JTIDS混合扩频信号的研究与实现

JTIDS系统信号仿真为背景，简要介绍了混合扩频通信和各种扩频方式的基本原理．通过理论推导和仿真验证，产生了基于Chebyshev混沌映射的宽间隔跳频序列和跳时序列；并根据JTIDS信号的特点产生了符合其要求M序列作为直扩序列；最终给出了基于FPGA＋DDS的系统发射端的实现方案．将在雷达系统的调试、验证以及JTIDS信号的进一步研究方面起到重要作用．     

基于压缩感知算法的图像压缩保密方法

针对目前加密方法经压缩后对图像进行加密处理,存在处理效率低、安全性低、算法复杂度高等缺点,提出基于压缩感知算法的图像压缩保密方法。该方法首先对图像进行分块,并分析了分块后的像素置乱加密效果,其次构造了压缩感知观测过程的加密模型,并论证了该模型具有计算保密性,最后通过图像分块的保密性分析和观测矩阵的保密性分析,证实压缩感知算法在压缩时也具有良好加密效果。实验结果表明,该方法鲁棒性强,易于实现,具有一定的工程应用价值。     

超Lorenz 混沌系统的同步及其在保密通信中的应用

为了加密并准确解密传输的信息,将超Lorenz混沌系统的同步应用在保密通信中。基于线性稳定性定理,对超五阶Lorenz系统实现了超混沌系统的输出反馈控制同步,设计了超混沌系统的输出反馈控制器,实现了响应系统与驱动系统的同步,并将同步的混沌系统应用到混沌掩盖保密通信中。仿真结果表明,超Lorenz混沌系统能够快速达到同步,且在混沌掩盖通信方案中,有用信号可以有效地在接收端恢复出来。     

基于Nios II 的红外焦平面图像处理系统

针对数字信号处理（Digital Signal Processing,DSP）＋现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）硬件架构存在硬件电路设计复杂、成本高等缺点,设计一套基于FPGA内嵌Nios Ⅱ软核的红外图像处理系统。系统包含Nios Ⅱ主控模块、A/D转换模块和红外图像预处理模块,实现了盲元补偿、两点多段校正、中值滤波和灰度变换等功能。验证结果表明,该系统具有体积小、成本低、开发周期短、实时性强等优点。     

高速遥测PCM数据的AES加密存储系统设计

传统的遥测PCM数据由于芯片等硬件条件的制约很难实现数据的高速解码以及安全存储,因此选用逻辑资源丰富、支持算法级语言描述以及易于通过硬件语言描述的可编程逻辑器件FPGA作为系统的中央处理器和控制器。高速遥测PCM数据通过DS26C32电平转换器和解码软件模块实现10Mbps码流数据的接收,同时运用AES加密软件模块对解码数据进行AES加密,并实现加密数据的编帧存储。     

TDICCD亚像元图像融合的实时实现系统

介绍了 TDI CCD 亚像元图像融合实时实现系统的设计方案,该硬件系统采用高性能,大容量FPGA Stratix II EP2S60672-5 ,并采用多种适于高速数字图像处理的结构,较好地解决了图像融合算法大运算量和数据存储空间与硬件系统实时处理之间的矛盾, 实现了基于复杂图像融合算法的实时融合处理.     

一种基于CameraLink的数字图像处理系统

针对高帧频相机输出的图像数据量大的特点,设计并实现了一种基于CameraLink的高速实时数字图像处理系统。文中介绍了系统的设计思路、工作原理和硬件结构,并详细描述了该系统的CameraLink标准图像输入及控制接口模块、FPGA图像采集和控制模块、DSP图像处理模块和CameraLink标准图像输出及控制接口模块的硬件构成。该系统能够实现对CameraLink协议输出信号的快速图像处理和视频显示的功能。     

基于视觉加密的军事物联网应用

针对现有二维码技术保密性较弱的问题,提出一种应用于军事物联网中的图像加密技术。采用视觉加密手段,将传统的QR码图像生成2幅像素随机分布的共享图像,通过2幅共享图像的矩阵值的或运算,利用图像像素矩阵中的汉明重量w判断QR码原始图形中的黑白值,生成原QR码图像,达到QR码在授权设备中被还原并读取的目的。分析结果证明:该方法能克服传统QR码扫描技术的安全漏洞,加密后的QR码图像恢复效果好,并且保密性较强,在军事物联网的应用中有着广阔的前景。     

图像灰度级拉伸算法的FPGA实现

为了调整图像数据灰度,介绍了一种图像灰度级拉伸算法的FPGA实现方法,并针对FPGA的特点对算法的实现方法进行了研究,从而解决了其在导引系统应用中的实时性问题。仿真验证结果表明:基于FPGA的图像拉伸算法具有运算速度快、可靠性高、功耗低等特点,非常适合成像系统使用。     

两种算法相结合的基带数据流加密编解码方法

针对传统单一的AES(高级加密标准)加密方法不能对标准帧格式的基带数据流进行全帧加密的缺点,提出一种将两个加密方法相结合的加密方式。在FPGA(现场可编程门阵列)平台上,通过综合使用AES和RC4(对称流密码)两种加密方式,来对标准帧格式的基带数据码流进行加密和解密。采用Verilog硬件描述语言对综合后的算法进行仿真表明:基于FPGA的数据加密、解密系统能够在不改变帧结构的前提下稳定、高效地完成基带数据流加密和解密工作。     

