基于北斗系统的建筑设备物联网定位模块研制

为实现对于建筑物联网设备地理及时间信息的获取,完善建筑设备物联网技术,为地质灾害提供受灾程度及受灾区域信息,提出北斗卫星导航技术在建筑设备物联网中的应用方案。在山东建筑大学物联网实验室设计的建筑设备物联网系统平台的基础上,研制基于北斗系统的建筑设备物联网定位模块,实现对建筑物联网设备的定位及授时功能。其硬件设计主要采用STM32F100C8 ARM7主控芯片、CC1100射频收发芯片及UM220北斗卫星导航模块。通过软硬件开发,实现了建筑设备物联网技术与北斗卫星导航技术的有效融合,将在地质灾害救援中发挥重要作用。     

广东省防汛卫星移动通信系统的设计与实现

利用卫星通信,结合3G/4G蜂窝移动通信,设计并实现广东省防汛指挥应急调度卫星移动通信系统。系统由现场视频手机、蜂窝3G/4G移动通信和卫星BGAN网络、指挥中心自动视频接收播放终端组成,已在广东省防汛应急指挥调度中应用,现场人员通过高速3G/4G移动或卫星通信安全接入广东省水利信息网络系统,可以随时随地传送现场视频和进行会商指挥调度,对提升全省三防应急会商决策、指挥调度的效率有重要的推动作用。     

基于北斗卫星的森林火灾监控终端设计

针对传统森林火灾监控方式存在的受地形限制,导致火灾发现不及时和定位难的缺陷,设计了基于北斗卫星的森林火灾监控系统,实现了火灾智能识别和预警,并且可以对火源、火场进行快速定位和信息通报;终端包括烟采集处理模块、图像采集模块、DSP处理模块、ARM主控模块和北斗卫星通信模块五部分,从烟和火焰两个方面对森林实时进行监控,分别采用离子烟雾传感器和DSP火焰识别混合算法,提取火焰图像差值和火焰图像边界参数的方法,提高了识别的准确率;试验证明,系统具有结构简单、使用方便和识别智能化的特点。     

水下北斗导航星历及历书无线加注系统设计

为提高北斗卫星导航定位模块的首次快速定位能力,设计了水下北斗导航历书与星历无线加注测试系统。对比分析了不同技术途径的优缺点,给出了系统硬件结构设计方案,对系统发射模块中各电路单元的频率和电平进行了分析和规划,系统核心模块功能采用基于FPGA+ARM的架构实现。通过事先人工加注历书和星历,能有效缩短北斗卫星导航定位模块的首次定位时间。     

基于天通卫星移动通信系统的数据实时传输模式

为发挥出卫星数据信息采集、传递系统的作用,进行数据信息的大规模接收、处理和传递,文章利用文献调查法,针对基于天通卫星移动通信系统的数据实时传输模式展开了研究,提出了数据传输终端模块设计的设计方法。该方法包括硬件设计、天通卫星通信模块设计、北斗定位模块设计,并指出了系统搭建策略,包括信关站、采集信息接入中心、数据服务中心、数据采集终端以及话音通路数据传输,旨在为新时期移动通信系统的数据实时传输提供理论参考。     

基于北斗卫星的狭窄路段交通拥堵智能控制系统设计

当前狭窄路段交通拥堵智能控制系统控制能力差,控制效果不明显。为了解决这一问题,基于北斗卫星设计了一种新的狭窄路段交通拥堵智能控制系统,系统硬件由全方位磁传感器、交通调度控制器和基于北斗卫星的为空电路与A/D芯片组成,采用ASD CC_211型号数据频率采集芯片高频的对车流量以及狭窄路段等相关信息数据进行无线识别采集,并应用特定的频率无线网络进行远程信息传达,应用FBR6–60数据识别器对压缩融合数据包进行数据模型转换,实现对交通拥堵数据信号的及时处理分析,通过A/D解析电路板、D/A解析电路板产生一定的高频电流作为狭窄路段交通拥堵的智能系统脉冲信号。根据硬件结构分别设计了综合性交通通信应用程序、空间信号智能控制程序、感应控制OHBD技术程序。为了验证系统有效性,设定对比实验,结果表明,基于北斗卫星的狭窄路段交通拥堵智能控制系统控制能力提高了25%。     

