基于顶点编程的三维纹理硬件体绘制算法

为克服图形硬件对传统纹理映射体绘制的限制,提出并分析讨论了采用顶点编程来有效地实现基于纹理的体绘制中的切片组与包围盒相交过程的方法。这种新颖的技术能保证顶点处理器、片段处理器与内存宽带间工作量的平衡。同时,通过对梯度的实时计算来减少在传统纹理映射体绘制中巨大的内存消耗。最后应用这种技术结合空区域跳跃技术,有效地去除了体数据中的空区域,降低了硬件的负载,加速了体绘制的过程。测试表明对较大规模的体数据,该算法能较大地提高性能。     

一种用于图象旋转的快速算法

本文提出了一种易于硬件实现的图象旋转快速算法,通过对旋转矩阵的分解,将图象旋转分成三次相继的行(或列)伪平移(行—列—行).这种每次只按行或列的平移可以并行进行,也容易用硬件实现.利用这种算法在配有一片 Transputer 的 PC 机上旋转一幅256×256的图象仅需4s,大大提高了处理速度.文中对这种算法的计算复杂性及旋转过程引起的误差进行了分析,并与其他方法进行了比较.     

一种新的应用于图像处理的DCT算法设计

提出了一种DCT的新的无乘法硬件实现结构,用基于DA分布式算法的CORDIC旋转算法来实现DCT变换,它改变了单独使用DA分布式算法的寻址机制,减小了查找表的规模,使查找表读出的时间大大减少;而且能够避免单独使用CORDIC旋转算法需要的深流水线,它们一起实现速度和面积的共同优化。     

基于WDM实现USB与PC机的接口驱动编程

在Windows2000/XP中,不允许用户直接访问硬件,采用WDM驱动编程可以实现通过软件进行对硬件访问。WDM在驱动编程中的应用越来越广泛,本文通过一个USB与PC机接口编程实例介绍WDM编程的方法与应用。     

基于频域的机械设备状态信息在线交流采样检测技术

交流采样在一类旋转机械设备的状态信息监测过程应用广泛,它的算法和方法很多,但是频率参数总是直接或间接地对其它系统参数的准确度等造成很大影响,重点阐述了硬件测频法和软件测频法,前者要综合考虑硬件电路和测试方法的软件实现,后者则是运用某种信号数值算法处理技巧来进行频率的实时监测;所介绍方法实用有效,并在结论中试图探讨交流采样在其它工业领域的结合应用。     

辊缝显示表的原理与应用

本文通过对辊缝显示表工作过程的分析,提出了利用旋转编码器、掉电保护芯片、单片机、数据显示和驱动芯片等组成的测控系统来实现辊缝测量数据的显示,较详细地介绍了测控系统的测试原理、硬件结构和软件流程,文章最后给出了应用结果;     

基于一种NIC的网络编程

SMSC网络产品在工业控制领域得到了普遍的应用。本文介绍了一种 SMSC网卡的硬件组成,对操作网卡硬件的网络编程作了研究。     

GPRS数据终端的研究与实现

介绍了GPRS数据终端(简称GPRS DTU)的组成,分析了其实现形式和优缺点。详细地阐述了基于索尼爱立信GR47模块的集成GPRS数据终端的软、硬件实现。测试表明:在服务器的网络速率大于20kb/s时,建立套接字的成功率达到了99.5%。     

低复杂度部分传输序列算法及其现场可编程门阵列实现

在传统的部分传输序列(PTS)算法中,计算复杂度高,且需传送边带信息,不利于硬件实现。针对传统PTS算法的这些缺点,设计出一种基于导频信息传送相位旋转因子并结合m序列降低复杂度的PTS算法。其中,m序列作为相位旋转因子,可以降低序列产生硬件实现资源的消耗;导频传送相位旋转因子可以免除边带信息的发送。采用Matlab仿真验证了该算法的可行性,并设计出适合在现场可编程门阵列(FPGA)中实现的正交频分复用(OFDM)系统峰均比抑制模块。通过硬件测试,此模块在降低OFDM系统的复杂度的同时,也能够很好完成峰均比抑制功能。     

基于GPU编程的地形可视化

由于地形模型固有的复杂性,致使计算机硬件水平一直难以满足大规模地形模型的实时显示需求。为了在现有的硬件水平上实现地形模型的快速绘制,在对传统的ROAM算法进行改进的基础上,提出一种基于GPU编程的地形可视化算法,实现了视点依赖的大规模地形的快速可视化。该算法首先基于改进的ROAM(real-time optimallyadaptive meshes)算法生成视点依赖的优化连续LOD模型;然后用GPU编程计算顶点的变换、法向量、纹理坐标、纹理采样和面元光照;最后完成地形的着色。实验结果表明,利用GPU编程不仅能有效提高算法速度,而且能实现较大规模地形的实时漫游。     

基于AISG2.0的电调天线控制系统的设计与实现

电调天线控制系统主要用于对诸如RCU、TMA等电调天线设备的远程监控,AISG2.0协议是为实现天线设备及相关控制设备的兼容和互操作性而最新提出的天线接口标准.以实际项目为基础,从系统硬件结构、主从设备之间通信方式、软件体系结构、系统具体实现等方面讨论基于AISG2.0的电调天线控制系统的设计与实现方法,并针对设备扫描...     

