基于CANopen协议单节点甲烷气体检测仪设计

设计了一种具备CANopen通信协议的甲烷气体检测仪,给出了硬件和软件设计方案.该检测仪采用可编程放大器且差分输入24位高精度的AD芯片作为信号调理模块,提高了系统的测量精度.主控制芯片采用低功耗的Cortex-M3内核系列单片机芯片,降低了系统功耗.实验研究表明;该检测仪可实现远程气体测量,可集成性强.     

浅谈分线盘采集器获取轨道电路方向的方法

分线盘采集器是轨道电路监测采集终端设备。由于轨道电路发送端和接收端的数据差异较大，一旦送受端逻辑匹配关系发生错误，会导致后续数据处理的一系列问题，因此，分线盘采集器需要根据轨道电路的方向条件，切换发送端和接收端的信号采集判断逻辑。分线盘采集器如何更好地获取轨道电路方向信息，成为一个必须要解决的问题。本文结合继电编码轨道电路和通信编码轨道电路实例，探讨分线盘采集器获取轨道电路方向的方法。     

光载一机多天线远程GNSS差分监测系统

该文设计了一种光载一机多天线远程全球导航卫星系统(GNSS)差分监测系统。该系统利用微波光子链路远程采集多个远端天线接收的GNSS信号,并传输回本地端;然后在本地端借助高速光开关,以时分模式依次建立各远端信号与参考基准信号的载波相位双差模型方程,处理后实时获得高定位精度。实验中布设了10 km微波光子链路,3个远程监测点在E, N, U方向定位精度都达到毫米量级、实时响应时间低于10 ms。与传统一机单天线方案相比,该光载一机多天线GNSS差分监测系统在不降低定位精度的前提下,显著提升了监测/覆盖范围、实时监测/响应时间,以及大规模监测的性价比。因此,该系统在大型土建工程、自然环境大规模监测具有重要应用价值。      

RS485与GPRS构成的异构网在消防应急电源系统中的应用

随着住宅区规模的不断扩大,只采用传统的近距离通信来实现对消防电源的监控已不满足需要.所以提出由RS 485和GPRS组成的异构网来实现对所有的EPS电源的监控.通过对系统的整体架构和硬件的设计,阐述了监控端对本地和远端EPS电源实时监控过程.同时对GPRS通信模块的登录过程进行了软件设计,建立了监控端和电源间的基于ModBus的通信协议.随着通信网络的不断发展,该系统的应用前景会越来越好.     

集中式信息通信运行数据的自主采集系统设计

传统采集系统存在数据采集不准确、速度慢,不能满足高效数据采集标准,为此,对集中式信息通信运行数据的自主采集系统进行设计。设计系统硬件框图,分析多端口采集器,并使用多端口采集器将动态信号转变成静态信号;根据用户需求对系统软件设计流程展开分析,采取线性方程算法描述信息采集情况,进而对集中式信息通信运行数据进行准确采集。通过实验验证结果可知,该系统具有数据采集准确、速度较快,能够满足系统高效性采集要求等特性。     

自动气象站风信号无线传输器的研究与设计

雷击是自动气象站采集器被损坏的主要原因之一,特别是经风杆引入的雷电损坏采集器的情况极为常见。解决此问题最好的办法是在保证数据接收准确的情况下,从物理连接上将风传感器和采集器断开。自动气象站风信号无线传输器,彻底地解决了风杆引雷损坏采集器的问题。传输器采用无线红外传输技术将风信号从传感器传送至采集器。经测试该传输器在保护了采集器免遭雷击的同时,又保证了数据的准确性,具有很好推广应用价值。     

基于分布式的僵尸网络主动探测方法研究

僵尸网络是当前互联网上存在的一类严重安全威胁。传统的被动监控方法需要经过证据积累、检测和反应的过程,只能在实际恶意活动发生之后发现僵尸网络的存在。提出了基于僵尸网络控制端通信协议指纹的分布式主动探测方法,通过逆向分析僵尸网络的控制端和被控端样本,提取僵尸网络通信协议,并从控制端回复信息中抽取通信协议交互指纹,最后基于通信协议指纹对网络上的主机进行主动探测。基于该方法,设计并实现了ActiveSpear主动探测系统,该系统采用分布式架构,扫描所使用的IP动态变化,支持对多种通信协议的僵尸网络控制端的并行扫描。在实验环境中对系统的功能性验证证明了方法的有效性,实际环境中对系统扫描效率的评估说明系统能够在可接受的时间内完成对网段的大规模扫描。     

