基于MLVDS和USB3.0的多节点数据传输系统设计与实现

针对数据采集系统中上位机无法与多节点采集设备高速通信的问题,设计了一种基于MLVDS接口和USB3. 0接口的数据传输系统。该传输系统采用CYUSB3014接口芯片实现计算机与FPGA的高速数据传输,采用ADN4693E接口芯片完成多节点数据传输,以FPGA作为核心控制器,并基于MLVDS自定义协议解析多节点通信逻辑,实现MLVDS接口与USB3.0接口之间的数据交互。测试结果表明,该系统数据转换结果准确、可靠,实现了上位机与多节点数据采集设备间的高速通信。     

基于区块链及分层加密技术的数据传输控制系统设计

为更改相邻结构组织间流通数据的响应调度状态,实现信息参量的无损传输,设计基于区块链及分层加密技术的数据传输控制系统。根据核心控制电路输出电子的走向行为,分级连接数据逆变器、传输斩波器、采样控制芯片、CPLD控制面板四类应用元件,建立完整的传输控制系统硬件设计方案。在此基础上,联合IMIX数据传输报文,设计满足控制需求的区块链文本,并按照单向数据函数标准,将数据信息转化成明文状态,完成控制钥节点的托管处理,实现基于区块链及分层加密技术数据传输控制系统的应用。应用检测数据表明,与共振控制系统相比,新型数据传输控制系统邻节点响应时间缩短至1.2μs、单向传输数据流量上涨至9.6×1014T,结构组织间的信息传输质量得到有效保障。     

基于聚合等级的5G通信下行信道传输控制系统设计

为提高5G通信下行信道的传输稳定性,提升传输控制系统存在的控制效果,设计并开发了基于聚合等级的5G通信下行信道传输控制系统。改装DSP协处理器、通信数据采集器以及信道传输控制器,完成硬件系统的优化。根据信道的空间结构和工作原理,构建通信下行信道模型,判定通信下行信道实时状态。在该模型下,采集通信下行信道的实时传输数据,根据信道的聚合等级,分配信道传输资源。最终从信道增强、发送/接收端、传输干扰、传输速度等方面,实现系统的传输控制功能。通过系统测试实验得出结论,设计系统的传输速率控制误差、信道传输丢包量和信道拥塞概率均有所降低,即设计系统在传输控制功能方面更具优势。     

基于D-H参数的爬壁机器人吸附控制系统设计

传统爬壁机器人吸附参量存在同步不对称的问题,导致爬壁机器人吸附控制系统输出控制量精度降低,影响机器人整体控制效果;为了解决爬壁机器人吸附参量不对称问题,提出基于D-H参数的爬壁机器人吸附控制系统设计;基于D-H参数特点,设计系统总体框架,框架共分为硬件与软件两部分;硬件主要利用动态陀螺仪控制器控制处理指令数据,完成处理模块设计;通过无线控制遥感器KJ-F6000X-T6实现控制模块设计;软件部分采用与D-H参数相关的算法对控制程序进行设计;通过实验对比数据表明:提出设计系统具有同步爬壁机器人吸附参量对称性,单次控制量、双次控制量、多次控制量系数分别为0.7、0.6、0.5,符合控制系数标准范围,能够提升系统控制量输出精度。     

基于USB 3.0的高速数据传输接口设计

针对在高速数据采集过程中,需要向计算机实时传输大量数据,通过对各种传输方式的研究分析,提出了采用USB 3.0传输方式进行数据传输,设计了基于USB 3.0的高速数据传输接口,接口实现的关键技术之一是稳定数据传输的速度。通过对各种USB 3.0芯片分析,采用了FTDI公司生产的FT601芯片,根据相应的数据手册,完成对FT601芯片的外围电路,采用可编程逻辑门阵列(FPGA)作为USB 3.0传输控制器。使用Verilog语言对FPGA内部进行编程,实现使用先进先出(FIFO)方式对数据进行缓存,控制FT601芯片完成与上位机之间的数据交换,并进行测试。测试结果表明,接口能在进行相应配置后,以平均350MB/s的速率传输数据,保证了数据传输速度的稳定性和数据的完整性。     

基于并行干扰抵消的5G通信信道传输控制系统设计

为解决5G通信信号的连接超时问题,使其在单帧、多帧、连续帧情况下,均能呈现出较为流畅的传输状态,设计基于并行干扰抵消的5G通信信道传输控制系统;联合主电源模块与通信信号采集模块,并将输出控制结构、数据处理结构接入电源平台的既定控制节点之中,完成5G通信信道传输控制系统的功能方案设计;在此基础上,分析5G通信信道内的信号传输环境,通过设置并行干扰抵消检测器的方式,得到残余多址信息的表达结果,完成基于并行干扰抵消的5G通信信道配置;根据干扰方差计算表达式,确定5G通信信号的传输误码率水平,实现对系统控制指令的分析与研究,结合相关硬件设备结构,完成基于并行干扰抵消的5G通信信道传输控制系统设计;实验结果显示,与动态无线控制系统相比,在并行干扰抵消算法作用下,5G通信信号在单帧、多帧、连续帧情况下的连接时长均能得到较好控制,这对于信号参量的流畅传输能够起到一定的促进性影响作用。     

