基于自适应滤波算法的有线网卡指纹提取方法

有线设备接入认证是保障有线以太网安全的重要组成部分,其中MAC地址认证和设备数字证书认证是目前的主流身份认证方式,然而前者存在MAC地址易被篡改和伪造,后者存在系统复杂、使用不便等问题。基于设备指纹的物理层安全技术是解决这一问题的有效途径,并已在无线网络中得到广泛应用,但有线网络目前研究颇少。设备指纹的提取是物理层安全技术的一个重要环节,有线网络已有研究主要从10M有线网卡信号中提取指纹。本文提出了一种基于最小均方误差自适应滤波算法(LMS算法)从100M有线网卡信号中提取指纹的方法,该方法提取的网卡指纹产生自网卡及所在设备本身的物理特性,不可克隆,无法被篡改,而且指纹可直接通过分析网卡输出信号而得,简单方便。本文设计了一套基于LMS算法的网卡指纹提取系统,通过大量实验估算了合适的诸如收敛因子、滤波器阶数、数据长度等算法参数,并对提取的指纹进行了有效性验证。经过实验验证,使用本文方法提取的网卡指纹可有效识别出不同品牌和相同品牌不同类型的以太网网卡,在使用线性判别和集成子空间判别分类算法时,针对50块网卡的识别率可分别达到97.3%、98.5以上。     

PC sound card-based simple instrument for the potentiometric sensors

Development of a simple and low-cost instrument using a PC sound card for the potentiometric sensors has been reported in this work. It consists of a scanning-DC type data acquisition system which will allow us to acquire an AC signal data corresponding to the scanning-DC signal. Therefore in physical or chemical device characterization it can be used to acquire any DC dependent parameter such as the dielectric constant, capacitance, photocurrent of semiconductor heterostructure, electrochemical parameters, etc. Speaker port of the sound card has been used here to deliver an AC (0 –1 V) that is converted to a corresponding DC voltage externally by a hardware composed of a half-wave precision rectifier (HWPR), a low-pass filter and a level-shifter. The DC voltage can be scanned from +2 to −2 V in any desired steps. The PC sound card Microphone input has been used to collect the AC signal corresponding to the DC voltage steps. For outputting the DC an AC voltage having a frequency of 4000 Hz is sent to the PC sound card Speaker port. The sampling rate for the output voltage is fixed at 8000 sample/s. For collecting the data the configurable sampling rate (>Nyquist rate) depending on the frequency of the input signal has been used. As a test case it has been applied to obtain the AC photocurrent response of a Si₃N₄/SiO₂/Si heterostructure. The experimental results show a good promise for the novel very simple instrument to be used in the potentiometric sensing as well as an important tool for the characterization of physical and chemical devices.     

基于PCI总线的DDC系统设计与实现

介绍基于PCI总线多功能数据采集卡(PCI-1711)的管式电阻炉温度DDC系统的设计与实现.以具有A/D、 D/A转换功能的数据采集卡,配以外围电路,实现工业现场信号的测量及系统模拟信号的输出.以工控组态软件(MCGS)实现数据采集卡的驱动,并编写制作出用户界面友好、控制算法灵活,具有工程应用价值的历史报表、直观的实时曲线和历史曲线.     

继电器分断过压信号采集装置的设计与实现

继电器的寿命直接影响到使用电器设备的可靠性。在其性能指标中,继电器触点在分断时产生的频率高、幅值大的过电压信号是重要的指标之一。为了采集到该信号,该文根据数据采集系统性能要求,采用以DSP为核心,以及DSP的外扩器件制作成高速数据采集卡,插入PC机的ISA总线插槽中;PC机与DSP构成主从结构,通过DMA(直接存储器存取)方式把采集的数据传送到PC机进行处理。利用本系统对继电器分断时产生的过电压信号进行采集,可以得到幅值大约750V,频率10kHz的信号。     

一种基于FPGA和DSP的高性能PCI数据采集处理卡设计

本文介绍一种基于FPGA和DSP的高性能PCI数据采集处理卡的电路原理设计和PCI接口软件设计。该数据采集处理卡主要采用TI公司的TMS320C6416数字信号处理器和XILINX公司VIRTEX2系列的XC2V1000FPGA芯片,可以灵活的在FPGA和DSP中实现各种信号处理算法程序,从而满足四路模拟信号高速采集和实时处理需求。     

