基于FPGA的多接口转换研究与实现

主要研究多路串行数据同时接收/发送,然后汇合成一路串行数据发送/接收的多串口转换技术。使用Verilog语言在FPGA上实现了该方案,分别设计了数据的接收模块、发送模块、缓存模块以及系统的分频模块、延迟模块,实现了多路串行数据在通信速率互不影响的情况下合成一路高速串行数据收发的功能。通过Quartus II仿真和实验测试验证了该设计的可行性。在PC测试中,16路波特率为4 800 bit/s的串行数据,可以以波特率为115 200 bit/s进行聚合,各路数据速率无互相影响,且误码率为0。该设计的优点在于节约硬件开支,达到串口多用的效果,适用于多路数据同时采集的实时监控系统。     

自由空间激光通信系统的粗跟踪特性分析

针对传统自由空间激光通信系统硬件设计信号控制幅度调整范围小,串口通信单一化,导致粗跟踪精准度、存在干扰的问题。提出自由空间激光通信系统的粗跟踪特性分析。将线阵CCD作为跟踪控制系统的传感器设计了系统的主控采集模块,利用发送接收模块中的光驱动电路和光电检测电路实现信息的接收和发送,设计了滤波器模块滤除通信过程中存在的噪声。在软件设计中将Windows CE控制系统应用到主控计算机中,通过事件驱动方式和多线程同步技术同时处理多个通信串口中存在的数据,利用指向算法完成对准操作,实现自由空间激光系统的跟踪控制系统的设计。实验结果表明,所提方法设计的系统对尺度变化的目标跟踪效果良好,具有较强抗干扰效果。     

基于ARINC 429总线的机载计算机通信模块设计

ARINC 429是目前最常用的航空数据总线,ARINC 429通信模块是航空电子机载计算机系统中重要的组成模块。为了构建机载数据传输稳定的通信系统,文章设计了基于ARINC 429总线的通信模块。采用DSP、LBE总线接口逻辑和双口内存的模块设计结构,以DSP为数据收发控制核心,总线接口提供通信模块与其他模块之间的数据传输和驱动控制,通过双口内存实现429通信接口模块与主机的连接,所有通信接口模块的操作、接收发送方式的切换以及波特率的选择都可以通过软件配置来完成。实践表明,该模块能够实现ARINC 429总线系统的相关功能,实时可靠灵活地收发数据,解决了多路ARINC 429数据总线之间的双向通信问题。     

六轴陀螺仪实时姿态采集与发送系统设计

基于六轴的陀螺仪MPU6050,设计了使用STM32微处理器作为核心的数据采集与发送系统,实现了空间姿态数据的低功耗快速采集和实时数据的显示。相应地介绍了六轴陀螺仪的原理与数据采集和发送系统的单元结构。主要说明了数据采集和发送系统中的硬件模块选择,给出了系统数据获取思路和重要模块的实现方法,然后通过实验进行验证,系统将采集到的姿态数据进行实时的显示在液晶显示屏上,之后还能通过UART端口将采集到的数据传输至上位机进行处理。同时,STM32微控制器通过蓝牙模块把采集到的数据发送到手机终端,使用户能在其它通信设备上同步观测到空间姿态数据并进行相应的处理。     

HDLC协议IP核的设计与实现

文中针对专用ASIC芯片实现HDLC协议针对性强,使用不灵活等特点,提出了使用FPGAIP核来实现HDLC接口的设计方案。HDLCIP核包括3个模块：对外接口模块、接收模块和发送模块。IP核接收到新数据后存入接收FIFO,对外接口模块将接收到的数据通过总线将数据送入数据处理单元;当需要发送数据时数据处理单元通过总线将数据存入发送FIFO,启动发送模块将数据送出。接收和发送模块自动完成数据的”插零”及”删零”操作。仿真结果表明该IP核能够正确的接收和发送数据。该方法已在某雷达天线的同步引导数据的收发通信链路中,成功实现了双向数据通信。     

语音通信保密系统设计

针对语音通信过程中的安全性问题,设计了一种基于单片机的通信保密系统。该系统主要分为保密发送模块与保密接收模块,可以实现普通通话与保密通话两种功能,通过运用单片机产生随机密钥从而实现同步保密通讯。测试结果表明,该系统能够实现通信保密的功能,且可实现模块小型化,便于制成保密度较高的通信保密工具。     

