油库多源设备数据采集和处理系统设计研究

为解决大规模成品油库异构设备的数据采集和实时处理问题,创新性地设计了一种针对成品油库的通用化、高可用性的工业实时数据采集和处理系统,以定义异构数据采集的四层架构,并规范油库设备设计的四层级编码和数据格式化处理规则。按照开放平台通信统一架构(OPC UA)标准协议,对油库多源异构设备进行数据采集和协议转换。利用消息队列遥测传输(MQTT)协议与云平台进行数据转发和传输,同步提出采集的高可用性策略,实现多源异构设备设施与平台端大规模数据的实时采集和交互。云平台端利用Kafka、Storm、MySQL和Redis实现大规模实时数据的高速处理。该系统在多座大型成品油库试点应用,实现对油库安全生产的实时数据采集、处理和预警推送,采集监控点超过5 000个,测试数据采集和处理最大时延低于1.5 s。应用结果证实了该系统的有效性。     

基于运动估计的无人机视频与遥测同步方法

针对无人机遥测数据和视频由于通讯延迟、链路不稳等因素,视频和遥测数据无法一一对应起来,需要对其进行同步处理的技术需求,提出了基于运动估计的视频与遥测同步方法。对于无人机飞行获取的遥测数据和视频数据,分别进行运动估计,得到基于遥测数据的运动编码和基于视频数据的运动编码,然后基于分析得到的运动编码进行匹配,进而根据匹配结果,对遥测数据进行插值处理,实现遥测与视频的同步。通过对总体运动模式的匹配,在载荷和无人机的遥测协议具体内容未知的情况下,根据运动模式实现视频与遥测的同步。通过灰度投影的方法进行针对无人机遥测数据和视频由于通讯延迟、链路不稳等因素,视频和遥测数据无法一一对应起来,需要对其进行同步处理的技术需求,提出了基于运动估计的视频与遥测同步方法。对于无人机飞行获取的遥测数据和视频数据,分别进行运动估计,得到基于遥测数据的运动编码和基于视频数据的运动编码,然后基于分析得到的运动编码进行匹配,进而根据匹配结果,对遥测数据进行插值处理,实现遥测与视频的同步。通过对总体运动模式的匹配,在载荷和无人机的遥测协议具体内容未知的情况下,根据运动模式实现视频与遥测的同步。通过灰度投影的方法进行运动估计以完成视频的运动编码,大大提高了视频运动估计的效率和速度,最终实现视频与遥测的同步。实现对遥测数据的高精度匹配和插值,提高同步的精度。运动估计以完成视频的运动编码,大大提高了视频运动估计的效率和速度,最终实现视频与遥测的同步。实现对遥测数据的高精度匹配和插值,提高同步的精度。     

基于LabWindows/CVI的遥测数据采集系统设计

早期导弹弹上控制系统与遥测系统之间信号传输采用数字并行方式,在地面测试系统中通常采用定制数据采集设备进行采集与处理,系统的通用性受到限制。在分析遥测信息传输协议的基础上,基于市场通用数据采集卡及LabWindows/CVI开发环境,设计了信号调理硬件接口模块和软件系统,实现了导弹遥测数据的采集、分析、处理及显示,在实际工程中取得了良好的效果。     

并行高速数据采集系统

本文简略地比较了几种数据采集系统的结构,为了满足高采集速率、大缓冲区和同步采集多路信号的要求,提出了一种多微处理机并行高速数据采集系统的方案。本文介绍了实现这个方案的一个实际系统。     

DSC的USB多通道同步数据采集系统设计

为了降低 USB多通道同步数据采集系统的设计难度和复杂度,本文利用单一DSC(数字信号控制器)芯片设计了一款 USB四通道同步数据采集系统。通过软件编程DSC内设的 ADC、定时器和 USB2.0通信模块等,实现同步采集并实时上传采集数据到 LabVIEW上位机。本文结合三相有功功率测量实例,详细介绍了该同步数据采集系统的设计过程,为多通道同步数据采集系统设计提供了一种理想方案。     

飞行试验新型遥测机载网络化采集与记录系统架构

在飞行试验中,需要采集与记录的参数日益增加。通过分析国外飞行试验遥测技术现状,提出了我国新一代飞行试验遥测机载网络化采集与记录系统架构,进一步描述了在机载网络化采集记录系统中采用成熟的网络协议以降低成本、采用基于IEEE 1588精密时钟同步协议以保证参数同步采集的实现方法。对于研制新一代飞行试验遥测网络化采集记录系统具有一定的参考意义。     

