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自適應(yīng)實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)傳統(tǒng)邊緣檢測(cè)系統(tǒng)缺乏自適應(yīng)及實(shí)時(shí)性差的問題，利用FPGA的高速并行處理能力和改進(jìn)的Canny算子設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)采集圖像的幅值梯度直方圖特征，自主提取Canny算子所需的高低閾值，并輔以雙閾值化處理來提取圖像邊緣信息；同時(shí)采用多級(jí)流水和并行處理的方式，將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為整數(shù)計(jì)算，加快處理速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)提取邊緣完整，實(shí)時(shí)性好，自適應(yīng)能力強(qiáng)。

發(fā)表于：3/22/2017

基于apFFT時(shí)移相位差法的多普勒雷達(dá)測(cè)速系統(tǒng)研制[微波|射頻][航空航天]

為了實(shí)現(xiàn)多普勒雷達(dá)的精確測(cè)速，采用基于具有初相不變性的apFFT(all phase FFT,全相位快速傅里葉變換)的時(shí)移相位差法，以FPGA為數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣存儲(chǔ)、加窗處理、頻譜變換以及頻譜分析和相位計(jì)算，所得結(jié)果通過以太網(wǎng)傳輸至PC，再利用MATLAB的GUI可視化界面進(jìn)行數(shù)據(jù)觀察、分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在采樣率200 kS/s、2 048點(diǎn)頻譜分析的條件下，測(cè)速誤差可精確到千分之一。因此，該方案能實(shí)現(xiàn)高精度的速度測(cè)量。

發(fā)表于：3/21/2017

抑制多徑的BD2/GPS雙模自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法[微波|射頻][航空航天]

當(dāng)BD2/GPS衛(wèi)星信號(hào)受到多徑效應(yīng)干擾時(shí)，接收機(jī)的定位精度將會(huì)嚴(yán)重下降。針對(duì)這一問題提出了一種抑制多徑的BD2/GPS雙模自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法。通過觀測(cè)誤差協(xié)方差估計(jì)和粗差檢測(cè)來調(diào)整衛(wèi)星參與定位的受信任程度和個(gè)數(shù)，分析了多徑效應(yīng)對(duì)偽距殘差和多普勒殘差的影響，同時(shí)對(duì)比了原始EKF算法和AREKF算法在多徑干擾下復(fù)雜動(dòng)態(tài)路況的定位性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，AREKF算法能夠有效抑制多徑信號(hào)對(duì)定位效果的干擾，明顯提高了定位精度和可靠性。

發(fā)表于：3/21/2017

四旋翼飛行器中PID控制的優(yōu)化[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

為解決四旋翼飛行器飛行過程中的不穩(wěn)定和靈敏度問題，在四旋翼飛行器數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，提出利用共軛梯度算法對(duì)數(shù)字PID控制器的參數(shù)進(jìn)行自整定。將控制性能指標(biāo)的最小方差和控制率相結(jié)合，共軛梯度算法迭代計(jì)算出隨被控系統(tǒng)不斷變化的最優(yōu)化特性參數(shù)，有效地提高系統(tǒng)的魯棒特性。該算法不僅克服了對(duì)模型辨識(shí)度的依賴，也不再需要人工參數(shù)整定，避免了控制器出現(xiàn)不可預(yù)知的后果。以四旋翼飛行器的橫滾角從偏移13°恢復(fù)到平穩(wěn)狀態(tài)及其穩(wěn)定性為例，通過LabVIEW實(shí)現(xiàn)的軟件仿真表明，較之常規(guī)算法，該方案算法效率提高50%，誤差小于普通PID控制飛行器平穩(wěn)狀態(tài)下存在的0.5°偏差，且穩(wěn)定性較好。

發(fā)表于：3/20/2017

基于生理信號(hào)的情緒識(shí)別腕戴設(shè)備[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

針對(duì)情感計(jì)算需求，設(shè)計(jì)了一種基于STM32L0的低功耗生理信號(hào)采集腕帶設(shè)備，利用低功耗藍(lán)牙無線通信將采集的生理信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)送至具有藍(lán)牙4.0接口的智能設(shè)備端，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)生理信號(hào)進(jìn)行分析處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的心率、皮膚溫度、皮膚阻抗、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)，通過多維度的生理信號(hào)分析，識(shí)別個(gè)體的情緒狀態(tài)，其中緊張、中性、興奮的識(shí)別率達(dá)到95%以上，為情感計(jì)算提供一種可穿戴設(shè)備。

發(fā)表于：3/20/2017

基于Cortex-A9的車間生產(chǎn)過程跟蹤管控終端設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

