基于FPGA的短波红外图像灰度级拉伸算法实现

为了增强短波红外成像仪的成像对比度,提高目标的识别率,介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的灰度拉伸算法的实现方法。利用视频数据两帧之间灰度分布近似的特性,通过统计上一帧图像的灰度分布,计算图像拉伸所需要的参数,处理当前帧的图像,达到实时处理的效果。在灰度统计模块中,利用FPGA的片上块随机存储器(Block RAM)资源,采用非倍频的流水线数字逻辑设计,避免了跨时钟域的操作,降低了系统状态机的复杂度,提高了系统的工作频率。采用国产320×256元InGaAs面阵探测器,搭载了Xilinx Artix-7系列芯片的实验平台进行实验,仿真结果表明,该方法能有效提高短波红外图像的对比度,具有占用资源少、运算速度快、成本低、可移植性高等优点,满足短波红外成像仪实时灰度拉伸处理的设计要求。     

An improved strategy for out-of-step oscillation separation devices based on apparent impedance angle applied to a series compensated line

Out-of-step oscillation separation devices based on apparent impedance angle trajectory are widely used in the power grid in China, and their reliability is of great importance. In this paper, the influence mechanism of series compensation on apparent impedance angle trajectory is analyzed. It reveals that series compensation capacitors reduce the equivalent impedance angle and consequently the apparent impedance angle cannot pass through all four zones, resulting in the risk of failure for the separation devices. A revised method of apparent impedance angle based on compensation principle is discussed, and then an improved out-of-step oscillation detection criterion is proposed. In view of the fact that the apparent impedance angle at the moment of maximum current is equal to the equivalent impedance angle during an oscillation process, a practical algorithm based on the compensated apparent impedance angle is proposed. RTDS tests are conducted to verify the effectiveness of the new criterion, considering transmission lines with a high series compensation level.     

嵌入式电子助力转向系统研究

电子转向助力技术能够有效驱动汽车转向,为提高其转向控制的稳定性和准确性,本文设计了一种基于嵌入式的电子助力转向系统。首先针对传统的电子助力转向系统,利用牛顿第二定律建立其动力学模型,为控制器设计及构建硬件环境奠定基础。其次,针对典型电子转向助力系统的动力学模型,为降低其运动副间的摩擦对控制性能的影响,设计了自适应摩擦前馈补偿控制器,并根据Lyapunov稳定性原则确定了自适应控制率解析表达式。再次,本文以STM32F407嵌入式控制器为核心,搭建系统硬件平台并设计软件流程。最后,基于此平台展开试验验证,系统通过跟踪阶跃指令和正弦指令对比分析了传统PID算法和自适应摩擦前馈补偿算法,试验结果表明自适应前馈补偿算法可提高系统稳态精度和动态响应能力,并验证所设计的基于嵌入式的电子助力转向系统的正确性和完整性。     

基于CSAR图像的目标高度提取方法

圆周合成孔径雷达（Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR）可以对目标进行360°全方位观测,获得目标全方位散射信息。通过将CSAR成像数据划分成多个子孔径能够直接获取目标高度信息,本文在原有获取目标高度信息的方法基础上,进行了改进和创新,提出了一种新的提取目标高度信息的方法。本文通过对子孔径图像进行高度向投影,在一定程度上提高了计算精度,同时在子孔径选择时,也考虑了子孔径之间的相关性,有效地提高了算法的精确性。最后首次引入自主测量的L波段实测数据对本文所提算法进行验证,证实了该方法的有效性和准确性。     

分离式长电偶极子稀疏阵列的相干信号多维参数联合估计

由长电偶极子或大磁环组成的大尺寸电磁矢量传感器(ElectroMagnetic Vector Sensor,EMVS)比小尺寸EMVS辐射效率更高,研究其参数估计算法有助于推动EMVS的实装化应用.该文针对分离式长电偶极子稀疏阵列相干目标参数估计问题,提出高精度无模糊的多维参数闭式解算法.首先利用空域旋转不变性和单个矢量传感器内部属性得到方向余弦的高精度周期性模糊估计值,然后借助单个矢量传感器导向矢量推导出2维波达方向粗估计值,最后通过解模糊得到高精度无模糊的多维参数估计值.该方法规避了传统极化平滑算法的极化信息损失和迭代搜索过程,且能实现参数自动配对.计算机仿真结果表明了所提算法在分离式长电偶极子线阵中解相干的有效性.     

n型单晶硅片的电阻率和扩散方阻对IBC太阳电池电性能的影响

叉指背接触式(IBC)太阳电池因正面没有金属栅线遮挡,具有较高的短路电流,且组件外观更加美观。但由于IBC太阳电池正负电极在背面交叉式分布,在制备过程中需要采用光刻掩模技术进行隔离,难以实现大规模生产。采用Quokka软件仿真模拟了电阻率和扩散方阻对n型IBC太阳电池效率的影响,并对不同电阻率和扩散方阻的电池片进行了实验验证,从n型单晶硅片电阻率的选择和扩散工艺优化方面为IBC太阳电池的规模化生产提供了理论基础。实验结果表明,电阻率为3~5Ω·cm、扩散方阻为70Ω/时,小批量生产的IBC太阳电池平均光电转换效率可达23.73%,开路电压为693 mV,短路电流密度为42.44 mA/cm²,填充因子为80.69%。     

Extending $$\tau $$ τ -Lop to model MPI blocking primitives on shared memory

The Journal of Supercomputing - MPI communication optimization is essential for high-performance applications. The communication performance models have made some achievements in improving the...     

Magnetically coupled oscillators applicable to high-sensitivity mass detection

Microsystem Technologies - In this paper, a system of magnetically coupled oscillators consisting of a Π-shaped horizontal cantilever and a rectangular vertical cantilever with a frequency...     

面向无人驾驶地图更新的安全信任管理方案

地图的实时性和准确性在无人驾驶车辆导航中发挥着重要作用。基于卫星图像的数字地图能够保证地图中道路信息的准确性,但是根据相关路况信息进行实时更新时,由于车辆用户数较多且来源复杂,因此无法确保数据的安全性和可靠性。提出一种基于区块链的认证与信任管理方案。利用无证书签名技术实现车辆的匿名认证,保证车辆身份的可验证性和不可否认性。设计基于区块链的信任管理机制,通过存储在区块链上的历史信任值计算路况消息的可信度,同时将可靠的路况信息发送给地图更新服务器,根据车辆提供信息的真实与否更新车辆信誉值,实现车辆信誉的同步与更新。从计算开销、通信开销和信任管理功能等方面验证了该方案的有效性。仿真结果表明,该方案具有较高的地图更新效率和防骗能力,能够确保数据来源的安全性和可靠性,为无人驾驶车辆提供实时路况更新服务。