入半径相对较小的圆形槽从而使膜片达到双稳态效果的方法。基于聚丙烯材料,对设计和制... 双稳态结构是降低微流体器件功耗的有效手段,使膜片获得双稳态结构往往需要对材料进行热处理。文中提出了一种不需要进行材料热处理,通过将圆形膜嵌入半径相对较小的圆形槽从而使膜片达到双稳态效果的方法。基于聚丙烯材料,对设计和制作的双稳态结构的初始挠度、开关压强及密封能力进行了有限元分析。结果显示,当槽半径为19.75 mm,膜片半径较槽半径大100μm时,膜片能够在其中心半径为0.5 mm的区域密封600 kPa以上的入口压力,而膜片的开关压强约为5.2 kPa。通过实验测量了膜片中心变形随压强的变化及实际开关压强的大小,实验结果与仿真结果吻合较好。最后就结构制造精度对初始挠度、开关压强及密封压强的影响进行了分析。 展开更多
关键词 微流体器件 双稳态膜片 有限元分析
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基于电容检测接口ASIC的闭环微机械加速度计 被引量:1
11
作者 刘民杰 刘云峰 董景新 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期90-93,共4页
对于采用微传感器和接口ASIC两芯片方案来实现的电容式微机械加速度计来说,寄生电容是影响其性能的重要因素之一。采用采样电荷结构,设计实现了电容检测接口ASIC电路,该电路具有对寄生电容不敏感的特点,并在0.35-μm CMOS标准工艺下流... 对于采用微传感器和接口ASIC两芯片方案来实现的电容式微机械加速度计来说,寄生电容是影响其性能的重要因素之一。采用采样电荷结构,设计实现了电容检测接口ASIC电路,该电路具有对寄生电容不敏感的特点,并在0.35-μm CMOS标准工艺下流片实现。基于流片得到的电容检测ASIC样片,以梳齿式硅微传感器为敏感元件,采用滞后比例积分调节器,通过力平衡反馈方案设计实现了一种闭环微机械加速度计。实验结果表明:该闭环微加速度计的灵敏度为650 mV/g,噪声基底为23.17μg Hz。 展开更多
关键词 微机械加速度计 电容检测 接口专用集成电路 寄生电容
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基于MEMS传感器的旋转永磁体定位技术 被引量:1
12
作者 刘涛 王伯雄 罗秀芝 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第1期86-88,共3页
基于地磁场的随钻测量系统具有问题:进行轨迹拟合时存在误差积累;在地磁场受干扰时无法进行准确定位。使用永磁体进行定位可以消除以上问题。利用永磁体的磁场模型,建立了旋转永磁体定位模型,利用MATLAB对模型的数学特性进行了分析。提... 基于地磁场的随钻测量系统具有问题:进行轨迹拟合时存在误差积累;在地磁场受干扰时无法进行准确定位。使用永磁体进行定位可以消除以上问题。利用永磁体的磁场模型,建立了旋转永磁体定位模型,利用MATLAB对模型的数学特性进行了分析。提出了基于旋转永磁体的曲线拟合定位算法,并给出了算法实现流程。基于3轴MEMS加速度计和3轴MEMS磁阻传感器搭建了测量系统,并在实验室环境下进行了模拟实验,定位精度达到cm量级。 展开更多
关键词 MEMS 磁阻传感器 磁定位 曲线拟合
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微图形化技术及其在生物医学研究中的应用
13
作者 任大海 崔明洋 +1 位作者 夏亦秋 尤政 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第10期931-944,共14页
结合生物物理学与生物化学的微细加工技术已可以获得与生物大分子相近的特征尺寸,推动了微图形化技术在药物筛选与新药开发、组织工程、疾病诊断等领域的应用.综述了微图形化技术在生物医学领域的发展,讨论了光刻、软光刻、模板辅助构... 结合生物物理学与生物化学的微细加工技术已可以获得与生物大分子相近的特征尺寸,推动了微图形化技术在药物筛选与新药开发、组织工程、疾病诊断等领域的应用.综述了微图形化技术在生物医学领域的发展,讨论了光刻、软光刻、模板辅助构图、扫描探针加工、喷墨构图、激光诱导图形化等方法,分析了各种方法的优势、局限性与适用范围,指出分辨力与精度、图形化规模、实验加工条件等是选择不同图形化方法的主要依据.而基于生物物理学和生物化学等对纳米尺度的处理过程进行定量分析、进一步提高其生物兼容性及材料适应性、发展适合图形化芯片的体内微环境模拟技术等是微图形化技术进一步发展的方向. 展开更多
关键词 生物微系统 微图形化 光刻 表面修饰 生物传感器
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压电驱动器迟滞建模与开环控制实验研究 被引量:1
14
