基于WSN的粮情监测系统LEACH改进协议研究与应用

首先介绍了基于WSN的粮情仓储监测系统的结构,针对粮仓温度监控的特殊环境,分析了经典LEACHE协议中簇头节点能量消耗过大和簇头节点与网关通信距离长的不足,提出以节点综合信息作为簇头节点选取的标准,同时通过限制簇内节点数目,在传输中结合簇内单跳、簇间与网关单跳与多跳结合的数据传输方式;最后将提出的改进算法在布设50个节点的粮仓中运行半年,经测量回收节点电池电压,90%节点均有效减少消耗,延长网络整体生存时间,较好地满足实际应用要求,为大型粮库设施现代化管理奠定了基础。     

基于Express Card接口的千兆以太网网卡设计

针对现最常用的10/100Mbps自适应网卡网速过慢的问题,设计了一种含Express Card接口的千兆以太网网卡;用户可以方便、快捷地将其插入笔记本电脑的Express Card接口,实现高速通信;与以往采用FPGA、DSP等芯片设计的千兆以太网网卡相比,该千兆以太网网卡采用内含以太网MAC控制器、10Mbps/100Mbps/1000Mbps自适应收发器、PCI Express总线控制器等的网卡芯片RTL8111DL作为主芯片,无需再外接一片物理层芯片和一片MAC芯片;经测试:笔记本电脑可以通过此千兆以太网网卡借助五类线与外部设备握手成功,实现约260兆的高速数据传输。     

基于移动agent的WSN低能耗数据融合策略设计

为了解决无线传感器网络中LEACH协议中传感器节点需要耗费大量能量,导致节点过早死亡,在LEACH协议的基础上,将移动agent引入到数据融合策略中,提出了一种基于移动agent和LEACH协议的数据融合策略;首先,改进簇头选举机制,考虑剩余能量和与基站的距离等因素;其次,为了避免访问冗余节点而耗费能量,确定了访问节点集合,并通过改进的遗传算法来获得访问节点序列;最后,通过仿真实验并与LEACH协议、AF-LEACH协议进行比较,文中方法节点死亡时间在470s才出现,延迟了节点死亡时间,从而延长了网络的生命周期。     

多平台1553B总线模拟器设计

MIL-STD-1553B总线标准为目前航空航天领域中广泛应用的一种数据通信标准,在卫星中的应用也十分广泛,为此,1553B总线模拟器也已逐渐成为星载软件开发、测试的必备辅助工具,但由于商用总线仿真卡存在着灵活性不够、不具备网络通信功能等缺点,不能完全满足星载软件研制的需要,而基于总线仿真卡进行再开发能够很好地解决这个问题;文中主要阐述了在Windows和VxWorks两种环境下基于总线仿真卡进行1553B总线模拟器再开发的设计方法和实践体会。     

基于龙芯2F的便携机主板设计技术研究与实现

基于龙芯2F处理器设计紧凑型便携机主板,基于处理器内部集成的PCI总线接口扩展显示、USB2.0、IDE、千兆网络等多种外围接口,突破系统电源设计、中断路由实现等关键技术,运行VxWorks操作系统,已经应用于项目,运行稳定可靠。     

基于LabVIEW的虚拟车身CAN总线节点设计

为研究汽车车载CAN总线节点网络控制功能,通过对大众PASSAT1.8车身CAN总线系统的数据测试得该系统网络控制是以控制数据帧和状态数据帧的传输实现;选用通用CAN总线接口卡,上位机采用LabVIEW编程,设计虚拟左前门控单元节点模型样机;经实验表明,基于PC平台的虚拟车身CAN总线节点可替代实体车身CAN总线节点来实现原车网络控制功能,具有较强的开放性与灵活性,并可为车载CAN总线系统网络设计、测试与教学提供支撑.     

TTP/C协议的关键特性研究

数据总线是构建分布式实时容错系统的关键技术之一,而基于TTA架构定义的TTP/C协议是面向安全关键领域的最新总线规范;首先介绍了TTP/C协议的基本架构和运行机制,然后深入研究了基于Welch-Lynch算法的分布式容错同步时钟、基于GMP的容错一致性策略和上电启动过程等TTP/C协议的关键特性;研究结果表明TTP/C协议具有严格的时间确定性和完备的容错策略,十分适合作为航空、汽车、铁路等安全关键领域的通用底层解决方案。     

基于FPGA的实时视频处理平台设计

为了能够实时地采集、处理、显示视频,设计并实现了一种基于双PowerPC硬核架构的实时视频处理平台;用硬件实现视频的预处理算法,并以用户IP核的形式添加到硬件系统中,上层的视频处理软件程序则直接从存储器中调用预处理后的图像数据;重点介绍了在FPGA上构建双PowerPC硬核架构的硬件系统;采用乒乓控制算法缓存一行图像数据;用DMA的方式将图像数据保存在存储器中;以边缘检测作为视频预处理算法的一个实例,在平台上实现,实验结果表明,用本平台实现仅需40ms;本平台能够实时处理视频,具有较高的实用价值。     

通用导弹检测模拟训练系统并行设计方法与实现

针对作战飞机导弹实装检测培训耗费巨大的问题,设计了一种基于FPGA的通用导弹检测模拟训练系统以完成导弹的对接分解、测试等训练任务;首先针对传统仪器开发过程的不足,提出了通用化导弹检测模拟训练系统并行双螺旋开发周期框架;其次,遵循通用化设计准则搭建了模拟训练系统的硬件和软件结构;最后给出了导弹检测模拟训练系统软件开发工程化流程;该导弹检测模拟训练系统能够有效完成各项测试训练任务,实用性强。     

基于蚁群优化的WSN能耗均衡链状路由协议

为了从路由技术的角度解决无线传感器网络的能耗问题,综合蚁群优化算法和PEGASIS协议的思想提出了ACO-PEGASIS路由协议;该协议采用蚁群优化算法构建通信链,解决了PEGASIS协议中由于贪婪算法的局部性产生的相邻节点间的长链问题;并在成链过程中综合考虑节点间距离、节点剩余能量等因子,以均衡全网的能量消耗;同时根据距离和能量因素选取链头节点并采用一定措施降低链头重选次数;仿真结果表明,与PEGASIS协议相比,该协议更加有效地均衡了全网的能量消耗,延长了网络的生存周期。