神经网络在智能机器人导航系统中的应用研究1神经网络在环境感知中的应 用 对环境 的感 知 ，环境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 环境中的障碍物的几何形状是不确定的，常用的表示方浩是 槽格法。如果用册格法表示范围较大的工作环境，在满足 精度要求 的情况下，必定要占用大量的内存，并且采用栅 格法进行路径规划，其计算量是相当大的。Kohon~n自组织 神经瞬络为机器人对未知环境的蒜知提供了一条途径。 Kohone~冲经网络是一十自组织神经网络，其学习的结 果能体现出输入样本的分布情况，从而对输入样本实现数 据压缩 。基于 网络 的这些特 性，可采 用K0h0n曲 神经元 的 权向量来表示 自由空间，其方法是在 自由空间中随机地选 取坐标点xltl【可由传感器获得】作为网络输入，神经嘲络通 过对大量的输八样本的学习，其神经元就会体现出一定的 分布形 式 学习过程如下：开 始时网络的权值随机地赋值 ， 其后接下式进行学 习： ， 、 Jm(，)+叫f)f，)一珥ff)) ∈N，(f) (，) VfeN．(f1 其 中M(f1：神经元 1在t时刻对 应的权值 ；a(∽ 谓整系 数 ； (『l网络的输八矢量；Ⅳ()：学习的 I域。每个神经元能最 大限度 地表示一 定 的自由空间 。神经 元权 向量的最 小生成 树可以表示出自由空问的基本框架。网络学习的邻域 (，) 可 以动 态地 定义 成矩形 、多边 形 。神经 元数量 的选取取 决 于环境 的复杂度 ，如果神 经元 的数量 太少 ．它们就 不能 覆 盖整十空间，结果会导致节点穿过障碍物区域 如果节点 妁数量太大 ．节点就会表示更多的区域，也就得不到距障 碍物的最大距离。在这种情况下，节点是对整个 自由空间 的学 习，而不是 学习最 小框架空 间 。节 点的数 量可 以动态 地定义，在每个学习阶段的结柬．机器人会检查所有的路 径．如检铡刊路径上有障碍物 ，就意味着没有足够的节点 来 覆盖整 十 自由窑 间，需要增加 网络节点来 重新学 习 所 138一 以为了收敛于最小框架表示 ，应该采用较少的网络 节点升 始学习，逐步增加其数量。这种方法比较适台对拥挤的'E{= 境的学习，自由空间教小，就可用线段表示；若自由空问 较大，就需要由二维结构表示 。 采用Kohonen~冲经阿络表示环境是一个新的方法。由 于网络的并行结构，可在较短的时间内进行大量的计算。并 且不需要了解障碍物的过细信息．如形状、位置等 通过 学习可用树结构表示自由空问的基本框架，起、终点问路 径 可利用树的遍 历技术报容易地被找到 在机器人对环境的感知的过程中，可采用人】：神经嘲 络技术对 多传 感器的信息进 行融台 。由于单个传感器仅能 提 供部分不 完全 的环境信息 ，因此只有秉 甩 多种传感器 才 能提高机器凡的感知能力。 2 神经 网络在局部路径规射中的应 用 局部路径 规删足称动吝避碰 规划 ，足以全局规荆为指 导 利用在线得到的局部环境信息，在尽可能短的时问内
上传时间： 2022-02-12
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功能描述：本系统介绍了利用单片机控制的一种停车场管理系统。它能在任意时间内，根据有效的停车空间，计算能够停泊的车辆数量，并且使用自动而可靠的完成车辆的进出。还能够显示是否有停放的场地以及是否有车辆进、出停车场。系统包括：电源模块、传感器模块、显示模块、手动键盘输入模块、车辆车位模拟模块等。它可以实现控制的开启、显示停车场现有车辆数和已停放过车辆数、人工的设置总车位数以及剩余车位数的数值显示等功能。并且拥有16个模拟的停车位，用来显示车辆停放的具体位置。仿真图：
上传时间： 2022-02-13
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5G通信系统中massive-MIMO-FBMC技术的结合概述摘要为了应对第五代移动通信（5G）中更高数据率和更低时延的需求，大规模MIMO （massive multiple-input multiple-output）技术已经被提出并被广泛研究。大规模 MIMO技术能大幅度地提升多用户网络的容量。而在5G中的带宽研究方面，特别 是针对碎片频谱和频谱灵活性问题，现有的正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术不可能应对未来的挑战，新的波形方案需要 被设计出来。基于此，FBMC（filter bank multicarrier）技术由于具有比OFDM低 得多的带外频谱泄露而被受到重视，并已被标准推进组IMT-2020列为5G物理层 的主要备选方案之一。 本文首先回顾了5G中波形设计方案（主要是FBMC调制）和大规模多天线系 统（即massive MIMO）的现有工作和主要挑战。然后，简要介绍了基于Massive MIMO的FBMC系统中的自均衡性质，该性质可以用于减少系统所需的子载波数 目。同时，FBMC中的盲信道跟踪性质可以用于消除massive MIMO系统中的导频 污染问题。尽管如此，如何将FBMC技术应用于massive MIMO系统中的误码率、 计算复杂度、线性需求等方面仍然不明确，未来更多的研究工作需要在massive MIMO-FBMC方面展开来。 关键词：大规模MIMO；FBMC；自均衡；导频污染；盲均衡
上传时间： 2022-02-25
