摘要：【目的】随着各类移动应用与服务的迅猛增加,移动终端电池容量同能量消耗之间的矛盾日益突出。此外,超密集网络(UDN)中小基站的超密集部署使得网络干扰变得更为复杂,且位于网络边缘的服务器易遭恶意攻击。【方法】针对多任务UDN,通过联合优化用户设备(UE)关联、密码服务分派、UE功率控制、UE与小基站的计算资源分配以最小化标准总能耗与标准总安全成本之权和。首先,为UDN构建MEC和本地计算的系统模型;然后,构建上述权和最小化问题并为其设计了进一步改进的分层自适应搜索(FIHAS)算法。【结果】仿真中,FIHAS能够获得较其他算法更低的权和,且在降低总成本方面更具优势。【结论】总体上,FIHAS能够获得较其他算法更优的系统性能。

摘要：图像配准在临床医学诊断和辅助手术过程中非常重要,采用仿X光和数字减影图像的数字重建影像(DRR)设计将使医学图像配准精度和速度提高,提出用片段着色器同时生成三维渲染图像和仿X光或者数字减影图像的DRR,将复杂优化和配准计算采用并行计算语言OpenCL完成,使整个DRR图像生成和2D/3D配准交由图像处理单元GPU完成。实验结果表明,依赖仿真的X光图像或者数字减影图像配准方法可为图像引导的手术提供精确和快速的辅助作用。

摘要：【目的】为满足车联网等无线通信系统对小型化、多功能介质谐振器天线(DRA)的应用需求。【方法】设计了一种基于微带-双模槽线谐振器馈电结构的宽带滤波介质谐振器天线。在天线设计中,利用双模槽线谐振器来代替微带-槽线耦合馈电结构中的传统槽线,形成一种新型微带-双模槽线谐振耦合馈电网络;该馈电网络中的双模槽线谐振器可作为能量耦合结构,从而有效激励DRA的基模(TE111);同时,也可产生两个槽线谐振模式参与天线谐振,拓宽天线带宽。此外,通过在微带馈线上引入马刺线以及槽线谐振器自身谐振特性,可以在天线通带两侧分别产生一个辐射零点,在增益曲线上呈现准椭圆滤波响应。【结果】为了进一步验证天线设计性能,对天线进行了加工、测试,测试与仿真结果基本一致。该天线中心频率为4.12GHz,阻抗带宽为53.40%(3.02~5.22 GHz),带内平坦增益为5.7 dBi。【结论】满足5G和车联网等无线通信系统的应用需求。

摘要：目前,市面上的电动汽车大多数采用单电机驱动,控制策略简单但高效区唯一。为提高整车多工况下的动力性及经济性,设计了一款双电机输入的减速器。其中,一个电机直连接减速器;另一个电机通过超越离合器实现与减速器的连接或断开。同时,采用大重合度、细高齿等特有齿形设计来提高传动系统的平稳性。试验结果表明,双电机能正常切换,减速器各项性能参数满足标准要求。在满足整车动力性能的前提下,该研究方法可以为提高电动汽车续航里程提供参考。

摘要：聚类分析是数据挖掘与分析最重要的方法之一.它把相似的数据对象归类到一个簇,把不同的数据对象尽可能分到不同的簇.其中k-means聚类算法,由于其简单性和高效性,被广泛运用于解决各种现实问题,例如文本演化分析、图像聚类、社区发现等.然而在聚类过程中,大部分现有的类k-means算法主要考虑簇内距离,而忽略了簇间距离的作用.本文结合特征加权方法,提出了一种新的集成簇内和簇间距离的加权k-means方法(a weighting k-means clustering approach by integrating Intra-Cluster and Inter-Cluster distances,KICIC)来解决高维数据聚类问题.虽然现有少数类k-means算法通过最大化簇中心与全局中心距离来融入簇间信息,但不同于这类方法,KICIC通过在子空间内最大化簇中心与其他簇数据对象的距离来融合簇内和簇间距离进行聚类.基于此思路,本文首先为KICIC算法设计了一个目标函数,然后通过优化求解目标函数得到算法参数的更新迭代公式,并在此基础上设计了KICIC算法.最后,在6个真实数据集上的实验结果表明,对比现有类k-means算法,KICIC算法在大部分情况下都有获得更好的聚类结果.

