为了满足专用指令处理器(ASIP)存储器约束和代码执行的实时性要求，提出了一种同时考虑代码选择和寄存器分配的代码综合生成算法，同步处理代码生成的子问题.该算法基于最优化原理，把无环有向图（DAG）的所有节点构造成一个调度矩阵，把寻找代码优化的问题转化成在调度DAG中寻找一条优化路径，大大降低了算法的时间复杂度.并应用算法构造了一个编译器后端，测试表明，该算法能够正确地生成目标代码，和传统的分步优化算法相比，减小了目标代码的空间尺寸，降低了寄存器溢出的几率.
基于一个通用的并行平面网格生成框架，实现了高效、可扩展的并行平面Delaunay网格生成器PDMG-2D，它能利用中等规模并行资源在几分钟内生成包含上亿三角形单元的平面网格.针对传统并行网格生成方法在将子域映射到多个处理器上进行处理的过程中不考虑子域间邻接关系，从而导致生成的各处理器网格之间共享节点数过多，通信量巨大，而必须进行大规模网格重划分的问题，根据子域邻接关系定义了子域图(SDG)，提出了子域负载预估和动态图划分方法，在并行网格生成的同时得到了高划分质量的分布式网格，有效降低了网格重划分所引起的性能代价.实验证明，PDMG-2D具备很好的可扩展性、有效性和稳定性，与传统方法相比，在大幅减少时间消耗的同时，生成了高划分质量的分布式网格
针对单指令多数据(SIMD)并行多媒体扩展在图像和视频等媒体应用中数据组织和存取等非有效计算开销过大的问题，采用嵌入式处理器面向应用定制指令集的设计思路，通过将数据组织与计算或存取相融合，设计了内嵌数据组织和可变长向量存取两类特殊扩展指令，并与其他基本指令构成了EDO-SIMD(embedded data organization SIMD) 多媒体扩展指令集.性能测试结果表明，EDO-SIMD指令体系可显著降低典型媒体应用核心的非有效计算开销，并提高数据级并行效率.
为了实现人脸识别免于特征提取，提出了一种基于正交补脸(OC-faces)的人脸识别方法.该方法基于空间正交分解理论，对不同类的原始训练样本进行Gram-Schmidt正交化，以正交化后的基张成各个不同的子空间，将测试样本分解为子空间投影及子空间正交补两部分.正交补的范数体现了测试样本到各类子空间的距离，并以此作为分类的依据.在Yale库和AT&T库上的实验结果表明，与主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)两种经典识别手段相比，该方法有更好的识别效果.
建立了带约束条件的物流配送问题的数学模型，运用蚁群算法解决物流配送路径优化问题，将遗传算法的复制、交叉和变异等遗传算子引入蚁群算法，以提高算法的收敛速度和全局搜索能力；改进了信息素的更新方式，以提高蚁群算法的自适应性，使得算法在执行过程中能根据收敛和进展情况，相应地调整信息残留程度，从而提高收敛速度或全局搜索能力；引入了一种确定性搜索方法，加快启发式搜索的收敛速度.经过多次对比实验表明，使用改进的蚁群算法优化物流配送线路，可以有效而快速地求得问题的最优解或近似最优解
利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术测量了室温下差向异构体D-葡萄糖和D-甘露糖在0.2~3.0 THz下的高分辨率吸收谱和折射率谱.两种己醛糖的吸收谱表现出明显不同的特征, 这些吸收特征来源于分子内和分子间的集体振动模式.运用密度泛函理论(DFT), 计算了孤立葡萄糖分子的结构及其在太赫兹波段的振动频率，并根据计算结果对实验数据进行了分析, 计算结果与实验光谱吻合得很好. 实验和理论研究的对比表明, 分子的远红外吸收特征对分子的结构和空间排列非常敏感; THz-TDS是研究生物分子集体振动模式和构象结构的有效方法.
