摘要：物理不可克隆函数(PUF)因其特有的唯一性和不可克隆性,在诸多硬件安全领域有广泛应用前景.针对仲裁器PUF和环形振荡器PUF硬件资源消耗大的弱点,在毛刺PUF设计架构基础上,充分利用FPGA中双路选择器转换时延和片(Slice)间配置开关矩阵特性,提出一种高资源利用率的毛刺PUF电路设计方法.根据可编程逻辑块(CLB)所含的不同类型Slice分别设计相应的布局布线方案,通过改变双路选择器的输入状态和调整开关矩阵中路径分配的策略控制到达双路选择器的时延差,确保产生的"毛刺"信号具有PUF特性.该方法不仅将单位CLB输出响应最高提升至2比特,还可以做到芯片Slice资源100%利用率.实验结果表明,利用Xilinx公司Virtex-5芯片实现128比特输出,在保持原有的较高唯一性(49.61%)的前提下,错误率降至2.51%;较原有毛刺PUF设计在稳定性、芯片兼容性和硬件资源使用率方面都有显著提升.

摘要：分析了传统矿井生产技术经营决策模拟系统 ( SIMBERG) ,讨论了该系统从为教学服务拓展为向矿井服务中所存在的问题 ,并针对这些问题并开发了一个平台 .该平台能真实地描述矿井工程图 ,可以为矿井井巷设计、生产、管理服务 ,能方便地与矿井的经营管理数据库系统交互 .该平台是 SIMBERG走向矿井应用的基础 。

摘要：针对目前尚无一种通用的方法对模块形态与模块化机器人的性能关系进行分析研究,以EMERGE模块形态为目标对象,基于进化设计的思想,提出一种模块形态的评估方法。首先,依据模块可用的连接面数量及其相对位置对模块形态进行分类分析。然后采用结构化的进化设计策略,以平面的移动任务为算例,在机器人仿真平台中分别对由不同种类形态的模块组建的机器人进化,得到每种模块形态下性能最优的机器人,并比较各自的性能。最后,对不同种类的最优性能的仿真机器人进行实体机器人验证。结果表明该评估方法可有效提高设计高性能模块化机器人的效率,仿真和实体机器人试验验证了方法的有效性。

摘要：提出了散列树形搜索反碰撞算法，阐述了算法遵循的三原则，设计了算法的详细流程。建立了标签识别效率的评价模型，证明了该算法的系统识别效率期望值在36．8％～1之间，优于EDFSA算法。仿真验证表明：在识别大量标签时，该算法的标签识别时间小于EDFSA算法。另外，该算法不需要阅读器检测数据碰撞比特位的准确位置，较基于位的二叉树搜索算法更灵活。该算法在识别效率方面有所提高，在自动识别领域有较好的应用前案。

摘要：针对航空图像背景复杂、目标分布密集、尺度差异大等特点,提出一种新的航空图像检测网络,称为混合注意力网络(hybrid attention network,HA-Net)。在主干网络中设计同时兼顾局部注意力和全局注意力的Transformer结构,利用注意力消除背景噪音,使密集目标边界更加清晰,提升密集目标特征提取能力;在特征融合前,提出使用连续平均池化和最大池化的空间金字塔池化模块来丰富图像特征信息,增强不同尺度目标的表示能力;在特征融合时设计特征重构模块重新调整特征金字塔的特征信息,此模块混合了跨尺度空间注意力和非局部通道注意力,可以减少不必要信息的干扰,提升多尺度目标的检出率。在DOTA航空数据集上对HA-Net进行评估,在单尺度和多尺度测试上评估指标mAP分别达到77.04%和78.28%,较基准网络,mAP分别提升了2.38个百分点和3.62个百分点。在HRSC2016数据集上mAP达到89.95%。实验结果的提升证明了HA-Net在航空图像目标检测中的有效性。

摘要：根据煤矿用电设备的特点,给出了煤矿电网供用电设备的谐波等值电路模型,结合一个实例讨论了煤矿供电系统谐波分析模型的建立和抑制矿井提升机变流器谐波的无源型滤波器设计方法,研制了谐波分析和滤波器设计程序,实际应用效果和测试数据表明所建立的系统分析模型和滤波器设计方法正确、有效.

