基于SerialLite Ⅱ协议的磁共振采集数据传输系统设计

磁共振成像(MRI)是一种无创检测人体内部结构的技术,随着接收通道数量增多,产生的采集数据量越来越大,给快速成像带来了巨大的挑战。文中设计一种基于SerialLite Ⅱ协议的磁共振采集数据传输系统。系统功能主要由FPGA实现,分为数据缓存模块和数据传输模块两类,数据缓存模块基于双缓存区和状态机控制的乒乓操作,有效地解决了因数据量大而带来的读写冲突问题;数据传输模块基于FPGA建立SerialLite Ⅱ数据传输链路,实现了采集数据的光纤传输。通过仿真和实验验证了系统功能的正确性,表明其能够实现磁共振采集数据的高速稳定传输。

Design of Raman-parametric fiber amplifier for wavelength division multiplex transmission system

We optimize the novel configuration of a hybrid fiber amplifier - Raman assisted-fiber-based optical parametric amplifier （R-FOPA）, in which the parametric gain and Raman gain profiles are combined to achieve a flat composite gain profile. The pump powers and the fiber length in the hybrid amplifier are effectively optimized by genetic algorithm （GA） scheme. The optimization results indicate that the RFOPA can achieve a 200-nm flat bandwidth spectrum with the gain of 20 dB and ripple of less than 4 dB.

多通道遥感图像光纤高速传输系统

遥感相机一般使用TLK2711接口输出图像数据,地面测试设备不能直接对其采集存储。文中设计了一种多通道遥感图像高速光纤传输系统,可对相机输出的TLK2711图像数据进行采集与缓存,并通过光纤接口传输给存储设备。实现了遥感相机与地面存储设备之间的高速图像数据通信,解决了现有地检存储设备不能直接进行数据通信的问题。系统设计了多通道TLK2711图像采集模块,多路图像数据分时复用处理模块,基于Aurora64B/66B传输协议光纤传输模块等,使相机图像数据稳定可靠地传给地面存储。经过实验测试,系统图像数据采集准确,数据传输无误码。系统效率高,稳定可靠,满足实际使用需求。

塑料光纤的研究与应用进展

塑料制成的光纤具有轻质、柔软、低成本等特点,可用于通信、图像传输、照明与装饰等领域,实现与其它光纤优势互补的各种功能.在通信领域,渐变折射率塑料光纤实现了10 Gbps@100 m的消费级传输速率和40 Gbps的测试级传输速率;在图像传输领域,已有0.45 mm直径@7400像素和1.5 mm直径@13000像素的传像束,以及分辨率高达256 lp/mm的光纤面板产品;在塑料光纤激光器领域,有关增益介质、光纤长度、光纤结构等与激光器/放大器的特征性能间关系的理论与实验研究逐步深入;在装饰和照明领域,已有用塑料光纤开发的太阳光光纤照明、造型光纤照明、光纤毯治疗仪等装置.本文就塑料光纤在上述领域的最新研究和应用情况进行综述.

高速实时光纤图像传输系统的实现

为提高光电经纬仪上图像传输系统的性能,设计了利用现场可编程门阵列(FPGA)的Rocket IO IP核,完成了Camera link并行接口与光模块串行接口的相互转换。通过自定义的图像传输协议,搭建了图像传输系统与各个分系统的互联平台,实现了高速图像实时传输至机下进行处理、显示和记录,同时在该光纤通道上复合传输相机控制命令和外同步时序。阐述了系统总体结构思想,发送端和接收端的软、硬件设计,介绍了Rocket IO关键属性、数据包收发状态机、图像传输协议等。实验结果表明,系统工作速率达2.5Gb/s,传输链路稳定、可靠、无误码,突破了传统光纤传输协议的开源局限,用户可直接使用光纤串行数据信息,减少导电环配线量,具有传输带宽高,图像质量好,抗电磁干扰性能强等优点。系统经过测试验证并已应于到工程项目中。