基于FPGA的通用异步收发器设计

采用Verilog HDL语言作为硬件功能的描述,运用模块化设计方法分别设计了通用异步收发器（UART）的发送模块、接收模块和波特率发生器,并结合现场可编程门阵列（FPGA）的特点,实现了一个可移植的UART模块。该设计不仅实现了串行异步通信的主要功能,而且电路简单,工作稳定、可靠,可以将其灵活地嵌入到各个通信系统中。     

基于可见光通信及RFID技术的智能车联网系统设计

构建基于可见光通信及RFID技术的智能车联网系统，提高车联网的信息采集能力。设计车联网系统总体架构，主要分为RFID数据无线收发模块、可见光通信模块、信息处理模块。硬件设计，采用RFID技术采集车辆信息，采用可见光通信获取周围车辆信息，通过嵌入式处理器连接车联网系统总线接口与外部设备。软件设计，通过采用分块均衡控制算法实现智能车联网系统的信道优化设计，引入信道切换队列的队头元素计算最佳通信信道，实现智能车联网系统的信道均衡控制。测试结果表明，当节点速度为1 m/s时，本系统的端到端平均时延为33 s,当数据发送率为0.8 m/s时，本系统的吞吐量为189 kb/s。车联网系统对交通安全隐患的平均响应耗时为1.0 s。证明了设计的智能车联网系统应用性能较好，能够有效减少交通安全事故的发生。     

变形镜驱动器控制电路的设计

96通道变形镜驱动器内含6个驱动模块,每个驱动模块含有16个输出通道,为了更加有效地管理控制这6个驱动模块,并实现与上位机、图像处理模块的交互通信,设计了变形镜驱动器控制电路。该电路包含了硬件设计和软件设计,其中硬件设计包含了电源设计、接口设计和FPGA设计,旨在实现高速向CPCI总线传输来自SPI接口的驱动矢量数据,同时把这些数据以适当的速度发给上位机。软件设计包括FPGA程序和NIOS系统程序设计,其中NIOS程序旨在实现上位机对上位机指令或数据的接收、处理和发送,以及对系统参数的配置以及驱动模块参数的保存等。结果表明,该电路不仅能够以200 f/s的速率正确接收并发送来自图像处理模块的驱动矢量数据,还能够正确收发来自上位机网口或者串口的控制指令,实现单通道与驱动矢量的切换、驱动矢量数据源的切换、单通道电压设置、放大器参数调试和保存以及通道数据读取、回传等功能,达到了预定的设计目标。     

基于MSP430微处理器的光无线数据传输系统

提出了一种基于MSP430 微处理器的无线光通信系统应用于运动部件数据传输的方案,设计了该系统数据发送模块和接收模块并阐述了其工作机制.为了能在高速率数据猝发传输时保证数据的正确和完整,系统运用了自行设计的数据帧结构和编码方式,有效地降低了数据传输的系统误码率,保证了通信的可靠性.     

多信道数据碎片化传输安全性证明

基于信息数据碎片化的多道隔离传输,是在信息传输过程中保证其安全性的常用方法之一,但其缺乏可证明安全性理论和测评方法。本文形式化地定义了一个多道碎片化传输系统,包括数据的加密、碎片切分多道传输和重组功能。从多信道传输过程中数据泄露概率分析,定义多道碎片化传输技术的可证明安全等级。建立一套多信道数据碎片化传输的安全等级评估方法,从理论角度对于安全等级评估方法的有效性加以验证,为多信道数据碎片化传输技术的实现提供理论指导,同时为多信道数据碎片化传输系统的安全评测提供借鉴。该方法也适用于数据碎片化存储及传输相关领域的安全性分析。     

基于可见光通信的一对多视频广播系统

利用自主研发的软硬件搭建了基于可见光通信(VLC )的一对多视频广播系统。通过传输流(TS,transport stream)音视频数据流解决了通信信道 不可靠的问题,通过广播流量控制算法和控制指令的设计解决了多媒体数据广播传输时服务 器和客户端速率不匹配带来的超大缓存需求问题。可见光收发模块采用荧光型LED和PIN探测 器作为光源和探测器。系统拥有蜂窝网络结构,每个蜂窝可以有多个用户,客户可以同时接 收广播信号且不会相互干扰。通过实验实验证了系统的可行性。测试结果表明,本文系统支 持1对多的1080P视频数据光学无线广播传输,每个用户的接收带宽为 2Mbit/s,传输距离为2m。     

基于虚拟现实的Internet机器人网络控制研究

采用OpenGL建立了机器人可视化仿真模型以及Internet机器人网络控制的可视化仿真平台。针对需要交换多种类型信息的要求,设计了传输协议,实现在通讯信道中的多种信息分时复用传输。采用Visual C 6.0的WinSock网络编程接口实现网络通讯功能。为了使用户获得良好的交互界面,设计了基于虚拟现实的交互方法,双向通讯结构可以降低传输滞后对系统实时性的影响。     