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摘要: 智能机器人仿真系统，由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响，仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主，无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此，首先分析两轮移动机器人数学运动模型， 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块，以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面，并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究，并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展，虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量［1］。而机器人作为一种新型 的生产工具，应用范围已经越来越广泛，几乎渗透到各个领 域，是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真，无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性，更加无法实现控制的真实场景［2］。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点，本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台，以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics ［3］为实时仿真与控 制平台，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算，使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析，不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时，障碍检测一直存在， 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下，障碍检测依然存在，只不过对机器人行 动不产生影响，目的是把环境信息直观
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-03-11
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人口老龄化是世界各国正在面对的一个普遍问题。随着我国老龄化程度的持续加剧，对于老年人群体的医疗资源投入会不断提高。而与此同时，跌倒已经成为老年人日常生活中最为常见的危险行为活动。所以，跌倒检测系统的研究和应用对降低老年人受到的身心伤害和医疗成本具有显著的意义。目前解决老年人跌倒检测的方案仍存在许多不足。其中，基于计算机视觉的跌倒检测技术在无干扰的场景下检测较为有效，但其易受环境变化（如背景光线影响、人遮挡问题等）影响。此外，基于可穿戴计算的跌倒检测技术受限于算法稳定性和识别准确率，系统的灵敏度和特异性难以同时得到保证。针对上述问题本文提出一种融合计算机视觉和可穿戴计算数据的跌倒检测新的方法。首先，设计并开发了集成三轴加速度计、三轴陀螺仪和蓝牙的活动感知模块，实现实时采集、传输人体活动数据：其次，使用深度学习算法从摄像头采集的图像数据提取人体姿态特征数据：最后，对采集的人体活动数据和姿态数据进行规范化和时序化处理，设计了两个深度学习网络分别对数据进行特征提取，并将两特征进行特征层数据融合，在此基础上构建神经网络对融合数据进行活动本文搭建了实验平台并进行了算法测试，其中，本文跌倒检测算法针对离线测试数据的准确率为992%，平均敏感度为995%、平均特异性为99.8%：针对在线数据系统测试准确率为98.9%、平均敏感度为99.2%、平均特异性为99.5%实验结果证明了利用计算机视觉和可穿戴计算数据融合的跌倒检测具有较高的准确率和鲁棒性。
上传时间： 2022-03-14
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光学相干层析（Optical Coherence Tomography，OCT成像方法具有高分辨率，非接触，无损伤等优点，应用前景十分广阔。但其实用性受到成像速度和稳定性的限制，而成像速度和稳定性主要是受到扫描方式的限制，采用频域快扫描延迟线可以解决这些问題。本裸题研究日的是为基于频域快扫描延迟线的不同用途的光学相干层析成像系统中的信号探测电路设计提供理论依据和设计范例，为光学相干层析成像产业化提供参考依据。本文的研究内容主要包括以下几个方面：（1）研制基于颚域快扫描延迟线参考臂的实用型OCT系统，在理论分析基础上给出实际OCT系统中信号探测电路主要参数计算依据。（2）通过设计用于高散射介质成像的光源中心波长为1310nm的OCT系统信号探测电路，给出高分辨率，高信噪比OCT系统信号探测电路设计。（3）通过设计用于高吸收介质成像的光源中心波长为820mm的快速OCT系统信号探测电路，给出高成像速度OCT系统信号探测电路设计（4）对OCT系统进行测试，对不同样品成像，验证设计的信号探测电路能够工作。本文中由理论分析得到采用频域快扫描延迟线的OCT系统信号主要参数的计算公式为探测电路设计提供了理论依据：两套OCT系统信号探测电路设计及实现不仅为OCT珠宝（珍珠）检测和眼科检测的实际应用提供可行性，同时还对不同用途、不回性能侧重点的OCT系统信号探测电路设计具有一定的参考价值。关键词光学相干层析：快扫描延迟线：光电探测：电路设计
上传时间： 2022-03-14
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由于近年来汽车数量的增加,为了使司机能够方便快捷地找到停车场的停车位,本文设计了一个模拟停车场停车位管理和终端显示系统.以STC89C52单片机为核心,采用红外辐射开关实时监控停车车辆.结合RFID射频识别技术,构建智能停车场管理平台,同时通过蓝牙完成停车位信息的无线传输.本系统实现了即时计算可停放车辆数量并显示有效停车位的功能.运行和测试后,系统运行稳定,功耗低,非常实用.