高速CCD图像数据光纤传输系统

提出了一种多路高速CCD图像数据光纤并行传输系统,并应用于空间遥感相机中。设计并实现了单路有效数据率最高可达1.28Gb/s的光纤传输通道。阐述了系统设计思想,光纤传输通道结构,并对其中的关键技术-高速总线接口、高速串行光电接口等进行了详细分析。实际完成了5通道TDICCD图像数据光纤并行传输系统,总有效数据率高达5.7Gb/s。实验证明该系统工作稳定可靠,实时传输效果好,无误码,满足了高速多通道CCD图像数据的速率和距离传输要求。

适于高速CCD图像数据光纤传输的纠错技术

提出了一种适于高速CCD图像数据光纤传输的纠错算法用于提高大视场时间积分延迟(TDI)CCD相机中图像数据传输的可靠性。首先,分析了大视场空间相机图像数据光纤传输特点和光纤信道加性高斯白噪声(AWGN)模型下的数据传输差错,在此基础上提出了(16,8)纠错编码算法。阐述了(16,8)纠错编码算法思想以及纠错原理,说明了(16,8)纠错编码器的超大规模集成电路(VLSI)实现方法和编码器电路。然后,从不同角度分析了(16,8)纠错编码算法在大视场空间相机中应用的可行性。最后,在一空间多光谱相机样机的传输系统上进行了试验验证。结果表明:(16,8)纠错编码算法纠错能力强、易于硬件实现、占用资源少,在3 043Byte内可以纠正191bit错误,编码器资源占用率小于5%。提出的算法提高了空间相机中图像数据光纤传输的可靠性。

基于CPLD的AOTV单光纤传输方案

提出了一种以电容分压器为传感单元 ,用光纤作为一、二次侧电路间信号传输媒介的有源光电电压互感器单光纤传输方案 ;论述了对该方案用CPLD实现数据解调的原理及过程 ;给出了数据解调的仿真波形及系统采集模拟量的一组实验数据 。

光纤线径无接触测量及其计算机图像处理方法

扼要介绍了采用光衍射方法，通过ＣＣＤ摄像实现无接触测量光纤等细丝线径的原理和实验过程，着重叙述了用计算机进行图像处理的方法和技巧。

基于FPGA的高速串行光纤图像传输检测平台

采用FPGA作为高速串行光纤图像传输系统的核心,利用Rocket IO串行传输技术,根据自定义的光纤图像传输协议,搭建了检测平台;在EDK开发工具下,通过对FPGA进行SOPC设计,实现检测平台的软件设计,并实时输出检测结果。阐述了检测平台的系统总体设计思想,对检测平台的硬件设计、软件设计、SOPC设计、高速串行光纤图像传输技术进行了详细说明,并对自定义的光纤图像传输协议、检测实验等进行介绍。经过实验测试结果表明,检测平台工作在3.125Gb/s的串行传输速率上,平台运行稳定、可靠;利用该检测平台,实现了图像经过板件间高速串行传输的检测、经过系统级间串行传输的检测,以及经过多个串行传输系统后的检测,达到了检测的目的。

白光照明和CCD投影成象在线检测聚合物光纤

提出了用白光照明 CCD投影成象对聚合物光纤在线检测的方法 ,阐述了其测量原理。介绍了球面镜聚光法 ,光学成象放大 ,数值量化电路结合边界处理软件及最佳积分时间等方法来提高测量精度。实验结果表明测量聚合物光纤直径范围为 0 .2～ 2 mm,精度可达 1 0 μm左右。

双向自主控制的光纤双向信息传输系统

为学科研究示范需要 ,应用PFM - 5 0 1AV型发送与接收光端机以及单模光纤 ,研制了异地两点间广播级高质量视频与音频双向信息传输系统。为方便使用 ,利用光纤分路器 (分光比为 1∶3)将接收端光信号分为控制电源开关与提取视频、音频信息 2部分 ,并利用光信号反馈与门电路控制技术 ,实现了光纤双向信息传输系统开关控制的异地双向自主控制。