针对奇异情况下核Fisher鉴别分析中非线性最优鉴别矢量集的求解问题，提出了改进的核直接描述分析（IKDDA）.根据再生核理论，定义核类内散度矩阵和核类间散度矩阵，将高维特征空间中的Fisher鉴别准则函数转化为核Fisher鉴别准则函数.基于同构映射原理和奇异值分解定理，在一个更小的空间内将核Fisher鉴别准则函数的极大值问题转化为其倒数的极小值问题，使最终的解不需要分开考虑核类内散度矩阵的零空间和非零空间.在ORL和UMIST人脸库上的实验结果表明，KDDA方法与其他方法相比，具有较低的误识率和较快的运行速度.
为了提高人脸识别算法性能，提出了一种多尺度梯度角(MSGA)和支持向量机(SVM)相结合的新的正面人脸识别方法.分析了梯度角对光照的不敏感特性和反对称双正交小波(ASBW)的导数特性.获取多尺度梯度角特征，并利用其所具有的降噪能力和有效降低表情变化、光照变化等因素引起的影响，使算法具备较强的鲁棒性.采用了分类性能优越的支持向量机技术，提高了泛化能力.并在Yale人脸数据库上与归一化原始数据、小波处理后数据进行了仿真比较，实验数据显示，不论使用主分量分析(PCA)还是线性鉴别分析(LDA)降维，在相同的维数条件下，新方法的识别性能都优于其他方法.
针对传统的数字水印技术在图像中嵌入水印信息会导致图像在一定程度上的失真，且图像受到各种攻击后难以提取出水印的问题，提出了一种零水印算法，该算法可在不导致图像任何失真的情况下起到版权保护的作用.对图像进行分块和主成分分析(PCA)，得到图像的主要分量，基于Renyi映射生成混沌序列对图像的主要分量进行位置置乱，比较置乱后相邻主分量系数间的大小生成特征水印.当对待认证图像进行认证时，用同样的方法提取该认证图像的特征水印，比较两特征水印的相似度来判断图像的版权和所有权.实验结果表明，该算法的不可察觉性很好，并对一些常见的攻击，如JPEG压缩、剪裁、加噪、滤波和旋转等有很强的鲁棒性.与小波域内图像零水印算法的比较结果证明了该方法具有更强的鲁棒性.
提出了以有效耗能为优化目标，系统水温波动最小为约束条件的电磁水热优化控制方法，给出了该系统的一般数学模型；并用一种基于自寻优模糊控制的策略与算法，设计了新型控制器.以该控制器构成电磁水热控制系统，应用Matlab功能仿真软件包进行控制系统仿真试验，在此基础上构建了模拟实验系统，进行了不同算法的控制器模拟对比实验.结果表明，控制器具有良好的学习功能与抗干扰性；新型控制器控制的电磁水热系统输出跟随快速平稳，温差小，系统动静态性能明显提高，克服了常规控制系统响应速度慢和输出超调大等问题.
介绍了基于应用划分的对称式集群和非对称式集群两种经典的分布式模型，分析两种经典模型在企业级应用中的缺陷.为了克服这些缺陷，引入基于数据划分的分布式模型,并提出适用于企业级系统的基于数据库访问量的负载均衡机制.通过测试与分析，获得负载均衡机制中两个关键参数Dmax和VSRT的阈值.该模型和负载均衡机制具有更好的运行性能、横向可扩展性和动态负载均衡能力，已经被应用于单机金融遗留系统到J2EE分布式环境的再工程项目中，成功地实现了基于数据划分的系统架构，取得了理想的效果.
针对H.264/AVC环内去块效应滤波器算法中分支密集、分支判断条件产生复杂，以及可变阶数有限冲击响应(FIR)滤波算法复杂度高等性能瓶颈，基于专用指令集处理器（ASIP）Schubert平台提出了加法舍入移位指令和两级条件比较指令，并给出了其专用数据通路的设计实现.根据算法分支执行分布情况优化了算法中分支选择部分的实现，保证了代码的高并行度.时钟精确指令集仿真器的运行结果表明，完成强度为4的4×4像素块边界滤波需要140个时钟周期，而完成强度小于4的边界滤波需要100个时钟周期.运行1/4共享中间格式(QCIF)测试序列时, 较x264中的Intel MMX指令实现性能有48%～63%的提升.实验结果表明，使用ASIP实现，可以显著提高去块效应滤波的性能;同时由于其可编程性，可以适应多个视频标准.
