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自適應實時邊緣檢測系統(tǒng)設(shè)計[可編程邏輯][工業(yè)自動化]

針對傳統(tǒng)邊緣檢測系統(tǒng)缺乏自適應及實時性差的問題，利用FPGA的高速并行處理能力和改進的Canny算子設(shè)計了一種自適應實時邊緣檢測系統(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；同時采用多級流水和并行處理的方式，將浮點數(shù)轉(zhuǎn)化為整數(shù)計算，加快處理速度。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)提取邊緣完整，實時性好，自適應能力強。

發(fā)表于：3/22/2017

基于apFFT時移相位差法的多普勒雷達測速系統(tǒng)研制[微波|射頻][航空航天]

為了實現(xiàn)多普勒雷達的精確測速，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)的時移相位差法，以FPGA為數(shù)據(jù)處理平臺，進行數(shù)據(jù)的采樣存儲、加窗處理、頻譜變換以及頻譜分析和相位計算，所得結(jié)果通過以太網(wǎng)傳輸至PC，再利用MATLAB的GUI可視化界面進行數(shù)據(jù)觀察、分析。實驗結(jié)果表明，在采樣率200 kS/s、2 048點頻譜分析的條件下，測速誤差可精確到千分之一。因此，該方案能實現(xiàn)高精度的速度測量。

發(fā)表于：3/21/2017

抑制多徑的BD2/GPS雙模自適應擴展卡爾曼濾波算法[微波|射頻][航空航天]

當BD2/GPS衛(wèi)星信號受到多徑效應干擾時，接收機的定位精度將會嚴重下降。針對這一問題提出了一種抑制多徑的BD2/GPS雙模自適應擴展卡爾曼濾波算法。通過觀測誤差協(xié)方差估計和粗差檢測來調(diào)整衛(wèi)星參與定位的受信任程度和個數(shù)，分析了多徑效應對偽距殘差和多普勒殘差的影響，同時對比了原始EKF算法和AREKF算法在多徑干擾下復雜動態(tài)路況的定位性能。實驗結(jié)果表明，AREKF算法能夠有效抑制多徑信號對定位效果的干擾，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)學模型基礎(chǔ)上，提出利用共軛梯度算法對數(shù)字PID控制器的參數(shù)進行自整定。將控制性能指標的最小方差和控制率相結(jié)合，共軛梯度算法迭代計算出隨被控系統(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模型辨識度的依賴，也不再需要人工參數(shù)整定，避免了控制器出現(xiàn)不可預知的后果。以四旋翼飛行器的橫滾角從偏移13°恢復到平穩(wěn)狀態(tài)及其穩(wěn)定性為例，通過LabVIEW實現(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

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

針對情感計算需求，設(shè)計了一種基于STM32L0的低功耗生理信號采集腕帶設(shè)備，利用低功耗藍牙無線通信將采集的生理信號實時發(fā)送至具有藍牙4.0接口的智能設(shè)備端，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對生理信號進行分析處理。實驗結(jié)果表明，該設(shè)備可實現(xiàn)準確的心率、皮膚溫度、皮膚阻抗、運動狀態(tài)檢測，通過多維度的生理信號分析，識別個體的情緒狀態(tài)，其中緊張、中性、興奮的識別率達到95%以上，為情感計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[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動化]

隨著智能制造的發(fā)展，車間自動化水平已經(jīng)有了較大提高，如何實現(xiàn)生產(chǎn)過程及生產(chǎn)要素的實時跟蹤、管控與協(xié)調(diào)，是進一步提高生產(chǎn)效率所面臨的問題。系統(tǒng)設(shè)計了基于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、總線控制等芯片完成終端硬件設(shè)計，通過Linux系統(tǒng)及Android系統(tǒng)平臺的構(gòu)建，底層設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)、移植和Android應用程序的設(shè)計，完成終端軟件設(shè)計。實現(xiàn)對生產(chǎn)訂單、設(shè)備、人員、生產(chǎn)過程的實時跟蹤與管控，系統(tǒng)具有硬件接口豐富、人機界面友好、實時性高、適用范圍廣等優(yōu)點。

發(fā)表于：3/17/2017

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

提出了一種GNSS-R碼相位測高信號處理方法，可有效消除導航數(shù)據(jù)位對積分過程的影響，降低動態(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。通過機載和岸基試驗對該方法進行驗證，機載試驗結(jié)果顯示，在相同的積分條件下，測高精度比傳統(tǒng)的非相干積分方法提高約15%；岸基試驗結(jié)果顯示，該方法可有效延長積分時間，實現(xiàn)約0.43 m的測高精度。

