基于CCD相机的转台转动速度测量方法研究

针对传统测速方法不能满足高速高精度下测量的要求,在研究CCD （Charge Coupled Device）相机的工作原理及特点的基础上,实现一种以现场可编程逻辑器件（FPGA,Field Programmable Gate Array）为控制核心的转台转动速度测量系统。工作在外触发方式下的高帧频CCD通过Camera Link接口作为相机图像数据的输入,利用FPGA的高速并行特性完成了高帧频数字图像的采集、数据流的缓存控制,并且综合分析了自相关算法的原理和过程,给出了该算法完成测速系统的具体实现方法,最后得出的速度通过通信端口实时的发给上位机。经试验验证：利用高帧频CCD相机的测速方法可精确测量转台转动的速度,系统误差率低且稳定可靠。     

IP流分类器的设计与实现

介绍了IP流分类器的设计和实现方法,采用SOPC的思想,在FPGA上实现了C8051功能、MAC模块、TCAM模块等,通过PHY芯片的RGMII接口与FPGA实现的MAC模块通信捕获IP数据包,使用TCAM模块对IP数据包进行分类.整个设计采用硬件描述语言Verilog HDL 来实现,通过仿真和实验证实该设计舛实现高速IP流分类功能是可行的.     

高速数字图像采集显示系统的设计与研究

为满足实时显示高速数字图像的需求,分析了CameraLink接口技术和VGA（VideoGraphicsArray）接口协议的标准。根据VGA接口具有多种显示模式,设计了以FPGA（FieldProgrammableGateArray）为核心处理器的数字图像采集显示方案。FPGA通过CameraLink接口采集图像数据,并对图像进行缓存处理,对FP-GA构造VGA接口的时序信号和控制视频D／A进行数字量的模拟化。实验证明,该系统实现了图像的实时显示。人机交互和采集后的图像可以进行长距离传输。     

嵌入式Linux下指纹采集模块USB接口驱动程序的设计实现

介绍了嵌入式Linux系统下CMOS光电式指纹采集模块的USB接口驱动程序的设计和实现.概括了Linux系统下USB设备客户端驱动程序开发的一般过程,结合本指纹采集模块USB接口的硬件特点,详细讨论了指纹采集模块的USB接口驱动程序的设计过程.通过该指纹采集模块的USB接口读取指纹信息,实现了指纹采集模块与嵌入式Linux系统的信息传输.结果显示该模块可以采集高质量的指纹图像,实现Linux操作系统和指纹采集模块之间有效可靠的数据通信.该模块尺寸小,可靠性强,可在处于恶劣的工业环境中的嵌入式Linux系统下应用.     

基于CameraLink的高速图像采集处理系统设计

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接口的高速实时图像采集处理系统。该系统采用FPGA芯片EP3C55F484完成图像的采集和预处理,高性能的DSP芯片TMS320DM642完成复杂的图像处理运算。介绍了系统的设计思路、硬件结构和工作流程,并描述了系统各个功能模块的设计方法。实验结果表明,系统可实时完成500帧/s的图像数据采集和处理任务。同时,该系统实现了从CameraLink信号到SDI信号视频接口转换功能。     

支持多安全运算模块的USB3.0控制器固件设计

USB3.0接口以其高速稳定的数据传输能力,已经成为硬件设备的主流接口。该文针对安全运算模块设计中对多模块控制的需求问题,提出了一种可用于多安全运算模块的USB3.0控制器固件设计方法。该方法充分运用CYUSB3014芯片和FPGA芯片的硬件资源,设计了接口传输模式配置、DMA通道、GPIF Ⅱ接口控制逻辑等主要模块的固件程序。经测试,该方案能够有效控制多安全运算模块对PC端数据进行加解密处理,且传输速度能达到330.3MB/s,相比现有设计提升37%,实现了数据的高速可靠传输,具有较好应用前景。     

基于FPGA监听的图像采集与预处理方法

针对民用相机原有USB2.0接口技术存在传输速度慢的问题,提出基于现场可编程门阵列（FPGA）监听与USB3.0传输的图像预处理方法.在不破坏相机结构的前提下,利用FPGA强大的并行计算能力,通过外挂监听的方式对图像数据进行实时采集与预处理操作,预处理结果可以通过USB3.0接口与上位机进行快速传输通信,在大幅节约图像传输时间的同时,将部分预处理工作前置于硬件中完成,达到快速获取预处理归一化图像目的.详细介绍系统的设计思路和结构,分别在软件和硬件层面上进行测试和实验数据验证.结果表明,系统具有接口友好、性能稳定、集成度高、使用灵活和实用性强等特点.     

基于GSM的远程报警系统的研制

提出了一种基于GSM网络传输的远程报警系统.前端控制器接口控制多种探测器,分析整理报警信息,并利用串口控制GSM模块将相应的报警信息以GSM短消息形式进行传输,警情直达用户和计算机监控中心.对系统的硬件实施、算法研究与软件实现进行了详细描述,系统具有可靠性高,实时性好及低成本等特点,可广泛运用于家庭或其它需远程监控的场合.     

