基于串口通信的FPGA配置控制方法及实现

由于FPGA配置存储器具有掉电易失性,系统设计中的主控器需要操纵非易失性存储器对其进行配置;另外,在某些系统工作过程中需要对FPGA配置码流进行实时更新以升级系统,对FPGA码流进行回读以获取系统的实时工作状态;针对这些需要,设计并实现了一种基于串口通信的FPGA配置控制方法:以CPLD作为配置主控器,通过串口对CPLD的工作状态进行控制,成功实现了Flash的擦除、烧写、FPGA配置以及回读功能;由于串口协议比较简单,只需简单的转换就可完成与其它传输协议的交互,使得设计的配置控制方案具有比较好的可移植性和通用性。

基于Matlab/Simulink光伏电池模型的研究

提出一种以太阳能电池数学模型为基础,在Matlab/Simulink环境下建立的光伏电池仿真模型。与其他常用建模方法相比,该模型结构简化,易于操作,能更好地描述光伏阵列的电气特性。该模型还考虑了在任意光强和温度下串联电阻Rs的影响,并进行了太阳能电池输出特性试验。理论估算与实际测量结果比较,两者误差在工程应用允许的精度6%内,与传统方法相比,精度有所提高,为整个光伏系统进一步研究提供参考价值。

AFDX以太网冗余管理的算法设计

为了实现AFDX以太网的冗余发送功能,文中通过研究AFDX以太网协议,分析AFDX冗余调度管理的概念和冗余发送过程中顺序号的定义与作用,根据顺序号的定义来分析数序号在接收端与发送端的作用,然后设计冗余调度算法。根据该算法设计的端系统的实际应用表明,该算法可靠准确,达到了设计的要求。

一种基于环振的SRAM型FPGA延迟测试方法

提出一种使用环形振荡器对SRAM型FPGA内部延迟进行精确测试的方法。该方法利用SRAM型FPGA的可重构性在其内部构造环形振荡器,通过基准信号对分频后的振荡信号周期进行测量,从而得到环振回路中逻辑部件的延迟值。应用该方法,对一款Virtex-4型FPGA的内部延迟进行测试。结果表明:在环振初始振荡频率小于芯片工作极限频率的情况下,延迟测试的误差小于1 ps,与其他检测FPGA内部延迟故障的方法相比,检测精度有很大的提高,同时,该方法对SRAM型FPGA具有较高的普遍适用性。

基于LabVIEW的频谱分析仪的设计

基于LabVIEW在测控领域的广泛使用,应用数据采集卡采集模拟信号,设计了一种频谱分析仪。由数据采集卡收集到现场信号,经过所设计的频谱分析仪对采集到的数字信号进行分析。在频谱分析仪的设计中,实现了一种新的频率细化方法在LabVIEW环境下的实现,比较好地改善了频谱分析的准确度和灵活性。

基于边缘的实时视频缩放引擎的设计与实现

提出了一种基于边缘自适应插值算法的缩放引擎有效的设计方法,并通过FPGA验证。首先介绍了自适应插值算法的基本原理,接着提出了优化设计的缩放引擎系统结构,并系统的论述了数据缓冲模块的实现及高效的运算系数生成模块和插值计算模块。最后在FPGA上验证了该系统,结果表明,运用该算法插值获得了边缘清晰的目标图像,且该算法复杂度低,因此,适应于实时条件下的图像缩放。

脑电信号的若干处理方法研究与评价

脑电图(EEG)是脑神经细胞电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映,对脑电信号进行分析,可以获得大量的功能与疾病信息,从而可以根据这些信息对脑功能分析及疾病诊断提供有效的方法。从脑电信号的特点出发,通过对实测脑电信号进行时域分析、频域分析、Wigner方法、小波方法等若干算法的仿真和对比,深入分析和评价了脑电信号若干方法的特点以及存在的问题。结果表明,时频分析方法结合了时域和频域的方法对脑信号进行分析处理,能更好地反映脑电信号的本质特征,是有效和可行的。的研究为脑电信号的分析与处理提供一定的理论参考和分析依据。

基于SVM的脑功能分类与识别方法研究

目的探讨SVM分类器用于脑功能识别的可行性、有效性与优越性,为脑电信号处理及功能识别提供一种新的途径和参考。方法对400组实测的正常人在睁眼和闭眼两种状态下的脑电信号,选取四种核函数分别构造四种SVM分类器对上述两种状态下的脑功能进行分类识别,从不同角度深入分析和比较讨论了由四种核函数构造的SVM分类器性能,并提出了脑电信号特征参数从低维到高维的组合变换新方法。结果由RBF核函数构造的SVM分类器最为适合脑功能的分类识别,正识率最高可达96%。结论支持向量机的方法用于脑电信号处理及功能模式识别是可行的、有效的、并初步表现出了优越的性能。

PMIG焊焊接电弧电压的模糊控制

模糊控制是一种新型智能控制方法。本文介绍作者拟对脉冲熔化极气体保护焊(PMIG焊)焊接过程中的电弧电压参数进行模糊控制,取得了良好的焊接电弧稳定性和焊缝成形的效果。

无人机舵机控制系统的硬件设计与实现

给出了一种基于STM32F103VB微控制器的无人机全数字舵机控制系统硬件实现方案,该方案以STM32F103VB作为主控芯片,无刷直流电机作为该系统的伺服电机,采用三闭环的控制策略,实现了脉宽调制(PWM)控制信号的采样和输出,通过采样PWM信号实现舵机的控制,针对无人机对数据传输实时性的要求,利用CAN总线与上位机通讯,很好地满足了要求;该系统具有成本低廉、安全可靠且实现容易的特点,实现了舵机控制系统的数字化与小型化;经多次试验,证明是安全实用的。

