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本文给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路无串扰超声测距系统的设计与实施方案。在前期设计的超声收发一体的硬件电路基础上,本文采用FPGA作为整个测距系统的核心,用于控制编码超声序列的收发及实现基于相关算法的测距。系统中采用有限状态机设计思想,充分利用FPGA中存储器资源。基于前期对不同种类的编码与调制组合性能的评估,本文选择了Gold序列结合二值频移键控调制方式激励超声换能器。为降低回声相关计算的复杂度和减少FPGA内资源占用,采用二值极化相关的方法处理回声信号以捕获渡越时间。实验测试结果表明,该测距系统在35厘米到420厘米的范围内可实现10毫米的测距精度,并可有效消除超声串扰。 相似文献
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针对传统的钢轨断轨检测效率低、无法进行实时检测的不足,对串脉冲超声导波断轨检测方法进行了研究.首先为了增强发射能量,同时达到脉冲叠加的目的,研发了脉冲个数、脉宽、间隔均可调的高压串脉冲超声导波发射系统;为了保证接收信号的信噪比和空间精度,用匹配滤波的方法对接收信号进行脉冲压缩.采用研制的串脉冲超声导波断轨检测系统,选用SH导波换能器在钢轨上进行了检测实验.结果表明,检测系统性能稳定,经过串脉冲叠加,使接收信号的幅值约为单脉冲接收信号的3倍,经过匹配滤波后,信噪比得到明显提升.该方法的换能器置于轨腰,能够对钢轨实现在线监测. 相似文献
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基于单向函数的伪随机数发生器 总被引:1,自引:0,他引:1
伪随机数发生器(pseudorandom number generator, PRNG)是重要的密码学概念.基于单向函数的伪随机数发生器起始于1982年的BMY发生器,将单向函数反复迭代,周期性地输出伪随机序列.单向函数的性质和种子长度关系到发生器的可实现性和安全性,是此类发生器的2个重要参数.在分析现有工作的基础上,改进了单向函数的随机化迭代方式,基于不可逆性证明了迭代过程的安全性.迭代方式的改进消除了单向函数的长度保持性质,采用一般的压缩规范单向函数和通用散列函数构建伪随机数发生器.输出级与BMY发生器结构类似,以迭代函数的核心断言作为伪随机序列.基于与真随机序列的不可区分性,证明了伪随机数发生器的安全性.所构建的伪随机数发生器与现有同类发生器结构类似,但放松了对单向函数性质的要求,增强了可实现性,减小了种子长度,提高了效率. 相似文献
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针对TDT(timing with a dirty temple)同步捕获算法只适于脉冲幅度调制(PAM)超宽带(UWB)系统的问题,提出了脉冲位置调制(PPM)下使用Hermite脉冲的基于脏模板(TDT)的同步捕获算法,推导出了PPM调制下接收信号的表达式,分析了接收信号在相邻符号的互相关函数的特点。分析结果表明,在不同于脉冲幅度调制(PAM)的互相关函数,由于PPM调制的非线性,同步参数不能通过互相关函数求期望获得。因此,分析利用正交Hermite脉冲的方法来解决这个问题,采用一串交替的正交Herm 相似文献
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Angelo M. Sabatini 《Autonomous Robots》1995,1(2):167-178
In this paper, we describe how to deal with an important sensorial activity that ultrasonic echo-locating systems for mobile robot navigation have often to perform, namely the extraction of straight line segments from range data and the accurate localization of the corresponding planar targets. It is commonplace that range data segmentation starts with using least squares interpolation algorithms for obtaining straight line segments: it is our goal to prove that caution must be called for in order to avoid somewhat misleading results. The case study concerns the use of a linear array formed by three ultrasonic transducers in a 2D specular environment composed of line and point acoustic targets.The segmentation algorithm we propose is subdivided into two functionally distinct modules, namely identification and localization. The identification module is based on a sequential hypothesis testing between alternative hypotheses that explain the sonar range data as originated from line or point targets. With regard to the localization module, we demonstrate that widely used approaches to sensor modeling are, to some extent, deceptively simple: the estimation accuracy for the localization of planar objects may be decreased by the inability of some traditional sonar sensor models to take properly into account the specularity of reflections. A physically based model of acoustic range sensors acting in specular environments allows us to design a localization module which is capable of producing accurate and unbiased estimates of the parameters of a planar geometric feature.The proposed theoretical framework is validated by the results of some experiments carried out with a spatial locating system consisting of a rotating linear array of three ultrasonic transducers. 相似文献