Mechatronic systems identification using an impulse response recursive algorithm

A recursive identification algorithm is used to identify mechatronic systems using impulse response data. The algorithm is based on an auto regressive moving average (ARMA) model with a steepest descent method to minimize the least square error between the original and predicted outputs. Two mechatronic systems are tested: DC motor and gyroscope. Impulse voltage input is used to excite the system and the angular speed output is measured. In both systems, the torque and angular velocity outputs are dependent on the voltage and current inputs. This relationship is governed by characteristics such as inductance, resistance, moment of inertia, friction, load, and system constants. Once the ARMA model is constructed, the transfer function is realized. Then the input voltage is varied and the identified model results are compared with the original system. Simulation results using Simulink and experimental results using Labview with data acquisition card (DAQ) are presented. Results show that the recursive identification algorithm is able to identify the two systems with minimal error.     

嵌入式预充电电源控制系统的设计与实现

研制了基于PC/104总线为核心的嵌入式预充电电源控制系统,重点阐述了该控制系统的硬件结构与软件设计;该控制系统以SBC-4680为控制系统主板,通过PC/104总线控制PCM-5120模拟量输入输出卡,控制PCM-5134的IO和定时计数卡,同时制作相应的接口电路及看门狗电路,在DOS操作系统中,利用C++编写底层软件,控制中采用PID算法及特殊数据处理方法,利用VB编写上位机操作界面与图形显示软件,实现与底层软件的以太网通信、信号的实时传输、显示与处理;实验证明,采用此预充电控制系统以后,使高压电源的波头质量得到极大提高,既消除了震荡,又避免了电压跌落等情况的出现,同时该电源的控制精度达到1%,因此,该控制系统完全满足电源控制及保护需要。     

基于信道状态信息的非合作式室内人体运动检测

针对用摄像头、传感器等运动检测手段的设备部署复杂、昂贵、有盲区等缺点,提出一种利用无线保真（WiFi）信号进行人体运动检测的方法。首先,使用无线网卡接收被检测环境中WiFi的信道状态信息（CSI）;其次,使用局部离群因子检测（LOF）算法和Hampel滤波器去除异常的CSI数据;然后,用线性回归算法去除因网卡时钟不同步造成的频移误差,再用主成分分析（PCA）降维和朴素贝叶斯算法分类不同情况下的CSI数据,生成用于判断人体运动状况的模型;最终用生成的模型对人体运动状态进行判断。在实验中该方法能快速判断并达到95.62%的正确率。实验结果表明该方法能很好检测识别人的运动。     

基于李萨如分析法的微型传感器系统

针对变压器成套的电压电流传感器测量输出值均较大、不便测量的缺陷,使用应用于三相智能电表中微型电压传感器与微型电流传感器构建李萨茹图分析法的工频信号传感器微系统,可实现将PT与CT测量值精确转换为适于处理的较小值.此微型系统测量精度高,额定工作频率、电压和电流可与变压器成套PT和CT相配合,便于采集卡对数据进行采集.     

一种新型多接口E1数据采集卡的设计与实现

论述了多接口E1数据采集卡设计和实现方式,并给出了数据采集卡的软/硬件结构图.这种E1数据采集卡是利用E1(2M)子速率传输数据的设备,硬件结构基于FPGA,具有两种数据访问接口,即:ISA总线和RS232串口,根据需要可灵活设置.软件设计采用面向对象的方法,在WIN2000操作系统环境下实现了即插即用功能.应用结果表明:这种具有多种数据访问接口的设计是一种有效而实用的方法,极大地增强了监控系统组网的灵活性,并节约了系统资源.     