作者 胡小根 李玉和 +2 位作者 林浩山 童晓蕾 祁鑫 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第6期999-1001,共3页
压电位移扫描技术可实现纳米级位移分辨率,但其迟滞现象会降低系统测量精度。该文依据大量实验现象中压电驱动器迟滞存在点对称性特征,建立了一种压电驱动器迟滞的数学模型。本模型由实验数据拟合上升主回线,再根据压电驱动器的点对称性... 压电位移扫描技术可实现纳米级位移分辨率,但其迟滞现象会降低系统测量精度。该文依据大量实验现象中压电驱动器迟滞存在点对称性特征,建立了一种压电驱动器迟滞的数学模型。本模型由实验数据拟合上升主回线,再根据压电驱动器的点对称性,计算出其他上升或下降回线,同时得到其逆模型。利用逆模型对压电驱动器进行开环控制实验结果表明,实验系统控制误差范围为-36^+47 nm。 展开更多
关键词 压电驱动器 迟滞 开环控制
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感应式埋地金属缆线寻踪系统的性能测试
15
作者 刘存跃 董永贵 侯汝舜 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第6期89-92,共4页
将33 kHz交流信号耦合到待测金属缆线的一端,利用探测线圈与电容构成的并联谐振电路探测电磁辐射信号的空间变化情况,通过测量放大和滤波后输出信号的峰峰值,实现埋地金属缆线的寻踪与故障定位。分别测试了塑料板、铁板、铝板等不同障... 将33 kHz交流信号耦合到待测金属缆线的一端,利用探测线圈与电容构成的并联谐振电路探测电磁辐射信号的空间变化情况,通过测量放大和滤波后输出信号的峰峰值,实现埋地金属缆线的寻踪与故障定位。分别测试了塑料板、铁板、铝板等不同障碍物对探测信号的影响,并用沙土和混凝土砖块进行了实际工况的模拟测试。实验结果表明:这种探测方式对于干燥沙土埋藏下的电缆具有较好的探测效果,沙土的含水率则会对探测效果产生不利影响。 展开更多
关键词 电缆探测 电磁感应 并联谐振 定位 含水率
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粗糙金属表面光条中心提取方法 被引量:28
16
作者 赵博华 王伯雄 +1 位作者 张金 罗秀芝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2138-2145,共8页
为了精确提取粗糙金属表面的光条中心,提出了一种基于光切法的光刀条纹中心提取方法。从图像形态学角度出发,分析了图像的噪声来源,利用图像增强处理将噪声转化成颗粒状形态,并保持有效光条的连续条纹状特征。然后,通过对图像连通区域... 为了精确提取粗糙金属表面的光条中心,提出了一种基于光切法的光刀条纹中心提取方法。从图像形态学角度出发,分析了图像的噪声来源,利用图像增强处理将噪声转化成颗粒状形态,并保持有效光条的连续条纹状特征。然后,通过对图像连通区域面积计数,分割噪声和有效光条信息,将得到的二值化光条图像作为掩模板,与原图像相乘来复原光条图像的灰度信息。最后,应用灰度重心法对已去噪的光条灰度图像进行中心提取。实验结果表明,提出的方法可使提取的光条中心全部落在光条位置区域。对噪声较多的直线条纹区域进行的中心提取显示,此方法的平均误差为0.337 5个像素。 展开更多
关键词 光切法 光条中心提取 粗糙金属表面 重心法
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无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略 被引量:54
17
作者 王雪 王晟 马俊杰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2038-2042,共5页
无线传感网络通常由固定传感节点和少量移动传感节点构成,动态无线传感网络布局优化有利于提高无线传感网络覆盖率和目标检测概率,是无线传感网络研究的关键问题之一.传统的虚拟力算法在优化过程中容易受固定传感节点的影响,无法实现全... 无线传感网络通常由固定传感节点和少量移动传感节点构成,动态无线传感网络布局优化有利于提高无线传感网络覆盖率和目标检测概率,是无线传感网络研究的关键问题之一.传统的虚拟力算法在优化过程中容易受固定传感节点的影响,无法实现全局优化.本文结合虚拟力算法和微粒群算法,提出一种面向无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略.该策略通过无线传感节点间的虚拟力影响微粒群算法的速度更新过程,指导微粒进化,加快算法收敛.实验表明,虚拟力导向微粒群优化策略能快速有效地实现无线传感节点布局优化.与微粒群算法和虚拟力算法相比,虚拟力导向微粒群优化策略不仅网络覆盖率高,且收敛速度快,耗时少. 展开更多