基于改进粒子群算法的无人机三维航迹规划

在无人机航迹规划效率优化问题的研究中,针对采用粒子群算法的无人机航迹规划后期,算法收敛速度减慢、航迹规划效率低的问题,提出了一种改进粒子群算法的无人机航迹规划方法。在航迹规划过程中,建立粒子浓度机制,对陷入局部最优的粒子群进行粒子浓度分析,结合粒子的适应度构造粒子平衡算子,对解空间中适应度大、浓度低的粒子进行相应的变异,促使局部最优解快速跳出局部极值,加快收敛速度,提高规划效率。通过仿真结果验证了改进粒子群算法在无人机三维航迹规划中的有效性。

天线罩电厚度与材料电参数六端口测量系统设计

介绍了一个可用于天线罩电厚度与介质材料介电常数测量的六端口反射计系统,它由对称波导五端口结与定向耦合器组成,其关键部件波导五端口结用HFSS软件仿真与设计。介绍了天线罩相对电厚度复反射系数的测量方法。用该系统对滑动短路器复反射系数进行了测量,测量结果表明,系统工作稳定,测试精度高。利用短路波导法测量了材料介电常数和损耗角正切,测量结果显示:介电常数测量的精度和稳定度较高,损耗正切的测量误差较大。

改进粒子群算法在三维航路规划中的应用

为确保无人机安全地飞到任务执行地,对无人机航路规划在三维空间中的航路规划问题进行研究,并提出了基于禁忌搜索的自适应粒子群算法来解决此问题。粒子群算法有其快速性、随机性和收敛性。首先利用粒子群算法全空间地搜索最优解可能存在的区域,当算法接近最优解且粒子群算法过变慢时,采用禁忌搜索,利用其较强的"爬山"能力,克服PSO可能出现的早熟现象和局部收敛现象。

基于迭代学习的PID控制研究

本文利用迭代学习控制过程记忆的期望控制ud(t)、期望轨迹yd(t)以及跟踪误差ek(t)提出了拟合系统PID控制器参数的方法。这种方法实现的PID控制器结构简单,作用于系统可获得较佳的动态特性和较强的鲁棒性。仿真实例表明,这种方法具有很好的可行性和实用性。

基于灰色系统理论的脑电特征提取

提出了脑电特征提取的一种新方法。研究了灰色模型在自发脑电特征提取中的应用, 同时给出了脑电信号特征提取的总体方案。研究结果表明,在脑电信号处理中使用灰建模方法提取脑电特征是可行和有效的,同时该方法也为进一步的脑功能模式识别研究提供了初步的理论基础。

等离子弧焊自动控制器的研究

本文介绍了一种小孔法等离子弧焊双参数微机控制器。它以小孔电压作为检测对象，以焊接电流和焊接速度作为被控对象，采用微机进行实时控制，具有灵敏度高、灵活性好、结构简单、与焊机控制部分联机自动化程度高、操作方便等优点。工艺考核表明：控制系统允许焊接规范参数有较大的波动范围，并能降低对工件装配质量的要求。

基于LwIP的嵌入式设备Web服务器设计与实现

随着嵌入式设备的发展,很多嵌入式设备都具有网口通信功能,通过网口对嵌入式设备进行内部参数设置是一种既方便又简单的方式。设计了一种基于LwIP协议的嵌入式设备Web服务器。利用网页就可以配置嵌入式设备内部参数及程序升级。充分利用STM32平台内部集成以太网模块和LwIP轻型网络协议栈的特点,通过以太网物理层芯片LAN8720和RJ45接口相连,完成了网页和Web服务器之间的数据收发。测试表明,设计的基于LwIP协议栈的嵌入式设备Web服务器是正确和可行的。

一种基于JTAG的CLB内建自测试方法

针对Virtex-4型FPGA中可编程逻辑块故障检测的需求,提出了一种基于JTAG的内建自测试方法,并基于DEV++平台自行开发了基于并口的专用边界扫描测试软件.该方法可以比较可靠的检测FPGA中存在故障的可编程逻辑块,并能比较高的分辨率实现故障的定位.与传统的单故障检测方法相比,提出的改进型测试方法可以检测和定位多个故障CLB,并可以对故障类型进行诊断.实验结果表明:提出的测试方法可以精确的检测和定位存在故障的多个CLB,对具有类似结构的SRAM型FPGA具有普遍适用性.

一种用于厚壁件焊接的跟踪传感器的研究

研制了一种适用于厚壁件U形和V形坡口对接焊的双向焊缝跟踪传感器.该传感器对检测信号以数字量输出,具有静、动特性好,抗干扰能力强,后级处理电路简单的特点.介绍了这种传感器的结构、工作原理性能和使用考核结果.

基于第二代电流传输器的二阶带通滤波器设计

设计了一种单端输入单端输出的电流模式带通滤波器,核心部件为用三极管设计的第二代电流传输器(CCII)。电路由两个CCII和一些无源器件构成,通过偏置电流控制其中心频率,实现对信号的带通滤波功能。该滤波器提供了更大带宽下的更高电压增益,解决了电压跟随不理想的问题,且具有更低的无源灵敏度,能广泛应用于无线通讯、射频等高频模拟电路中。使用Hspice软件仿真分析并验证了理论设计的准确性和可行性。