为了改善传统GSM（global system for mobile communication）系统的性能，将基于正交
频分复用的单频网技术应用到GSM系统中，提出了一种单频蜂窝网结构。在下行链路中，相邻三个基站以
宏分集的方式构成单频蜂窝，向移动台广播下行数据；在上行链路中，采用选择性分集的接收方式，由接
收条件最好的基站接收上行数据。仿真结果表明，这种新型网络结构减少了移动过程中的切换次数，降低
了呼叫阻塞概率和掉话概率，提高了系统容量。

通过分析8PSK调制方式的载波恢复、定时恢复算法，提出了一种适用于新一代数字卫星电视
标准DVB-S2的全数字解调算法，改进了相位频率检测（PFD）算法以适合于8PSK解调。载波恢复采用频率
检测（FD）和相位频率检测相结合的结构，跟踪范围超过1倍符号率。采用Gardner TED算法进行定时恢复
。通过分析及计算机定点仿真，确定了解调系统中各环路的最优参数，并给出在AWGN信道条件下的误符号
率曲线。仿真结果表明，提出的解调结构性能接近于理论值，且在该解调系统中所采用的算法均易于硬件
实现。

提出了一种可用于正交频分复用（OFDM）软件接收机的全数字化内插同步环路。基于前导字
进行粗同步估计，并采用数字控制振荡器（NCO）控制的环路对残留符号定时误差和采样频率偏差进行跟
踪补偿，以获得精确符号同步。环路设计采用双环结构分别对NCO相位和频率控制字进行跟踪，而误差提
取基于OFDM符号中的导频来实现。针对提出的算法结构进行了计算机仿真，结果证明该方法有效。

针对英特网的一些接入场合，特别是有服务质量（QoS）要求的场合，对共享一条物理链路
的多个逻辑链路的分组流量进行整形。引用分级链路共享树概念，对应每个类设置一个令牌桶，使得在实
现分级链路共享的同时可以对任意一个类的业务流进行整形，限制其速率和突发。对于带宽不需要限制的
类，改进基于令牌桶的调度算法，使这些类具有借用空余带宽的能力，以便提高带宽利用率。理论分析和
仿真结果表明，该流量整形器通过依权重公平分享令牌途径，保证每个类的基本带宽服务并可以依权重公
平分享空余带宽，从而实现高效的分级链路共享功能。

为了缓解TCP拥塞控制机制对于往返时间（RTT）较小流的偏向问题，现有方法在网络拥塞程
度严重时由于对RTT较大流的过分保护而不能有效地工作。为了解决这一问题，通过引进自适应的思想并
结合主动队列机制BLUE提出了改进方法。根据网络的拥塞状况动态调整对RTT较大流的保护程度，随着网
络拥塞程度的增大逐渐减小对RTT较大流的保护程度。仿真试验表明，在任何拥塞程度情况下，所提出的
机制均能有效地保障TCP流的带宽公平性。

针对提花织物图像在噪声环境下修补精确度低的问题，提出了一种基于Mumford-Shah（MS）
模型的修补算法。为了改善不连续点集沿光滑轮廓演化的能力对修补效果的影响，对MS分割模型进行了改
进，增加了其对不连续边缘形成过程的光滑连接约束。提出了MS修补模型的极小化问题，确定了MS修补模
型的Γ-收敛泛函序列，给出了泛函序列元的梯度流方程，并采用有限差分逼近来实现该方程的数值求解
。算法对于待修补破损区域的拓扑形状没有限制。对含噪提花织物图像的修补实验结果验证了该算法的有
效性。

提出了一种计算机自动准确识别流型的新方法。该方法利用高速电荷耦合器件（CCD）获取
管道内气液两相流的流动图像，经过图像处理后，提取二值化图像中气泡的面积、宽度、高度和中心坐标
，结合模糊推理方法对流动图像进行流型识别。实验结果表明，该方法能够自动有效地识别水平管道内的
多种基本流型，识别准确率分别为：气泡流93.3％，塞状流85.3％，分层流97.3％，弹状流98.6％，雾环
状流92.7％，识别图像速度约为22帧/s.

