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基于安路FPGA的雙端口千兆以太網(wǎng)視頻傳輸卡[可編程邏輯][通信網(wǎng)絡(luò)]

本文介紹了一種使用ANLOGIC(上海安路信息科技有限公司) AL3 FPGA實(shí)現(xiàn)的基于千兆以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)視頻傳輸系統(tǒng)。本文首先對(duì)AL3 FPGA的特點(diǎn)，KSZ9031RNX千兆PHY芯片和視頻傳輸帶寬計(jì)算等進(jìn)行了簡要介紹，然后詳細(xì)描述了系統(tǒng)硬件架構(gòu)和FPGA程序架構(gòu)，通過采用乒乓式的頁模式訪問SDRAM解決視頻緩存帶寬瓶頸，實(shí)現(xiàn)了1080P 30幀/秒的實(shí)時(shí)視頻傳輸。

發(fā)表于：7/27/2015

一種基于ATP微生物檢測儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

介紹了一種基于三磷酸腺苷(ATP)生物發(fā)光原理的微生物含量檢測方法，并利用這種方法設(shè)計(jì)了一種檢測儀的軟硬件系統(tǒng)。其中主要采用光電倍增管以及外部放大處理電路將ATP光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，然后利用微控制器進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)從而計(jì)算出待測物體中的ATP的濃度，通過μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)以及μC/GUI圖形庫將結(jié)果實(shí)時(shí)地顯示在觸摸屏上，并同時(shí)保存在外部microSD卡中。最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)測試并給出了相關(guān)數(shù)據(jù)。

發(fā)表于：7/26/2015

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議的二進(jìn)制粒子群改進(jìn)算法[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議分簇時(shí)，能量較低的節(jié)點(diǎn)可能會(huì)成為簇頭，簇頭在簇中的位置未必最優(yōu)的問題，提出了一種基于二進(jìn)制粒子群的LEACH協(xié)議優(yōu)化算法。首先在成簇過程中使簇的個(gè)數(shù)最優(yōu)，然后應(yīng)用二進(jìn)制粒子群算法在每個(gè)簇中選擇最優(yōu)簇頭。仿真證明，二進(jìn)制粒子群優(yōu)化的LEACH協(xié)議較原始LEACH協(xié)議有效降低了總的能量消耗，延長了網(wǎng)絡(luò)的生命期。

發(fā)表于：7/26/2015

一種高速數(shù)字視頻信號(hào)記錄裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[嵌入式技術(shù)][航空航天]

針對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)傳輸速度快、數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn)，結(jié)合航天遙測系統(tǒng)對(duì)儀器設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性的實(shí)際要求，設(shè)計(jì)了一種專用的數(shù)據(jù)記錄裝置。從圖像完整采集、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和圖像準(zhǔn)確回傳三個(gè)方面介紹了程序編碼算法，使用異步FIFO解決了模塊間跨時(shí)鐘域的問題，選擇Flash交叉雙平面的工作方式并提出一種“無效塊動(dòng)態(tài)管理算法”以保障高速存儲(chǔ)，最后使用檢測設(shè)備現(xiàn)場模擬系統(tǒng)前端攝像機(jī)和終端計(jì)算機(jī)，驗(yàn)證了程序編碼算法的有效性。

發(fā)表于：7/24/2015

無線體域網(wǎng)高能效競爭接入機(jī)制研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

低能耗是無線體域網(wǎng)WBAN通信最重要的指標(biāo)。構(gòu)建了IEEE 802.15.6無線體域網(wǎng)CSMA/CA競爭接入的功耗模型，分析了用戶優(yōu)先級(jí)、MAC幀負(fù)荷尺寸和數(shù)據(jù)到達(dá)量對(duì)信道接入能耗的影響，提出了一種通過數(shù)據(jù)匯聚傳輸提高能量效率的增強(qiáng)型信道接入方法。仿真結(jié)果表明，在低業(yè)務(wù)量及混合業(yè)務(wù)場景下，所提方法能夠顯著減少信道接入的能量消耗。

發(fā)表于：7/24/2015

射頻MOS管的非線性特性分析與線性度提高技術(shù)[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