一种快速同步响应混合系统的设计

针对工控数据采集系统的同步性和实时性问题提出了一种LonWorks技术和多路复用总线相结合的快速同步响应混合系统，并详细介绍了其设计及实现方法。该系统合理地解决了模拟量和数字量的同步采集问题，可广泛应用于远程数据采集、电厂状态监测系统中。     

基于视频网络服务多通道数据采集系统的研究与设计

现有水文遥测终端无法实现包括视频信号在内的多通道数据采集,传统的视频网络监控也不能很好满足水利水文行业的遥测需求,通过利用信息融合技术,提出一种基于嵌入式ARM系统的水利水文多通道数据采集控制方案。该多通道系统终端软件部分采用嵌入式Linux系统编程,硬件部分控制多通道信息的采集。实验结果表明,该系统终端采集通道具有很强可扩展性,并且实现基于嵌入式终端的视频图像、图片采集,具有很好的技术先进性和良好的应用前景。     

双通道同步数据采集系统的设计与实现

为了准确快速地采集等离子体I-V特性数据,设计了一个双通道同步数据采集系统.详细阐述了系统的功能、结构和具体实现过程.系统由ARM、FPGA、双通道ADC、两片高速FIFO和USB 2.0控制器组成,可实现对双通道信号的同步采集,并对采集数据进行准确地缓存处理和高速传输.实验分析结果表明,该系统达到了预期设计要求.     

冷连轧机轧制过程数据采集系统

主要介绍了冷连轧机轧制过程数据采集系统的结构设计和功能设计。系统通过RDA和RTSI方式解决了远程数据采集。多卡同步采集和采集设备的自诊断等问题，现场应用表明，该系统能按所要求的采集频率和采集精度实现数据采集，并可以完成数据的提交和浏览等功能，实现了数量巨大的数据的高速采集，存储和管理。     

GLONASS捕获系统中FFT核复用关键问题

根据GLONASS卫星信号组成和特性及其伪码捕获原理,运用并行码相位捕获算法在MATLAB环境下完成GLONASS卫星信号的捕获仿真,同时根据MATLAB下建立的仿真平台,设计了基于此方法的FPGA具体实现电路;为了满足FFT运算点数的要求,采用数据Sinc内插滤波器对数据进行精确内插,将输入的62000点数据内插为4096点,同时为了复用FFT核,分别采用了加快C/A码读取速度的方法、运用状态机的状态值加上数据指数项的数据截位方法;最后通过Xilinx的ISE软件调用Modelsim对整个捕获模块进行仿真.仿真结果表明:该系统实现了GLONASS信号的捕获,满足了接收机系统功能和性能的要求,可直接用于GLONASS实时接收机系统的设计中.     

高速航电总线数据实时遥测技术研究

为了解决飞行试验中高速航电总线数据实时遥测的测试需求,研究了高速航电总线数据采集及实时遥测的测试技术;面对全新总线架构以及海量实时传输数据,传统的总线测试技术无法满足新的测试需求,设计了高速航电总线数据监听以及遥测传输的测试系统,成功将高速总线数据融合到网络数据采集技术及数字遥测技术中;实际的试验结果表明,该方案能够准确、有效地完成机载高速航电总线数据采集及实时遥测传输,该方案的成功应用,为今后相关的高速总线数据测试提供了重要的参考价值。     

弹载遥测防毁采编存储系统的设计

在航天航空的导弹数据采集领域中,针对遥测系统受环境因素影响较大,检测区域存在的"黑障"等问题,设计一种将遥测系统与防毁记录仪相结合的弹载遥测防毁采编存储系统;该系统通过设计防毁记录仪的内外层防护结构保证系统的抗高冲击性和稳定性;硬件方面通过设计56路模拟量信号的调理电路、模数转化电路以及多路RS422、LVDS数字量信号的光耦隔离式接口电路,实现多通道高压模拟量的采集和数字信号接收的功能;软件方面通过对系统总体逻辑设计及遥测发送模块的设计,实现对数据的采集、存储、发送与读取;最后通过实验测试,表明系统能够实现对多路高压模拟信号的采集以及数据准确完整回读的功能,保证了导弹飞行数据的正确性与完整性.     

