无线多媒体传感网节点能耗问题评述

同只具有简单环境数据采集功能的传统无线传感器网络(WSNs)相比,无线多媒体传感器网络(WMSNs)能实现精细粒度的音频、视频、图像等媒体信息的采集与处理,在军事、民用、商业等领域具有非常广阔的应用前景。能耗问题是WMSNs的核心问题,已受到各界的广泛关注。主要从节点节能的角度出发,分析了视频节点的能耗主要来源及其分布,结合视频节点结构和其能耗分布特点,从数据采集、数据处理和数据传输3个方面探讨了节点节能技术的国内外研究进展与所面临的挑战,并展望了未来的发展趋势。     

基于LabVIEW FPGA的三相锁相环设计与实现

针对传统FPGA模式开发的锁相环在实时人机交互方面的不足,设计了基于LabVIEW FPGA技术的三相锁相环;方案以sbRIO-9631模块为硬件平台,利用LabVIEW编程控制FPGA逻辑,在FPGA中分三级流水线实现了基于dq变换的锁相环算法,并通过FIFO实时上传采集信号、锁定相位至PC机,最后在PC机上实现对锁相环性能分析、PI参数调控和数据显示;经过实验,该锁相环具有较高的精度,锁相时间约为两个周期,锁相误差约为0.03rad,通过PC机可实时调节锁相性能。     

一种小型化纳米级单光栅位移测量系统的研制

随着纳米技术的广泛应用以及人们对纳米位移测量认识的不断深化,光栅位移测量技术正在受到广泛的关注。在研究反射式光栅位移测量原理的基础上,设计并实现了一种小型化纳米级单光栅位移测量系统,对系统总体设计、光路布局以及软件算法进行了阐述,最后,利用电容位移传感器ASP-10-ILA等辅助仪器进行了对比实验。实验结果表明:在两路信号不完全正交的情况下系统也能实现准确测量,且理论上系统的位移测量分辨率达到1 nm;在电容位移传感器的量程范围内进行小位移对比试验,系统测量均值与参考值最大偏差118 nm,且与拟合直线偏差均小于100 nm;当光栅发生10 mm以上的较大位移时,测量结果与均值的偏差均小于5 ppm。     

星载遥感图像JPEG2000压缩算法去量化处理方法

随着空间技术的发展,空间遥感图像的数据量呈几何级数增加。为了满足JPEG2000星载遥感图像压缩系统的实时性要求,不仅需要设计高速处理硬件系统,还需要对压缩算法进行优化和改进。分析了离散小波变换后拉伸提升算法和JPEG2000量化算法,提出了一种基于离散小波变换后拉伸提升算法的去量化处理方法,该方法可去除JPEG2000压缩算法中的量化过程,减少压缩算法的运算量。介绍了该方法的基本原理和定点实现。实验结果表明,应用该方法可以使JPEG2000压缩算法中拉伸和量化过程实现的时间降低50％。     

基于Android平台的USB通信技术研究

针对Android平台的USB通信技术的广阔应用前景,对Android 设备与单片机的USB通信技术进行了研究;搭建了Android设备与单片机进行USB通信的硬件平台;以Android USB Host通信技术为核心,开发了Android端与单片机端的USB应用程序;着重阐述了Android端USB应用程序的完整开发过程,给出了其所需API类的功能描述、使用方法以及程序的开发流程图、主要功能实现的关键代码;对Android开发板与单片机之间的数据通信过程进行了测试,结果表明两者通信正常,实现了Android平台下的USB通信功能。     

LS9/7小波定点实现

JPEG2000压缩算法在卫星遥感图像压缩领域有着广阔的应用前景,但由于JPEG2000中的CDF9/7小波提升系数是一组无理数,其直接用于提升算法存在计算复杂度高、存储量急剧增加的问题,因此,需要对其进行定点实现。CDF9/7定点实现方法虽可以解决上述问题,但存在恢复图像质量下降的缺点。为了解决这一矛盾,在构造LS9/7小波的基础上,结合后拉伸算法,提出了一种LS9/7小波定点实现方法。与CDF9/7的两种定点实现方法相比,其计算复杂度分别降低了34%和28.3%,而恢复图像的质量(信噪比)却提高了3dB以上,与CDF9/7浮点实现方法的性能相当。     

基于FPGA＋多DSP的JPEG2000星载遥感图像压缩实现方案

为了满足星载遥感图像压缩的实时性需求,以及最大程度地发挥硬件功效,提出了一种高效的JPEG2000星载遥感图像压缩实现方案.借助流水线和SPMD(Single Program Multiple Data)并行思想,建立了JPEG2000压缩算法实现方案的体系结构,并搭建了基于FPGA和4 DSP的硬件平台.FPGA与4个DSP以独立方式通过EMIF接口相连,数据传输基于抢先式控制;为了便于对DSP调试和管理,4个DSP的仿真接口串成JTAG链结构;为了降低硬件复杂度以及加快DSP的引导速度,设计了HPI并行引导方法.     

基于LBT的无线传感器网络多节点协同图像压缩算法

针对WMSNs能量、存储、处理能力严重受限的特点,一些学者提出了"在网计算"的思想,对实现WMSNs中大尺寸、高分辨率图像的压缩和传输极具指导意义.基于簇结构,本文提出一种基于LBT的多节点协同图像压缩算法(MCIC,Multi-node Cooperative Image Compression),即采用低复杂度、高压缩效能的LBT图像压缩算法,通过多个中继节点协作,共同完成图像的压缩编码和转发任务.实验及仿真结果表明,该多节点协同图像压缩算法在高压缩比情况下的重建图像质量远远优于JPEG2000;采用该方案能极大地缓解相机节点的能耗压力,进而延长网络生命周期.     

PCI Express总线及其应用设计研究

首先对目前最为流行的PCI Express总线技术作了介绍,并对其数据的封装及传送流程作了概括,指出其作为第三代总线接口（3GIO）的技术优势。然后重点针对PCI Express总线技术在应用设计中存在的困难,探讨了三种不同的基于PCI Express的系统解决方案,对比分析了各方案的优缺点和适用场合及资源开销,以便开发人员根据不同的需求选用合适的方案快速高效地完成开发。