基于射頻(RF) MOS管的等效電路及非線性等效模型，采用Agilent公司ADS軟件中的Symbolically Defined Device(SDD)，對(duì)RF MOS管的非線性特性進(jìn)行了綜合分析。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)柵源電容(Cgs)、跨導(dǎo)(gm)、輸出導(dǎo)納(gds)和漏極結(jié)電容(Cjd)四個(gè)主要非線性源，提出了多柵晶體管補(bǔ)償、PMOS管補(bǔ)償、NMOS管補(bǔ)償、共柵管柵電容補(bǔ)償、深N阱和二次諧波短路等線性度提高技術(shù)。將這些線性度提高技術(shù)應(yīng)用在射頻功率放大器(PA)上，該P(yáng)A采用TSMC 0.18 μm RF CMOS工藝設(shè)計(jì)，仿真結(jié)果表明：采用線性度提高技術(shù)后，該功率放大器的線性度提高了4~10 dB。

發(fā)表于：7/24/2015

三相電壓型逆變器的一種非線性復(fù)合控制策略研究[電源技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

為了減少在三相電壓型逆變器系統(tǒng)中應(yīng)用精確線性化時(shí)選擇反饋增益矩陣參數(shù)的隨機(jī)性，提出將精確線性化方法和反步法結(jié)合起來應(yīng)用于此系統(tǒng)中。首先根據(jù)非線性微分幾何理論，驗(yàn)證了該系統(tǒng)仿射非線性模型滿足2輸入2輸出系統(tǒng)精確線性化的條件。經(jīng)過非線性坐標(biāo)變換得到系統(tǒng)的參數(shù)嚴(yán)格反饋形式模型，再根據(jù)反步法的設(shè)計(jì)步驟，逐步設(shè)計(jì)虛擬控制相量和中間控制相量，使系統(tǒng)的狀態(tài)分量具有漸近穩(wěn)定性，從而得到原非線性系統(tǒng)的控制模型。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該復(fù)合控制策略的可行性。

發(fā)表于：7/24/2015

三通道高亮度LED驅(qū)動(dòng)芯片的ASIC設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][物聯(lián)網(wǎng)]

根據(jù)LED驅(qū)動(dòng)芯片的應(yīng)用場合和應(yīng)用模式設(shè)計(jì)了一款脈沖式LED驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片自帶3路PWM驅(qū)動(dòng)輸出，具有8位（256灰度等級(jí)）數(shù)據(jù)解析和2 048級(jí)對(duì)比度的顯示性能。同時(shí)，完成的芯片具有自動(dòng)整形轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了芯片單線級(jí)聯(lián)的功能。在實(shí)際應(yīng)用中芯片級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù)僅受限刷屏技術(shù)要求，大大簡化了應(yīng)用電路的復(fù)雜度。所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)芯片的版圖完全通過dracula的DRC和LVS驗(yàn)證。目前芯片已加工制作完畢，測試結(jié)果正常，完成了預(yù)定的功能。

發(fā)表于：7/24/2015

強(qiáng)電磁干擾下遠(yuǎn)距離綜合無線通信設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)大功率電磁干擾環(huán)境下以及復(fù)雜煙霧條件下的排爆機(jī)器人作業(yè)時(shí)的通信控制問題，提出了一套集無線通信、紅外通信、激光通信于一體的多手段綜合無線通信系統(tǒng)。并對(duì)各通信方式采取了多項(xiàng)改善措施以提升通信效果：一是采用功耗低的2.4 GHz頻段無線通信，以提高無線射頻的抗干擾能力；二是使用大功率紅外發(fā)射管設(shè)計(jì)了大功率紅外發(fā)射電路，利用反射鏡與凸透鏡凝聚紅外光束，在接收端使用多接收器旋轉(zhuǎn)陣列的方式多方向采集信號(hào)并利用遮光罩屏蔽雜散光線，從而提升紅外通信距離；三是利用視頻標(biāo)注的方式解決激光通信對(duì)準(zhǔn)的難題。通過試驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)電路良好的通信效果，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，并為類似的工程項(xiàng)目提供了參考。

發(fā)表于：7/24/2015

均流式并聯(lián)雙向DC-DC控制器的設(shè)計(jì)[電源技術(shù)][汽車電子]

首先介紹混合動(dòng)力列車能源框架圖；然后對(duì)其中的核心樞紐（并聯(lián)雙向DC-DC）進(jìn)行建模與分析，提出了自均流的雙閉環(huán)控制方案；最后，為驗(yàn)證方案的可行性，在Simulink下進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明，均流式并聯(lián)雙向DC-DC控制器在雙閉環(huán)的控制下，不僅能夠保證輸出電流與輸出電壓的穩(wěn)定，并且在自均流的控制方案下，能夠?qū)⒊跏茧姼衅骄娏鞑钪涤?.34 A降到低于0.01 A以下，驗(yàn)證了上述理論方案的可實(shí)踐性。