为了提高从图像中检测椭圆的效率和精度，利用椭圆中心平分经过中心的弦的性质，提出了
一种基于弦中点Hough变换（CMHT）的椭圆检测方法。引入内切椭圆的概念，基于椭圆上所有点的内切椭
圆必经过椭圆中心的事实，对图像中边缘像素点的有效分布进行了分析。通过黑白边缘图像的提取，建立
二维数组累加器，依照像素点分布扫描边缘图像，累加器计数，最后进行椭圆位置和参数的计算。该算法
与标准Hough变换（SHT）和三点随机Hough变换（RHT-3） 相比，具有更高的执行速度和检测精度，同时
对于颗粒噪声具有较强的抵抗能力。

为了对数字字符和字母字符进行有效识别，提出了一种利用二值字符图像投影的特征参数构
造字符特征矢量的方法，对这些特征矢量进行归一化处理并作为支持向量机的训练集。采用支持向量机和
多层感知器网络对字符的特征矢量进行训练，分别构造出26个字母分类器、10个数字分类器以及36个字母
-数字综合分类器。通过对字符的分类识别测试，字符识别的准确率平均为96.5％，识别速度平均为20.5 
ms/字符，结果表明了支持向量机在字符识别应用中的有效性。

利用最小二乘支持向量机良好的分类和函数估计能力，提出了一种新的模糊时序分析方法。该方法包括两部分：在模糊时序处理部分通过建立启发式规则、模糊变量、论域、模糊集合和隶属度函数，完成历史数据的模糊化；最小二乘支持向量机处理部分替代传统的模糊关系计算，对模糊化的历史数据进行分析，然后去模糊化得到最后的预测结果。与多种传统模糊时序分析方法的对比试验表明，该方法充分利用了支持向量机较好的推广性能等优点，具有更高的精度和较好的泛化效果。

针对蚁群优化（ACO）只适用于离散问题的局限性，提出了连续蚁群优化算法（CACO）,保留
了连续问题可行解的原有形式，并融入演化算法（EA）的种群与操作功能。CACO将蚁群分工为全局和局部
蚂蚁，分别引领个体执行全局探索式搜优与局部挖掘式搜优，并释放信息素，由个体承载，实现信息共享
，形成相互激励的正反馈机制，加速搜优进程。实例测试表明，CACO适用于连续问题，全局寻优性能良好
，尤其对复杂的高维问题，更能反映其相对优势。最后讨论了局部寻优方法、全局蚂蚁配比、挥发因子和
种群规模等因素对CACO寻优性能的影响。

基于快速傅里叶变换（FFT）和数值积分理论，提出了一种应用于振型叠加法的龙贝格快速
傅里叶变换（R-FFT）积分算法。将单自由度二阶微分方程的Duhamel积分的求解转换为一系列快速卷积项
和梯形积分修正项的加权叠加，充分利用了系统脉冲响应和激励的整个时间序列的信息。R-FFT借助于成
熟的FFT方法实现快速计算，并利用不同阶次的龙贝格积分格式改善收敛精度。数值算例表明该算法具有
快速、精度高、适应性强的特点。

为了满足交流伺服系统高精度、快响应的要求，结合免疫遗传算法寻优速度快和模糊神经网
络控制不依赖于控制对象的优点，设计了一种基于免疫遗传算法优化的模糊神经网络控制的交流伺服系统
。采用免疫遗传算法优化模糊神经网络控制器中隶属函数的平均值、标准偏差以及隶属函数层与规划层的
连接权值。实验和仿真结果验证了该控制策略的可行性。该方法对于系统调节和设定值跟踪均具有很好的
控制效果，而且具有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性，使交流伺服系统具有良好的动、静态性能。