基于穿戴型北斗终端的人员安全管理软件设计

针对野外人员定位和通信不便的问题,设计了一种在手机安卓系统上运行的人员安全管理软件。通过蓝牙应用层协议,实现与穿戴型北斗终端的人机交互,可监控终端工作状态和调整工作参数;通过接收终端的位置信息,实现北斗/GPS双模定位、电子/卫星地图导航、轨迹回放;利用终端的通信功能,实现基于北斗短报文的险情上报和应急指挥。应用结果表明,软件可满足艰险地区野外工作安全管理需要。     

基于单片机的采集与处理北斗定位信息系统

针对当代社会空巢老人的增多,突发意外时不能及时呼救的问题,设计了一款基于北斗定位系统的集应急报警与信息交互为一体的多功能报警器。该报警器采用双串口单片机为主处理器,以北斗定位模块为核心,结合GSM无线通信模块、液晶显示模块及蜂鸣器,实现快速报警并发送所在位置信息的功能。简述了硬件与软件的实施方案及定位信息采集原理,通过多方面对比北斗与GPS定位模块的速度与检测卫星数来比较二者性能,实验结果表明,该系统具有定位快速、可靠性与稳定性较高等特点。     

基于DSP的高速音频采集系统的硬件设计与实现

本文介绍了一种基于TI公司的DSP芯片TMs320VC5402的高速音频采集系统,该系统能对音频信号进行在线实时采集、存储及回放,并能通过USB外围接口器件实现与上位机的通讯。主要介绍了音频采集系统的总体方案和硬件实现,包括DSP模块、A／D和D／A模块、扩展存储器模块、CPLD控制模块、电源模块以及USB接口通讯模块等。该系统具有强大的数据采集处理能力并配有灵活的接口电路,可以作为研究音频信号采集与处理的通用平台。     

基于语音识别的多资源组合应急调度指挥系统

以提升多资源应急调度指挥效果为目的,设计基于语音识别的多资源组合应急调度指挥系统。该系统利用GIS技术获取多资源和事发地位置地图信息,并使用麦克风阵列获取应急调度指令语音信息后,经过数据接口层内地图数据编辑接口、数据访问等模块,将其传输到应用层。应用层利用语音识别模块识别应急调度指挥指令语音信息,并使用地图GIS查询模块和地图条件查询模块获取符合当前应急资源地图信息后,使用应急布控模块生成应急指挥布控地图。同时使用应急指挥调度模块内应急调度数学模型,输出多资源组合应急调度结果并传输到人机交互层内,完成多资源组合应急调度指挥和人机交互。实验表明：该系统具备较好的语音识别能力和多资源组合应急调度指挥能力,应用性较好。     

基于北斗卫星通信定位的战斗机队形指挥控制系统设计

目前设计的战斗机队形指挥控制系统数据匹配度低,指挥性能较差;为了解决上述问题,基于北斗卫星通信定位设计了一种新的战斗机队形指挥控制系统,对系统的硬件和软件进行优化设计;硬件主要由定位器、指挥器、信号接收器和监控器组成,选用HD-38型号的定位器,提高定位精度,采用HD-72X型号的指挥器,增强系统的整体指挥模式,同时在信号接收器上设置单频、双频、三频3个模式,利用UPS续航电源对系统进行供电,从而提高系统的储电能力;通过控制战斗机的队形变换、队形保持以及队形控制来完成战斗机队形指挥控制;实验结果表明,基于北斗卫星通信定位的战斗机队形指挥控制系统能够有效提高系统的数据匹配度,提升战斗机队形指挥控制效率,增强指挥性能.     

基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统设计

低轨卫星移动通信信息存在复用保护间隔,为实现对传输数据信息的精准定位,设计基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统;设置电源管理模块,初步协调BDG—MF—OS型卫星终端与ZIGBEE无线数据传输模块,将卫星通信信息反馈至网络与显示模块,实现低轨卫星移动通信同步控制系统的硬件设计;建立同步信号模型,通过信号调制解调的方式,完善待处理通信信息的复用保护间隔与循环前缀,实现正交频分复用处理的关键技术研究;分包处理通信数据,借助已知的短报文通信模式,连接同步通信协议,完成低轨卫星移动通信同步控制;与北斗型通信控制系统相比,正交频分复用技术作用下,低轨卫星的移动通信能力得到强化,较好地满足精准定位传输数据信息的实际应用需求.     

