基于嵌入式的电力线载波数据通信系统的设计

低压配电网电力线载波通信是实现楼宇自动化、自动抄表和宽带上网的关键技术。鉴于低压电力线载波通信的发展需求,提出了运用正交频分复用(OFDM)技术实现载波通信的方案。采用MAXIM公司生产的电力线集成数字收发器MAX2986和电力线模拟前端收发器MAX2980以及Winbond公司生产的W90N740微处理器设计了电力线载波数据通信系统的硬件实现方案,为低压电力线载波通信系统的后续研究奠定了基础。     

基于嵌入式的电力线载波数据通信系统的设计

低压配电网电力线载波通信是实现楼宇自动化、自动抄表和宽带上网的求,提出了运用正交频分复用(0FDM)技术实现载波通信的方案.采用MAXIM公司生产的电力线集成数字收发器MAX2986和电力线模拟前端收发器MAX2980以及Winbond公司生产的W90N740微处理器设计了电力线载波数据通信系统的硬件实现方案,为低压电力线载波通信系统的后续研究奠定了基础.     

电力线载波通信用的数字调解器

就单载波传输与多载波传输的原理,实现方法,对电力线载波通信用数字调解器的组成与方案展开讨论,详细阐述了单载波与多载波的回波抵消技术。最后对数字电力线载波通信的发展趋势作简要的分析。     

电力线载波数字通信方案及其实现

论述数字化技术在电力线载波通信中的应用，介绍了所研制的电力线载波数字终端及其试验运行情况，认为APLC加数字终端是电力线载波实现数字通信行之有效的解决方案。     

载波数字脉冲间隔调制电力线通信技术与收发器

提出了一种扩频载波或窄带载波数字脉冲间隔调制(C—DPIM)电力线载波通信系统。采用线性扫频扩频载波对DPIM符号进行编码，引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播，井采用单片机实现了该系统。研制了电力线载波通信接口收发控制器，使其在至时变、高信号衰减特性并存在复杂干扰的电力线网络上实现理想的数字通信，巳成功地用于基于列车380V电力线载波通信的列车信息集中监控系统。     

基于NS-3的PLC多频通信协议仿真平台设计与实现

针对缺乏电力线载波通信协议评估、验证环境的问题,提出并实现了一种基于网络仿真器NS-3的电力线载波多频通信协议仿真平台。基于NS-3仿真平台,研发了电力线载波通信模块,实现了物理层、媒体接入控制层及逻辑链路控制层功能,采用基于前导信号的三次握手机制实现工作频率认知,进而实现多频组网及多频通信。仿真平台不仅支持典型电力线载波通信网络拓扑配置,也支持实测信道衰减/噪声数据的导入。测试结果表明,仿真平台可实现不同场景下不同协议功能、关键算法及关键参数的仿真和验证,支持节点接入率、吞吐量等网络性能的统计,为电力线载波多频通信协议的研究提供了有力的工具。     

低压电力线载波通信中变压器问题的解决方案

针对低压电力线载波通信中诸如智能家电、电力线互联网接入等高速数据传输应用中存在的高频载波信号难以通过变压器的问题，提出了一个在一定范围内可以奏效的简单实用的方法，即在连接家庭用户的低压配电变压器处安装1个数字中继器，将该变压器一侧所连接范围内的用户数据进行解调集中．再将数据通过载波调制转发至变压器另一侧的中压线路上进行传输，使信号顺利通过变压器。这种方法可以在一定程度上克服电力线载波通信中的变压器问题，增加电力线载波通信的范围，并且兼容于现有的比较成熟的电力线载波通信技术。     

基于电力线载波的可调光电子镇流器

首先介绍了当今照明控制系统的发展趋势和电力线载波技术的概况,提出一种具有电力线载波通信、监测控制功能的可调光电子镇流器及其系统。该系统采用了电力线载波技术(PLC),通过与专用电力线载波收发芯片PL2102实现电力线载波通信。采用示波器测试和实验室组网的方法对该镇流器及其系统进行了实验。该系统具有数据传输方便、抗干扰、无控制线和易于实现分布式管理的优点。最后给出了可调光电子镇流器的前景预测。     