上传时间： 2022-03-28
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本次设计介绍了电力系统故障分析方法及 Matlab/Simulink的基本特点。通过算例对电力系统故障进行分析计算。然后对算例，运用 Matlab/Simulink进行电力系统故障仿真，得出仿真结果。并将电力系统故障的分析计算结果与 Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出结论。结果表明运用 Matlab对电力系统故障进行分析与仿真，能够准确直观地考察电力系统故障的动态特性，验证了 Matlab在电力系统仿真中的强大功能。关键词：电力系统：故障：Matlab；仿真短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生系统通路的情况。电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果供电网络中发生短路时，很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭员坏，同时使网络内的电压大大降低，因而破坏了网络内用电设备的正常工作，为了消除或减轻短路的后果，就需要计算短路电流，以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件
上传时间： 2022-04-02
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内容简介本书系统地介绍了光纤的传输理论；半导体激光器的工作原理、性质、光源的查接调制和间接调制；光接收机的组成、噪声的分析和接收机灵敏度的计算；光纤通信系统的组成、性能指标及其分配以及系统的总体设计；还介绍了20世纪90年代以后发展起来的光纤通信新技术和新型系统，如掺铒光纤放大器、密集波分复用系统、全光通信网、色散补偿技术以及非线性光学效应等。本书力求理论上的系统性、技术上的时新性和应用上的实用性。本书可作为通信类专业大学本科生或形容生的教材，也可作为相关科技工作者的参考用书目 录绪论第1章 光纤的传输理论1.1 光纤的基本性质1.2 介质平板波导1.3 阶跃折射率光纤的模式理论1.4 渐变折射率光纤的近似分析1.5 单模光纤第2章 光源和光调制2.1 激光原理的基础知识2.2 半导体激光器和发光二极管2.3 半导体激光器的模式性质2.4 半导体激光器的瞬态性质2.5 半导体激光器的自脉动现象2.6 半导体激光器的直接调制和光发射机2.7 光源的间接调制第3章 光接收机第4章 光纤通信系统和通信网第5章 光纤通信新技术
标签： 光纤通信
上传时间： 2022-04-13
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本书系统地介绍了通信建模仿真方法和模型验证技术，并结合作者近年在教学科研中所设计的大量基础的和较深入的建模仿真实例，详细讨论了 Matlab/Simulink 作为仿真实现平台在电子与通信工程中应用的基本方法、技巧和难点。本书重点讨论了建模仿真原理和相关的数值计算方法、模拟通信系统、模数转换、调制与编码、信道模拟、载波与符号同步、信道均衡、跳频系统和直接扩频系统、通信模型正确性评估、仿真数据验证和数据处理技术等内容，并在仿真实例中展示了科学研究论文和报告所必须的数据处理和表现技巧。 本书提供了约 150 个建模仿真实例， 80多道思考题，以及全部实例代码和一个电子教案。这些实例根据基本数学原理，结合 Simulink 的 S 函数编程，也使用了通信工具箱、信号处理工具箱和相关模型库的模块和函数，以便于读者追源求本，深入理解建模和仿真的实质。 本书可作为高等院校通信工程、电子信息类专业的本科生和研究生系统仿真课程的教材或进行相关课题研究的参考书，也可作为相关专业课程设计和毕业设计等综合性实践教学的指导材料，还可供通信工程专业技术人员、教师等作为解决通信系统设计、评估和建模仿真领域实际问题的参考资料。
上传时间： 2022-04-23
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