在线光功率数据采集系统

提出了一种数据采集系统，它可以在16路密集波分复用(DWDM)系统中对不同波长光信号功率进行实时监控。首先，各个PIN管将光功率信号转化成电信号。然后．采用Microchip公司的PICl6F877单片机对16路模拟电信号数据进行采集。接着，单片机将光功率采样数据转化成对应的光功率数据，并将其数据与预先设定的报警阈值进行比较，得出相应的报警级别。最后，将包含报警级别的实时功率数据送到LCD显示。实际应用表明：实时数据的刷新率可达1tims／s，光功率的动态检测范围为-70～10dBm。     

高功率激光实时检测与控制系统的研究

为了提高激光功率的稳定性和控制精度,设计了一种新颖的高功率激光实时检测与控制装置。该系统由光功率采样单元和反馈控制单元两部分组成。采样单元利用尾镜的微量透射光进行激光采样,经衰减后再由探测器进行接收并对其加以处理;然后将处理信号送到反馈控制单元去自动调节放电电流,以保证输出激光功率的稳定。实验表明,该系统能够实时监控激光的输出功率,有效提高激光功率的控制精度和稳定性。在4kW轴快流CO2激光器上的实际运行结果表明,该系统可使得激光功率稳定度达到±0.1%水平。     

多路激光功率波形测量系统

介绍了神光Ⅱ精密化装置中的多路激光功率波形测量系统.该系统在神光Ⅱ装置的八路激光放大链前后共26处进行功率波形数据的采集,并在对采集的数据进行汇总后通过计算机网络将其传输到数据分析处理系统,从而为整个精密化功率平衡项目提供了实时、有效的激光功率波形采样.     

激光测距中激光功率实时监测系统设计与实现EI北大核心CSCD

在激光测距过程中,实时获取激光发射功率数据可为后续数据精度处理分析及激光测距系统故障点排查提供重要依据。通过实时测量激光发射链路中的反射镜透射光,利用前期获取的反射镜透射光与反射镜反射光之间的对应关系,采取相对测量的方式获取实时的反射光功率,达到实时监测激光发射功率的效果,并基于中国科学院云南天文台53 cm双筒望远镜激光测距系统搭建实验平台进行验证。实验结果表明,该激光功率实时监测方法能够在激光发射链路无损耗的前提下实时获取激光发射功率;反射光功率与透射光功率具有良好的线性关系,其Spearman相关系数为0.9991,线性关系稳定可靠,满足长时间激光测距的需求;验证了该方法的可行性,可适用于各类空间目标激光测距的激光功率实时监测中。     

三值光计算机解码模拟器的图像采集系统

针对三值光计算机解码模拟器需要对光学运算器的运算结果进行高速、可靠、实时地采样、A/D转换和图像采集问题,设计研制了一个USB型图像采集系统.该系统以嵌入式微处理器S3C44B0X和CMOS图像传感器OV7660为核心.前端图像光信号采样、A/D转换和数字数据输出处理采用CMOS图像传感器OV7660完成, 后端的图像采集和传输采用嵌入式微处理器S3C44B0X和USB2.0,使系统具有高速、实时和连接灵活方便的特点.为保证图像采集和传输的可靠性,采用了事务处理机制.实验结果表明,系统工作稳定、性能良好,处理速度可达20MB/s.     

测试与测量

800kS／s采样速率的USB2．0高速数据采集设备，针对光功率设备的高端监测器，针对高速串行数据信号的采样示波器软件，RFID实时测试软件包。     

变电所微机实时监测系统

本文介绍的变电所微机实时监测系统,用于监测电网电压的变化及故障定位,监视线路上用户开关的跳变、电流量计数以及工频频率测量等方面.它由多块INTEL8086系列微机通过接口电路实时采样,其采集的数据由一台PC/XT机集中处理,把所需要的信息、数据或电网线路故障性质和位置在监视器上予以显示或打印列表,提供给监视管理人员,了解本辖区内电网电压的变化及用电情况,以作相应的处理,下面重点介绍硬件构成及基本工作原理.     

光插分复用器中基于Athermal-AWG的OPM系统分析

基于衍射型OPM(Optical Power Monitor)能够在设定的波长范围内对不同波长的光信号进行实时采样,其稳定性好并能快速测量.采用阵列波导光栅对波分复用信号进行分解复用,不同波长的光信号分别经过相应的分束器,探测器阵列对各路通道的光进行探测.探测器阵列能够探测出各波长的光功率、光电流以及插入损耗,计算出耦...     

