面向建筑沉降监测的图像处理与边缘计算

针对现在建筑沉降监测系统数据噪声大、实时性差以及智能化水平低的问题,本文提出一种基于边缘计算和图像处理的建筑沉降监测系统。该系统把激光光斑图像、倾斜角度和GPS数据的处理任务放置在边缘节点处完成,通过4G网络将处理完成的数据发送到服务器,减少了数据传输时间,提高了实时性。实验结果表明,整个系统可实时高效智能化地监测和预警建筑沉降信息。

上海轨道交通2号线车地通信信号的检测

介绍了使用NI设备对车地通信系统中FSK(频移键控)信号进行数据采集的方法,以及基于LabVIEW的FSK信号调制解调的方法。车地通信检测装置的研发,解决了车地通信轨旁检测无专用设备的难题,并能够实现检测结果的直观性及技术指标的定量分析。该装置的应用为上海轨道交通2号线的车地通信信号维护提供了有效手段,节约了维护成本,为后续的信号检测及轨道电路信号检测奠定了基础。

以电子竞赛为契机,提升大学生综合素质和创新能力

本文介绍了如何利用全国大学生电子设计竞赛来锻炼电子类大学生的动手能力。根据不同学生的特点,运用不同的教学手段,在提高学生兴趣的前提下,为学生创造不同的实践条件,让学生充分发挥自己的学习热情,达到既让学生学到有用的实际知识,又锻炼了动手能力。

基于CAN总线的汽车电子实验室建设现状分析

CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。根据自动化(汽车电子工程)(中美合作)专业的需求,建设基于CAN总线的汽车电子实验室,本文对实验室建设一年来在学生培养、教学科研、国际国内交流中取得的成果及实验室现状进行总结和分析,为下一步的专业发展奠定基础。

上海地铁某运营线车地通信参数的优化配置

利用健壮性设计(Robust Design)方法,对上海地铁某运营线车地通信系统的参数进行优化配置,从而降低车地通信系统对噪声信号的敏感性,增强车地通信信号的质量。分析了地铁车站的信号干扰源,并对车地通信系统的控制参数进行合理配置。通过现场试验,该配置方案可减少车地通信系统的维护工作量,一定程度上降低了地铁运营成本,同时还可提高工作效率。

一种新型的嵌入式动态血压监测仪研制

提出一种基于ARM Cortex-M3的嵌入式动态血压监测仪的设计方案。该方案采用高斯分布曲线对人体脉搏波包络进行拟合,通过优化高斯分布参数和状态反馈参数,提高了算法运算速度和精度,实验结果表明新型的嵌入式动态血压监测仪具有精度高、重复性好、抗干扰能力强等特点。

基于LabVIEW轨道交通车地通信系统FSK信号检测装置

设计的检测装置由硬件(数据采集卡PXI6251及相关设备)和软件(LabVIEW8.5)组成,可以实现地铁复杂电磁环境下的频移键控(FSK)信号检测,具有实时、可靠、防电磁干扰等特点.通过实验证明,装置可对接收到的波形、解调数据、误码率等信息进行实时存储、分析和显示,为车地通信系统的维护提供实用的资料.

基于无线通信技术的CBTC信号系统

介绍了基于通信的列车控制(CBTC)信号系统的基本组成结构,对法国泰雷兹(Thales)公司的CBTC信号系统的结构和特点进行了分析.研究表明:当信号系统通信丢失后,主要子系统处理机制充分体现了信号系统故障导向安全的原则.

基于STM32的地铁屏蔽门状态监控与报警系统设计

针对地铁屏蔽门的故障问题,以上海申通地铁2号线屏蔽门控制系统为分析对象,设计了一种基于云服务的地铁屏蔽门状态远程监控与报警系统。系统以高性能,低功耗的STM32F103为主控制单元,分别采用卡斯柯的屏蔽门电压采集传感器、漏电流传感器和薄型摄像头获取控制屏蔽门工作的继电器的电压、电流和车地通信系统(TWC)信号,由RJ45网口将获取的信息回传到远程监控中心平台。在Myeclipse平台上以Java语言开发了远程监控中心平台,通过调用ECharts API,实现数据信息的可视化、实时化,并将回传的信息保存到数据库中。

光纤温度传感系统中信号去噪方法

针对光纤温度传感系统采集的温度信号噪声较大的问题,分析了温度采集过程中干扰噪声信号的特点、滑动平均滤波和小波变换两种方法对信号去噪的效果。针对采集的温度信号,选择合适的小波去噪方法,并确定了最优的小波基和分级层数,将经过平移滑动滤波算法处理后的温度信号,进一步进行小波去噪处理,并将均方根误差(RMSE)、信噪比(SNR)及去噪信号的平滑度指标R,作为判定去噪效果的依据。实验结果表明:综合去噪算法能够有效去除有用信号中的干扰噪声,在信号无失真的情况下信噪比可以提升10~12 dB。

基于FPGA和CNN的水下目标识别系统

水下智能设备由于功率受限,采集的图像数据无法进行实时处理。考虑现场可编程门阵列(FPGA)功耗低,计算能力强和灵活性高等特点,基于FPGA的并行性和流水线技术,利用卷积神经网络(CNN)强大的图像处理能力,设计了一个低功耗图像实时识别系统。实验使用三个不同水域的水下视频图像对该系统进行验证。实验结果表明:该系统达到了与PC工作站相同的精度,实现1920×1080分辨率和25FPS帧速率图像的处理,满足水下识别任务的需求。