基于互信息的MIMO雷达通信一体化系统的性能分析

该文讨论共存式多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)雷达通信一体化系统的性能.雷达端和通信端采用合作的方式共享信息,使得一体化系统的通信端可以利用雷达信号来辅助完成通信任务,而雷达端则可利用被动的通信信号来完成雷达任务.该文推导合作情况下共存一体化MIMO系统的雷达互信息...     

基于多MCU的高频电刀研制

针对医用高频电刀系统结构较复杂,需要采集和控制的信息量大的难点,提出了一种基于多MCU结构的医用高频电刀设计及其与之配套的自动测试系统。主控制、射频控制、数据采集、用户界面分别采用独立的MCU控制。MCU之间分工协同工作,通过串行接口USART和SPI,并根据约定的通信协议进行通信;射频产生电路由负责射频控制的MCU控制复杂可编程逻辑器件（CPLD）,从而产生控制功率驱动电路的方波。经测试,该系统输出频率稳定,系统参数灵活可调,且提高了高频电刀的实时性和安全性。     

大容量高速数据采集系统的设计

提出了一种新颖的高速数据采集系统实现方案,以DSP作为数据采集、传输和存储的核心控制器,利用通用串行总线技术实现与计算机的通信。该采集器采用模块化的思想设计,具有较强的可扩展性,适用于多路高速信号的同步记录。     

The Scientific Laboratory Instrument to Computer Coupler

Small inexpensive microprocessor based computers can be used to connect a wide variety of biomedical laboratory instruments to a large central time-sharing computer system. The Scientific Laboratory instrument to computer coupler (SLICC) is built around the 8080 microprocessor and has a modular bus structured design which permits the mininijzation of costs for each custom installation. The microprocessor acquires analog and digital data from laboratory equipment, formats it for transmission to the central computer, and can accept and display results returned to it from the central computer. The SLICC has some local storage capability to buffer data when the central computer is unavailable as well as to smooth out the data transfer rate. In addition, the SLICC can be used to interactively control laboratory experiments.     

三轴数字加速度计ADXL345及其在捷联惯导中的应用

为解决弱信号条件下卫星导航接收机的定位问题,采用惯性导航辅助卫星导航的方案．设计构建了一个捷联惯性导航平台。在这个平台中,选用了美国模拟器件公司生产的采用SPI和12C数字输出的三轴加速度计ADXL345。该器件在CPLD的控制下输出数据,与陀螺输出数据一起在单片机中完成组帧,通过RS232串口发往导航计算机,完成捷联计算并向卫星导航提供惯性辅助信息。ADXL345作为惯性测量单元的核心部件,其工作稳定,使用方便．采用10Hz数据输出率和全比特模式约3．9mg／LSB的分辨率,能够满足系统设计需求。实验表明．捷联惯导初始粗对准水平精度达到0．15°。     

Design and test of a high-resolution acquisition system for marine seismology

Active and passive seismology require high-resolution, low-level signal acquisition. In both methods, the equipment most widely used to acquire seismic data in the marine environment is an ocean bottom seismometer (OBS). We designed and built a high-resolution acquisition system prototype for an OBS that is mainly used in active seismic experiments in which maps are generated of the width and material of ocean bottom sublayers. Other OBS system applications, in which the objective is to estimate the location and magnitude of an earthquake require higher autonomy. When an OBS is used in a permanent seafl oor observatory with no power supply limitation, it can generate tsunami alert signals to shore.     