针对H.264采用多模式运动估计和模式决策等一系列新算法而引入的高计算复杂度问题，提出了一种基于预测的H.264编码快速模式决策算法.使用一种基于自适应阈值的提早退出检测算法，以较高识别率检测出静止宏块和区域运动宏块，及早作出模式决策；对未被判定的宏块使用基于预测的快速搜索算法得到所有4×4块的运动矢量；利用自底向上合并检测，得到其他模式块的运动矢量和最佳模式.实验结果表明，该算法与参考实现中的快速算法相比，仅损失了少量的图像质量和码率，但平均编码速度提高了30％.
为了有效改善电网供电质量，提高电能利用率，针对中大功率电器功率因数校正的需要，设计了一种带输入电压前馈的基于平均电流模式控制的有源功率因数校正(APFC)控制芯片.该芯片集成了输出过压保护和涌入电流限制等保护电路，采用1.5μm双极型-CMOS（BiCMOS）工艺实现，芯片面积为2.44 mm×2.38 mm.基于该芯片设计了一250 W功率因数校正电路，测试结果表明，芯片在12 V供电电压的条件下，静态功耗为48 mW（不包括开关损耗）；在220 V交流输入、满负载下的功率因数为0.993.
介绍了基于双频率锯齿波组合调制的谐振式光纤陀螺（R-FOG）的检测原理，分析了数字系统信号相关检测的理论.通过分析陀螺输出信号的特点，利用可编程逻辑器件（FPGA）产生的同步方波进行解调，优化设计了一种用于R-FOG检测系统的数字锁相放大器，并分析了其相关检测的信噪比改善.应用于陀螺系统，实现了谐振频率快速、稳定的跟踪锁定.实验结果表明，设计的检测电路满足闭环反馈的精度要求，锁定时间为1.1 ms.
采用待配准图像的边缘梯度相关性代替传统的灰度相关性作为配准的目标函数，利用轮廓点比对的方法将待配准图像的轮廓像素点描述成具有时延关系的两组二维序列，并通过最小二乘法从两组序列的配对样本中求取最优变换参数.通过在颅脑 MRPET图像上进行的配准实验表明，采用边缘梯度相关性作为目标函数比直接利用灰度相关性作为目标函数获得了更好的配准结果，而采用轮廓点比对的方法进行参数寻优在保证了配准精度的情况下，较采用诸如遍历式搜索和遗传算法等方式，大大缩短了配准时间.
针对锂电池的充电保护问题，提出了一种基于恒流/恒压充电方式的充电器芯片的设计方法.电路采用电流镜结构为主体，以多控制参数竞争方法对输出PMOS管的栅极进行控制，实现了恒定电流充电、恒定电压充电和高温调节控制模式，以及各模式之间的平稳过渡.芯片采用CSMC公司的0.6 μm双层多晶硅双层金属CMOS混合信号模型设计和流片.仿真及测试结果表明，该电路可实现各充电模式及模式之间的平稳过渡，充电完成后电池电压为4.14~4.22 V，满足±1%的精度要求.
为提高码率控制精度和图像质量，通过基于Cauchy分布源模型的率失真分析，得出了精确的码率(RQ)模型和失真(DQ)模型，在此基础上提出了一种低码率下的宏块层码率控制算法.该算法在宏块层上利用新的RQ模型计算量化参数，并采用率失真优化技术(RDO)对部分宏块进行二次编码，从而进一步优化选择编码模式，提高了编码效率.实验结果表明，与H.264参考软件JM 8.6中采用的码率控制算法相比，该算法得到的平均峰值信噪比最大提高了0.81 dB，而且能显著降低比特数估计偏差，更准确地进行码率控制.