發(fā)表于：3/17/2017

水下無人潛器回收測向搜尋儀[嵌入式技術(shù)][航空航天]

設(shè)計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)回收測向搜尋儀。定向天線負責接收來自AUV上射頻源的信號，搜尋儀首先通過低噪聲射頻放大模塊、射頻檢波模塊對該信號進行放大檢波，極大地保證了信號在傳輸過程中的抗干擾性以及通信的最大距離。隨后通過信號顯示主控模塊對信號強度值以及信號收發(fā)源之間的距離值進行顯示，最終完成對AUV的射頻定位。試驗證明，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源，在保證測向精度較高的情況下，測距的最大值可以達到10 km，誤差可控制在10%以內(nèi)。

發(fā)表于：3/16/2017

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

快速、實時地進行點云解算以及獲取三維坐標信息是當前遙感應用的發(fā)展趨勢。針對機載激光雷達點云計算量大、處理算法復雜等特點，設(shè)計了基于TMS320C6678多核DSP的并行、高效激光點云處理方法。首先,簡要介紹了點云解算的算法原理和特點；其次，具體說明了基于TMS320C6678多核DSP的并行點云解算架構(gòu)設(shè)計；最后，利用機載激光雷達系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)對設(shè)計的多核DSP并行處理架構(gòu)進行了驗證，并比較分析了同平臺下單核和多核處理器的運行效率。

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)測系統(tǒng)設(shè)計[電源技術(shù)][智能電網(wǎng)]

基于GPS授時技術(shù)設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)同步采集卡，進行高壓交流輸電線路電暈信號的測量。采集卡采樣頻率可達每通道10 MS/s，使用TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸；可介入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。利用瞬時功率法對高壓輸電線路的電暈損耗進行分析計算，使用首端電阻法對薄膜電阻法測量電暈損耗的可行性進行了進一步驗證。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)抗干擾能力強，能獲得電暈放電信號的細節(jié)信息，實用性較強。

發(fā)表于：3/15/2017

基于K60的GCPLC系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動化]

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)件定制擴充、RTOS架構(gòu)融入等特點。其目標是使GCPLC相對于傳統(tǒng)PLC，在技術(shù)架構(gòu)、技術(shù)方法、設(shè)計思想及實現(xiàn)方式等方面能夠有新突破，在應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[嵌入式技術(shù)][數(shù)據(jù)中心]

通過對傳統(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)計方案。該方案首先采用主從觸發(fā)的方式，設(shè)計基于SABL電路的清零置位D觸發(fā)器；然后利用該觸發(fā)器與SABL邏輯門實現(xiàn)多位移位寄存器電路。Spectre仿真驗證表明，所設(shè)計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

形式化驗證在處理器浮點運算單元中的應用[嵌入式技術(shù)][數(shù)據(jù)中心]

隨著芯片復雜度的急劇增加,模擬仿真驗證不能保證測試向量的完備性，尤其是一些邊界情況。形式驗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)界應用于設(shè)計規(guī)模不大的模塊和子單元中。針對處理器浮點運算單元，采用Cadence公司JasperGold工具對一些關(guān)鍵模塊進行了形式化驗證，對流水控制中的糾錯碼(Error Correcting Code，ECC)、軟件結(jié)構(gòu)寄存器(Software Architected Register，SAR）和計算單元中的公共模塊分別采用了基于FPV（Formal Property Verification）的性質(zhì)檢驗和基于SEC（Sequential Equivalence Checking）的等價性檢驗。結(jié)果表明，形式化驗證在保證設(shè)計正確性的基礎(chǔ)上極大地縮短了驗證周期。

發(fā)表于：3/14/2017

基于Android的情報管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][消費電子]

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

發(fā)表于：3/13/2017

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

大部分火災的發(fā)生是由于在火災初期沒有及時采取應急防火措施，如果能夠有效檢測異常火苗或者氣體并及時報警采取措施，就能大大降低火災對人類的威脅。設(shè)計了煙霧報警系統(tǒng)，能使外出的人及時收到家中的報警信息。該系統(tǒng)由24 V直流電源供電，使用低功耗單片機MSP430F5529搭載靈敏度高、可靠性好、價格低廉的煙霧傳感器MQ2實現(xiàn)煙霧監(jiān)測，并通過GSM模塊SIM900A對報警信息進行無線遠距離傳輸。經(jīng)測試，系統(tǒng)能夠在7~10 s內(nèi)將警報通知到用戶，這對減少火災引起的損失起到了十分關(guān)鍵的作用。

發(fā)表于：3/13/2017