针对绿色零等待作业车间调度问题,本文提出一种基于分布估计算法(Estimation of Distribution Algorithm,EDA)的多目标优化算法,用于最小化最大完工时间和总能量消耗.采用双种群增加种群的多样性,并加入启发式操作NEH(Nawaz-Enscore-Ham,NEH)来提高初始解的质量.设计自适应学习速率来控制优良解信息在整个算法搜索过程中的引导作用.结合零等待作业车间调度问题的结构性质与解码方式,提出基于前端省略的快速评价方法,同时利用Insert操作构建两种局部搜索策略,进而加强算法的搜索效率和深度.通过仿真实验和算法对比验证所提算法的有效性.
针对水声传感器网络中移动定位算法的误差和鲁棒性问题,提出两种蒙特卡罗移动定位算法:CRMCL(Circular Ring Monte Carlo Localization)和PRMCL(Particle Swarm Optimization for Circular Ring Monte Carlo Localization).CRMCL利用1跳锚节点构建圆形采样区域和圆环过滤器.通过定义样本密度得到合理的样本数,论证圆环参数与过滤区域面积的关系.通过仿真实验得到合理的圆环参数,并以此构建高效的过滤器,降低定位误差.PRMCL使用粒子群算法优化CRMCL过滤后的样本,降低了无效样本的数目,增强了算法的鲁棒性.仿真表明,在不需要额外硬件的情况下,CRMCL和PRMCL比蒙特卡罗及其改进算法误差小、鲁棒性强.
在大规模机器类通信(Machine Type Communication,MTC)中,当短时间内大量的设备涌入LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)网络,同时发起随机接入的时候就会造成严重的网络拥塞,需要采取合适的措施对拥塞加以控制.为此,本文提出了一种基于滑动窗口的拥塞控制方案,通过窗口的大小控制同时发起接入尝试的设备数量,降低设备间的碰撞概率,能够有效提高系统接入成功率,缓解网络拥塞.本文在不同负载场景中,将提出的方案与静态ACB(Access Class Barring)策略、动态ACB策略的接入性能进行了比较.仿真结果表明,本文所提出的方案能够实现接近100%的接入成功率,同时进一步降低平均接入时延与系统总体服务时长.
针对微分局部均值分解(Differential Local Mean Decomposition,DLMD)不能自适应判断微分次数的问题,提出一种改进DLMD和Teager能量算子(Teager-Kaiser Energy Operator,TKEO)解调的滚动轴承故障特征提取方法.首先,构建中点-局部均值距离与绝对偏度之和的DLMD微分次数判定指标,将信号分解为若干个乘积函数(Product Function,PF)分量;其次,计算敏感因子筛选有效PF分量并重构;最后,计算TKEO谱,提取滚动轴承的故障特征.实验对比分析表明,所提方法能自适应判断DLMD的微分次数,并有效提取滚动轴承故障特征.
针对现有商用Wi-Fi接入点(Access Point,AP)天线的个数限制了基于多天线到达角(Angle of Arrival,AoA)高精度定位的问题,本文提出了一种基于Wi-Fi的室内实时角度定位算法.提出了基于Wi-Fi系统的角度估计算法,能够在天线数量以及快拍数少的情况下快速地估计直视(Line of Sight,LoS)路径的到达角,保证定位的实时性;利用IEEE 802.11 Saleh-Valenzuela(S-V)信道模型分析了多径信号对直达信号能量谱峰的影响;为了提高定位精度提出了基于天线选择的多AP联合定位算法;为了验证系统的有效性搭建了实时定位演示系统.本文通过实际测试验证了所提算法可以达到67% 1.2m的定位精度,定位时延在0.5s以内.