Implicit polynomial representation through a fast fitting error estimation

This paper presents a simple distance estimation for implicit polynomial fitting. It is computed as the height of a simplex built between the point and the surface (i.e., a triangle in 2-D or a tetrahedron in 3-D), which is used as a coarse but reliable estimation of the orthogonal distance. The proposed distance can be described as a function of the coefficients of the implicit polynomial. Moreover, it is differentiable and has a smooth behavior . Hence, it can be used in any gradient-based optimization. In this paper, its use in a Levenberg-Marquardt framework is shown, which is particularly devoted for nonlinear least squares problems. The proposed estimation is a generalization of the gradient-based distance estimation, which is widely used in the literature. Experimental results, both in 2-D and 3-D data sets, are provided. Comparisons with state-of-the-art techniques are presented, showing the advantages of the proposed approach.     

大功率激光光学系统杂散光分析的数据结构

文中主要研究发功率激光光学系统光学表面多次反射而形成的杂散光及其数学模型与计算方法，提出了杂散光分析的二叉树数据结构。利用这种数据结构，作者编制了激光光学系统杂散光分析软件，针对两个实例建立了近轴鬼光束树。实例计算表明，采用该数据结构可以全面描述杂散光状况，并根据设计人员的要求捕捉危害较大的鬼像。     

基于激光雷达探测的飞机尾流特征参数反演系统

飞机尾流是飞机飞行时在其后方产生的一对反向旋转的强烈湍流,对后续飞机飞行安全具有重大影响,其探测已成为制约机场容量增长和影响空中交通安全管理的瓶颈,亟需发展飞机尾流雷达探测和监视的技术与系统。该文构建了基于激光雷达探测的飞机尾流特征参数反演系统,可基于实测数据反演得到尾流涡心位置和速度环量等特征参数。同时构建了尾流动力学、散射特性与雷达回波仿真模块,可实现参数反演算法的性能评估。该系统的参数反演性能优良,运行稳定,可为机场安全管控提供有效技术手段,为飞机尾流的短时行为预测、危害评估和动态间隔标准制定等提供基础支撑。      

基于多级模板分析的空间传输协议识别算法

针对卫星系统的数据截获过程中得到数据多为比特流形式,原有的各种基于完整数据报文的协议识别方法不能很好地识别这类数据.通过距离判别算法和模板分析思想的结合,提出了一种新的基于多级模板分析的空间传输协议识别算法,并经实验进行了验证.根据空间协议特征构建一级模板,利用一级模板间距离建立二级模板,然后基于距离判断算法进行模板分析,实现协议识别.实验结果表明:多级模板分析可提高空间协议识别效率,该方法可为协议识别技术研究提供新的思路.     

A novel Siamese network object tracking algorithm based on tensor space mapping and memory-learning mechanism

The tracker is a core component of the tracking algorithm, but it is difficult to identify the object, which is a challenge to improve the tracking accuracy. This paper proposes a Siamese network-based tracking algorithm based on tensor space mapping and memory-learning mechanisms. Firstly, the source image is mapped to the tensor space to serialize the feature distributions. Then the gating mechanism is used to extract the association information about the adjacent state, which guides the update of the subsequent state, and the interactive information on the objects is used to locate the object. On this basis, a memory-learning module is built to traverse and extract the fine-grained features, which can filter the semantic information of the object learned by the tracker. As a result, the tracking accuracy is enhanced. The experiments show that the proposed algorithm has better performance than that of the comparison methods in the OTB100 data set and the VOT data set.     

球模式展开理论近远场变换及快速算法

基于球模式展开理论的近远场变换是天线球面近场测量系统实现的关键,它将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和,由于其计算公式复杂,因而计算耗费时间长。该文在实际计算中利用快速傅里叶变换及矩阵的思想可以大幅度提高程序运行速度,节省计算时间。采用该方法对角锥喇叭天线的近远场数据进行仿真验证,结果表明外推远场的结果和理论值吻合良好,说明了该方法在保证计算精度的同时,可缩短计算时间。     

基于ARMA模型的网络流量预测

针对海量网络数据的特性,基于数据分割,用分段ARMA模型建立了网络流量的时间预测模型。以向后1 h的流量预测确定了ARMA(3,2)模型的预测参数,仿真分析与NetFlow实测数据对比表明,该预测模型的预测精度高、误差小,能够较好的进行网络流量的短期预测。