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基于FPGA臨空數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[可編程邏輯][工業(yè)自動化]

設(shè)計了一個基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行在臨近空間下，為了使系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運行，從硬件和軟件兩方面進行設(shè)計。在硬件方面，由于FPGA抗干擾性強，將其作為采集系統(tǒng)的控制器，對傳感器數(shù)據(jù)采集模塊和執(zhí)行機構(gòu)都進行冗余處理，將其分為主板和從板，以此保證系統(tǒng)的有效性。在軟件方面，基于信號分類的結(jié)果進行模塊化處理，分析代碼可能存在的問題，對復(fù)雜任務(wù)的模塊采用狀態(tài)機設(shè)計。經(jīng)過測試，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠長時間穩(wěn)定運行，能夠?qū)崟r下發(fā)采樣數(shù)據(jù)，也能響應(yīng)地面指揮站的命令。

發(fā)表于：12/28/2018

基于深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的剪枝優(yōu)化[嵌入式技術(shù)][其他]

隨著近幾年來深度學(xué)習(xí)的興起，其在目標(biāo)檢測、圖像分類、語音識別、自然語言處理等機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域都取得了重大的突破，其中以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在深度學(xué)習(xí)中的運用較多。自VGGNet出現(xiàn)以來，深度學(xué)習(xí)逐漸向深層的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)越來越深，這不僅增大了對硬件平臺存儲、運行內(nèi)存的需求，還大大增加了計算量，對硬件平臺資源的要求越來越高。因此將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于嵌入式平臺尤為困難。對此，通過對模型進行剪枝的方法將訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型壓縮處理，在基本保證準(zhǔn)確率的情況下去除不重要的參數(shù)，縮減模型，減小網(wǎng)絡(luò)的計算復(fù)雜度，將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于嵌入式平臺。

發(fā)表于：12/28/2018

跨平臺SCADA的歷史數(shù)據(jù)收集與存儲設(shè)計[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動化]

歷史數(shù)據(jù)是工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備運行產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)記錄。針對國產(chǎn)PLC上位機監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和存儲過程中數(shù)據(jù)量過大、效率低等問題，設(shè)計出一種跨平臺的、滿足工業(yè)生產(chǎn)要求、利于問題回溯的收集存儲方式。通過關(guān)鍵幀和變更集的方式進行數(shù)據(jù)壓縮和收集。劃分多個內(nèi)存緩沖區(qū)并利用時間戳的變化實現(xiàn)自動切換，提升數(shù)據(jù)的讀寫效率。同時采用Qt的信號和槽機制觸發(fā)線程進行數(shù)據(jù)存儲操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和存儲同時進行。在Windows和Linux操作系統(tǒng)平臺上運行，其功能和性能皆達到設(shè)計要求。

發(fā)表于：12/27/2018

基于RFID技術(shù)的叉車式AGV動作指令算法研究[微波|射頻][汽車電子]

為了解決復(fù)雜路徑下叉車式AGV的導(dǎo)引問題，提出一種車輛動作指令算法。與傳統(tǒng)方式將單一動作指令寫進RFID電子標(biāo)簽內(nèi)不同，該算法生成的指令存儲在車載控制系統(tǒng)并以標(biāo)簽位置識別作為指令執(zhí)行條件。在建立調(diào)度地圖模型并對標(biāo)簽編碼基礎(chǔ)上，進行路徑規(guī)劃，設(shè)計動作指令算法。采用C語言編程，選擇基于ARM架構(gòu)的車型和RC522射頻識別模塊對該算法驗證，試驗表明，車輛能夠識別標(biāo)簽信息并執(zhí)行相應(yīng)的動作指令，執(zhí)行不同任務(wù)時在同一標(biāo)簽處可以實現(xiàn)不同動作，提高了標(biāo)簽利用率，可較靈活地完成調(diào)度任務(wù)。

發(fā)表于：12/27/2018

嵌入式微控制器應(yīng)用中的無線(OTA)更新：設(shè)計權(quán)衡與經(jīng)驗教訓(xùn)[嵌入式技術(shù)][物聯(lián)網(wǎng)]

許多嵌入式系統(tǒng)部署在操作人員難以或無法接近的地方。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用尤其如此，這些應(yīng)用通常大量部署并且電池壽命有限。實例包括監(jiān)控人員或機器健康狀況的嵌入式系統(tǒng)。這些挑戰(zhàn)加上快速迭代的軟件生命周期，導(dǎo)致許多系統(tǒng)需要支持無線(OTA)更新。OTA更新用新軟件替換嵌入式系統(tǒng)的微控制器或微處理器上的軟件。雖然很多人非常熟悉移動設(shè)備上的OTA更新，但在資源受限的系統(tǒng)上設(shè)計和實施會帶來許多不同的挑戰(zhàn)。本文將介紹針對OTA更新的若干不同軟件設(shè)計，并討論其優(yōu)缺點。我們將了解OTA更新軟件如何利用兩款超低功耗微控制器的硬件特性。