基于感知压缩的探地雷达数据压缩采集

 本文提出一种基于压缩感知的探地雷达数据压缩采集方法,实现实时的采样数据压缩,无需采集完所有数据后再压缩,采样与压缩同时进行,从而大大减小了实时采样的存储压力.探地雷达的采样信号被压缩投影到由Mersenne Twister 算法生成随机矩阵,实现压缩.该方法实现了小计算量的实时压缩,并且硬件实现简单.本文使用half-quadric的方法求解感知压缩模型中的l₁凸优化,快速实现数据重构.实验表明,本文方法能将探地雷达数据压缩把到原来的1/15,大大减小实时采样存储压力.     

基于分段压缩和原子范数的跳频信号参数估计

针对压缩域跳频信号参数估计方法需借助测量矩阵寻找压缩采样数据的数字特征,造成运算复杂度高,且存在基不匹配的问题,提出一种压缩域数字特征和原子范数的跳频信号参数估计方法。建立块对角化的测量矩阵,实现信号分段压缩,分析压缩采样数据的数字特征,实现跳变时刻粗估计;分离出未发生频率跳变的信号段,利用原子范数最小化方法实现跳变频率的精确估计;最后依据精确估计的跳变频率,设计原子字典,并在压缩域实现跳变时刻的精确估计。基于该算法的跳变频率估计性能高于基于压缩感知的跳变频率估计,亦能精确估计跳频信号的跳变时刻。仿真结果显示,在信噪比高于-2 dB,压缩比高于0.5时,基于该算法的归一化跳变频率估计误差低于10-4,归一化跳变时刻估计误差低于10-2。     

水下距离选通成像多分辨率爬山自动聚焦法

针对水下距离选通激光成像图像模糊导致自动聚焦难的问题,提出了多分辨率爬山自动聚焦法,解决了系统实时聚焦问题,获得了高清晰度高质量图片。该方法利用图像的多分辨率原理,通过空间采样处理形成不同分辨率采样层,减少数据量,降低图像处理时间,系统完成聚焦处理时间降低到约为传统方法的一半。进而利用帧间相关性对当前帧和相邻前两帧分别以0.5,0.3和0.2的加权系数进行加权计算,获得当前帧的边缘检测清晰度值,近乎以100%正确率解决爬山法由于局部峰值干扰错误判断可能收敛到局部最大值而导致聚焦失败的问题,最后利用爬山法实现自动聚焦。针对此方法进行多次选通系统实验验证,结果证明:该方法能够保证自动聚焦的速度和精度,提高系统聚焦判定的实时性、准确性和鲁棒性。     

激光束质量实时测量技术

提出一种新型光束质量实时测量技术,该技术主要基于由平板反射镜组成的多平面成像系统,一次性将激光束腰附近2倍瑞利距离内的多个光斑成像在同一个平面上,用CCD相机获取这些光斑的光强分布图样。通过图像处理获知接收到的光斑的光强分布。采用远场发散角、焦点尺寸、桶中功率比和M2因子四种光束质量评价标准对激光光束质量进行评价。利用该方法实时测量了高能钕玻璃双板条激光器的输出光束。     

船载外测数据的实时检择方法

分析了航天测量船的任务特点和船载外测数据的野值特性,研究实时处理船载外测数据野值的检择方法.通过两套设备的外测数据信息横向比对消除船摇对数据检择的影响,建立了自适应权值和阈值的模型,给出了基于坐标转换和加权融合的分步式船载外测数据实时检择方法.实例数据验证结果表明所提方法可以实时有效地解决外测预处理阶段的野值检择问题.     

共孔径主被动高光谱三维成像实时处理框架

共孔径主被动高光谱三维成像技术是一种结合激光雷达主动探测和高光谱相机被动成像的新型遥感探测手段，通过共光路设计，降低了主被动数据配准难度，使得实时融合生成三维高光谱影像成为可能。三维高光谱成像实时处理兼具数据密集和运算密集的特点，可编程片上系统软硬件协同设计为其提供了解决方案。而目前软硬件划分多基于定性经验分析设计，难以实现定量化最优设计。针对该问题，提出了一种采用基于权重法的多目标规划模型的可编程片上系统处理框架。该处理框架利用图论模型Ncut准则开展高内聚度、低耦合度的单元分割，并对各单元的软件和硬件实现特性分别进行分析评估，最终面向应用需求，利用多目标规划模型求解最优的软硬件划分方案。利用该处理框架，针对速率优先和功耗优先两种高光谱三维实时成像应用场景，进行了软硬件划分方案的定量化求解与分析，结果表明，在速率优先设计中，相对于传统的设计，处理速率提升了43.4%，而功耗降低了53.5%。     

A new FIFO for transferring data between two unrelated clock domains

A new simple-to-design FIFO that allows data transfer between two clock domains of unrelated frequencies has been developed. The fully synchronous interfaces significantly ease the system-on-chip integration process. With a relatively low gate count, the proposed FIFO allows the producer and consumer to put/get data at their respective frequencies (1?datum/clock cycle) till it gets filled, then the rates converge to the lower of the two frequencies. The maximum initial latency is three cycles of the consumer's clock. Several manifestations of the FIFO have been developed for different design cases including producer/consumer data width mismatch. Operation of the FIFO has been verified using both gate-level simulations and SPICE simulations with a 0.13?µm, 1.2?V technology. An 8-cell FIFO showed proper operation at producer and consumer clock frequencies of 2 and 3.125?GHz, respectively, with a data transfer rate of more than 2?giga datum/s and an average power of 721?µW.     

