【正文】 使用方法，同時加強(qiáng)了在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 4 頁 共 30 頁 2 車載酒精檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 這個系統(tǒng)用到了數(shù)據(jù)融合技術(shù)，對三個酒精傳感器測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，得到最終的一個 數(shù)值與預(yù)設(shè)值做比較；達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警值則通過 GPRS 技術(shù)將當(dāng)前酒駕的濃度值以及車主的身份證發(fā)送到交警部門控制中心的服務(wù)器上或者相關(guān)負(fù)責(zé)人的手機(jī)上。 數(shù)據(jù)融合的概念 數(shù)據(jù)融合技術(shù) (Data Fusion Technology)是從多個傳感器或多源信息進(jìn)行綜合處理，從而得到更準(zhǔn)確的、可靠的結(jié)論。其嚴(yán)格的定義是 :利用計(jì)算機(jī)技術(shù)在一定的準(zhǔn)則下對按時序獲取的若干傳感器的觀測信息加以自動分析、綜合以完成估計(jì)任務(wù)和需要的決策而進(jìn)行的信息處理技術(shù)。 數(shù)據(jù)融合技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程 1973 年，美國國防部資助開發(fā)了聲吶信號理解系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用得最早 70 年代末，基于多傳感器采集的信息整合意義的數(shù)據(jù)融合技術(shù)逐步在公開的文獻(xiàn)中出現(xiàn)。隨后，傳感器技術(shù)得到了飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)融合技術(shù)的理論及應(yīng)用研究得到了較快進(jìn)展。 1984 年美國三軍政府組織成立了數(shù)據(jù)融合技術(shù)專家組 (DFS,Data FusionSpecialists）在軍事領(lǐng)域，一個單一的傳感器己經(jīng)不再滿足戰(zhàn)爭的需要，必須運(yùn)用多傳感集成來獲取多種觀測數(shù)據(jù)，識別目標(biāo)屬性，分析行為意圖和態(tài)勢估計(jì)，精確制導(dǎo)，輔助決策等。在多傳感器系統(tǒng)中，信息關(guān)系的復(fù)雜性、己極大超越了傳統(tǒng)信息處理方法的能力范圍，因此多傳感器信息融合技術(shù) (MSDF， MultiSensor Data Fusion)應(yīng)運(yùn)而生。隨著通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，且密切相關(guān)，加上軍事應(yīng)用的特殊迫切需要，數(shù)據(jù)融合技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。并且依靠其高速、低成本及高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在不少領(lǐng)域中都展現(xiàn)了其及其廣闊的應(yīng)用前景。 在中國，數(shù)據(jù)融合技術(shù)被列入“八五計(jì)劃”中的關(guān)鍵技術(shù)，并批準(zhǔn)一些重點(diǎn) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 5 頁 共 30 頁 研究項(xiàng)目，盡量給予更多的財(cái)政支持。盡管我們起步較晚，但可以借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)和己有成果，力爭在模糊控制、融 合算法等基礎(chǔ)理論上有所突破。在軍事應(yīng)用領(lǐng)域中，我國己陸續(xù)開發(fā)了一批自動化指揮系統(tǒng)，但大體上都是針對單一傳感器信息進(jìn)行信息處理，因此對于多種類多平臺傳感器的數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究己經(jīng)勢在必行。 數(shù)據(jù)融合技術(shù)的基本原理 充分利用多源信息資源和傳感器信息數(shù)據(jù)，通過對多源信息或各種傳感器及人工觀測信息的合理分配與使用，將各種信息數(shù)據(jù)在時間上和空間的冗余信息與互補(bǔ)，根據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則或融合算法組合來，產(chǎn)生對觀測對象的一致性描述和解釋，并推出更為合理的處理方案。 