为研究复杂电网连锁故障的传播机理，同时为预防和减小大停电事故发生，在研究了国内外复杂电力系统连锁故障模型的基础上，提出了一个模拟连锁故障过程的动态模型.根据此模型，分别对具有小世界(small-world)、无标度(scale-free)特性的人工复杂电网模型进行了连锁故障仿真，验证了模型关于连锁故障动态演化过程的合理性.进一步比较表明，电网连锁故障在小世界电力网络中造成的功率损失比无标度电力网络大得多，并且连锁故障传播的速度远比无标度电力网络迅速.
从算法的精度、效率和复杂性3个方面对三维各向同性脑电正问题求解中的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)进行了比较，分别采用三层同心球模型和偶极子源模拟具有3种组织的头和大脑活动神经元，研究了头模型的网格细化程度、对称性和偶极子源方向、偏心率对有限差分法和有限元法精度和效率的影响.仿真计算结果表明，有限元法的精度易受切向偶极子的影响，而有限差分法的精度易受径向偶极子的影响，在相同的网格细化程度下，两种算法需要同样的耗机时间；由于有限元法精度易受网格模型对称性的影响，有限差分法的真实头模型网格构建比有限元法简单、直观.
为了提高传统游梁式抽油机的效率并简化系统结构，提出了用盘式永磁电机直接替代原系统的三相感应电机及减速机构，新系统采用背靠背双盘式永磁电机直接驱动连杆.考虑盘式永磁电机磁场分布的特点，采用三维有限元方法分析了该电机一对极下气隙中的磁通密度，计算了空载电动势、转矩与轴向吸力，其中电机转矩和空载电动势与样机实验值相吻合，证明了三维有限元分析的结果比传统设计方法更准确.研究表明，盘式永磁电机驱动的新型抽油机结构简单，效率高，并能够在低速时提供大转矩，有利于抽油机的起动.
为了抑制随机激励作用下转子系统的瞬态振动并使转子系统具有鲁棒性，基于线性矩阵不等式（LMI），为地震激励作用下转子系统的振动主动控制设计了H2、H∞和H2/H∞混合状态反馈控制律．通过Matlab的LMI工具箱对地震激励作用下转子系统的振动主动控制进行了研究，分析了非平稳El Centro地震激励作用下转子系统在H2/H∞混合控制作用下的频域和时域特性，验证了H2/H∞混合控制在转子系统振动控制中的可行性和有效性．结果表明，所提出的H2/H∞混合控制策略能有效抑制地震激励作用下转子系统的瞬态振动并使转子系统保持较强的鲁棒性能，转子系统的频域和时域特性得到了有效改善．
在三层球和真实形状头模型(包括头皮、颅骨和大脑)上，采用基于径向基函数(RBF)神经网络的两步核磁共振电阻抗成像(MREIT)算法，对颅内病变组织阻抗成像进行了仿真研究.使用高分辨率的核磁共振成像系统对人体头部进行三维构建和不同组织边界区分，利用两步基于径向基函数神经网络的MREIT算法分别对颅内病变组织均匀阻抗和非均匀阻抗(每个单元的电阻抗值)分布进行估计.该两步MREIT算法适用于人体头部复杂组织结构的阻抗成像，仿真实验表明，采用MREIT技术对颅内占位性病变组织(血肿或脑瘤)的阻抗成像过程简单，重构的阻抗图像具有较高的精确性，算法具有一定的抗噪性能.
为了实现快速、短行程直线往复运动的高效率及高可靠性，提出一种具有两个定子铁芯的双定子直线振荡电机结构，双定子直线振荡电机由单相电源驱动，机械振动频率与电源频率相同，铁芯叠装方式与常规旋转电机叠装方式相同.针对双定子直线振荡电机的结构特点，采用磁阻模型及有限元方法分析、推导出电机设计依据.实验结果与理论分析结果一致，电机推力与绕组电流成正比，在绕组电流恒定的情况下，推力位移曲线平滑.
