基于FPGA的智能网络接口设计

为了实现一种基于FPGA及片上系统(SOC)的智能以太网接口设计,在FPGA内集成了PowerPC440硬核处理器、以太网络接口控制器IP(TEMAC)、DDR2控制器、通用串行接口IP核及定时器等;该设计使用Verilog HDL硬件描述语言,在ISE12.4下的嵌入式集成开发环境XPS下进行IP核定制、系统的集成设计、综合、布局布线,在Model Sim下完成功能、时序仿真,在SDK环境下完成片上系统软件程序的开发;最后在XILINX的Virtex-5系列FPGA器件上实现了具有千兆以太网络接口的智能片上系统,智能网络接口具有可重配置、可扩展性、灵活性、兼容性、功耗低等优点。     

精准出铝控制无线调试系统设计与实现

精准出铝作业控制系统中控制器控制参数的现场调试是一项复杂耗时的工作,需要根据现场的情况反复修改控制参数以达到精准控制的效果;为了简化调试过程,缩短调试周期,针对控制系统使用的S7-200PLC控制器,基于无线通信技术和Moudbus通信协议,设计了一种无线调试系统,通过对称重上下限、出铝计重偏离判断、关风上下限、异常关风补偿量等PLC参数进行动态调整,实现了对系统控制部分的调试及维护;实际现场测试,结果表明该调试系统具有良好的可靠性和实用性,在保证出铝的精准控制的同时有效降低了系统功耗。     

基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法研究

针对行人运动的随机性导致运动状态模型适应性差和人在行走过程中可能发生短时全部或局部遮挡导致行人跟踪算法精度较低的问题,提出基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法;建立了行人运动时间序列模型;给出了基于对视频序列初始帧的检测,确定行人的位置、宽高等作为跟踪先验信息的方法;由先验信息计算加权颜色直方图构建初始粒子群分布,并利用时间序列运动模型预测粒子在下一时刻的状态分布,并更新粒子权值;根据有效粒子的个数判断是否进行重采样;最后由所有粒子的加权和估计行人的运动状态;仿真实验表明:文中提出根据行人的运动轨迹时间序列运动模型可使行人的状态估计更准确,预测误差进一步减小,预测精度得到了提高.     

AFDX网络传输性能分析

AFDX (avionics full duplex switched ethernet)作为一种基于Ethernet技术的全双工数据交换航空电子数据总线,它不仅避免了Ethernet数据传输冲突和碰撞的问题,而且在减轻重量的基础上提高了数据传输率;在设计的过程中,为了保证数据传输的实时性和可靠性,确保数据传输的确定性和无丢失服务,网络传输性能测试分析是设计人员必须考虑的问题;由此一种简单快捷的基于网络演算NC (network calculus)理论进行总线性能传输和测试的方法被推导出来,目的是通过数学评估和仿真的手段分析不同航空电子AFDX数据总线和网络拓扑结构的传输性能,分析的主要目的针对3个重要的网络延迟参数指标(延迟、预留缓冲区和输出数据流);开展这方面的研究有利于在航电总线设计初期帮助设计人员发现问题,尤其是应用于保证航电数据总线无丢失确定性服务方面;除此之外,还比较了目前存在的延迟计算的几种常用方法,并通过仿真举例说明了这种方法的应用.     

异常环境下GNSS接收机性能测试平台开发

为了验证全球导航卫星系统(GNSS)接收机在电离层异常环境下的性能是否满足相应的技术规范要求,文章设计开发了GNSS接收机性能测试平台;该平台主要由信号仿真器、轨迹发生器、误差仿真模块、待测接收机以及性能测试模块组成,可以仿真不同电离层环境下的卫星信号,从而测定接收机在不同环境下的性能;详细介绍了误差仿真模块与测试模块的设计方案,并利用信号仿真器与接收机进行测试验证,证明了该平台的有效性。     

制导火箭弹落点预测导引控制研究

为了提高火箭弹攻击地面目标的精度,文中给出了一种基于落点预测的火箭弹导引方法;首先以某型火箭弹为例,建立了其运动方程组,然后简化处理弹道方程得到落点预测模型,设计了基于落点预测模型的导引律,最后建立了Simulink六自由度弹道仿真模型并进行了数字仿真验证;研究结果表明:落点预测模型有效,相比无控火箭,采用落点预测导引律后制导火箭CEP由231 m减小为31 m,有效提高了火箭精度。     