基于电力线载波的可调光电子镇流器

首先介绍了当今照明控制系统的发展趋势和电力线载波技术的概况,提出一种具有电力线载波通信、监测控制功能的可调光电子镇流器及其系统。该系统采用了电力线载波技术（PLC）,通过与专用电力线载波收发芯片PL2102实现电力线载波通信。采用示波器测试和实验室组网的方法对该镇流器及其系统进行了实验。该系统具有数据传输方便、抗干扰、无控制线和易于实现分布式管理的优点。最后给出了可调光电子镇流器的前景预测。     

基于电力线载波的可调光电子镇流器

首先介绍了当今照明控制系统的发展趋势和电力线载波技术的概况,提出一种具有电力线载波通信、监测控制功能的可调光电子镇流器及其系统.该系统采用了电力线载波技术(PLC),通过与专用电力线载波收发芯片PL2102实现电力线载波通信.采用示波器测试和实验室组网的方法对该镇流器及其系统进行了实验.该系统具有数据传输方便、抗干扰、无控制线和易于实现分布式管理的优点.最后给出了可调光电于镇流器的前景预测.     

基于嵌入式USRP的无线通信实现

针对便携式无线通信应用,基于嵌入式软件无线电平台USRP E110设计实现了以二进制相移键控（BPSK）为调制方式的无线通信系统。在该系统中,ARM 处理器作为处理核心,实现全部基带信号处理;FPGA （field programmable gate array）与射频子板作为射频前端,实现数字上下变频、中频与射频信号转换等;GNU Radio开源框架作为软件开发平台,以流图的形式实现各基带信号处理,如加扰与解扰、BPSK调制与解调等。实际测试结果表明,该系统可实现数据收发,并且可以灵活配置收发频率、发射功率等参数,具有体积小、功耗低等优点。     

卫星导航接收机通用射频前端设计及实现

当前多个全球卫星导航系统(GNSS)已投入或即将投入运行,GNSS接收机射频前端性能优劣直接影响接收机性能,而不同系统、不同频点的GNSS信号需要设计不同的射频前端,给射频前端的设计提出了挑战.针对以上问题,以实验室自主研发的通用射频芯片为基础,完成了射频前端的方案设计并进行了硬件实现.结合中频数据采集板及软件接收机平台,实现了多系统多频点的实时卫星接收,验证了该通用射频前端的性能满足接收机的要求.     

基于mTCA平台的射频前端板性能测试与研究

上海软X射线自由电子激光装置中C波段直线加速器的工作频率为5 712 MHz。在低电平系统中,C波段的射频信号需要在射频前端板上与5 686.556 MHz的本振信号进行混频后下变频为26.444 MHz的中频信号,之后由时钟频率为105.778 MHz的采样信号进行采样。针对C波段低电平的整体性能的物理设计需求,设计了基于mTCA平台的DWC8VM1板卡作为低电平控制系统的射频前端板。对射频前端板的输入端回波损耗,射频输入端口间隔离度、输入输出线性度、信号噪声、幅相稳定性、上变频通道的附加相位噪声等参数进行了实验测试,测试结果表明,端口的输入损耗大于8.63 dB,端口之间的隔离度大于63 dB,幅度和相为稳定度可达±0.04%和±0.05°,上变频通道附加相位噪声小于2 fs。该设计的射频前端板性能能很好地满足SXFEL理论设计中低电平控制系统的要求,达到国际同类装置的先进水平。     