摘要：目标跟踪是一项有挑战性的计算机视觉任务,在智能交通、人机交互、视频监控等领域有重要作用。目前已经出现诸多性能优越的跟踪算法,但是在煤矿场景下实现良好的跟踪效果,依旧存在较大困难,主要面临遮挡严重、背景干扰较多、井下人员较多、数据集样本数量少、缺乏统一标注等挑战,严重影响目标跟踪的效果。针对煤矿场景下,矿井视频数据集不完善、图像质量差以及缺乏统一标注等问题,设计了一种无监督的方法训练目标跟踪模型,将相关滤波和孪生网络相结合,融合二者在目标跟踪任务的优势,构建轻量级端到端的目标跟踪网络模型,采用目标前向跟踪、多帧后向验证方法完成无监督模型的目标跟踪过程。模型的主干网络使用轻量级AlexNet神经网络,解决了煤矿环境下移动平台存储和计算资源有限的问题。根据矿井环境下存在遮挡严重、背景干扰较多、密集目标排列紧密复杂等问题,提出了使用注意力机制提取视频图像中目标重要性信息的方法。在模型的主干网络结构中添加通道注意力机制和空间注意力机制,将重点关注的目标从诸多背景信息中提取出来,通过处理重要信息进而更好地完成跟踪当前目标的任务。将改进后基于注意力机制的无监督矿井人员跟踪模型与ECO,Staple,DSST,SiamFc,SiamRPN模型的平均覆盖率和平均中心位置误差进行对比,发现所提出的目标跟踪模型适用于煤矿复杂环境的人员跟踪问题,具有较好的目标跟踪效果。

摘要：若煤矿瓦斯监测WSNs(Wireless Sensor Networks)系统的功能设计忽略了被监测实体的交互行为,会造成WSNs本身可靠而被监测实体的安全不满足情况,这在生产安全中是非常危险的。为检验WSNs监测系统功能设计的可靠性和可用性,利用时间自动机模型检验方法建立WSNs监测系统模型,检验WSNs系统的可靠性。然后,根据传感器与环境实体间的交互关系,分析煤矿中多个实体的并发行为,提出了监测WSNs与被监测实体交互并发行为的时间自动机模型和可用性性质描述的建立方法,从监测功能设计角度,将被监测实体的安全并入WSNs监测生产安全的功能性质,然后用模型检验方法进行机器检验,保障了监测系统的可用性。对含有并发结构的实体模型,利用分支行为等价构建并发时间自动机模型,再利用实体间的并发分支汇聚行为互模拟的方法,进行了并发行为模型的状态约减,并通过互模拟等价证明了该方法的正确性。状态约减前后的实验对比表明该方法提高了检验效率。最后,对现行巷道中瓦斯传感器的部署标准,利用该方法对其中的实际部署方案进行建模并检验,在模型中考虑实体的并发行为,发现在并发事件发生时,其中一个含支巷的瓦斯部署模型存在一个潜在的瓦斯泄露漏检问题。利用实体建模的模型检验方法需要建立自动建模机制,以提高该方法的实用性。

摘要：信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)自给出以来就备受关注。一个CPS系统设计的好坏关键取决于其设计前期的系统模型的创建。如何对一个CPS系统进行全方位、健壮性、安全性的建模是国内外研究的焦点和难点。在前人的基础之上,把CPS系统分为物理实体、计算实体和控制实体,给出了一种CPS系统计算实体的建模方法:基于动态行为建模的UML建模方法 DBM UML(Dynamic behavior modeling-UML),对整个系统的结构进行详细的分析,将其对应的状态机抽象出来,先通过状态机的动态行为建模对系统进行模型化,再通过UML建模语言对整个系统计算实体进行详细化建模,把系统的逻辑关系和反馈机制等详尽的表现出来,完成系统的计算实体建模。

摘要：在综合分析现有的现场总线设备到以太网的通信实现方案后,提出了基于高性能网络处理器加CAN总线控制器的网关的解决方案。重点阐述了基于VxWroks嵌入式实时操作系统,实现CAN-Ethernet嵌入式网关的关键技术和具体方法。