Basic computational tools and mechanical hardware for torque-based diagnostic of machining operations

In the industry, only rotary dynamometers can be used for monitoring when multiple spindles are used in machining operations. The current commercial rotary dynamometers are bulky and expensive for most machining centers. The basic hardware and computational tools proposed are for a smaller, more cost effective Torque-based Machining Monitor (TbMM). The objective of the TbMM concept is to estimate the remaining tool life, detect chatter from the torque signal inside the proposed device, and communicate with the central computer only when problems arise. The remaining tool life estimation and chatter detection algorithms of the TbMM were developed by analyzing the experimental data collected by a commercial rotary dynamometer. The mechanical hardware of the TbMM was designed to generate voltage proportional to the cutting torque using a piezoelectric composite element. The remaining tool life was estimated from the standard deviation (or variance) of the torque signal. Teager-Kaiser algorithm (TKA) based procedure detected the chatter based on the frequency estimations only from four samples at a time. The accuracy and characteristics of the signal of the mechanical component of the TbMM were found satisfactory in the estimation of machining problems such as wear and chatter. The TbMM is a good choice particularly when multiple spindles work simultaneously on the same workpiece.     

基于智能检测的电梯限速器测试仪的设计开发

设计了电梯限速器测试仪.硬件电路以STC89C56RD单片机为核心,运用旋转编码器动态地跟踪限速器的速度,记录并在液晶显示器上显示动作速度,测试完毕后用通信接口向上位计算机传送检测数据.软件编程完成采集数据的计算、控制存储等功能.     

系留飞艇地面监测系统艇载控制模块设计

采用STC12C5A60S2单片机作为系统控制单元,由其PCA定时器产生PWM信号控制云台水平和垂直方向的舵机,将旋转编码器与舵机同轴相连,单片机定时器0与定时器1对水平和垂直旋转编码器转动产生的脉冲分别进行计数,确定当前角度,以控制吊舱中摄像装置进行全方位监测。介绍了控制模块硬件结构及软件实现。通过实际系留飞艇的验证,此模块能够在地面站的控制下,控制云台摄像机进行全方位地面监测。     

基于组态王的温度与氧含量在线监测系统设计

介绍了回转窑各区域温度与其尾气中氧含量的数据采集和在线监测系统的集成。给出了监测系统的方案设计、硬件架构以及组态王监测软件的实现方案,并对其中的技术难点（如：定义组态王串口设备方法、定义组态王DDE设备方法）做了较为详细的阐述。实际应用情况表明,系统稳定,达到了使用要求。     

旋转变压器信号接口电路的设计与实现

在工作环境比较恶劣的情况下,选取的速度传感器需要具备较强的抗冲击/震动能力和抗温度/湿度变化能力,此时一般的角度测量装置已无法满足要求,而采用旋转变压器的方案可以取得良好的控制效果。介绍了旋转变压器一种角度测量系统中所用的几种芯片并介绍了该接口电路的软硬件设计。     

基于AT89C2051单片机的旋转变压器位置测量系统设计

介绍了旋转变压器鉴相型位置测量系统的结构和工作原理，深入阐述了基于AT89C2051单片机的旋转变压器鉴相型位置测量系统的硬件及软件的设计方法。     

RFID旋转天线中的椭圆模型室内定位算法

传统的基于RSSI测距的RFID室内定位系统需要多台天线同时进行测量，使得定位系统部署成本昂贵。而目前只使用一个天线的RFID旋转天线定位方法由于需要测量最大信号强度的角度，需要长期搜索标签，导致系统无法长期稳定工作。为了解决上述问题，提出在天线旋转过程中，获得不同特定角度的等信号强度轨迹，再通过遍历方法求两个椭圆模型的交点，实现定位。最后将该算法在硬件装置上进行了实验，结果表明平均定位误差达到0.754?m，与传统RSSI定位算法相比可以减少36.19%左右的硬件部署成本，同时解决了读写器容易发热的问题。     

Evolving antennas <Emphasis Type="Italic">in-situ</Emphasis>

Evolvable hardware, particularly evolvable electronic circuitry, is being vigorously explored as a means to enhance performance and survivability. However, antennas are also excellent candidates for evolvable hardware, as they are crucial components in any wireless system, and changes in the environment can seriously affect antenna performance. The evolvable antenna system in this paper shows that an evolutionary algorithm and a reconfigurable antenna can be used to optimize signal reception in-situ, i.e., in real surroundings, rather than in simulation or even on an antenna range. Several reconfigurable antenna topologies were tested, and all were able to outperform a conventional antenna.The research described in this paper was performed for the Evolvable Hardware program at the Center for Integrated Space Microsystems, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, and was sponsored by the National Aeronautics and Space Administration. We are very grateful for their support. Thanks also to G.R. Freeth for his feedback regarding using AM signals to determine signal strength.     

基于软件无线电的智能天线接收系统

软件无线电是智能天线的基础技术,通过软件可在通用的硬件平台上实现不同的算法。文中在智能天线基本原理的基础上,讨论了一个适于扩频通信的智能天线接收系统的硬件平台搭建以及固定波束形成,以及设计时需要考虑的一些关键问题。