宽带数字信道化接收机算法研究与硬件实现

对宽带数字信道化接收机进行了理论研究与硬件实现。该系统模型采用多相滤波结构,使用IFFT算法简化信道化多相滤波器结构与参数,并对各个信道进行下变频产生基带信号以便后续信号识别分析处理,信道化频带划分采用均匀且相邻信道50%交叠的方式。该系统硬件采用A/D转换芯片和FPGA芯片实现,A/D转换芯片完成宽带信号采集,FPGA芯片完成相关算法软件实现。该接收机结构具有设计灵活、实现简单、计算效率高、实时处理能力强、计算量低、FPGA硬件资源少等优点。     

基于FPGA 的火炮实验场多相机触发控制系统

为实现火炮射击实验场多相机实时采集实验图像,设计基于FPGA的火炮试验场多相机触发控制系统。系统以FPGA为控制核心,以键盘的输入以及上位机和下位机的RS-485通信作为控制手段。详细介绍系统的软硬件设计,并通过FPGA逻辑分析仪实时在线仿真。仿真结果表明:该系统原理简单、结构紧凑、控制手段多、可靠性高,能克服传统触发电路的缺陷,满足火炮发射场多相机触发控制的要求。     

基于DSP和FPGA的多路图像信息提取系统设计

提出了一种基于DSP＋FPGA系统结构实现多路图像信息提取的设计方法。文中通过对设计关键点的分析，详细介绍了系统采集控制实现和利用Verilog HDL语言设计图像帧存时序控制的方法，并给出了各部分功能实现框图。经试验测试证明，该系统工作稳定，安装维护方便，优于传统的基于PC机的多路图像信息获取系统。     

基于软、硬件协同的FPGA软件交联仿真验证技术

针对型号伺服控制系统硬件架构特点,提出一种基于软、硬件协同的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)软件交联仿真验证技术,利用黑白盒测试相结合的思想,分别建立软件仿真验证环境和硬件仿真验证环境;应用器件建模技术,在软件仿真验证环境中构建一个近似于真实的、虚拟的硬件运行环境;简化传统的FPGA设计验证流程,将验证的重点只放在功能和时序上,在保证验证全面性的前提下提高验证效率;利用故障仿真分析技术,充分检验FPGA软件的可靠性、抵御故障的能力及抗干扰能力。     

基于FPGA 的实时视频边缘检测系统

为解决Canny算法计算量大、耗时长以及在视频边缘检测系统应用中实时性较差的问题,提出一种基于FPGA的Canny算法硬件加速设计.以模板代替卷积运算,以流水线形式对系统结构进行改进和优化,给出实时视频边缘检测系统,并对相机原图、Sobel与Canny处理图进行实验分析.结果表明:该系统能实时高效处理复杂图像的边缘,既能节约硬件资源又能大幅提升处理速度.     

基于LabVIEW的无线网络测控系统设计

为解决野外条件下远距离测量与控制问题,提出一种无线网络测控系统架构,设计了相关硬件,并用代码实现了测控和混沌加密算法模块。测试结果表明,与其他相关测控系统比较,该系统具有野外条件下展开迅速、传输距离远、可任意增加测控节点、操作简单、测量准确快速、数据传输安全等优点,能满足特殊条件下的测控需要。     

基于生成对抗网络的密钥生成方法及其在微光图像加密中的应用

生成对抗网络（GAN）是一种深度学习模型,是近年来在复杂分布环境下进行无监督学习的最有前景的方法之一。将GAN开创性地引入到随机密钥生成中,利用GAN对超混沌系统产生的随机密钥进行学习和训练。GAN通过学习训练生成的随机数与混沌系统生成的随机数有着很多相似的优点,如随机性和敏感性,但是同时它也具备了混沌系统所生成随机数不具备的特征,如不可复现性。GAN训练生成的随机数在对信噪比低、灰度等级少的微光图像加密中显示出其快速性与更高的安全性。本文将GAN引入到随机密钥生成中,利用量子细胞神经网络系统产生的伪随机数作为GAN的训练集,通过GAN对超混沌系统产生的随机密钥进行学习和训练得到一个随机密钥池,最后针对这种密钥生成方案在微光图像加密中的应用,提出了一种新的微光图像加密算法,该算法给出了一种与明文相关的2D指针,随机选择密钥池中的两个相位掩膜来实现微光图像的安全。结果表明该学习型密钥生成方案所生成的加密密钥可以通过美国国家标准技术研究所的所有随机测试,并且该方案能够有效抵抗差分攻击、已知明文/选择明文攻击和各种统计分析。同时,与其他同类算法的性能比较也进一步表明了该模型的优越性。     

浅海水声信道中重复累积码性能研究

针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-Accumulate针对浅海水声信道的强多途、长时延、严重衰落等特点,需采用性能好、能够实现线性编译码便于实时处理的信道纠错码技术以提高水声通信系统可靠性的问题,提出重复累积(Repeat-AccumulateRA)码作为浅海水声信道的纠错码方案。建立RA码在浅海水声信道中的仿真模型,比较其在不同浅海水声信道模型下的性能,通过水池数据传输实验研究编译码参数对RA码性能的影响,并以水下图像传输实验进一步验证该编码方案。仿真和实验结果表明：RA码在浅海水声通信系统中具有较强的纠错能力,选择合适的参数会进一步提高编码增益。与Turbo码和LDPC码的编译码复杂度对比,RA码能够实现线性时间编译码,算法复杂度低,硬件实现简单,在水声通信中具有非常好的应用前景。