STM32单片机的PSAM卡驱动模块设计

针对PSAM卡的驱动操作,并且兼容IS07816协议里规定的使用相对较多的A类和B类两种类型的PSAM卡,采用STM32单片机为主控模块,以及相应的电压转换模块,成功实现了对于A类、B类两种类型的PSAM卡的驱动。具体阐述了PSAM卡接口信号的电路设计及函数接口。     

采集系统中光电信号调理电路的噪声分析

在用数据采集卡对传感器输出信号进行采集的过程中,往往需要先对传感器输出的信号进行放大、滤波、A/D转换等一系列信号调理过程.信号调理电路的噪声直接影响整个检测电路的检测水平,为此,根据光纤电压互感器中光电信号检测的实例,说明了信号调理电路的噪声分析与抑制措施,为以后信号检测精度的提高提供了依据.     

基于数字信号处理器的四轴运动控制卡系统研究

数字信号处理器（DSP）适用于控制PCI多轴运动控制卡的开发需求,简单分析了数字信号处理器的选择方案及DSP处理器TMS320VC33和PCI总线的研究分析,对多轴运动控制卡的部分部件作了必要的功能、作用、方法说明等。并按照结构化程序设计的算法,确定了四轴运动控制卡的模块的功能。完成实现了四轴运动控制卡硬件电路设计。     

基于PC机声卡的虚拟声信号处理系统

提出利用美国NI公司的LabVIEW软件和计算机声卡采集声场信号并对其进行处理的方案.比较了计算机声卡和数据采集卡(DAQ)之间的优缺点,发现PC机配置的声卡即可构成实时、高信噪比的声场数据采集系统.该应用可以推广到语音识别、环境噪声监测等多种领域,同时该方案对其他低频信号分析具有指导意义.     

动平衡测试系统中振动信号的采集

针对动平衡测试系统中准确快速采集振动信号问题展开研究,设计实现了振动信号快速采集卡。该采集卡采用LF353运算放大器作为两级滤波的基本器件,基于ARM微处理器STM32F103RCT6作为系统微处理器,能够把压电传感器拾取的电荷信号转换为电压信号,并且通过两级滤波滤除高低频干扰,实现对振动信号的快速精准提取。实验结果表明,设计的信号采集卡采集信号速度快,精度高。     

一种高精度中频信号数据采集卡的硬件设计

该文介绍了一种基于软件无线电思想而设计的高精度中频信号数据采集卡。对比传统数据采集卡,给出了一种新型的数据采集卡设计方案。实验表明,该数据采集卡很好地解决了传统数据采集卡在信号处理带宽和数据传输速率方面存在的问题。     

基于校园一卡通消费数据的几种聚类算法的分析比较

随着高校管理信息化的加速和高校管理部门对各类校园信息资源需求的不断加强, 校园一卡通被广泛应用于学生生活的各个领域, 并要求对其存储的海量数据进行挖掘分析为各个部门提供决策依据。聚类算法作为最常用的数据挖掘方法之一被广泛应用于一卡通数据挖掘, 但目前不清楚哪种方法更适用于一卡通数据。使用多种常用聚类算法对一卡通数据进行了实验, 得出了最适合挖掘该数据的聚类算法, 并分析了相关原因。     

串口数据丢帧引起的雷达测试故障原因分析

为解决某雷达高度表试验过程中发生的动作高度测试异常故障,采用故障树分析法对雷达高度表和测试设备进行故障排查。经检测发现,测试设备上位机的串口通信卡接收下位机的数据中有几十帧数据帧出现CRC校验位错误,被应用程序丢弃。原因是下位机发出的数据信号存在一定程度的畸变,上位机串口通信卡的串口控制器芯片OX16PCI694适应性不足导致数据读取出错。而应用程序在健壮性设计上也存在缺陷,以数据帧数来计算时间及雷达动作高度,但丢弃数据帧时未作相应处理。采用兼容性好的串口控制器芯片16C554重新设计通信卡,在上位机与下位机通信协议中增加数据的帧序号。经试验验证故障定位正确,解决措施有效。     

内燃机工况数据采集与处理系统设计

针对内燃机在线监测和故障诊断的需求,利用研华PCL-818HD数据采集卡构建了内燃机工况参数数据采集系统的总体硬件框架;设计了包括加速度传感器、外卡油压传感器和电流电压传感器等在内的信号调理电路;介绍了基于VB和DLL技术的Windows环境下数据采集程序的编制;研究了模糊模式识别方法在内燃机各子系统故障诊断中的应用和基于D-S证据理论的信息融合方法对内燃机整机状态进行性能评估的策略.