DSP+FPGA在高速高精运动控制器中的应用

数字信号处理器具有高效的数值运算能力,并能提供良好的开发环境,而可编程逻辑器件具有高度灵活的可配置性。本文描述了通过采用TMS320C32浮点DSP和可编程逻辑器件(FPGA)的组合运用来构成高速高精运动控制器, 该系统通过B样条插值算法对运动曲线进行平滑处理以及运用离散PID算法对运动过程加以控制。     

美空军试验替代燃料

一架F-16点燃加力燃烧室后，每分钟需要消耗接近28加仑燃料。这样看，美国政府每年使用的所有燃料中空军占掉一半就不足为奇了。尽管空军不会因为燃料缺乏或价格上涨而感到不便，但是他们已经开始为飞机寻找传统燃料以外的替代燃料。美国空军正在进行一系列试验，他们希望能够证明，传统的原油提炼的燃料与从天然气和煤中提炼的燃料配合使用，美军的飞机照样可以飞起来。天然气和煤相对储量丰富，而且价格便宜。美国空军负责后勤的副参谋长助理迈克-埃莫纳称：“能源是国家安全问题。”今年夏末，美国空军将在莫哈韦沙漠实验其最机密的高性能飞机B-52，届时B-52的两个引擎将使用基于天然气的燃料，另外6个引擎则使用基于原油的燃料。     

一种单片机温度测量方法的样条插值修正模型

研究一种温度测量方法及此方法产生的误差,重点研究误差修正的三次样条插值模型的建立。结果指出:为提高低精度测量仪的精度,可以采用高精度测量仪器作为标准,由节点处的误差值构造误差曲线并通过软件修正仪器的测量误差;如误差曲线变化复杂,采用三次样条插值能取得很好的修正效果。     

基于改进GA 的多机舰面转运规划

针对复杂环境下的多舰载机舰面同时转运避碰规划问题,提出基于遗传算法的路径规划方法。分析多机 同时转运问题,设计目标函数和约束条件;建立舰载机碰撞检测计算公式、基于交通规则的等停策略和重规划策略、 非均匀有理B 样条(non-uniform ration B-spline,NURBS)平滑策略;通过遗传算法对不同数量舰载机同时转运场景 进行仿真。仿真试验结果表明：该方法在复杂环境下能有效规划出转运路径,可靠性好、适航性强,能为多机舰面 同时转运提供科学有效的决策方法。     

基于增益曲线拟合的单星多波束干扰源定位

单星多波束干扰源定位的公式是基于卫星的信号增益曲线建立起来的,用理论公式描述信号增益曲线存在较大偏差,针对该问题提出用拟合函数代替理论公式。建立干扰源定位方程时,用实际增益点的拟合函数代替理论公式可以减小误差。对实际增益点采用先插值后拟合的方法,插值方法分别选用线性(Linear)插值和三次样条(Spline)插值,拟合函数分别采用傅里叶函数(Fourier)和多项式函数(Polynomial)。两种插值方法分别搭配两种拟合函数产生4种拟合方法,对比分析理论公式和4种拟合方法共5种算法的性能,分别比较与实际增益的偏差以及定位误差的大小,发现拟合方法优于理论公式,且线性插值加3阶傅里叶函数拟合方法性能最优。     

基于样条修匀公式的图像边缘检测

本文给出了一类基于Ｂ样条修匀公式的图像边缘检测算子,其过程是先利用等距Ｂ样条函数对图像｛ｆ（ｉ,ｊ）｝Ｎ－１ｉ,ｊ＝０做一个全息光滑曲面公式,进一步利用Ｂ样条函数的局部支撑性质导出,该曲面公式可以严格地局限于每点的某变邻域内计算,即Ｓ（ｘ,ｙ）＝∑（ｉ,ｊ）∈Ｎｋ,ｌ（ｘ,ｙ）ｆ（ｉ,ｊ）Ωｋ（ｘ－ｉ）Ωｌ（ｙ－ｊ）该曲面既有足够的光滑性,又有良好的保凸性;然后,基于这个光滑曲面Ｓ（ｘ,ｙ）,再通过求｜Ｓ｜的局部极大值点或求２Ｓ的零交叉来检测边缘．数值实验表明,这是一类十分成功的边缘检测算法,它简捷、可靠,便于实时处理,如可用于计算机视觉系统中的特征提取、图像分割、纹理分析等．     

基于B-样条插值的分数阶模板的应用

数字图像的增强以及边缘检测是数字图像处理中的重要内容。根据B-样条函数插值公式,对图像灰度点像素值进行三次B-样条插值运算,提出了基于三次B-样条插值的分数阶增强模板以及分数阶CRONE边缘检测模板。通过对比实验表明,所设计的模板能根据对图像的需求而改变阶次,在图像增强方面能较好地提升图像边缘并且加强纹理细节,在边缘检测方面有良好的边缘定位能力,优于基于Sobel算子的传统方法。     

星点亚像元定位中系统误差的改进补偿方法

为提高星点图像的质心提取精度,针对星点亚像元定位的系统误差和随机误差提出了一种改进补偿方法。采用三次样条插值函数表示质心位置与系统误差之间的关系,利用该函数进行系统误差补偿,极大地减小了误差采样点的数量和计算量。为了进一步抑制随机误差的影响,在系统误差补偿的基础上,采用非线性加权算法计算星点质心位置,并通过仿真实验确定了该算法的最优加权系数。在没有加入噪声的情况下,改进算法可以将质心法的精度从1/50 pixel 提高到10-4 pixel;加入服从N（0,22）分布的高斯白噪声后,改进算法可以达到0.0054pixel的精度,远小于质心法的0.0184pixel。实验结果表明:文中提出的改进补偿算法计算简单,精度高于质心法,满足了高精度星敏感器质心提取的要求。     

小波不变矩的低空风切变识别

针对微下击暴流、低空急流、顺逆风以及侧风低空风切变样本图像间的形状特性关系,主要研究了小波不变矩的特征提取技术在风切变识别中的应用.首先,采用基于三次B样条的小波不变矩提取风切变图像的形状特征.然后,将提取的特征通过Fisher线性判别分析(LDA)降低维数,实现风切变有效特征的提取.最后,采用三阶近邻分类器分类识别四种低空风切变.实验结果表明,该算法与应用Hu矩和Zernike矩特征进行分类识别相比,识别结果更加稳定,且平均识别率得到了较大提高,能够有效用于风切变图像的类型识别中.