GPS L5并行码相位捕获算法仿真分析

GPS L5信号是GPS现代化中一个新的民用信号。基于此,从Galileo信号及其捕获算法的简单分析引入GPS L5信号并行码相位搜索的研究,并对GPS L5信号的捕获进行仿真分析。通过研究表明,在GPS L5并行码信号捕获中,双信道并行码相位搜索算法的捕获能力最强但计算量最大。pilot channel并行码相位搜索算法的计算量与data channel并行码相位搜索算法的计算量相同,但捕获能力比双信道并行码相位搜索算法强。     

Application of the Max-Lloyd quantizer for ECG compression in diving mammals

This article presents a practical implementation of an ECG compression algorithm using a Max-Lloyd quantizer, to optimize the low resources of an ECG acquisition and transmission system (telemetry system) for dolphins and human divers. The algorithm scheme is based on a first-order differential pulse code modulation (DPCM) and uses a Max-Lloyd quantizer to code the difference between the current and predicted samples. The use of the non-uniform quantizer instead of a uniform quantizer improves the percent root mean-square difference (PRD), thereby producing a low distortion in the reconstructed signals. Due to its low computational complexity, the compression process can be accomplished on-line during the ECG acquisition process.     

低速率矿山透地通信扩频信号的快速捕获方法研究

针对弹性波透地通信系统低频、低码速率的特点,提出了一种时分多通道分段滑动相关捕获方法。该方法对到达的码元进行分段接收,利用接收下一段码的时间处理之前接收的码段,即1个PN码周期分成若干个通道时隙,每个时隙对之前接收的PN序列段与通道的本地PN码进行快速滑动相关搜索。理论分析结果表明,在所需硬件开销与串并行搜索相同的情况下,使用时分多通道分段滑动相关捕获能获得与并行捕获相同的搜索速度;仿真结果进一步验证了该捕获方法的有效性。     

FPGA的实时PCM遥测数据传输系统设计

为解决遥测系统的高速传输问题,设计了嵌入式架构的实时PCM遥测数据传输系统.该系统采用FPGA进行IRIG-B时码信息提取,并按照时码信息完成遥测数据的帧同步、串并转换,然后采用ARM处理器完成遥测数据的显示、本地存储和网络上传功能.实验表明,该系统传输PCM遥测数据稳定可靠,实时性强,满足小型航空器的实时数据监控需求.     

基于遥测数据分析的无人机故障诊断系统设计

传统无人机故障诊断系统故障传感器与故障算法间的逻辑变量存在差值,当故障点存在于传感器结构内部时,无法及时感知并反馈故障数据,导致系统软件部分分析算法分析异常,故障信号诊断准确性差,为此提出基于遥测数据分析的无人机故障诊断系统设计;引入遥测数据分析技术,建立基于遥测数据分析的故障信号诊断硬件,创建故障数据采集单元、故障数据调理单元、故障数据通信单元,并在三大硬件单元中分别采用M1401 8路模量数据采集卡、CY7C68013A-56PVXI多模数据分析处理器、EP3C16Q240C8N通信IC,配合外围器件,构建起基于遥测数据分析的无人机故障信号诊断平台;配合硬件性能,软件部分分别对故障信号诊断策略与算法进行了优化设计;通过实验数据表明:所设计系统对无人机软件故障信号的检测准确率为97.3%,硬件信号故障的检测准确率为98.6%,能够实现对故障信号的精准诊断,有效解决传统诊断系统存在的问题。     

EILog地面信号采集及解码技术

在测井地面系统设计中,为提高系统的可靠性和稳定性,遥传信号的采集及解码技术起到非常重要的作用,EILog地面系统首次设计了基于CPCI总线结构的信号预处理、数据采集硬件模块,针对传输信号的半双工工作模式和WTC工作模式,分别应用了BPSK和曼彻斯特码的软件解码方法,并重点给出了BPSK的向下及向上的详细命令格式、两种解码流程及实现过程。实际应用表明,该方法极大地降低了系统故障率,对建立类似系统及后续扩展奠定了基础。     

高速卫星遥测数据处理系统的设计方案

为了解决高速下行的卫星遥测数据的接收和处理问题,对地面卫星遥测数据处理系统进行了研究.针对集中式卫星遥测数据处理系统无法正常接收和解析下行速率较高的遥测数据的缺点,提出了一种基于分布式处理的遥测数据处理系统的设计方案.该方案将分布式系统构架和并行计算技术相结合,把原始的单机处理过程分散到多台计算机上,同时利用多台计算机的计算能力对数据进行处理.仿真测试结果表明,该方案有效地解决了集中式数据处理系统接收高速遥测数据丢包的问题,同时也具有较高的可重用性和扩展性.