發(fā)表于：12/27/2018

小米USB-C電源適配器的測評[電源技術(shù)][物聯(lián)網(wǎng)]

小米USB-C電源適配器的測評

發(fā)表于：12/26/2018

基于霧計算的高速公路服務(wù)區(qū)內(nèi)容訪問技術(shù)研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][汽車電子]

車聯(lián)網(wǎng)（Vehicular Ad hoc Networks，VANETs）在高速公路上具有車輛高速行駛、密度低、通信基礎(chǔ)設(shè)施稀缺、車輛連通性低等特點，使得高速公路上的車輛難以實現(xiàn)對其他車輛或路邊單元（Road Side Unit，RSU）的內(nèi)容訪問。提出了一種在高速公路服務(wù)區(qū)利用霧計算以協(xié)助車輛獲取感興趣內(nèi)容的模型。該車輛霧計算（Vehicle Fog Computing，VFC）模型中，高速公路服務(wù)區(qū)收集來自各個地方的車輛提供的各種服務(wù)，將大量的停泊車輛和慢速行駛車輛作為霧設(shè)備。通過VFC本地化轉(zhuǎn)發(fā)，不僅減少了通信延遲，還實現(xiàn)了令人滿意的內(nèi)容訪問和實時數(shù)據(jù)流傳輸。此外，對通信能量消耗與系統(tǒng)延遲之間的關(guān)系進行公式化，并在霧計算中采用了外部近似（Outer Approximation，OA）算法來優(yōu)化其權(quán)衡。仿真結(jié)果表明，通過采用霧計算和云計算結(jié)合的通信模式和均衡優(yōu)化算法，隨著能量消耗的增長，系統(tǒng)的通信延遲會明顯地降低。

發(fā)表于：12/26/2018

一種基于敏感性分析的改進參數(shù)篩選方法[嵌入式技術(shù)][其他]

地球系統(tǒng)模式是預(yù)測未來氣候變化的重要工具。物理參數(shù)化方案是其關(guān)鍵部件，其包含的大量不確定參數(shù)會嚴(yán)重影響模型模擬性能。而參數(shù)不確定性分析面臨參數(shù)個數(shù)過多的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)敏感性分析方法被廣泛用于識別重要參數(shù)，然而它并沒有考慮參數(shù)交互作用的動態(tài)變化對篩選過程的影響。對此，利用一個典型非線性數(shù)學(xué)函數(shù)分析該變化導(dǎo)致的篩選結(jié)果偏差，進而提出了動態(tài)敏感性分析方法(Dynamic Sensitivity Analysis Method，DSAM)。在一個數(shù)值函數(shù)和單柱大氣模式的實驗中，DSAM和傳統(tǒng)方法的定量篩選結(jié)果偏差高達29％。將篩選結(jié)果應(yīng)用于參數(shù)優(yōu)化，模式的優(yōu)化性能提升67%。

發(fā)表于：12/26/2018

基于最大相關(guān)熵的多凸組合濾波器[通信與網(wǎng)絡(luò)][其他]

發(fā)表于：12/25/2018

井下熱電能量收集裝置研究與設(shè)計[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動化]

為解決煤礦井下工作面無線監(jiān)測節(jié)點的供電問題，基于溫差發(fā)電片及升壓管理模塊設(shè)計了一種井下設(shè)備表面溫差的熱電能量收集裝置，并利用該裝置為鋰離子電池供電。試驗結(jié)果表明，該電路能夠在低至100 mV時持續(xù)能量采集；采用風(fēng)冷或水冷散熱方式，可使溫差發(fā)電片的穩(wěn)定輸出功率提高幾十倍；采用bq25505升壓管理模塊收集溫差熱能，可使鋰電池的放電工作時間顯著提高，并且該模塊的能量轉(zhuǎn)化效率可達67%。因此，該裝置能夠有效提高井下無線節(jié)點的工作周期。

發(fā)表于：12/25/2018

面向FPGA的DSR路由表項設(shè)計與實現(xiàn)方法[可編程邏輯][通信網(wǎng)絡(luò)]

近年來，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)在無線通信領(lǐng)域發(fā)展迅猛。它是一種不依賴預(yù)設(shè)通信設(shè)施的新型組網(wǎng)技術(shù)，具有很高的靈活性與獨立性，適用于許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備臨時架設(shè)困難的場景。DSR協(xié)議是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的一種按需路由控制協(xié)議，也是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中最有發(fā)展?jié)摿Φ穆酚蓞f(xié)議。DSR協(xié)議的核心是用于各節(jié)點之間相互通信的路由表項管理。設(shè)計與實現(xiàn)了一種基于有限狀態(tài)機（FSM）支持DSR路由表項管理的FPGA方法。

