基于DSP的改进粒子滤波算法硬件实现

粒子滤波算法在处理非线性、非高斯系统方面有明显的优势,但较大的运算量限制了其实时性的应用。针对这一问题,文中研究利用DSP处理器高速运算的特点实现粒子滤波算法。文中针对粒子滤波的粒子退化问题给出重采样方法,详细给出了DSP实现粒子滤波算法的流程,对DSP的存储资源进行了优化设计。利用典型模型进行算法实现验证,结果表明：采用DSP实现的粒子滤波算法可对状态参量进行精确处理,验证了DSP用于非线性、非高斯系统的粒子滤波算法实现的有效性。     

Linux软件网络的结构属性及静态稳健性

通过对 Linux 软件源码分析,分别构建基于函数调用的有向软件网络模型、软件系统的弱耦合网络模型、强耦合网络模型以及强连通子图模型,并对 4 种网络模型的结构属性及静态稳健性进行研究。研究结果表明,4种网络都是“小世界”网络;Linux网络中6个功能模块的出度分布遵循指数分布,入度分布遵循幂律分布;选取不同的网络稳健性评价指标,其最佳的攻击策略存在差异;对于弱连通稳健性指标,高入度攻击策略对弱耦合软件网络的破坏最大。     

基于Xilinx MicroBlaze的嵌入式GPS接收机研究

软核处理器（MicroBlaze）和外设知识产权（IP）核以及用户定制的IP核一起,可以完成片上系统（SoC）设计,适合复杂嵌入式系统的开发,同时为系统将来的专业集成电路（ASIC）设计提供基础。围绕赛灵思（Xilinx）公司的MicroBlaze微处理器,对其体系结构、设计流程和赛灵思微处理器调试（XMD）方法进行了详细讨论。结合GPS接收机设计实例给出了嵌入式系统开发的仿真和集成开发环境（ISE）下调用软核的设计方法,并讨论了影响系统实时性的链接脚本文件设置中的关键问题。     

雾霾浓度监测与定位系统的研究与设计

雾霾威胁着人体健康,对人们的生活影响越来越大。为了更好地对雾霾浓度进行实时监测,研究设计了基于MSP430的雾霾浓度监测与定位系统,利用GP2Y1010AU0F光学空气质量传感器对雾霾浓度进行测量,利用GPS/BDS双模定位模块对雾霾位置进行定位,利用无线通信模块将获取的数据发送给相关监测管理部门。研究了系统的软硬件详细设计,同时,给出了实验测试结果,结果表明：系统可以精确的监测雾霾浓度和实时报告雾霾的位置信息等参数。本研究对雾霾的有效预防和控制具有一定的意义。     

基于北斗的远程环境监控系统的研究与设计

随着人们生活水平的提高以及环境科学技术的发展,远程环境监测越来越受到人们的重视。为了更好地对环境进行实时监测,研究设计了基于北斗的远程环境监控系统,系统采用BMP180大气压传感器、DHT11温湿度传感器、GP2Y1010AU0F光学空气质量传感器、BH1750FVI光强度传感器和MQ-2烟雾传感器等全方位监测各项环境信息,利用GPS/BDS双模定位模块对所监测地域进行空间与时间上的准确定位和时间同步,并利用GSM无线通信模块将获取的信息发送给通过Visual Studio 2010研究设计的PC端监控软件。文中研究了系统的软硬件设计,同时,给出了实验测试结果,结果表明,该系统可以精确的监测各项环境信息并将信息实时传递给远程的PC监控中心。本研究对实现环境信息远程监测具有一定的意义。     

多功能北斗智能手杖的研究与设计

随着中国逐渐进入老龄化社会阶段,老年人群的安全管理问题已成为社会的热点问题。为了实现对老人的全方位监管,研究设计了基于北斗定位与定时功能的多功能北斗智能手杖。利用Pulse Sensor心率传感器以及GY-MCU90615红外体温传感器分别对老人的心率、体温进行实时监测;利用超声波测距模块HC-SR04以及九轴模块MPU-9250对老人当前的移动状态进行判断;利用GPS/BDS双模定位模块对老人进行空间与时间上的准确定位和时间同步;利用GSM无线通信模块将老人的心率、体温、移动状态、时间信息以及空间定位信息发送给通过Android设计的手机终端监控软件。文中研究了该系统的软硬件设计,同时给出了实验测试结果,结果表明：该系统可以精确地获取老人的时空信息以及健康信息并将这些信息实时传递给远程的手机终端监测软件。相比于现有的智能化手杖,在跌倒识别、生理监测以及手机软件开发方面具有其独特的优势。本研究对实现老人的安全管理具有一定的意义。     

MCMC粒子滤波的GPS定位数据处理算法

针对基于传统粒子滤波的GPS(Global positioning system)定位数据处理方法存在粒子退化的问题,研究了基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carol,MCMC)粒子滤波的GPS定位数据处理算法,引入典型的MCMC方法—Metropolis Hastings(M-H)抽样算法.利用观测伪距非高斯误差分布,建立重要密度函数,将MCMC粒子滤波与建立的GPS系统非线性状态空间模型结合.实测数据实验结果表明,MCMC粒子滤波可有效抑制粒子退化,解决了GPS定位数据滤波这一非线性非高斯问题,避免了噪声的高斯假设和非线性部分的线性化误差,与基于传统粒子滤波的GPS定位数据处理方法相比,该方法降低了定位数据经纬度和速度估计误差,获得了更高的定位精度,并能够在GPS信号质量较差情况下,对GPS定位数据有效滤波,保证载体在此期间内保持较高的位置精度.     

嵌入式GPS接收机系统的FPGA配置方法研究

给出了嵌入式GPS接收机系统的整体设计,重点研究了系统中FPGA的不同配置方法,提出了利用CPLD和Platform Flash、SPI Flash、Intel NOR Flash实现对FPGA进行不同配置的方法,详细分析了每种配置方法的特点,给出具体的硬件电路设计,并重点研究了利用Intel NOR Flash进行BPI配置的流程以及配置时应注意的问题。这些配置方式在研究的嵌入式GPS接收机系统中得到了成功的应用,而且也适用于其他的类似系统。     

基于ADS-B报文的“北斗”便携式终端实现

针对单个广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）发射机传输距离受限、多地面站组网复杂以及成本较高等问题,在分析ADS-B报文编码与解码算法的基础上,探讨了基于无线网络传输的ADS-B报文信息技术,并设计了基于“北斗”卫星导航（BeiDou Satellite Navigation System,BDS）/嵌入式控制器以及无线网络的便携式监视终端系统。利用实测ADS-B数据联合搭建的监视中心对算法和系统进行测试,结果表明数据传输稳定,实现了低空空域通用航空飞机ADS-B态势信息的网络传输功能,丰富了监视信息的链路传输方式,为低空通航飞行器安全飞行和全面监视提供了新的方法。