隨著智能制造的發(fā)展，車間自動(dòng)化水平已經(jīng)有了較大提高，如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程及生產(chǎn)要素的實(shí)時(shí)跟蹤、管控與協(xié)調(diào)，是進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率所面臨的問題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于Cortex-A9與Android的車間制造過程跟蹤與管控終端，選用三星Exynos 4412處理器，配合電源、存儲(chǔ)、總線控制等芯片完成終端硬件設(shè)計(jì)，通過Linux系統(tǒng)及Android系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建，底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、移植和Android應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，完成終端軟件設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)訂單、設(shè)備、人員、生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)跟蹤與管控，系統(tǒng)具有硬件接口豐富、人機(jī)界面友好、實(shí)時(shí)性高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)表于：3/17/2017

一種高增益GNSS-R碼相位差測(cè)高信號(hào)處理方法[通信與網(wǎng)絡(luò)][數(shù)據(jù)中心]

提出了一種GNSS-R碼相位測(cè)高信號(hào)處理方法，可有效消除導(dǎo)航數(shù)據(jù)位對(duì)積分過程的影響，降低動(dòng)態(tài)條件下多普勒的影響以及積分過程中平方損失的影響，提高處理增益。通過機(jī)載和岸基試驗(yàn)對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證，機(jī)載試驗(yàn)結(jié)果顯示，在相同的積分條件下，測(cè)高精度比傳統(tǒng)的非相干積分方法提高約15%；岸基試驗(yàn)結(jié)果顯示，該方法可有效延長(zhǎng)積分時(shí)間，實(shí)現(xiàn)約0.43 m的測(cè)高精度。

發(fā)表于：3/17/2017

水下無人潛器回收測(cè)向搜尋儀[嵌入式技術(shù)][航空航天]

設(shè)計(jì)了一款可高精度定位且支持多種射頻源的水下無人潛器(AUV)回收測(cè)向搜尋儀。定向天線負(fù)責(zé)接收來自AUV上射頻源的信號(hào)，搜尋儀首先通過低噪聲射頻放大模塊、射頻檢波模塊對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大檢波，極大地保證了信號(hào)在傳輸過程中的抗干擾性以及通信的最大距離。隨后通過信號(hào)顯示主控模塊對(duì)信號(hào)強(qiáng)度值以及信號(hào)收發(fā)源之間的距離值進(jìn)行顯示，最終完成對(duì)AUV的射頻定位。試驗(yàn)證明，該搜尋儀的適用頻段為50 MHz～1 200 MHz，可以支持不同頻率的射頻信號(hào)源，在保證測(cè)向精度較高的情況下，測(cè)距的最大值可以達(dá)到10 km，誤差可控制在10%以內(nèi)。

發(fā)表于：3/16/2017

基于多核DSP的激光點(diǎn)云解算算法并行設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][航空航天]

快速、實(shí)時(shí)地進(jìn)行點(diǎn)云解算以及獲取三維坐標(biāo)信息是當(dāng)前遙感應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云計(jì)算量大、處理算法復(fù)雜等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于TMS320C6678多核DSP的并行、高效激光點(diǎn)云處理方法。首先,簡(jiǎn)要介紹了點(diǎn)云解算的算法原理和特點(diǎn)；其次，具體說明了基于TMS320C6678多核DSP的并行點(diǎn)云解算架構(gòu)設(shè)計(jì)；最后，利用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)的多核DSP并行處理架構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證，并比較分析了同平臺(tái)下單核和多核處理器的運(yùn)行效率。

發(fā)表于：3/16/2017

基于網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)的在線電暈損耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[電源技術(shù)][智能電網(wǎng)]

基于GPS授時(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)同步采集卡，進(jìn)行高壓交流輸電線路電暈信號(hào)的測(cè)量。采集卡采樣頻率可達(dá)每通道10 MS/s，使用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；可介入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。利用瞬時(shí)功率法對(duì)高壓輸電線路的電暈損耗進(jìn)行分析計(jì)算，使用首端電阻法對(duì)薄膜電阻法測(cè)量電暈損耗的可行性進(jìn)行了進(jìn)一步驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，能獲得電暈放電信號(hào)的細(xì)節(jié)信息，實(shí)用性較強(qiáng)。

