一种并行帧同步设计方案的提出、设计与应用

针对设计某高速卫星数据通信帧同步系统中所遇到的问题,提出了一种新的并行帧同步设计方案,解决了同步字码组不能稳定提取、同步状态判断时间过短等问题,实现了高速卫星数据通信系统的帧同步并得到了验证。对于速度更高的数据通信系统,给出了一种多路并行帧同步的设计方法。

多传感器图像采集处理系统的设计与实现

为了完成一个多传感器图像采集处理系统的设计、软硬件实现,采用参数同步配置方法提高多CMOS图像传感器同步曝光精度。采用基于Bayer颜色滤波阵列图像的残差集近无损压缩方法提高图像数据传输速度。系统三传感器曝光达到了微秒级同步精度,约为课题任务要求的1/29。在保证重建图像质量精度的前提下,数据传输速度提高了约4.4倍。给出了系统部分最终测试结果。

预估计最小平方误差初始值方法改善交替映射算法性能

改进交替映射算法以提高反马赛克插值的峰值信噪比(PSNR)性能.采用预估计最小平方误差思想,改进交替映射插值算法的初始值估计,计算改进算法和其它典型反马赛克方法的峰值信噪比,采用典型测试图片作为测试源进行比较.结果表明,改进算法的峰值信噪比高于其它典型插值算法的峰值信噪比,插值恢复图像的伪像也少于其它算法.改进的交替映射算法具有最好的峰值信噪比和最少的插值伪像,说明改变初始值方法可以提高交替映射算法的性能.

基于全零检测的改进小菱形搜索算法

为减小H.264/AVC编码器中的运动搜索时间并降低计算量,提出一种基于全零检测技术的改进小菱形搜索算法。在搜索中心及周围4个点进行匹配计算,计算过程中插入全零检测,提高搜索速度。与其他几种典型运动搜索算法的比较结果表明,该算法在保证一定峰值性噪比的条件下,能降低运动搜索次数、减少编码时间,适用于背景相对固定或中低运动强度的视频序列。

自适应比例合成反马赛克算法的提出与应用

为解决实际应用中的反马赛克问题,给出一种自适应比例合成算法.对G通道进行梯度比例合成插值,R,B通道采用G通道的梯度校正双线性插值结果,从复合峰值信噪比(CPSNR)和计算量两个角度,将自适应比例合成算法与其它几种典型的反马赛克插值算法进行对比.自适应比例合成算法以较小的计算量获得较高的CP-SNR,适合于实际应用.该算法已应用在某多通道CMOS图像采集系统中,效果理想.

高速率多模式RS编解码系统的设计与实现

为了提高国产卫星通信地球站调制解调器信道级联编解码工作数据速率,给出了一种兼容世界卫星通信地球站308/309/310标准(IESS-308/309/310)所有级联编解码技术参数要求的外码设计方法。对加解扰器、RS编解码器、交织解交织器以及同步系统进行了设计与仿真,最高数据率可达50 Mbps。最后给出了系统部分最终测试结果。

CMOS图像数据转换方法的研究与实现

介绍了1／2英寸300万像素CMOS数字图像传感器MT9T001。用FPGA完成了图像传感器的参数配置,给出了测试结果。提出了一种硬件上简明可行的Bayer数据到RGB数据的格式转换设计方案,用FPGA实现,最后应用到某多路图像采集系统中。

MAX194用于多路数据采集

介绍了 14 位 A/D转换器MAX194的性能及其用法;给出了 MAX194与80C51单片机的一种多路数据采集接口方法。

一种交织/解交织器的设计与实现

为减小交织/解交织器的处理时延,根据国际卫星组织地球站标准,提出一种小时延的分组交织/解交织器设计方案,对其进行FPGA实现,并通过典型交织/解交织器数据缓冲区建模和模拟数据源进行软件仿真。在硬件平台上进行逻辑分析,结果验证了该方案的正确性与可行性。

一种高速汉明距发生器的实现与应用

通过对同步系统中汉明距发生器的关键部分———累加器实现方法的对比论证,给出了一种节省资源、鲁棒性强的高速汉明距发生器的设计方案;通过FPGA进行了设计仿真;给出了该汉明距发生器在同步系统中的应用方法;最终将该设计应用于一种高速卫星帧同步系统中。