关键词 无线传感网络 动态网络布局优化 微粒群优化 虚拟力
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一种用于高场非对称波形离子迁移谱系统的新型敞开式化学离子源 被引量:13
18
作者 刘坤 唐飞 +2 位作者 王晓浩 魏学业 熊继军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1662-1670,共9页
根据高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统的要求,本文提出了一种新型敞开式直流电晕放电化学离子源.该离子源主要由内线电极、外筒电极和牵引电极组成,内、外电极半径分别是0.08、2mm.筒壁电极上开有对称的4个槽,用于通入样品和牵引离... 根据高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统的要求,本文提出了一种新型敞开式直流电晕放电化学离子源.该离子源主要由内线电极、外筒电极和牵引电极组成,内、外电极半径分别是0.08、2mm.筒壁电极上开有对称的4个槽,用于通入样品和牵引离子.质谱实验结果表明,该离子源能够在敞开环境下很好地离子化丙酮、乙醇、苯胺、N,N-二甲基甲酰胺、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、乙酸乙酯、甲酸、乙酸、苯酚等正、负电性物质.静电计测试实验结果说明该离子源能够稳定地产生离子电流.通过分析不同时刻的谱图发现,在不同时间点上产生的主要离子相同,具有很好的稳定性.利用感应耦合等离子体(ICP)工艺在硅片上加工了该离子源,从而验证了该结构可以由微机电系统(MEMS)加工技术实现.该离子源具有体积小、结构简单、无辐射、工作稳定等特点,不仅可以满足FAIMS系统的要求,还可用于敞开式质谱、微型质谱仪、离子迁移谱(IMS)等仪器. 展开更多
关键词 质谱 敞开式 FAIMS 电晕放电 离子源 MEMS
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无线传感网络移动节点位置并行微粒群优化策略 被引量:37
19
作者 王雪 王晟 马俊杰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期563-568,共6页
网络节点位置优化是无线传感网络研究的核心问题之一.无线传感网络通常由固定节点和少量移动节点构成,传统的虚拟力导向算法无法解决固定节点对移动节点优化的约束.该文针对这一问题,提出了基于并行微粒群算法的优化策略.微粒群算法具... 网络节点位置优化是无线传感网络研究的核心问题之一.无线传感网络通常由固定节点和少量移动节点构成,传统的虚拟力导向算法无法解决固定节点对移动节点优化的约束.该文针对这一问题,提出了基于并行微粒群算法的优化策略.微粒群算法具有适于解决连续空间多维函数优化问题、能快速收敛至全局最优解的特点.并行框架提高了算法的运行效率,降低了算法的运算复杂度,使算法能够满足无线传感网络的需求.通过并行微粒群算法搜索不同状态下无线传感节点的最优位置,使无线传感网络能够利用移动节点实现网络结构的动态重组,最大化网络覆盖范围,提高网络测量可靠性.实验证明,并行微粒群优化策略能快速有效地实现无线传感网络移动节点位置优化. 展开更多
关键词 无线传感网络 传感节点位置优化 并行微粒群算法 移动节点
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物联网室内运动目标协作信息融合跟踪方法 被引量:27
20
作者 谈宇奇 王雪 刘长 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期352-358,共7页
物联网领域室内运动目标识别与跟踪是当今研究与应用的热点。提出一种基于RFID识别定位技术与CCD视频信息相融合的室内运动目标识别跟踪方法。首先利用RFID及提出的扩展虚拟参考标签定位方法对目标进行身份识别与粗定位,利用此信息指导... 物联网领域室内运动目标识别与跟踪是当今研究与应用的热点。提出一种基于RFID识别定位技术与CCD视频信息相融合的室内运动目标识别跟踪方法。首先利用RFID及提出的扩展虚拟参考标签定位方法对目标进行身份识别与粗定位,利用此信息指导多CCD开启或休眠,应用背景差分法对CCD监控图像检测目标并进行多视角融合实现较精确定位,最后通过加权平均得到运动目标位置。该方法融合了RFID快速识别定位及CCD视频定位准确的优点,实验结果表明,提出协作信息融合方法可有效提高室内目标跟踪准确度与实时性。 展开更多
关键词 物联网 RFID技术 CCD图像处理 协作信息融合 扩展虚拟参考标签定位
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