基于AMBE-1000与nRF401的无线语音传输系统的实现

介绍了Digital Voice System. Inc公司的AMBE-1000芯片与挪威Nordic 公司的nRF401芯片的特点与工作原理,给出了一种基于AMBE-1000和nRF401的无线语音传输系统的实现.系统采用AMBE-1000 结合TCM320AC36C进行语音信号的处理;同时,采用nRF401传输数字化后的语音信号;在整体上,采用AT89C52 处理器负责接口之间的数据处理.提出了系统的硬件设计、软件流程.此系统具有无需许可证、功耗低、使用方便等特点,可广泛应用于无线语音传输系统的产品设计中.     

基于移动通信终端的数字化脉诊系统设计

系统采用传统中医三部九候诊法,利用数字脉象采集系统对转瞬即逝的脉象信息进行实时、精准地采集、存储,以智能手机作为移动通信终端完成数据的安全传输。后台服务器利用智能信息处理技术对脉象信息进行科学的分析和诊断。在系统中使用访问控制机制有效地保护了患者的个人隐私,将传统中医理论与现代科学相结合,对人们的日常保健、疾病的预防及治疗、传承祖国的中医药学具有重大意义。     

System optimization for improved accuracy in transcutaneous signal and power transmission

A stable transcutaneous transmission of power and signal via two coupled coils with minimized dependence on the relative spacing of external and implanted coil is possible by employing "critical coupling" between implanted and external circuits. Optimizing coil geometries and preventing the RF output amplifier from saturating is necessary to approximately maintain critical coupling despite placement tolerances within a reasonable range. Based on these considerations a transcutaneous signal transmission system for an auditory prosthesis has been designed. This transmission system can also be used for several other stimulation purposes needing accurate control of stimulation parameters.     

用MoM—PCG—FFT分析金属栅有限阵列的散射问题

本文用矩量法、预条件共轭梯度法和快速傅里叶变换（MoM-PCG-FFT)的混合技术来分析金属栅有限阵列的电磁散射问题。首先以等效电流作为未知函数建立积分方程组或积分－微分方程组,再用矩量法（脉冲／点匹配）获得一个线性代数方程组,其系数矩阵是一个对称二重复Toeplitz矩阵,基于这一特点,应用预条件共轭梯度法和快速傅里叶变换的结合算法（PCGFFT）来求解这个线性代数方程组,其中预条件器选用T.Chan循环预条件共轭梯度法和快速傅里叶变换的结合算法（PCGFFT）来求解这个线性代数方程组,其中预条件器选用T．Chan循环预条件器的二重分块形式。文中给出的数值算例表明该混合技术是有效的,适用于较大的金属栅有限阵列的分析。     

军用车辆防冲突大型移动通信设备的设计

针对目前国内的军用车辆移动通信设备中,通信安全性较低,数据收发存在缺陷的问题。提出了一种新一代防冲突大型军用车辆移动通信设备的设计与实现方法。以嵌入式为基础,设计出抗干扰能力较强的系统硬件,通过合理编写相关的驱动软件,完成优质高效的软件设计。以确保军用车辆通信系统正常工作。后期的计算机模拟测试显示,设计的硬件与软件可较好地兼容,完成优质高效的通信工作,各个功能实现效果良好。为新一代的军用车辆通信系统设计提供了参考思路。     

Cassegrain光学天线系统的优化设计

由于空间光通信中采用的激光束的光场分布呈高斯分布,反射镜对光线的遮挡将严重影响天线的传输效率,从而导致通信质量的下降,针对Cassegrain光学天线,对光学天线的系统结构以及次镜遮拦对天线增益的影响进行了分析,并根据高斯光束经过光学系统的变换与传输特性,分析了采用Cassegrain天线时,遮拦比以及入射光束束腰对光束透过率的影响,提出了一种提高光学天线传输效率的新方案,改进后的天线系统,使得传输效率有了显著提高。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统建模与分析

磁耦合谐振式无线电能传输技术具有传输距离中等、传输效率高、能穿过非磁导性障碍物传输电能等优点,使其有望取代电池为物联网中的传感器节点无线供电。本文通过研究磁耦合谐振式无线电能传输机理,构建了传输系统的集总参数电路模型,对各模型参数进行了理论计算,并根据模型对不同传输距离下系统的传输效率与负载功率进行了分析,得出了不同耦合状态下系统获得最大负载功率的条件。