一种基于粒子滤波的无人机电视导引系统目标跟踪算法

提出了基于粒子滤波的目标跟踪算法,并给出了系统硬件构成。针对图像跟踪中的非线性滤波问题,采用了粒子滤波算法。分析了粒子滤波算法中的退化现象,设计了一种新的重采样算法。算法中样本的权值将直接决定该样本是否应该被保留和以后的使用次数。对区分权值大小的阈值进行动态调整,在迭代的初始阶段,调整阈值保证半数以上的粒子为"大"权值。在粒子滤波的框架下,采用相关跟踪算法。算法仿真结果表明,与系统重采样算法相比,新的粒子滤波重采样算法均方根误差减少一倍。对352 pixel×288 pixel大小的图像做到了10 frame/s的处理速度。

微小型无人机遥感图像应用

通过给微小型无人机加装数码相机和微型IN S姿态测量系统,可以同时获得对地面的遥感图像和当时无人机的姿态数据。根据传感器构像方程和几何畸变校正理论,对拍摄的图片进行几何校正。通过图像融合拼接,给出了目标地区的大面积数字影像图,最后给出了局部实验结果。

基于CMOS图像传感器的微型无人机遥感系统设计

为了实现微小型无人机航空遥感,设计了一种基于CMOS图像传感器的微小型无人机的可见光遥感系统.系统采用CMOS图像传感器替代CCD,利用时序发生模块(Field-Prog Rammble Array,FPRA)实现了控制时序、数据缓存和硬件彩色插值,C8051F单片机作为主控核心,采用FLASH作为数据存储单元,设计了PAL制视频信号生成电路.介绍了所用CMOS图像传感器的特性,分析了Bayer颜色格式进行彩色插值恢复标准RGB颜色格式的硬件实现与软件算法.整个系统重量约20g,功耗约2W.在一款翼展800mm的无人机上实现了遥感拍照,给出了处理后的拍照结果.

基于MEMS的微型无人机姿态仪的设计

姿态测量系统是无人机设计中的关键部分。尤其是对于载荷很小的微型无人机,姿态测量系统就更有研究的必要。设计了由微机电技术(MEMS)传感器组成的姿态测量系统。该系统由三轴磁阻传感器、三轴角速率陀螺和三轴加速度计组成。通过测量载体的动态加速度和角速度进行姿态解算。采用双矢量参考,利用Kalman滤波技术,得到动态的姿态数据。针对微小型无人机的高机动性特别进行了优化。该系统体积小、重量轻、功耗低、无长期漂移,测角为航向、俯仰、滚转。和原有同类系统相比,动态条件下精度大为提高。

具有三维姿态测量功能的无人机自动驾驶仪的设计与实现

自动驾驶仪是无人机的核心控制部分。论文介绍了一种具有三维姿态测量功能的小型无人机自动驾驶仪的硬件设计,分析了各部分硬件的功能和相互接口,给出了实验数据。该自动驾驶仪集成了多种利用微机电技术制造的传感器,具有飞行增稳和三维姿态测量功能,可以接收全球定位系统信号,根据设定航线实现按预定航线自主飞行。

一种多相插值滤波器的设计与应用

为了满足某高速卫星通信地球站调制解调器对多相插值滤波器的实际应用设计需要,分析了多相插值滤波器的一般设计原理,给出了一种多相插值滤波器的设计方法。采用VHDL语言TOP-DOWN设计方法,用XILINXVIRTEX-xv600系列FPGA进行了实现,对FPGA设计进行了仿真与测试。给出了部分仿真、实际应用测试结果。证明了设计的多相插值滤波器的正确性与可行性。

基于平面插值的快速光线投射算法

插值算法是光线投射法中基本的计算方法,计算量很大,直接影响成像速度。传统的三元线性插值比较费时,许多人对其进行改进。本文提出一种平面插值算法,可以明显地提高成像速度并且图像质量仍可以接受。

新型快速DOA估计算法

针对传统MUSIC算法进行DOA(direction of arrival)估计计算量过大、难以实现实时处理的问题,提出了一种新型测向算法。基于信号子空间与噪声子空间的正交性,利用部分噪声子空间进行变步进谱峰搜索,通过减少单个伪谱值估计运算量、减小谱峰搜索范围以及规避信号源个数估计过程,大幅降低了算法实现复杂度,同时优化加法和乘法运算数配比,将乘法运算量减少至1/4以下,降低了硬件运算负荷,可实现信号实时处理。通过计算机建模、仿真及性能比对,验证了该方法对运算性能的改进效果。