将相空间重构方法引入电能质量领域，对电压暂降、电压瞬升、电压中断、电压尖峰、谐波及闪变6类电能质量扰动事件进行研究.利用相空间重构将实域的扰动信号映射到二维相平面，构造不同扰动的信号轨迹.将轨迹幅值归一化进行编码，将信号轨迹转变为二进制图像.针对该图像，定义了最大偏差、载体相似度、扰动覆盖区域和平均幅度4项特性指标.对6类扰动波形分别进行特性计算，结果表明，尖峰波形的最大偏差、谐波波形的载体相似度、闪变的扰动覆盖区域特性明显与其它扰动不同，利用平均幅度特性可以分辨暂降、瞬升和中断.通过提出的4项指标可以有效提取特性扰动进行识别.
为避免频率检测误差对感应电机转子故障诊断的影响，提出了一种基于PQ变换的转子断条故障诊断新方法.利用电机的端电压，构造PQ变换矩阵，将电机端电流变换到PQ平面，实现了转子断条故障特征的可靠抽取，从而不受电网供电频率波动的影响.该方法不仅克服了电流频谱分析方法的不足,而且解决了Park矢量分析法时图形识别难的问题.定义了一种新的独立于负载等级及惯量大小的故障严重因子，给出了可靠区分转子故障与负荷波动的方法，实验结果证明了该方法的有效性.
为了消除采样过程中同步误差产生的频谱泄漏，提出一种基于搜索的同步化算法.该算法采用逆向搜索在非同步采样数据中截取整周期的采样序列，通过离散傅里叶变换(DFT)得到频谱，搜索频谱幅值得到基波谱线位置，计算基波及各次谐波的幅值和相位.误差分析和仿真结果表明，采样点数越多，算法精度越高，较高的采样频率有利于提高算法的分析精度.同步化谐波分析算法分为单周期和多周期两种方法，单周期法适合于非稳态周期信号的谐波测量，多周期法提供了一种精确分析稳态周期信号谐波的有效方法.
高培生，陈新建，吴为麟，宋保明为处理大量的电能质量监测数据，应用图像压缩中的嵌入式零树小波(EZW)算法，压缩二维表示的电能质量故障数据.故障数据按整周期倍数进行截断和重组，一维电能质量故障数据变换为二维；二维小波多分辨率分析分解此二维数据得到小波系数；应用嵌入式零树小波编码完成压缩.数据的二维表示使嵌入式零树小波编码得以直接应用，无需改变算法来适应原一维数据.仿真实验表明，此方法具有压缩率高、速度快和特征不变的特点.压缩时采用7级量化，既节省了67.5%的数据存储空间，又不影响故障数据的特征.
根据固体颗粒碰撞壁面产生不同频段声信号的机理，结合小波分解及R/S分析手段，获得了代表固体颗粒运动的声信号特征频段，并建立了环管反应器中浆液质量浓度的声发射预测模型.在环管反应器中，以水-玻璃珠体系为研究对象，分别考察了在流速为5～8 m/s的条件下特征频段能量与浆液质量浓度的关系.发现在流动稳定的情况下，将声发射信号在0～100 kHz做二阶Daubechies 9尺度小波分解并结合R/S分析，得到代表固体颗粒运动的特征频段，特征频段下的声发射信号能量和流体速度的3次方之比与浆液质量浓度之间存在线性关系.浆液质量浓度的模型计算值与实测值之间的平均相对误差为11.8%，表明声发射技术能快速、准确、非插入地实现环管反应器中浆液质量浓度的在线测量.
采用离子交换法制备了负载在4A分子筛上的银催化剂主体，在此基础上考察了磷、锌、钾、铜、钡、锆等助催化剂及反应条件对丙二醇选择性氧化制备丙酮醛催化剂性能的影响.结果显示，Ag-P/4A分子筛催化剂具有较好的活性和选择性，当反应温度为300 ℃、空速为6 000 h-1、n(O2)∶n(丙二醇)=1.7∶1.0、w(丙二醇)=70%时，丙二醇的转化率为90.4%，丙酮醛的选择性为44.6%.