异构无线网络多链路并发传输自动化控制方法

针对异构无线网络,为尽可能地避免数据丢失问题的发生,设计了一种多链路并发传输自动化控制方法。首先,构建一个用于描述多链路质量状态的判决因子,根据因子的权重,明确传输环境中不同因素对网络质量的影响,以此实现对链路并发传输质量信息的统一表征处理;然后,设计多链路传输流量的自适应分配模型;最后,引进时延平滑处理技术,对并发传输数据包实施自动化调度,从而完成并发传输自动化控制。实验结果表明：该方法不仅可以提高传输链路的吞吐量,还可以有效避免链路数据在传输过程丢失,有效提高了多链路并发传输质量与效率。     

基于传输时延预测的多路径并发传输数据分配算法

针对多路径并发传输模型的整体性能在路径性能存在差异时会急剧下降的原因进行分析,给出了获取通信路径传输时延的有效评估方案,并在此基础上提出了一种基于传输时延预测的多路径并发传输数据分配算法.该算法通过获取和预测数据块在各条路径上引入的传输时延,以按序到达为目标对多路径并发传输模型发送回合内和发送回合间的数据分配过程进行优化,能够有效地减少路径传输性能差异对多路径并发传输模型整体性能带来的影响.分析和实验结果表明,该算法相对于默认的轮询数据分配算法能够取得较好的运行性能.     

基于STM32嵌入式的无线通信远程数据传输控制系统设计

无线通信远程数据传输控制系统对提高数据传输稳定性起到积极作用,大量数据传输任务给系统的控制功能带来巨大挑战,为此利用STM32嵌入式技术实现无线通信远程数据传输控制系统的优化设计。将STM32芯片以嵌入式的方式安装到数据传输控制器中,改装传输数据处理器,加设时钟发生器。通过系统电路的调整与连接,完成数据传输控制硬件系统的设计。在硬件设备的支持下,采集并处理无线通信数据资源,设置远程数据传输控制协议。在协议约束下,根据信道特征合理分配远程传输数据资源,最终从传输速率、传输流量等方面,实现系统的无线通信远程数据传输控制功能。通过系统测试实验得出结论：在优化设计系统的控制下,远程数据传输速率误差、丢包率控制和传输拥塞总时长均低于预设值,且吞吐率高于88%,由此说明优化设计系统的控制功能和运行性能均满足设计与应用要求。     

基于FPGA的网络数据动态采集系统设计

为解决数据采集系统数据处理速度慢、数据采集量较小、空间拓展有限的问题,基于FPGA设计一款网络数据动态采集系统,利用Altera DDR3控制器IP核、USB3.0接口芯片控制以及ADC转换芯片AD9237构建系统硬件,并完成基础连接,将数据采集精度维持在12位,数据总线最高可变化成128位宽,经过直流和交流信号时,完成数据并行串联采集,采集效率高。经实验证明,该系统能保证数据动态采集的实时性和准确性,采集精度高,普适性强。     

基于FPGA的USB3.0通信架构设计与实现

针对USB设备与主机通信存在的带宽瓶颈问题,设计一款基于USB3.0协议的高速通信架构,为嵌入式设备与PC之间的USB数据高速通信提供一种可选方案。本设计采用Cypress的EZ-USB FX3芯片作为USB的外设控制器,以FPGA作为整个硬件系统的主控芯片,通过对FPGA硬件系统进行设计,对设备固件进行设计与调优,该架构支持USB 2.0/3.0接口自适应,能够实现主机、国产嵌入式CPU、SRAM之间的两两可变帧长通信,硬件传输速度达到360 MB/s,数据连续传输速度达到148 MB/s。     

一种基于FPGA的高速数据采集系统设计

提出了一种基于FPGA的数据采集系统,并对系统的硬件电路、逻辑电路以及应用软件的设计过程作了详细的介绍。利用FPGA控制单元和USB传输模块,实现数据的高速采集、存储和传输。试验结果表明,该系统可以完成动态环境下实时数据采集、事后数据读取和处理,系统精度高、速度快、界面友好,具有较高的使用价值。     