基于指纹识别与LIN总线的汽车车门系统设计

为了提高汽车的安全性能,完善传统汽车的防盗问题,提出了一种新型的汽车门门锁控制方法,该方法将指纹识别技术结合LIN(local inerconnect network)总线网络对车门锁进行控制;其中通过主控节点微控制器ST792F150JDV1QC和从节点控制器ST2124J完成LIN网络数据通信,实现LIN网络的通信功能和对网关的控制,从而实现对车门锁系统的控制;该方法的指纹识别部分Gabor滤波器指纹识别方法,使用八通道的Gabor滤波器对预处理的指纹图像进行滤波,提取指纹图像的局部和全局指纹特征,使用欧氏距离方法对提取的指纹特征数据进行匹配;匹配结果经过LIN从节点控制器串行口接收,转化成LIN帧格式,传递至总线,主节点控制器接收分析,发送对应命令,实现门锁的开关;对系统进行实物搭建和系统测试,实验结果表明该方法能够有效的通过指纹实现对车门锁的开关控制,验证了提出方法的可行性。     

基于SVR和粒子滤波的室内导航方法

针对室内环境复杂性造成的室内定位精度不足问题,提出一种基于支持向量机回归和粒子滤波的室内导航方法;离线阶段通过采集室内接收信号强度并利用统计学习方法,构建室内RSS与物理位置之间的支持向量回归映射模型,定位阶段使用智能移动设备采集加速度、方向角等运动状态信息和Wifi模块感知的环境信息,并利用粒子滤波将运动数据和回归结果进行融合处理,推算移动用户运动轨迹;室内实验结果表明,本方法最大定位误差为1.891 m,平均误差为0.669 m,有效地提高了室内定位导航精度。     

VXI总线多通道压力传感器仿真模块设计与实现

某型发动机系统主要由综控器、传感器、电机泵、电磁阀等部件组成,综控器是整个系统的核心控制部件,为测试综控器的性能是否符合要求,需要为综控器提供各种工况下的传感器(主要为压力传感器)数据进行仿真试验;采用真实的压力传感器开展上述工作,一方面需要构建复杂的工作环境,难度大、数据精确度难以保证,另一方面地面环境下的传感器信号变化难以实时调整,难以满足数据快速变化的需要;基于以上因素考虑,给出了一种基于VXI总线的多通道压力传感器仿真模块的设计方法,模块共有24路压力传感器电路,每路独立配置输出;模块以“VXI总线接口电路+VXI总线功能电路”的结构进行布局,VXI总线接口电路主要包括“CPLD+双口RAM”,对VXI总线指令进行解释、译码;VXI总线功能电路主要包括“96系列单片机+DA输出电路+两线压力传感器电路”,完成对真实传感器输出信号的电气特性仿真模拟;模块的驱动程序在Lab Windows/CVI6.0的环境下编制,供用户进行程序调用和快速操作使用;该模块已在VXI总线测试系统中得到应用,实际情况表明,模块的输出精度高、信号调整方便、响应快,满足了综控器仿真深度测试的要求。     

基于机器视觉的麻将包装识别系统设计

针对麻将包装在实际产线上出现的麻将牌错位、缺失、牌面翻转等问题,基于机器视觉检测技术设计了一套以DM6437处理器为硬件平台的麻将包装识别处理系统;该系统的硬件部分由摄像头板、核心板和接口板3个模块组成,配合机械传动系统来进行识别前后麻将包装的传输;系统的软件部分采用平板Pad对麻将包装进行模板录入,并设计了一套适应于不同机箱内部环境变化的背景剔除方法来完成模板整体分割,以及通过中值计算实现单目标的分离,最后还提出了一种简单高效的混合搜索方式来进行基于SAD的模板匹配;测试结果表明,识别算法对于麻将间有缝隙、麻将整体倾斜、个别或整体麻将翻转、个别麻将位置错乱等问题均能准确判别,模板匹配算法稳定性和适应性较好,识别准确率达95%以上,能满足包装流水线上的缺陷检测。