以廉价的松香胺为原料，分离提纯得到纯度为98.8%、旋光纯度为100%的拆分试剂脱氢枞胺（Am1），研究了以脱氢枞胺拆分6-氟-3,4-二氢-2H-1-苯并吡喃-2-甲酸的外消旋体((±)-A)的工艺.当n(Am1)∶n((±)-A)＝1∶1时，形成非对映体酰胺；分别依次选择乙醇、甲醇为溶剂，分步结晶得到纯非对映异构体酰胺，产率分别为30%、29%，总收率为59%；酰胺分别在m（酰胺）：m（乙酸）：m（浓盐酸）＝0.15∶2.00∶1.00，回流40 h的条件下，水解得到该酸的左右旋体，拆分总收率为32%，旋光纯度大于97%. 给出了酰胺的光谱及物理性质并初步研究了其消旋化，非对映异构体酰胺在KOH催化下、在乙二醇中回流可水解得到完全消旋化的(±)-A，并借此对拆分母液进行回收，(±)-A的回收率为52%.
以正丁烷(n-C4H10)和正己烷(n-C6H14)作为目标挥发性有机化合物(VOCs)，考察供给电压和背景气氛对降解率和降解产物的影响，探索滑动弧放电降解直链烃过程的降解机理.结果表明，通过增大供给电压提高高能电子密度，可以促进正丁烷和正己烷的降解；正丁烷和正己烷在氮气气氛中的主要的降解产物为CH4、C2H2等C1～C4小分子碳氢化合物，而在空气气氛中的主要降解产物为CO2、CO、H2O和NO2等无机小分子化合物；氧化性粒子在降解过程中起关键作用，背景气体氧气体积分数的提高可以促进正丁烷和正己烷的降解；随着氧气体积分数的增大，CO2、CO和NO2生成量增大，同时也会促进CO向CO2转化.
根据美国材料试验学会（ASTM）E681-01标准建立了爆炸极限实验装置，对实验原理及爆炸极限影响因素进行了分析.HFC-161/125/32的物性与HCFC-22相似，且环境性能良好，其臭氧消耗潜能（ODP）值为零，全球变暖潜能（GWP）值小于HCFC-22，可作为HCFC-22的替代制冷剂直接使用.测试了不同体积比的二元混合工质HFC-125/161和HFC-125/32的爆炸极限，并给出了作为HCFC-22替代制冷剂的三元混合物HFC-161/125/32的临界爆炸曲线图. 结果表明, 爆炸极限对保证可燃性制冷剂在生产和使用过程中的安全性有重要的作用.
在忽略流体黏性和附加质量，以及尾迹捕获效应的前提下，给出了一个将翅膀转动效应考虑在内的昆虫翅膀气动力估算模型.该模型将翅膀转动产生的线速度合成到拍动线速度上，利用Dickinson 给出的升力和推力系数得到该点的气动力，对整个翅膀的气动力进行积分获得整个翅膀的气动力.采用Dickinson组的实验参数，分别进行了考虑转动效应和不考虑转动效应的仿真，并与Dickinson组的实验结果进行了比较.结果表明，考虑转动效应的模型在拍动末期产生的气动力明显高于无转动效应的模型，在时间和幅值上都与实验结果吻合得更好.
针对国家天文台研制的空间太阳望远镜上的光学摆镜在螺栓装夹预应力作用下引起的变形问题，利用Zernike多项式与光学镜面畸变的对应关系，引入弹性地基计算方法建立平板变形微分方程. 运用Moore-Penrose广义逆矩阵法, 求解出置于弹性平台上的摆镜在外载荷作用下产生的所有可能变形. 根据弹性力学最小势能原理引入变分法得到外力作用下的真实变形,直接得到Seidel像差系数.将该算法应用于一个带有3个支臂的摆镜模型，计算结果仅比用接触非线性有限元法的结果小10.7%，证明了该算法有效可行.