在基于电容式电压互感器（CVT）的电力系统电压测量中CVT二次侧的带负载能力弱，导致在
大负载时测量不准确。为了解决这一问题，提出一种应用于电压互感器二次测的基于数字信号处理器（
DSP）的数字化高精度信号放大系统。采用数字化逆变器来实现电力系统正弦电压信号功率的放大，利用
DSP的高速处理能力，实现了逆变系统的高性能和高精度。数字化逆变器的控制采用TMS320F240芯片来实
现，在其软件中采用了用于电流预估计的PI控制算法和电压电流的双环控制。实验给出了输入电压信号和
输出放大后电压的比较波形，结果证明了该方法的正确性。

为了克服传统反馈线性化控制对模型精确化要求的缺点，提出了一种基于灰色理论的不确定
预测器。设计的灰色反馈线性化控制系统可以实现间接磁场定向感应伺服电机来跟踪速度给定。不确定预
测器可以在线调整感应伺服电机的不确定因素来适合反馈线性化控制法则。仿真结果表明，该控制方法对
感应电机具有很好的跟踪性能和鲁棒性。

提出了融合产品静态特性信息和动态演变信息的集成化产品模型框架，该框架支持数据集成和设计过程集成。静态特性信息中的产品核心信息和领域公共信息封装在主模型中，包含领域相关信息的领域模型是外层衍生模型，通过对主模型进行信息抽取和补充来快速建立；动态演变信息记录领域模型的创建历史链，使一次生成的中间模型尽可能地为其他领域共享，从而显著提高模型的可重用性。讨论了主模型表达、从CAD模型抽取主模型、从主模型抽取领域模型等关键技术。在此基础上，开发了一个集成化产品建模原型系统SCC-ProModeling，可以有效提高领域模型的重构速度。该系统在中国航天“型号工程”中得到了初步应用。

以超磁致伸缩执行器作为声纳安装平台有源隔振系统的主动控制器，研究了系统的流-固耦
合动力学特性。分析了声纳安装平台有源隔振系统对于船舷侧振动的响应，分别以位移、速度和加速度作
为反馈变量对隔振系统进行反馈控制，分析其主动隔振控制效果。结果表明，在声纳安装平台两级有源隔
振系统中，以声纳安装平板加速度作为反馈变量的综合隔振性能最好，并且随着反馈增益的增大，隔振效
果明显增强，有效隔振频段范围扩大。

基于激光三角测量原理，提出了非接触式检测内外螺纹各参数的工作原理和实现方法。设计
制造了由轴向位移测量模块、横向位移测量模块以及上位机数据处理、控制、评价模块组成的检测系统，
并给出了检测螺纹各主要参数的算法。利用激光测量头检测螺纹轮廓在横截面上的尺寸，结合由光栅测得
的精密平台的轴向位移量和螺纹合格的判断标准完成螺纹轮廓曲线的检测和评价。该测量装置的检测分辨
率可达1.5 μm，能满足绝大多数的螺纹表面检测要求。此测量方法能避免接触式测量方式引起的变形问
题，实时控制螺纹加工质量，提高检测精度和检测效率。

研究了往复式多孔介质燃烧器在热态试验条件下的温度分布，分析了当量比、空截面流速、
切换半周期对多孔介质中温度分布的影响，以及切换半周期对燃烧器出口温度的影响。随着系统周期性地
运行，多孔介质中的温度呈动态周期性变化。在当量比为0.3～1.4时，随着当量比的增大，多孔介质中的
温度先上升后下降。在切换周期和当量比一定时，随着空截面流速的增大，多孔介质中的温度随之升高；
在当量比和燃气质量流量保持不变时，随着切换半周期的增大，多孔介质中的温度先升高后降低，最后基
本保持不变，而燃烧器出口温度随切换半周期的增大而升高。与单个多孔介质燃烧相比，往复式多孔介质
中的温度整体分布较均匀。

考虑固态和液态排渣锅炉对煤灰熔点的不同要求，采用广义回归神经网络建立了煤灰软化温
度模型。神经网络的输入变量为7个，即煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、Na2O & K2O的质
量分数。以煤灰软化温度作为目标函数，采用遗传算法寻优计算获得当煤灰软化温度最高和最低时煤灰中
氧化物的组成。广义回归神经网络仅需30个训练样本，最大和平均相对误差分别为21.8%和1.55%。优化结
果表明，掺烧高钙煤或者向燃煤中添加石灰石等富含Ca的原料可以降低煤灰熔点；而增加Al2O3的质量分
数可以提高煤灰熔点。