基于多串口通信的大气参数实时数据采集系统

在大气参数实时数据采集系统设计中,需要同时使用多个串口从传感器中采集多个大气参数。介绍了在VC++6.0中,如何利用MSComm控件实现多串口通信,将经过预处理的数据从串行口RS232接受到计算机中,并完成采集数据的显示、存储和传输功能,实现从多个串口采集数据的同步处理。该方案简单实用、成本较低、可靠性高。通信部分采用UDP/IP协议。     

牛顿环测透镜曲率半径数据处理方法的分析

详细介绍用逐差法、线性回归法、加权平均法处理牛顿环测透镜曲率半径数据的方法和过程。比较三种实验数据处理方法的优缺点,其中加权平均法既考虑了如何克服实验的系统误差,又能按照处理原则去对待非等精度测量,且建立在数理统计理论基础上。该方法主要是比较相应的权,进而求出加权平均值,利用Matlab软件进行处理,得出加权平均法为牛顿环实验数据处理的最佳方法。     

Real-time 850 nm multimode VCSEL to 1 550 nm single mode VCSEL data routing for optical interconnects

Short-reach optical interconnects among massive serves in data centers have attracted extensive research recently. Increasing capacity, cost and power efficiency as well as wavelength switching between data center network nodes are still key challenges for current optical interconnects. In this work, we experimentally demonstrate the real-time inter-mode optical wavelength switching technique, for high-speed wavelength flexible data center interconnects. A 10 Gbit/s 1 550 nm single mode vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) is optically injected and used to control a 10 Gbit/s multimode VCSEL carrier at 850 nm. Results show that a clearly open eye diagram is achieved at back-to-back analysis, implying a successful wavelength switch and error-free operation at 10 Gbit/s. A fully optical wavelength conversion of a multimode VCSEL operation at 850 nm using a single mode VCSEL subject to external optical injection at 1 550 nm is reported. This work opens new perspectives towards the development of a cost effective high-speed real-time inter-band wavelength switching technique between servers and network devices operating at different transmission windows at network nodes, for current and future optical interconnects.     

Optical backplane system using waveguide-embedded PCBs and optical slots

As discussed in this paper, a practical optical backplane system was demonstrated, using a waveguide-embedded optical backplane board, processing boards, and optical slots for board-to-board interconnection. A metal optical bench was used as a packaging die for the optical devices and the integrated circuit chips in both the transmitter and the receiver processing boards. The polymer waveguide was produced by means of a hot-embossing technique and was then embedded following a conventional lamination processes. The average propagation loss of these waveguides was approximately 0.1 dB/cm at 850 nm. The dimension and optical properties of the waveguide in an optical backplane board were unchanged after lamination. As connection components between transmitter/receiver processing boards and an optical backplane board, optical slots were used for easy and repeatable insertion and extraction of the boards with a micrometer-scale precision. A 1/spl times/4 850-nm vertical-cavity surface-emitting laser array was used with 2 dBm of output power for the transmitter and a p-i-n photodiode array for the receiver. This paper successfully demonstrates 8 Gb/s of data transmission between the transmitter processing board and the optical backplane board.     

基于FPGA的星载SAR成像信号处理技术

通过现场可编程门阵列(FPGA)设计并实现星载合成孔径雷达(SAR)成像处理,能够完成对多种模式星载SAR回波数据的高速处理。该文搭建的成像处理系统以子孔径极坐标格式算法(PFA)为核心,首先,在精确的多普勒中心频率估计基础上,采用基于尺度变换原理的距离向处理(PCS)与方位向高精度sinc插值级联的算法处理流程实现子孔径数据域重采样,极大地提升了处理精度与运算效率;然后,对各子孔径图像进行辐射校正消除扇贝效应,并采用加权平均算法获得了全孔径拼接图像;最后,基于Sentinel-1卫星实测数据对本系统进行了验证和分析,在系统工作频率200 MHz情况下,能够在5.92 s内实现8 192×8 192像素点的32位单精度浮点成像处理,实测数据成像结果验证了该系统的有效性,从而为实时处理奠定了技术基础。