数字心率计的测量准确度和性价比是衡量其性能的重要指标,为提高其性能指标,首先设计了高精度的模拟电路,抑制了心率信号采集处理过程中的干扰,得到了明显突出的脉冲心率信号。然后重点设计了基于先进FPGA技术的数字系统,设计中采用了有效方法,解决了瞬时心率计算如何节省FPGA资源的难题,实现了FPGA优化设计。通过对心率计的综合仿真,验证了系统设计的有效性和可行性,成功地用到了FPGA芯片中。心率计的设计实现了瞬时心率、平均心率的测量。经仿真证明,各种心率状态显示和报警等。为数字心率计FPGA的设计提供了技术依据,降低了成本和功耗,具有高性价比,符合功能要求。

该文在全面深入了解大射电望远镜FAST光机电一体化创新设计方案的设计思想和技术指标的基础上，针对悬索馈源系统为一非线性、时变、大滞后、多变量耦合系统，精确的数学模型难以建立，采用经典控制理论与现代控制理论进行系统的分析和设计比较困难，甚至无法获得比较理想的运行效果。因此，联系FAST50m模型的定位控制策略，提出了基于非线性跟踪微分器的插值模糊控制算法（TDIFLC），并以FAST50m模型的悬索馈源定位系统为控制对象，对其进行分析和数值仿真，仿真结果证明了此种控制算法的可行性和高效性。同时，它结构简单，易于工程实现。

针对结构非对称、载荷非对称以及约束非对称的空间光学遥感器进行了热设计，应用热分析软件对其进行了计算机仿真。分析了空间光学遥感器各个方向到达的平均外热流，并根据其工作模式与热控制要求，遵循“被动热控为主，主动热控为辅”的热控制策略，对空间光学遥感器进行了热设计。根据采用的热控措施，对热控系统进行了仿真分析，得到了满意的结果，验证了热设计的正确性。该研究方法对各类空间光学遥感器的热分析和热设计有一定的指导和借鉴作用。

超光谱成像仪是“图谱合一”的光学遥感器，其指向反射镜位于超光谱成像仪最前端，尺寸大，热流复杂，容易受到热影响。指向反射镜的热光学特性反映指向反射镜的热适应性和热尺寸稳定性，是结构设计人员以及热设计人员关注的重要性能。分析了指向反射镜的工作环境，论述了指向反射镜热光学特性研究内容及技术路线。针对实例，利用有限元方法和理论公式进行了热光学分析，比较了两种描述指向反射镜热光学特性的方法。结果表明，对于指向反射镜，与基于温差的描述相比，基于热功率的描述更加真实的反映指向镜的热适应性和热尺寸稳定性。

为了减少光学系统因热变形而产生离轴性误差对系统的影响而提出一种简单有效热补偿的方法。通过对一粗跟踪红外系统进行实体建模,并利用有限元分析软件对模型进行温度分析,得到因为CCD发热而产生的线性温度场,得到系统各个部件最高温度和最低温度。将得到的温度场加载到结构分析中,获得光学系统各个部分的热变形量。结果表明：尽管在温度场的作用下,光学系统壳体的热变形量在Z轴方向的最大正位移达到0.000116 m最大负位移达到-0.000104 m,透镜镜座和变倍镜座固定镜片位置附近单元体在Z轴方向的位移没有超过0.000020 m。通过光学元件的支撑件本身的热膨胀有效的补偿了壳体的热漂移,数据表明热补偿方式是可以用于实际工作的有效的方法。

根据机器人的末端执行器和外界环境表面接触与移动机器人避障控制的相似点，将力／位置控制成功应用到移动机器人的避障控制领域内。对新颖的移动机器人避障控制算法是通过在移动机器人和障碍物之间形成虚拟力场，且对其进行整定以使两者之间能保持期望的距离。因为机器人动力学模型和障碍物的不确定性会对避障控制性能造成影响，为避免碰撞，采用模糊PD的智能混合力／位置控制来整定机器人和障碍物精确距离的力场。通过仿真研究证明了算法的有效性，可为机器人设计提出可靠依据。

针对蠕虫传播解析模型在参数选取上的限制和仿真保真度上的不足，提出了蠕虫传播特性的仿真模型，确定了蠕虫仿真的参数。在网络仿真平台上构建了一个高保真度的、完全数据包级别的蠕虫仿真系统。利用系统，对网络蠕虫的传播特性进行了仿真分析，实验分析了链路延时、链路带宽、传输层协议、感染包大小对蠕虫传播的影响。仿真实验结果证明仿真系统是有效的，与解析模型相比，仿真系统能够设置更多的参数，考虑的更加全面，所得结果更加符合实际情况。系统可以为网络蠕虫研究提供重要支持。

纯滞后对象一直是自动控制和计算机应用领域的一大难题。常用的PID与Smith预估相结合的方法，在预估不准确的情况下，不能取得较好的控制效果；而单一的自抗扰控制器在滞后时间较大的情况下，调节时间较长。针对大滞后对象提出了自抗扰控制器与Smith预估补偿器相结合的设计方案。通过仿真对比PID配合Smith预估补偿器及单一的自抗扰控制器的控制效果，表明自抗扰控制器与Smith预估补偿器的结合有效地改善了大滞后对象的控制效果，增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力。

地下管道、空洞等圆柱形目标的定位和识别是探地雷达走向实用的一个亟待解决的问题。提出了一种在频域运用最大似然估计进行圆柱目标定位和识别的方法。在一阶Born近似下建立了各孔径点处回波信号和目标的位置参数和电磁参数之间的关系，将目标的未知参数估计问题归结为全局搜索一目标函数极值的最优化问题。通过对仿真数据和实测数据的处理，结果显示该方法可以精确估计出目标的位置参数和电磁参数，有效地进行圆柱目标的定位和识别。

为了实现在不确定环境下的自动目标识别，提高系统的性能和可靠性。首先采用模糊数来刻画传感器的输出报告，将每个传感器报告用三角模糊数来表示；然后提出基于模糊特征属性参数的最优融合算法来实现信息融合，并将其应用到多传感器目标自动识别系统。融合算法以模糊信息相似性测度为基础，最优融合准则是：融合后的数据与各个传感器输入数据冲突应该最小。通过最优准则确定了各个传感器的权重以及融合结果，且融合结果与初始传感器权重向量和传感器报告融合的次序无关。文中给出了具体的算法流程和一个应用实例。