發(fā)表于：3/15/2017

基于K60的GCPLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

提出研制圖形構(gòu)件化可編程邏輯控制器（GCPLC）的方案，它是傳統(tǒng)可編程邏輯控制器（PLC）的革新與新模式。與傳統(tǒng)PLC相比，GCPLC具有圖形拖動(dòng)編程、開放的二次編程架構(gòu)、構(gòu)件組合、開發(fā)環(huán)境兼容、構(gòu)件定制擴(kuò)充、RTOS架構(gòu)融入等特點(diǎn)。其目標(biāo)是使GCPLC相對(duì)于傳統(tǒng)PLC，在技術(shù)架構(gòu)、技術(shù)方法、設(shè)計(jì)思想及實(shí)現(xiàn)方式等方面能夠有新突破，在應(yīng)用方面能夠逐步取代傳統(tǒng)PLC。

發(fā)表于：3/15/2017

基于SABL的防御差分功耗分析移位寄存器設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][數(shù)據(jù)中心]

通過對(duì)傳統(tǒng)移位寄存器原理和靈敏放大型邏輯(Sense Amplifier Based Logic，SABL)電路的研究，提出一種能夠防御差分功耗分析的移位寄存器設(shè)計(jì)方案。該方案首先采用主從觸發(fā)的方式，設(shè)計(jì)基于SABL電路的清零置位D觸發(fā)器；然后利用該觸發(fā)器與SABL邏輯門實(shí)現(xiàn)多位移位寄存器電路。Spectre仿真驗(yàn)證表明，所設(shè)計(jì)的移位寄存器邏輯功能正確，在多種PVT組合下NED均低于2.66%、NSD均低于0.63%，具有顯著的防御差分功耗分析性能。

發(fā)表于：3/14/2017

形式化驗(yàn)證在處理器浮點(diǎn)運(yùn)算單元中的應(yīng)用[嵌入式技術(shù)][數(shù)據(jù)中心]

隨著芯片復(fù)雜度的急劇增加,模擬仿真驗(yàn)證不能保證測(cè)試向量的完備性，尤其是一些邊界情況。形式驗(yàn)證方法因其完整的狀態(tài)空間遍歷性和良好的完備性,被業(yè)界應(yīng)用于設(shè)計(jì)規(guī)模不大的模塊和子單元中。針對(duì)處理器浮點(diǎn)運(yùn)算單元，采用Cadence公司JasperGold工具對(duì)一些關(guān)鍵模塊進(jìn)行了形式化驗(yàn)證，對(duì)流水控制中的糾錯(cuò)碼(Error Correcting Code，ECC)、軟件結(jié)構(gòu)寄存器(Software Architected Register，SAR）和計(jì)算單元中的公共模塊分別采用了基于FPV（Formal Property Verification）的性質(zhì)檢驗(yàn)和基于SEC（Sequential Equivalence Checking）的等價(jià)性檢驗(yàn)。結(jié)果表明，形式化驗(yàn)證在保證設(shè)計(jì)正確性的基礎(chǔ)上極大地縮短了驗(yàn)證周期。

發(fā)表于：3/14/2017

基于Android的情報(bào)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][消費(fèi)電子]

根據(jù)現(xiàn)有信息處理方式，設(shè)計(jì)了基于Android的情報(bào)管理系統(tǒng)。情報(bào)管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳采集的情報(bào)信息，管理員及時(shí)處理并下發(fā)指令，APP用戶根據(jù)指令進(jìn)行處理并將結(jié)果反饋給管理員從而形成閉合的信息處理方式。緊急情況下手機(jī)客戶端直接與后臺(tái)管理端進(jìn)行視頻直播，更加快捷地做出處理措施。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的總體構(gòu)架，介紹了系統(tǒng)的功能模塊和具體實(shí)現(xiàn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并提出系統(tǒng)需要完善的地方。

發(fā)表于：3/13/2017

低功耗遠(yuǎn)程煙霧報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][通信網(wǎng)絡(luò)]

大部分火災(zāi)的發(fā)生是由于在火災(zāi)初期沒有及時(shí)采取應(yīng)急防火措施，如果能夠有效檢測(cè)異?；鹈缁蛘邭怏w并及時(shí)報(bào)警采取措施，就能大大降低火災(zāi)對(duì)人類的威脅。設(shè)計(jì)了煙霧報(bào)警系統(tǒng)，能使外出的人及時(shí)收到家中的報(bào)警信息。該系統(tǒng)由24 V直流電源供電，使用低功耗單片機(jī)MSP430F5529搭載靈敏度高、可靠性好、價(jià)格低廉的煙霧傳感器MQ2實(shí)現(xiàn)煙霧監(jiān)測(cè)，并通過GSM模塊SIM900A對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行無線遠(yuǎn)距離傳輸。經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)能夠在7~10 s內(nèi)將警報(bào)通知到用戶，這對(duì)減少火災(zāi)引起的損失起到了十分關(guān)鍵的作用。

發(fā)表于：3/13/2017