數(shù)據(jù)融合控制中心對來自多個傳感器的處理信息進(jìn)行融合， 或?qū)碜远鄠€傳感器信息和人機(jī)界面的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行信息融合，并提取特征信息，在推理機(jī)作用下，將特征信息與知識庫中的知識匹配，做出綜合的決策估計(jì)提供給用戶。按照信息抽象的層次來分，數(shù)據(jù)融合的級別可分為數(shù)據(jù)層融合、特征層融合和決策層融合。對于數(shù)據(jù)層融合，是指直接對傳感器的觀測信息進(jìn)行融合處理，再交由特征處理和判斷決策。特征層融合，屬于中間級的融合，它首先對來自傳感器的原始信息或?qū)碜远鄠€傳感器信息和人機(jī)界面的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行特征處理，然后再對特征信息進(jìn)行綜合分析和處理，做出決策判斷。決策層融合是對不同類型的傳感器觀測同 一個目標(biāo)而獲得的信息進(jìn)行本地基本處理，建立對所觀測目標(biāo)的初步結(jié)論，然后再通過關(guān)聯(lián)處理進(jìn)行決策層的融合判斷，從而獲得理想決策估計(jì)。 數(shù)據(jù)融合的相關(guān)技術(shù) 數(shù)據(jù)融合技術(shù)是一種從多個信息源的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理技術(shù)，是許多傳統(tǒng)學(xué)科和新技術(shù)的集成與應(yīng)用，如模式識別、智能控制、決策論、通信、信號處理、最優(yōu)化技術(shù)、估計(jì)理論、不確定性理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘等。在實(shí)際應(yīng)用中，不同的學(xué)者提出了許多方法，使得數(shù)據(jù)融合技術(shù)在不同方向上得到了應(yīng)用。常用的數(shù)據(jù)融合技術(shù)有一下幾種，如圖 21 所示，其中主要分了經(jīng)典數(shù)據(jù)融合技 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 6 頁 共 30 頁 術(shù)和現(xiàn)代融合技術(shù)兩大類。 數(shù) 據(jù) 融 合 技 術(shù)傳 統(tǒng) 融 合 技 術(shù) 現(xiàn) 代 融 合 技 術(shù)經(jīng)典推理法貝葉斯網(wǎng)絡(luò)卡爾曼濾波最小二乘法極大似然估計(jì)加權(quán)平衡法DS證據(jù)理論品質(zhì)因數(shù)法邏輯模板法熵理論聚類分析表決發(fā)模糊邏輯產(chǎn)生式規(guī)則神經(jīng)網(wǎng)路遺傳算法模糊積分理論粗糙集理論小波分析理論專家系統(tǒng)圖 21 數(shù)據(jù)融合相關(guān)技術(shù) 本文主要應(yīng)用了數(shù)據(jù)融合技術(shù)的模糊控制理論方法，屬于智能控制的應(yīng)用范疇。下面主要描述一下模糊控制理論方法的相關(guān)知識。 模糊邏輯控制 (Fuzzy Logic Control )，簡稱為模糊控制 (Fuzzy Control )，基于模糊集理論，模糊語言變量，基于對人的判斷邏輯仿真的思想方法的模糊邏輯推理理論，在計(jì)算機(jī)的邏輯推理和決策過程的模擬，進(jìn)而達(dá)到人工智能控制的目 的。一個標(biāo)準(zhǔn)的模糊邏輯控制系統(tǒng)的架構(gòu)主要包含五個主要部分，即 :變量定義、模糊化、知識庫、模糊推理及解模糊化。 1)變量定義 :根據(jù)系統(tǒng)的要求，決定選擇被觀察到，考慮到控制作用為模糊變量的模糊邏輯控制系統(tǒng)的程序。 2)模糊化 :根據(jù)模糊集理論，以適當(dāng)?shù)谋壤龑⑤斎胱兞恐缔D(zhuǎn)換到模糊語言變量的語言值，這里的轉(zhuǎn)換主要是基于模糊集合的隸屬度函數(shù)。 3)知識庫 :知識庫由兩部分組成 :規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫，其中規(guī)則庫則由一系列語言控制規(guī)則來描述控制目標(biāo)和策略、數(shù)據(jù)庫提供相關(guān)定義來處理模糊數(shù)據(jù)。模糊控制規(guī)則庫的來源主要有 4條途徑，分別是 基于專家的經(jīng)驗(yàn)和控制工程知識、基于過程的模糊模型、基于操作人員的實(shí)際控制過程與基于模糊控制的自學(xué)習(xí)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 7 頁 共 30 頁 4)模糊推理 :模仿人類在做出決策判斷時的模糊概念，運(yùn)用模糊邏輯和模糊推理論法進(jìn)行推論，得到模糊控制的訊號。 