發(fā)表于：7/24/2015

基于蟻群和自適應(yīng)濾波的模糊聚類圖像分割[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

為了改進(jìn)模糊C均值聚類(FCM)算法對(duì)初始聚類中心敏感、抗噪性能較差、運(yùn)算量大的問題，提出一種新的基于蟻群和自適應(yīng)濾波的模糊聚類圖像分割方法(ACOAFCM)。首先，該方法利用改進(jìn)的蟻群算法確定初始聚類中心，作為FCM初始參數(shù)，克服FCM算法對(duì)初始聚類中心的敏感；其次，采用自適應(yīng)中值濾波抑制圖像噪聲干擾，增強(qiáng)算法的魯棒性；最后，用直方圖特征空間優(yōu)化FCM目標(biāo)函數(shù)，對(duì)圖像進(jìn)行分割，減少運(yùn)算量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法克服了FCM算法對(duì)初始聚類中心的依賴，抗噪能力強(qiáng)，收斂速度快，分割精度高。

發(fā)表于：7/24/2015

通用可編程接口IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動(dòng)化]

為滿足SoC外設(shè)接口高帶寬、外部電路接口多樣性的要求，利用可編程狀態(tài)機(jī)和波形描述符存儲(chǔ)器，設(shè)計(jì)了一種通用可編程接口IP核。分別從接口硬件連接設(shè)計(jì)、固件程序設(shè)計(jì)、波形描述符設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)等方面對(duì)接口的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了詳述。以8051 CPU核為基礎(chǔ)，利用所設(shè)計(jì)的接口IP核構(gòu)建了仿真驗(yàn)證環(huán)境，對(duì)接口IP核編程后實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪問，并通過比較寫出和讀入的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。

發(fā)表于：7/24/2015

基于ZigBee的分體式便攜導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[微波|射頻][工業(yè)自動(dòng)化]

為了使便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)穿戴方便、工作可靠，設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee技術(shù)的分體式便攜導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由傳感器無線發(fā)送終端和手持無線接收終端兩部分組成，發(fā)送終端采集微慣性測量單元（MIMU）數(shù)據(jù)并通過無線傳輸給接收終端。與其他個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)相比，系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低和便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，傳感器數(shù)據(jù)通過無線傳輸不需要硬件連接，并且采用了DMA控制器實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)收發(fā)，極大地提高了MCU利用效率。經(jīng)過測試系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航數(shù)據(jù)無線傳輸和導(dǎo)航功能。

發(fā)表于：7/24/2015

基于通信鏈路質(zhì)量的無線HART圖路由算法實(shí)現(xiàn)[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

圖路由是無線HART提出的路由機(jī)制，目前對(duì)圖路由算法的研究較少。提出了一種基于通信鏈路質(zhì)量的無線HART圖路由算法，引入路徑穩(wěn)定度作為判斷鏈路質(zhì)量的機(jī)制。采用基于路徑穩(wěn)定度的分層算法，保證跳數(shù)最少和通信可靠性；依據(jù)層間節(jié)點(diǎn)的路徑穩(wěn)定度選擇層間路由，保證層間路由冗余性和可靠性，實(shí)現(xiàn)了無線HART的圖路由算法，并應(yīng)用到無線HART網(wǎng)絡(luò)管理者中。

發(fā)表于：7/23/2015

基于粒子群算法的交通干線協(xié)調(diào)控制的研究[可編程邏輯][智能交通]

目前各大城市交通擁堵的一個(gè)重要原因是交通控制仍然為單點(diǎn)控制，未能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化?；诖?，提出一種基于粒子群優(yōu)化的干線交通總延誤最小協(xié)調(diào)控制方法。首先，通過對(duì)城市交通干線協(xié)調(diào)控制進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象，建立干線交通雙向綠波控制總延誤模型。其次，依據(jù)總延誤模型的特征，設(shè)計(jì)了一種利用歷史最優(yōu)共享的粒子群算法(VSHBPSO)。接著，對(duì)干線總延誤模型進(jìn)行優(yōu)化，以總延誤最小為目標(biāo)，得出相位差、綠信比的最優(yōu)解，進(jìn)而獲得交通信號(hào)相位的動(dòng)態(tài)配時(shí)策略。最后以秦皇島市交通干線為例進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的交叉口配時(shí)方案比傳統(tǒng)的定時(shí)控制方案減少了43.1%的延誤時(shí)間，有效提高了干線通行效率。

發(fā)表于：7/23/2015