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Barshan B. Kuc R. 《IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence》1990,12(6):560-569
A multitransducer, pulse/echo-ranging system is described that differentiates corner and plane reflectors by exploiting the physical properties of sound propagation. The amplitudes and ranges of reflected signals for the different transmitter and receiver pairs are processed to determine whether the reflecting object is a plane or a right-angle corner. In addition, the angle of inclination of the reflector with respect to the transducer orientation can be measured. Reflected signal amplitude and range values, as functions of inclination angle, provide the motivation for the differentiation algorithm. A system using two Polaroid transducers is described that correctly discriminates between corners and planes for inclination angles within ±10° of the transducer orientation. The two-transducer system is extended to a multitransducer array, allowing the system to operate over an extended range. An analysis comparing processing effort to estimation accuracy is performed 相似文献
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利用超声波进行距离测量有着成本低、测量精度高的特点,因而在非接触距离测量中有着广泛应用。然而超声波换能器在接收低频信号过程中需要完成一个较长时间的起振过程,在短距(10 cm)测量场合中起振延迟在超声波飞行时间测量中占比可达50%以上,严重影响了超声波真实飞行时间的测量精度。本文提出了考虑超声波换能器延迟误差的距离测量公式,结合最小二乘法对超声波飞行距离、换能器延迟时间、温度和器件距离等参数进行了精确校准。在实验中,采用24.5 K超声波脉冲,使用基于到达时间差TDOA(Time Difference of Arrival)的方法对所提出方法进行了验证。实验证明,该方法在保证精度不丢失的情况下,避免了在不同环境温度下的多次采样和校准,解决了最小二乘法在低频超声波短距测量中可能存在的参数校准困难,对于各类短距离测量应用有较好的精度提升效果。所提出的测量和校准方法算法简单、实施方便,可基本满足各类短距测量需求。 相似文献
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设计了一种高清晰焊缝超声成像无损检测方法及检测系统。该系统基于超声无损检测原理和超分辨率图像处理方法,采用水浸聚焦探头对焊缝进行逐点扫描,对每一点的超声反射回波信号进行采样,组成焊缝截面的超声扫描图像,在通过微扫描成像技术获取多帧关于同一场景的互有位移的降质图像后,重建高分辨率高质量图像。设计的检测系统除了具有常规的扫描超声成像功能外,还具有超分辨率成像功能,可突破现有超声成像设备的分辨率限制,大大提高超声成像设备对焊缝中细微缺陷的识别能力,适合于一些需大规模、高质量生产的质量控制单位或制造领域的汽车、造船、集装箱等重要行业使用。 相似文献
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设计了一种高清晰焊缝超声成像无损检测方法及检测系统。该系统基于超声无损检测原理和超分辨率图像处理方法,采用水浸聚焦探头对焊缝进行逐点扫描,对每一点的超声反射回波信号进行采样,组成焊缝截面的超声扫描图像,在通过微扫描成像技术获取多帧关于同一场景的互有位移的降质图像后,重建高分辨率高质量图像。设计的检测系统除了具有常规的扫描超声成像功能外,还具有超分辨率成像功能,可突破现有超声成像设备的分辨率限制,大大提高超声成像设备对焊缝中细微缺陷的识别能力,适合于一些需大规模、高质量生产的质量控制单位或制造领域的汽车、造船、集装箱等重要行业使用。 相似文献
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基于反弹概率流水线包标记的IP跟踪研究 总被引:1,自引:0,他引:1
分布式拒绝服务(DDoS)攻击是目前最难处理的网络难题之一,而在其基础上发展起来的分布式反弹拒绝服务(DRDoS)攻击利用反弹服务器进行的攻击会对网络系统造成更大的危害。由Duwairi等人提出的概率流水线包标记方案有效地解决了重构攻击路径的问题,但它并不适用于DRDoS攻击。在此基础上提出了一种新策略,经实验验证受害者用较少的数据包即可实现DRDoS中攻击路径的重构。 相似文献