最基本的模糊推理形式為 : 前提 1 IF A THEN B 前提 2 IF 結(jié)論 THEN 其中， A、為模糊集合論域上的模糊子集， B、為另一論域上的模糊子集。模糊邏輯推理的推理方法一直處于發(fā)展之中，其中比較經(jīng)典的推理方法有 :TakagiSugeno 型模糊推理算法、 Larsen 模糊推理運(yùn) 算算法、 Mamdani 型模糊推理算法等。 5)解模糊化 (反模糊化 ) 將模糊推論所獲得的模糊值根據(jù)一定的去模糊化方法轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)中明確的控制訊號做出整個模糊控制系統(tǒng)的控制操作。所謂去模糊化或作模糊判決是指將輸出的語言模糊量根據(jù)一定的方法變換為精確的數(shù)值。去模糊化常用的方法有 :重心法，加權(quán)平均法，最大程度的隸屬函數(shù)，隸屬度限幅元件平均法和中值法等。 一個標(biāo)準(zhǔn)的模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)如圖 22 所示。 輸 出 量精 確 化模 糊 推 理 知 識 庫 被 控 對 象輸 入 量模 糊 化 圖 22 模糊控制的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)融合技術(shù)的主要特點(diǎn) 數(shù)據(jù)融合技術(shù)相對于單一的數(shù)據(jù)處理技術(shù)而言，主要的特點(diǎn)包括如下方面 : 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 8 頁 共 30 頁 。在某些傳感器或若干數(shù)據(jù)源不能利用或收到干擾時，總會有一定數(shù)目的數(shù)據(jù)源可以提供可靠信息，使整個系統(tǒng)不受干擾，進(jìn)而連續(xù)運(yùn)行、弱化故障，增加檢測概率。 。對多個數(shù)據(jù)源提供的信息進(jìn)行融合處理，使整個系統(tǒng)的決策判斷更加準(zhǔn)確，減少單個數(shù)據(jù)源提供信息不可靠的影響。 。多數(shù)據(jù)源信息較單數(shù)據(jù)源信息 具有更高的分辨力，使整個系統(tǒng)對觀測量的敏感能力增強(qiáng)，進(jìn)而使系統(tǒng)對觀測量的細(xì)微變化做出更加精確的決策判斷。 GPRS 技術(shù)簡介 GPRS 是通用無線分組業(yè)務(wù) (General Packet Radio Service)的英文簡稱，是第二代移動通信 GSM 向第三代移動通信 3G 過渡的技術(shù)，因此屬于國際流行的，是一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通信技術(shù)。相對 GSM 來說，其優(yōu)勢在于在 GSM 的基礎(chǔ)上建立了 GPRS 系統(tǒng)，即增加了 GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)，以及點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)服務(wù)中心等。另外， GPRS 的數(shù)據(jù)率為 ，高于 GSM的 ，并且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)分組傳輸，對于數(shù)據(jù)應(yīng)用來說，傳統(tǒng)的電路交換浪費(fèi)資源，因此分組交換在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面效率要高得多，從而節(jié)省了帶寬，減少了傳輸費(fèi)用。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)如下 : 。 ，接入速度快。在數(shù)據(jù)收發(fā)的過程中，移動終端能夠立刻向網(wǎng)絡(luò)申請網(wǎng)絡(luò)資源，不需要重新?lián)芴?，接入時間小于 lS。 。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的最高數(shù)據(jù)率可達(dá) 。 QOS（ Quality Of Service )。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)支持低、中、高優(yōu)先權(quán)以及資源預(yù)留四種服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)而提供了更多選擇的機(jī)會。 ，改變了以往按時間收費(fèi)的不足。