40Gbps甚短距离光传输系统的验证与测试

给出了符合OIF-VSR5规范的40Gbps甚短距离（VSR）光传输系统的实验平台的设计与测试。该实验平台由发送电路、接收电路和多模带状光纤构成,其中,收发电路各由一片转换芯片及收发光模块构成。文中详细介绍了VSR5实验系统的搭建及收发电路的设计和实现。采用Agilent 81250测试仪,通过12通道VCSEL并行发送/接收模块和7米12芯多模带状光纤,将发送电路与接收电路相连,就实现了OC768/STM-256 40Gbps的VSR5点到点测试系统。通过对Agilent测试仪的正确配置和使用,成功实现了VSR5实验系统的测试,连续二小时的测试结果表明系统误码率小于10^-12。     

基于IEC 61131-3标准的可编程逻辑控制器

针对现行工业控制领域中PLC编程语言标准不统一的问题,设计并实现了一种基于IEC 61131-3国际标准和DeviceNet现场总线标准的可编程控制器,实现了PLC编程语言集成开发环境.可编程控制器系统通过实际运行验证了可靠性.     

基于USRP的室内无线信道场强的仿真与测量

提出了一种采用GNU Radio技术及其配套硬件设备USRP设计无线信号强度实时测量的方案,并搭建实现了该测量系统.该测量系统在信号接收端利用频域功率谱滤除带外噪声和滑动平均技术来快速精确的测量信号强度,并且使用软件进行信号处理,具有成本低、灵活性、扩展性和可移植性,降低了系统的维护和升级成本.最后在室内无线环境中利用该测量系统测量其场强的变化,结合射线跟踪技术将仿真结果和测量结果进行了对比,验证了该测量系统在实际环境之中的可行性和时效性.     

与DMS平台一体化的配电网调度图形辅助开票及管理系统

针对配电网调度在计划检修及事故处理中对操作安全性、快速性以及方便性的要求,实现了与配电管理系统（DMS）平台一体化的配电网调度图形辅助开票及管理系统。系统实现基于图票一体化的设计思想,规则库描述了图票一体化的基本框架,快速拓扑分析与规则库配合实现了图形辅助开票、安全校核、操作模拟等功能。系统在南京供电公司配调中心的使用情况表明:与DMS平台一体化设计保证了开票环境真实可靠性;图中开票、票上执行实现了操作的方便性;对调度计划进行校验和交互式模拟操作保证了操作的安全性和合理性。     

基于LabVIEW虚拟仪器的心电信号采集系统的设计

作为计算机和网络技术与传统仪器融合的产物,虚拟仪器具有很多传统仪器无法比拟的优势.以NI公司的LabVIEW为开发平台,本文设计了一个低成本的虚拟心电信号采集系统.该系统摈弃了传统虚拟仪器的前端数据采集卡,而自行开发了以单片机技术为硬件基础的前端数据采集卡,从而有效地降低了成本;以LabVIEW8.2作为该系统仪器面板的软件编程语言,又可缩短开发时间.经实验室使用验证,该系统可实现对心电信号的实时采集、显示和存储,而且性能可靠,工作稳定,成本又大大地降低.     

多传感器融合的移动机器人室外激光 SLAM 算法优化与系统实现

针对移动机器人室外环境开阔场景大范围建图时,激光雷达里程计位姿计算不准确从而导致 SLAM 算法精度下降等问 题,设计了一种基于多传感器融合的 SLAM 优化算法。 算法上,通过前端里程计优化提升 SLAM 算法的可靠性,将适用于室外 的 GNSS 等传感器信息与激光里程计融合,在技术上实现了扩展卡尔曼滤波的轻量化并将其嵌入于 LOAM 算法架构中,在尽可 能不增加资源负担的情况下对前端里程计进行改进;在优化算法基础上,搭建了实际移动机器人平台并移植算法,实现了可供 参考的多传感器融合硬件方案与扩展卡尔曼滤波在实际工程中处理多传感器数据的方法。 真实场景下的实验结果表明,在增 加了里程计运算量后算法仍能稳定保持 10 Hz 的室外建图,在复杂开阔环境与低成本条件下具有可靠性与可行性。