摘要：针对传统光伏电池能量收集易受环境与光照时间限制的问题,本文设计了一种用于太阳能收集的缝隙八木纳米天线单元及阵列.采用时域有限差分法分析缝隙间距对纳米天线远场方向性和近场分布的影响,并研究缝隙八木纳米天线阵列的吸收特性及不同缝隙间距对阵列天线吸收率的影响.研究远场方向性发现,当缝隙间距增加到一定距离时,天线方向图出现多个副瓣并产生新的辐射模式;通过对近场分析表明,新辐射模式的产生来源于高阶模式的局域表面等离激元.天线阵列吸收率的仿真结果表明：在400～1 500nm波段,随着缝隙间距的增加,缝隙八木纳米天线阵列吸收率呈上升趋势,当缝隙间距等于80nm时,在400～660nm、760～1 300nm两个波段内吸收率较高,吸收峰值最大可以达到98%;以吸收率大于50%为基准,当缝隙间距等于80nm时,其吸收波段最宽.

摘要：为了满足用户日益增长的计算密集型和时延敏感型服务需求,同时最小化计算任务的处理成本,在时延约束下,该文针对超密集异构边缘计算网络,构建了有关任务卸载、无线资源管理、计算资源块分配的联合优化问题。考虑到所规划的问题具有非线性和混合整数的形式,且为满足约束条件及提升算法收敛速率,通过改进分层自适应搜索(HAS)算法设计了混合粒子群优化(HPSO)算法来求解所提出的问题。仿真结果表明,HPSO算法明显优于现有算法,能有效降低任务处理成本。

摘要：为平衡网络负载与充分利用网络资源,针对超密集异构的多用户和多任务边缘计算网络,在用户时延约束下,该文构造了协作式计算任务卸载与无线资源管理的联合优化问题以最小化系统能耗。问题建模时,为应对基站超密集部署导致的严重干扰问题,该文采用了频带划分机制,并引入了非正交多址技术(NOMA)以提升上行频谱利用率。鉴于该目标优化问题具备非线性混合整数的形式,根据多样性引导变异的自适应遗传算法(AGADGM),设计出了协作式计算卸载与资源分配算法。仿真结果表明,在严格满足时延约束条件下,该算法能获取较其他算法更低的系统能耗。

摘要：针对现阶段光学计算机研究中涉及的光学加法器硬件制备困难,输入有限定性等问题,基于MSD(Modified Signed-Digit)加法原理及对称MSD编码技术,设计并实现了一种全新的光学加法器-三旋光结构一步式无进位加法器。阐述了该加法器的主光路结构设计过程和方案,给出了三旋光器抽象结构,分析和设计了控制光路的光路结构,并给出了易于硬件制备的电路实现具体方案。该加法器制备简单,对输入没有限制,并且可以一步并行完成数以千位的加法。针对上述光路和电路实现方案进行了实验验证,完成了13位以内的二进制数的无进位加法运算。实验结果表明:本文所设计的一步式无进位加法器原理正确、方案合理,并具有众多数据位数并行运算的潜力。

摘要：随着各类计算敏感(Computation-Sensitive, CS)型和高数据率(High-Rate, HR)服务的不断涌现,诸如移动游戏、认知辅助和虚拟/增强现实服务等,移动终端(Mobile Terminal, MT)对存储和计算资源的需求越来越大。为满足移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)网络中MT对CS和HR服务的通信需求,联合任务卸载、缓存与资源分配算法的研究被广为关注。现有研究鲜有涉及多蜂窝无线回程网络,不利于现实应用与低网络成本部署。针对支持CS和HR服务的多蜂窝无线回程网络,以MT所需资源占其服务基站的所有MT所需资源的比例分配频谱、计算与缓存资源。在该资源分配方式下,提出了最小化MT平均时延的问题,涉及MT关联指示的优化,其中MT关联兼顾基站的选择、计算和缓存模式的选择。为处理该问题,开发了基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)的MT关联与资源分配(PSO-based MT Association and Resource Allocation, PMARA)算法。仿真结果表明,在上述资源分配方式下,同其他现有算法相比,所设计的算法通常可以获得更低的MT时延。