基于FPGA的LVDS高清数字图像传输系统设计

随着高清显示技术的快速发展,高清数字图像传输要求越来越高。通过对高速传输接口LVDS研究分析,搭建一个以LVDS+FPGA的高清数字图像传输系统,完成了高清数字图像传输系统软硬件平台设计。系统可接收外部图像数据,通过QuartusⅡ软件开发平台进行逻辑设计,将接收的图像数据缓存,然后根据显示设备的时序要求及LVDS发送模块数据发送要求对图像数据进行处理,最后通过LVDS发送模块将图像数据输出显示。系统结构设计简单,采用模块化设计可移植性好,可推广应用于消费电子及通信设备等领域。更多还原     

基于Camera Link协议的CCD图像采集系统

为满足航天相机系统快速、高质量的成像要求,设计了一种基于Camera Link协议的高速CCD（ChargeCoupled Device）图像采集系统。该系统采用CPLD（Complex Programmable Logic Device）、专用视频处理芯片TDA8783、乒乓结构的存储器进行设计,并使用时间延迟积分（TDI：Time Delay Integral）的工作方式,通过设置单级积分时间长度和积分级数改变总积分时间长度。实验结果表明,该系统能同时输出两路CCD电压信号,最高数据输出速率达15帧/s,信噪比大于50dB,两通道的不均匀性小于2%,满足航天相机系统的高速、高分辨率设计要求。     

车载自组网安全信息传输MAC协议研究

车载自组网能有效提高道路交通的安全。安全信息传输是车载自组网最为重要的部分,安全信息快速、可靠传输需要设计有效的MAC协议。介绍VANET安全信息分类及相应MAC协议设计需求。对现有交通安全信息传输的MAC协议进行了综述。     

大容量高速视频图像传输技术研究

在采用数字相机的测试系统中,为解决图像数据大容量、远距离传输的瓶颈问题,在研究视频图像传输技术的基本原理基础上,提出了高速、远距离传输的具体实现方案。利用光电转换方法及FPGA（Field Pro-grammable Gate Array）技术,完成了大容量高速视频图像光纤传输系统设计及仿真。仿真结果表明,该技术实现了数字视频长线传输。     

WiMAX通信协议研究

基于富士通WiMAX MB87M3550芯片,研究符合IEEE 802.16-2004协议的高速无线通信。在媒质接入控制层分为媒质接入控制上层和媒质接入控制下层的基础上,该文重点对基站与用户站之间通信实现进行了研究,并进行性能测试及分析,实验结果表明：该系统具有时延较小,性能稳定等特点。     

数字视频图像传输中基于FPGA的图像去噪方法

在靶场测试实验中,为了节约经费和节省时间,需要将大量的视频图像进行高速传输与存储,以方便事后处理。研究了数字视频图像传输中一种基于FPGA（FieldProgrammableGateArray）的数字图像去噪方法,设计了基于FPGA的图像滤波器,并利用Matlab进行仿真实验。得出基于均值操作的自适应中值滤波方法对受到混合噪声污染的图像信息具有更理想的滤波去噪效果。     

输电线路暂态量保护的研究进展

输电线路的暂态量保护原理是继电保护的重要新原理之一,保护装置是有望应用于特高压系统,实现故障的超高速切除．针对课题组近10年的暂态保护研究工作进行了较为全面的总结,介绍了一套面向实用化的暂态量保护总体方案,由高速的主保护（双端纵联的方向保护）、超高速的辅保护（单端的边界保护）和配套元件（用于启动、识别雷电干扰、识别合闸于故障、故障选相等）构成;构建了一套暂态量保护的实验装置,包括一台能够同步采集暂态信号并实时进行保护计算与判断的实验室样机和一台能够输出保护用模拟信号的暂态信号发生器．基于EMTP仿真数据和现场行波实录数据,对装置进行性能测试试验,表明暂态量保护原理算法和实验室样机是可行的、动作速度为2—8ms．同时,探讨了影响暂态量保护实用化的互感器高频暂态信号传变特性问题和输电线路高频载波的干扰问题．     

基于USB2.0的线阵X射线图像采集系统

鉴于ISA、PCI、PS/2等传统接口传输速率低、不能实现热插拔等功能,提出一套基于USB2.0传输协议的线阵X射线图像采集系统。系统以FPGA（现场可编程门阵列）芯片为控制核心,配合16位高精度快速A/D转换芯片和CY7C68013A芯片,实现了X射线图像的采集和高速传输功能。系统充分发挥了USB2.0即插即用、实时高效等优点,将X射线图像获取和传输速度提升至40 Mbps。     

并行图染色的无线网状网络媒体接入控制

将无线网状网络的传输调度建模为冲突图染色问题，提出了一种新颖的基于并行图染色的分布式时分多址媒体接入控制（MAC）算法。该算法充分利用无线路由器和无线骨干网的自身优势，只需要依靠网络的局部拓扑和负载信息，对无线接入网的传输调度实现全局优化。仿真结果表明，所提算法性能十分接近最优调度，并且通信开销成本非常低。     

智能巡检管理系统在电力线路巡检中的应用

电力线路是电力系统的重要组成部分,电力线路巡检管理是有效保证电力线路及其设备安全的一项基础工作。文章重点阐述了基于全球定位系统（Global Positioning System,GPS）并与GIS（地理信息系统）、掌上电脑（PDA）相结合的智能电力线路巡检管理系统。该系统采用客户机/服务器网络结构,由手持机和后台管理机组成,集计算机、网络通信和嵌入式技术为一体,在实现原理、可靠性、实用性和可扩展性等方面有明显优势。实际应用表明该系统能有效满足巡检工作快速、高效、及时的要求。通过变革传统巡检工作方式,积极探索出线路巡检管理的新思路、新模式,最大限度减少漏检、错检,确保电力线路长期高效稳定运行。     

802.11a无线局域网多速率传输模型的实现

针对速率信息的交换、预约时长设置以及相关网络分配矢量的更新和计算,基于碰撞检测的载波侦听多址协议,提出了一种交换速率信息的多速率传输协议RIEMS协议.基于802.11a协议中DCF方式来实现无线局域网RIEMS协议多速率传输的模型,分析得到了影响多速率传输协议性能的参数,完成该模型的仿真.仿真结果表明多速率传输可以大幅度提高网络性能.此模型可以应用于支持非对称信道、ad_hoc网络、高速移动、速率可变宽带无线移动网络的媒体接入控制.