建立测试实验台测试了分离型、混合型和内套管型半开式热管的壁温和热流密度。在相同工
况下，比较分析了三种类型半开式热管凝结段和沸腾段的换热系数，以及三种热管综合传热性能的差异。
混合型和分离型半开式热管凝结段的壁温和换热系数沿管长变化较大，内套管型半开式热管的变化较为均
匀；三种热管沸腾段的沸腾工况及传热性能基本相同，但工作极限存在较大的差别；三种热管的综合传热
性能十分接近。

针对一种新型立式废轮胎裂解塔，建立了塔内橡胶小块沿盘面运动的传热传质模型，并给出
了塔内关键性能参数如料环高度、盘面积料及停留时间的计算公式。应用颗粒传热扩散理论及橡胶裂解动
力学方程，给出了裂解塔内每道料环的出料温度及橡胶裂解率的迭代计算公式，并从理论上给出了裂解塔
的最大处理量。应用该模型对一台中试装置进行了理论计算，计算结果与实验结果吻合较好。

为实现钢筋混凝土柱的高效精确分析，建立了基于纤维积分法的可用于任意截面双向偏压钢
筋混凝土柱材料和几何非线性分析的有限元模型。基于混凝土和钢筋的非线性应力-应变关系，引入
Rodriguez截面分析模型，按边界顶点把混凝土截面划分成若干个梯形单元，通过对纤维直接积分导出截
面切线刚度矩阵，并基于空间非线性杆单元理论建立标准有限元公式。利用该分析模型对双向偏心受压钢
筋混凝土试验柱进行极限承载力分析计算，结果表明所提出的有限元模型具有较高的计算精度；通过采用
纤维积分法来替代传统的截面分块或分条法，显著提高了计算效率。

结合广州航空邮件处理中心风洞试验研究了开孔大跨屋盖结构的内部风效应。分析了风致平
均内压和脉动内压的特性及产生机理，给出了估算平均内压和脉动内压的理论方法，并对典型工况的平均
内压进行了验算，试验结果与理论吻合较好。采用有限元时程分析方法对大跨网架进行了动力计算，探讨
了墙面开孔对屋盖风振响应的影响。结果表明，墙面开孔会大幅增加屋盖的静动力风荷载，以风压指标的
增幅来考虑开孔效应更具现实意义。

探讨了生物降解在封场后填埋场沉降中的作用，揭示了填埋体组成及颗粒密度对填埋场沉降
的影响。提出了填埋场的最终降解沉降率取决于降解速率与填埋时间的乘积以及填埋体的可降解有机质的
体积分数，修正了填埋场封场后的沉降分析模型。提出了“限制拟合”的概念，改进了拟合填埋场沉降曲
线的方法，并利用沉降观测曲线进一步修正预测结果。利用提出的模型拟合了7个填埋场的13条沉降曲线
，结果表明该模型能够较好地估算填埋场的封场后沉降。

岩土材料的力学试验表明在应变空间中Iliushin塑性公设不适用于岩土材料，为了克服这一
理论缺陷，依照Caratheodory定理，建构了应变空间的广义塑性公设。根据广义塑性公设，证明了塑性余
位势函数在应变空间塑性区的存在性。研究表明，塑性余位势函数的物理含义是超余功增量为零面；
Iliushin塑性公设存在的条件是塑性余位势函数正定且可逆；在应变空间塑性区必须采用分部塑性应力而
不能采用总塑性应变来建构屈服面方程和塑性余位势函数，否则与热力学第二定理相矛盾。最后给出了考
虑塑性应力相互耦合的应变空间弹塑性模量的普遍表达式。