基于区块链技术的工业大数据时变通信时延控制系统设计

为解决工业大数据时变通信环境中数据样本通信时延不均的问题,设计基于区块链技术的工业大数据时变通信时延控制系统。在大数据通信体系中,设置通信状态观测器与时延量化控制器,完成时变通信时延控制系统的应用单元搭建。在此基础上,构建时间序列表达式,通过处理通信数据样本的方式,确定时延参数的取值范围,完成对大数据时变通信时延水平的估计。按照区块链技术的应用要求,注册必要区块节点,再根据链节点信任度量取值条件,确定通信数据之间的交互关系,完成对控制行为的编码,联合相关应用部件,实现基于区块链技术的工业大数据时变通信时延控制系统设计。实验结果表明,区块链技术作用下,数据样本通信时延时延最大值为,最小值为0.63,有效解决了通信时延不均的问题,符合构建稳定工业大数据时变通信环境的实际应用需求。     

基于USB2．0的高速实时图像采集系统

采用Cypress公司的EZ—USBFX2芯片作为USB通信及主控芯片,设计了一个基于USB2．0接口的CMOS图像采集系统。介绍了硬件电路的设计思路及组成,详细介绍了USB数据接口的固件设计、驱动程序开发以及上层驱动程序的设计。实验表明,该系统软硬件能够很好地配合工作,完成图像的实时采样,并且能够实时显示图像,画质优良。     

基于虚拟仪器的通用电路板检测系统

针对传统电路板检测的问题,基于虚拟仪器技术设计了一种通用电路板检测系统;该系统采用USB总线,选用阿尔泰公司的USB2812数据采集卡构建了系统硬件平台;尽量用软件代替硬件,在Lab Windows/CVI软件开发环境下完成软件设计,采用相关的检测算法完成待测信号特征的辨识,大大减少了系统硬件电路,提高了系统可靠性和测试精度;同时,采用了多线程技术和数据库技术,提高了检测效率和系统的通用性;在实际应用中,该系统软硬件兼容性好,运行稳定,取得了极好的效果。     

CCD相机的高速数据采集系统设计

为了解决CCD相机与电脑之间的数据传输问题,设计了一种基于CY7C64613的CCD相机的高速数据采集系统,包括信号调理电路、A/D转换电路和USB数据传输模块等的设计。利用Cypress公司提供的开发包设计了固件和驱动程序,实现USB与PC间的通信,利用VC++开发了相机的图像采集软件,实现对相机的控制和采集数据的初步处理。     

云计算环境下分布式大数据多信道并行控制系统

分布式大数据控制受到信道数量影响易产生不同步现象,导致信道控制性能较差,设计一种云计算环境下分布式大数据多信道并行控制系统。系统硬件：节点处理模块由FPGA芯片以及抗干扰器组成;无线通信模块主要由射频芯片与无线收发器组成;USB模块由接口芯片、寄存器、存储芯片以及周边电路构成。系统软件：分布式大数据多信道数据存储与处理模块的构成为同步存储数据单元与数据多路实时处理单元;多信道并行控制模块主要由多信道并行管理单元、多信道状态扫查单元以及生成数据流单元构成。通过硬件与软件相结合实现了分布式大数据多信道并行控制。实验结果证明,分布式大数据信道平均传输速率数据则分布、保持的较为均匀,实现了性能提升。     

瞬态过载测试数据回读系统设计

在电磁轨道炮发射过程中,由于需要采集并存储电枢的瞬态过载参数,数据量大且变化率极快,因此对瞬态过载信号回读的传输率和稳定性要求更高。基于对瞬态过载数据回读的需要,实现了一种基于USB传输总线的回读系统。该回读系统采用XC3S400主控芯片,控制过载数据的采集、存储数据的回读和上位机指令接收,内部FIFO负责数据缓存;采集模块采用仪表放大器和数字电位器相结合的方法,实现电路增益可调;以FT232HL桥接芯片作为USB接口芯片,利用该芯片的同步245 FIFO接口,设计了USB接口硬件电路,数据传输速率能够达到46 MB/s;采用FLASH模块存储数据,以FT232HL芯片为载体,实现PC端与存储模块的数据传输。经过试验验证,系统能够对弹丸的瞬态过载参数进行可靠回读,整个系统开发周期短,硬件设计简单,可适用于其他工程应用中。     

USB 3.0/千兆以太网转换器的设计

为了实现高速USB与千兆以太网的转换连接,采用USB 3.0/千兆以太网专用转换控制芯片AX88179设计了USB/以太网转换器,并在充分说明AX88179芯片特性的基础上,给出了其以太网转换器的硬件电路设计方案及设计注意事项。     

基于USB3.0的小型化通用测试平台设计

为满足航天领域多型号多任务的测试需求,对USB3.0高速总线技术进行了研究,对目前卫星、船器等型号中固存单元的测试需求进行了详细分析,提出了一种基于USB3.0的小型化通用测试平台,进行了详细的硬件电路设计,通用测试软件设计以及软硬件交互协议设计,研制出的平台在多个型号中得到了应用,应用结果表明该平台充分利用了USB3.0高性能、即插即用的特点,具备功能在线配置功能,能够实现1.2Gbps高速数据传输,性能可靠、稳定,通用性强、成本低,能满足航天领域多型号多任务的测试需求。