共享式智能洗衣机控制系统设计

针对传统投币式洗衣机支付繁琐、智能化程度低的问题,设计了一种可通过手机APP、服务器、GPRS建立的通信网络来控制洗衣的共享式智能洗衣机控制系统;手机客户端完成洗衣预约、在线支付并将信号发给云端服务器;云端服务器链接GPRS模块控制洗衣机工作;洗衣机将工作状态实时上传到云端服务器并反馈给手机客户端;控制系统硬件部分采用ARM系列基于Cortex-M0内核的STM32F030控制芯片,结合软件实现衣物模糊称重、水位监测协同控制洗衣进水量、防掉电定时存储当前洗衣工作状态、故障监测与反馈、工作状态反馈等;做出的实物通过实际测试验证了系统性能的合理性、可靠性和稳定性。

基于DHT的FSK数字化解调算法研究

文中对基于DHT的二进制频移键控(FSK)信号的数字化解调算法进行研究。FSK信号的码元分为过渡区和稳定区,而在实际解调时只考虑稳定区中的若干个载波的采样值作Hartley变换运算,计算出对应于1码和0码载波频率的幅值信息,根据幅值的大小来判决,从而恢复数字信号。在高斯噪声背景下,对该解调算法的误码性能进行了分析。位同步也可以通过Hartley变换来实现。理论分析和仿真结果表明该解调算法具有计算量小、抗干扰性能好等优点。

基于LabVIEW的车地通信频移键控信号检测装置的研究

车地通信检测装置用于检测车地通信FSK(频移键控)信号,可对FSK信号进行调制、发送、接收、解调等操作。介绍了检测装置的硬件和软件组成。检测装置的现场测试证实,它具有实时、可靠、防电磁干扰等功能,可对接收到的波形、解调数据、误码率等信息,进行实时存储、分析和显示,为车地通信系统的维护提供实用的资料。

基于STM-32的自动四旋翼飞行器设计

通过研究四旋翼飞行器的结构特点、姿态解算算法及其飞行控制原理,设计了以STM-32系列微控制器为核心的自动飞行系统,包括硬件电路设计和程序算法设计.试验测试表明,该系统能够在搭建的狭小空间主动避开障碍,实现稳定飞行.

基于OTP修调功能的芯片量产方法研究

在实际生产中,受制造工艺的影响,芯片内部的基准电压模块会有一定的偏差。在芯片量产测试时,需通过一种内嵌存储单元修调电路,写入trim code来控制芯片内部电路,从而对芯片的参数进行微调。在测试过程中存在一些因素导致测试失效,需要进行复测提高良率。如果使用传统的方式进行一次性可编程(OTP)烧写,由于量产测试时重复烧写,会造成修调位错误烧写,导致芯片失效。基于自动化测试设备(ATE)设计了一种改进的OTP修调算法,测量初始电压、频率,并经过测试修正得出最合适的trim code,在复测时避免了对芯片重复烧写OTP。所提出方法提高了芯片测试良率,降低了生产成本。通过对两片晶圆上8000颗die的测试结果进行分析,验证了所提算法的可行性。

基于离散Hartley变换的频移键控信号解调算法研究

对基于DHT(离散Hartley变换)的二进制频移键控(FSK)信号的数字化解调算法进行研究。实际接收到的FSK信号码元波形分为过渡区和稳定区,在解调时只使用码元稳定区中若干个载波周期内的采样值作Hartley变换运算,计算出对应于1码和0码载波频率的幅值信息,根据幅值的大小来判决,从而恢复数字信号。对高斯噪声背景下该解调算法的误码性能进行了分析。位同步也可以通过Hartley变换来实现。理论分析和TWC(车地通信)应用表明:该解调算法具有计算量小、抗干扰性能好等优点。

轨道交通行业的节能减排方法

运用六顶思考帽的思维方式分析并确定地铁节能的管理技术,通过对上海地铁2号线列车运行等级与能量消耗之间的测试分析表明,在保证安全的前提下略微降低列车旅行的速度,可以大幅度降低能耗.

基于改进EfficientNet的植物图像分类算法

针对目前嵌入式设备受计算能力和存储容量的限制,难以运行模型体积较大的高精度网络的问题,提出了一种基于改进EfficientNet的植物图像分类算法。该算法是结合神经网络搜索技术,对网络的深度、宽度和分辨率按照特定的比例进行平衡放缩;同时兼顾了速度和精度,并将EfficientNet的激活函数更改为Mish激活函数,进一步提升了精度。实验结果表明:改进EfficientNet在自制植物数据集上分类准确率为97.2%,比原EfficientNet的96.8%提高了0.4%,但比MobileNetV2的94.1%提高了3.1%。在Oxford 102 Flowers数据集上,改进EfficientNet和DenseNet169的分类准确率均为97.7%,但改进EfficientNet有着更小的模型体积和计算量。因此,改进EfficientNet很适合应用在嵌入式设备末端部署。

用于图像处理的FPGA存储器优化分配

现场可编程门阵列(FPGA)在计算机视觉应用领域有着广阔的前景,然而FPGA有限的片上存储器资源难以满足应用场景下性能、尺寸和功率的需求。针对这个问题,研究片上存储器的资源分配,在最小化片上资源使用和整体功耗的前提下提出一种易于实现的分区平衡算法。实验结果表明,与商用FPGA高级综合工具相比,本文算法的利用率提高达60%,且动态功耗降低了约70%。在高级算法MeanShift跟踪的实验中,实验结果显示,分区算法可以在不影响关键性能的前提下降低总功耗高达30%。