结合某实际工程的现场实验，通过建立精细有限元模型对现浇预应力空心板梁楼盖体系进行
了分析。按静力等效原理着重讨论了预应力梁支座截面和跨中截面有效翼缘宽度的合理取值，同时分别对
楼板在不同工况下荷载的双向传递进行了研究。试验结果表明，预应力梁的有效翼缘宽度与结构受力的类
型密切相关，在预应力等效轴向力作用下的有效翼缘宽度比在预应力等效横向力和等效集中弯矩作用下的
有效翼缘宽度大得多；板中预应力的作用会明显改变楼面荷载的双向传递规律。为便于实际应用，还定义
了表征双向板荷载分配的参数。

通过风洞试验来确定复杂体型或有干扰时高层建筑的风荷载，为了使试验结果直接为结构设
计软件所用，将风压沿截面进行积分求出沿柱网方向的合力，然后反算为沿柱网方向的整体体型系数。通
过分析某D形高层建筑的风荷载，发现风压沿高度变化不大，整体体型系数沿高度递减；分析弧面体型的
影响，发现基于矩形截面的整体体型系数取值不一定适用于复杂体型。双塔时高层建筑的风压分布更加复
杂，整体体型系数的最大值比单体时大，必须考虑附近建筑物的气动干扰。

基于Kelvin黏弹性地基模型，研究了半透水边界饱和成层黏弹性地基在循环荷载作用下的一
维固结问题。利用Laplace变换，得到了问题在变换域内的通解。通过数值Laplace逆变换，获得了黏弹性
成层饱水地基在变荷载下的有效应力及固结曲线图。结果表明，在变荷载下黏弹性地基的固结速率慢于弹
性地基，其有效应力呈振荡增长；地基的上部垫层和下卧土层的透水性能对固结速率具有较大的影响。

将用三角形描述的空间膜片映射到初始二维膜片上，并使初始二维膜片与被展空间膜片在参
数域与空间域具有相同的拓扑结构。描述空间膜片的三角形与描述平面膜片的三角形的边长存在差异，采
用单元节点力代替此差异，节点质量由节点周围的膜单元面积确定，得到了描述系统运动的拉格朗日方程
。在求解方程时，每个时间段迭代初始速度置为零，计算过程中节点匀速运动，从而有效地避免了振幅过
大和发散问题，收敛速度明显加快。平面膜片的局部精度通过弹簧弹性变形系数予以控制，能够满足膜片
边界要求。该曲面展开方法具有精度高、计算速度快和易收敛的特点。

采用低温常压化学气相沉积（APCVD）的方法在铝基底上制备硅氧化物陶瓷膜层。采用XPS、
XRD、HRTEM、UV-VAS和NIRS等技术分析膜层的成分、结构组织和形貌特征，并测试了膜层的光学吸收性能
。研究结果表明，SiOx中的硅氧原子比为1∶1.60～1∶1.75，硅氧化物陶瓷膜层大部分为非晶态组织，包
含少量局部有序区域。SiOx陶瓷膜层沉积在铝基上后具有很高的紫外可见光吸收率和较高的近红外光吸收
率，产生机制是硅氧化物陶瓷膜层中氧空位存在局域电子态，电子吸收能量产生能级跃迁。

研究了化学晶粒细化对半固态亚共晶Al-7%Si合金流变行为的影响，添加细化剂为K2TiF6、
K2TiF6+石墨、K2TiF6 + Ti以及Al5TiB，采用Couette同轴圆筒式黏度计测量合金的表观黏度变化，并观
测在不同固相质量分数下试样的微观组织。实验结果表明，化学细化法可有效细化晶粒，明显改善半固态
Al-7%Si合金的流变性能，大大降低其表观黏度；Al5TiB细化效果最明显，K2TiF6 和石墨或Ti的组合较单
一的K2TiF6细化效果显著。