發(fā)表于：12/24/2018

碼索引調(diào)制與多進制擴頻的分析比較[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

在當(dāng)今抗干擾通信中，擴頻通信以抗干擾能力強、保密性能好的優(yōu)點而獲得了深入的研究。將對碼索引調(diào)制技術(shù)和多進制擴頻技術(shù)進行分析比較。碼索引調(diào)制技術(shù)是基于直接序列擴頻發(fā)展而來的，在發(fā)射端信息比特分別映射為偽隨機（Pseudo Noise，PN）碼的索引和調(diào)制符號，調(diào)制符號的同相部分和正交部分再分別選擇激活的擴頻碼進行擴頻，然后通過天線發(fā)射出去。多進制擴頻技術(shù)與碼索引調(diào)制技術(shù)不同的是：多進制擴頻技術(shù)沒有調(diào)制符號，只將激活的擴頻碼通過天線發(fā)射出去。介紹了這兩種擴頻技術(shù)的基本模型、擴頻增益分析以及復(fù)雜度分析，仿真結(jié)果表明，碼索引調(diào)制系統(tǒng)具有更高的頻譜效率和抗干擾能力。

發(fā)表于：12/24/2018

基于滑動窗的積分多普勒偽距平滑算法研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

在載體處于高速運動的條件下，導(dǎo)航信號可能隨時被遮擋、衰落、干擾，同時載波多普勒的快速變化，導(dǎo)致利用載波相位平滑偽距來提高定位精度的方法不再適用。此外，在以載波多普勒積分值代替載波相位平滑偽距的傳統(tǒng)方法中，由于采用固定窗計算平滑偽距初值，極易將奇異值或者誤差較大的偽距觀測量包含到初值中，而且隨著時間增長，載波多普勒的累積誤差會越來越大。為解決上述問題，研究了基于滑動窗處理偽距初值的積分多普勒偽距平滑算法。該算法通過滑動精估窗實時計算偽距初值，以此為基礎(chǔ)，利用平滑窗內(nèi)的多普勒加權(quán)累積和計算出偽距變化量，實現(xiàn)偽距觀測量平滑。在充分考慮了電離層、累積誤差等因素的基礎(chǔ)上設(shè)計了精估窗和平滑窗的長度。靜態(tài)定位實驗和高動態(tài)模擬飛行試驗結(jié)果均表明，該算法可以有效提高接收機的導(dǎo)航定位精度，同時解決了傳統(tǒng)方法中異常值影響平滑初值和載波多普勒誤差累積問題。

發(fā)表于：12/21/2018

民用無人機多通道數(shù)傳交換系統(tǒng)設(shè)計[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

民用無人機系統(tǒng)集成時需要滿足空地間多路串口設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸需求，現(xiàn)有的主要方法是通過飛控和地面站轉(zhuǎn)發(fā)多路數(shù)據(jù)，但該方法存在數(shù)據(jù)傳輸效率低、數(shù)據(jù)量大時容易發(fā)生通信阻塞等問題。設(shè)計了一種串口交換機，并通過專用的報文協(xié)議和基于RT-Thread實時操作系統(tǒng)的多線程通信程序，實現(xiàn)高效的多通道數(shù)據(jù)交換傳輸功能；提出一種基于線程優(yōu)先級的優(yōu)先隊列調(diào)度實現(xiàn)方法，確保高優(yōu)先級數(shù)據(jù)不因數(shù)據(jù)量大而發(fā)生通信阻塞問題，提高了系統(tǒng)的可靠性。測試結(jié)果表明，該設(shè)計能實時、可靠地傳輸多通道數(shù)據(jù)，滿足無人機系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸需求，具有重要的實際意義和應(yīng)用價值。

發(fā)表于：12/21/2018

基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動化]

農(nóng)業(yè)大棚種植技術(shù)對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重大意義，為解決農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境信息實時采集、監(jiān)測問題，設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大棚氣象環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。該設(shè)計以CC2530射頻模塊為終端采集設(shè)備的核心芯片，通過布置光照、土壤濕度、空氣溫濕度等傳感器搭建農(nóng)業(yè)大棚氣象觀測站；基于Z-Stack協(xié)議棧完成短距離無線通信，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范；基于MQTT對采集數(shù)據(jù)進行信息推送和拉取。該系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)保證了系統(tǒng)實用性高、成本低以及研發(fā)周期短等特點。實際運行結(jié)果表明，該農(nóng)業(yè)氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)先進、設(shè)計靈活、成本低、布置簡便、性價比高，能夠有效地完成對農(nóng)業(yè)大棚氣象數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，也可以為其他農(nóng)業(yè)系統(tǒng)提供氣象監(jiān)測依據(jù)。

發(fā)表于：12/20/2018