基于扩张状态观测器的卫星通信跟踪控制系统设计

当前卫星通信跟踪控制系统对精准度的控制仅能维持在微弧度量级,跟踪控制精度难以达到用户要求,为了解决上述问题,基于扩张状态观测器设计一种新的卫星通信跟踪控制系统。系统硬件主要设计了控制模块、传感器模块、电源模块与电机驱动模块,控制模块的核心芯片选用SXD320F2784型号,提高处理频率,电源芯片为TDG3320芯片,能够保证固定电压转换为可调电压,传感器模块通过AHRS轴向传感器、GPS、信标机组成,确保传感能力,利用L845N芯片设计电机驱动模块,增强额定电压。引入扩张状态观测器,通过系统初始化、天线经纬度计算、误差比较、卫星通信信号跟踪控制、驱动直流电机实现软件流程。实验结果表明,所设计卫星通信跟踪控制系统能够将跟踪精度从原来的微弧度量级提高到纳弧度量级,有效提升跟踪准确率,增强系统的干扰抑制能力,确保控制输入峰值达到与其要求。     

基于北斗卫星通信的航天测控频段故障诊断系统设计

针对传统航天测控频段故障诊断方法受到信息传输时延影响而导致诊断精准度低的问题,提出基于北斗卫星通信的航天测控频段故障诊断系统设计;硬件结构设计了判断故障类型的波头信号检测模块;通过地面接收机接收卫星发出的微弱信号,计算本机晶振脉冲数,以此修改北斗卫星通信数据;利用北斗授时模块,保证了输出时间的准确性,避免了延迟问题;软件部分用逻辑推理设计航天测控频段故障诊断流程,并使用北斗卫星诊断技术,纠正误差;由实验结果可知,该系统信号线松动脉冲信号诊断结果与实际情况一致,陀螺输出角度量漂移与实际值一致,误差为0,具有精准诊断结果.     

双模块定位信息采集和显示系统设计

针对卫星定位系统在生产生活中广泛应用的现状,提出一种基于北斗/GPS双模块的定位信息的采集与处理系统.以C8051F007单片机作为定位信息采集与处理的核心,完成了北斗/GPS双定位模块BD-126与单片机的接口电路、 OLED显示模块电路、DC-DC升压电路的设计,以及相应的软件系统设计,将采集到的数据在OLED显示和上位机PC端进行显示.测试结果表明,该系统能够实现定位信息的采集,并成功在OLED显示屏和PC端进行显示.     

北斗导航芯片UM220+ZigBee的无线终端设计

针对卫星定位系统和无线传感网络异构壁垒,提出了基于北斗与ZigBee终端设计的技术思想,该技术是两种系统融合的关键技术。终端硬件采用MC13213为主控芯片,通过其一对串口实现连接北斗芯片UM220;在主控芯片中植入两种异构网络融合的程序代码,从而实现两者功能的结合。经过应用测试,该终端具有定位准确、功能可靠的特点。     

基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统设计

为实现对无人艇行进器的运动控制,建立更加完善的导航应用策略,设计基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统。以无人艇运动姿态研究作为切入点,在电机驱动器、电机测速模块的支持下,连接中央处理单元、电源模块、方位监测模块等硬件设备结构体,完成导航控制系统的硬件电路设计。在此基础上,确定与导航信息相关的短报文传输特征,通过协调接口数据传输协议应用格式的方法,定义通信协议加密对象的所属连接形式,完成对报文加密密钥参数的初步配置,实现基于北斗导航通信技术的无人艇运动导航控制系统的短报文加密处理。与基于惯性测量技术的导航控制系统相比,基于北斗导航通信技术控制系统的实际应用续航时间更长,在行进过程中始终能对无人艇运动方向进行精准化控制,可在完善行进器导航应用策略方面起到较强促进作用。     

两种基于北斗BDM100模块的家庭监护终端设计

针对家庭监护中老人实时定位问题,结合北斗全球卫星定位系统和北斗模块BDM100,分别采用3G和2G模块设计了两种解决方案。3G方案中,采用AT91SAM9260芯片作为主控芯片,自定义通信协议,并封装了若干基于Linux操作系统的通信函数,具有良好的扩展性和稳定性。2G模块则采用LPC1766芯片,设计了具有良好健壮性的软件,成本低,对于单一需求的用户具有很好的适应性。     

基于nRF401的无线多点数据采集系统

本文设计了一个基于nRF401无线数传芯片的通用无线工业数据采集系统.整个系统是以MSP430单片机为核心来进行终端节点数据采集,并对无线通信芯片与上位机之间的数据通信进行控制,实现了无线多点数据采集的功能.文章中给出了各硬件模块的电路图,并对各个模块的功能和特点进行了详细的说明.软件设计部分给出了上位机模块和终端节点模块的无线通信部分的基本流程图,并对无线通信模块的设计思想进行了重点阐述,指出了该系统的应用前景和未来发展趋势.