复合添加Cu和Gd以提高烧结Nd(DyAl)FeB磁体的热稳定性和磁性能。Nd(DyAl)FeBGd磁体的可
逆温度系数随Gd质量分数的增大而线性降低，热稳定性得到提高，但Gd的加入同时导致磁体剩磁和最大磁
能积的下降。Nd(DyAl)FeBGd磁体的剩磁和最大磁能积均随Cu加入量的增加而增大，在Cu质量分数为0.2％
时达到最大值，随后Cu的加入将导致剩磁和最大磁能积下降。Nd(DyAl)FeBGd磁体的矫顽力随Cu质量分数
的增大而增大，Cu的加入提高了磁体的烧结密度。通过组织成分分析发现，Cu主要分布在磁体主相边界，
显著细化了主相晶粒。通过添加Cu和Gd可获得热稳定性高和磁性能优良的NdFeB磁体。

采用分块耦合方法结合任意拉格朗日欧拉法数值求解非定常二维不可压缩NS方程和Poisson
方程，分析了下游圆柱涡致振动的涡脱落模态以及升阻力特性。圆柱振荡频率比值为0.30～1.49。分析了
各种模态之间相互转化的跃迁点、升力与振幅间相位和模态间转化的关系，以及初始涡量形成的差异与模
态间转化的关系，研究了当涡脱落向下游移动时的演化和重组现象。研究发现，涡的横向和流向间距以及
涡街的大小随频率比的变化而变化；存在3种典型的涡脱落模态，即2P、2S 和 P+S模态，各种模态之间相
互竞争从而促进了流体与结构间相互作用的发展。

依据非线性双稳态系统的性质，提出了系统参数调节应满足的条件。给出了当输入信号为等
概率的四进制脉冲幅值调制（PAM）时，系统输出理论渐近误码率计算公式。为使误码率最小，根据系统
输入输出的非线性关系，给出了输入信号幅值的选取方法。数字仿真实验证实，参数调节随机共振系统可
以有效传输四进制PAM信号。对系统输出非稳态概率密度的表达式的研究可以使理论分析结果更符合实际
情况。

应用分子动力学方法模拟了金属镍单晶纳米丝在无热激活状态下的轴向拉伸变形过程，得出
纳米尺度下单晶镍丝的应力-应变演化关系、能量和原子构型变化以及损伤初始化与扩展过程。通过与宏
观拉伸过程的比较，模拟结果表明表面原子使纳米丝在无外荷载作用时存在系统初始应力，自由表面张力
的作用使纳米丝横截面上存在与轴向应力变化趋势一致的正交等值应力，自由表面发射位错和滑移并形成
堆垛层错和原子台阶导致纳米丝变形；表面原子偏离理想位置形成的空穴和孔洞及其连接是纳米丝损伤破
坏过程的几何特征。模拟获得镍单晶纳米丝的断裂强度为22.96 GPa。

建立了基于二维点阵屏旋转的体显示系统，在三维空间内预设位置上产生的体像素均来源于
快速旋转和瞬时发光的点阵像素，利用人眼的视觉暂留效应得到三维图像。当逐行或逐列地扫描点阵屏时
，点阵像素在扫描时序上的不同步和屏幕的旋转运动将导致在不同扫描瞬间产生的体像素不在同一空间方
位上，因而虽然所有的点阵像素总是处于屏幕所在的物理平面内，但在一次完整扫描后由之产生的瞬态体
像素将不再处于同一个二维平面内。建立以高速发光二极管为点阵像素的体显示系统，实验结果表明，在
高速扫描情况下，体像素的实际方位与预设方位的偏差可以忽略，系统能够较好地再现三维模型，并且可
以任意选择视点直接观看。

为了准确获得超高压汞灯配光曲线数据，通过分析光源尺寸以及光源与探测器距离对测量结
果的影响，利用计算机接口技术和光电转换技术构建一套自动测量装置对超高压汞灯的配光曲线进行自动
测量。利用程序延时以及软件滤波消除超高压汞灯驱动电流、电压、测量装置机械振动对测量结果的影响
，从而提高了测量数据的准确性和稳定性。装置测量所得数据不仅可以满足投影系统仿真对配光曲线精度
的要求，而且可以为超高压汞灯的泡壁和电极设计提供参考。