利用光纤通信实现相机图像传输及控制

利用可编程逻辑器件FPGA控制高速串行通信器件CY7B923/933,将数字图像和控制指令 串行化,通过光电转换器件(HFBR-1119T/2119T)进行光纤数据传输,实现了对高帧频、多通道数字图像的远程传输和反馈控制。结果表明,该方法图像传输正确,控制稳定可靠,符合实际使用要求。

全彩发光二极管交通诱导屏光纤传输系统

设计了光纤传输系统以实现交通诱导屏图像数据的远距离实时传输。针对原光端机的诸多缺点,提出了传输系统的设计方案,构建了完整的系统结构。依据以太网相关传输协议对物理层和数据链路层的设计思想进行了分析,给出了系统中重要模块的设计方法,并对内存寻址和带宽估计进行了精确计算。测试结果表明:利用单芯光纤可完成最大分辨率为1 024pixel×768pixel,刷新频率为60Hz的图像源的实时传输,最大传输速率达1.5Gbps,距离为5～10km。与原传输方案相比,该方案减少了额外光端机设备,光纤利用率提高了80%,并利用接收端级联减少了光纤铺设成本。系统能够满足城市交通指挥中心对诱导屏实时信号的传输要求,传输性能可靠,已应用于现行交通诱导系统中。

基于GTX串行收发器的高速Cameralink数字图像光纤传输

针对目前Cameralink数字图像光纤传输系统当中的不足,以实现高带宽的Cameralink-Full模式数字图像实时远距离传输为目的,对基于GTX串行收发器的数字图像光纤传输系统进行了研究;系统采用GTX串行收发器代替编解码芯片实现数据的串并转换功能,再通过数据通道的时分复用提高GTX串行收发器的传输带宽以及利用异步FIFO数据缓存处理等提高数字图像光纤传输系统的适应性;实验结果表明,GTX串行收发器的数据误码率达到10-12以下,光纤传输系统传输带宽达到4.19Gb/s。

高精度CCD相机的远程光纤传输系统

设计了一种适用于科学级CCD相机远程传输的高精度光纤传输系统,分析了前端CCD输出信号的特点,详细介绍了系统的设计原理和硬件实现方法,提出了一种基于帧同步信号的强制同步方法,以确保辐射场环境下图像数据的正确获取。

基于万兆以太网的Cameralink数字图像光纤传输系统

针对当前工业相机在传输高分辨率和高帧频图像时的传输困难问题,设计了以FPGA为核心处理器的Cameralink数字图像光纤传输系统。系统采用SelectIO接口模块代替接口芯片,经数据处理后再通过万兆以太网模块完成2 Medium模式的Cameralink图像数据与AXI4-stream数据流之间的相互转换。实验表明:对于640×512分辨率、1 kHz帧频的2 Medium模式的Cameralink图像数据,可转化为AXI4-stream数据流进行高速、稳定的光纤传输。并在接收端将AXI4-stream数据流完整、实时地还原回2 Medium模式的Cameralink图像数据,解决了传输困难的问题,传输带宽为3.93 Gbit/s。

高压直流电流测量装置的应用现状与研究进展

高压直流电流测量装置为高压直流输电系统的线路控制和保护提供输入信号。随着我国直流输电系统电压等级的不断升高,系统中的直流电流的测量已成为一个新课题。文章首先综述了已在国内外直流输电工程中运行的高压直流电流测量装置的结构和工作原理,指出各自存在的问题。然后介绍了我国在高压直流电流测量技术领域的研究进展,主要涵盖零磁通直流电流互感器、有源式直流电流互感器、全光纤式直流电流互感器、基于巨磁电阻效应的直流电流互感器和基于光纤光栅器件的直流电流互感器,希望能为未来高压直流电流测量装置的设计、实施与运行维护提供有益的参考。

用于投影显示的离轴照明系统设计

提出了一种新型离轴照明系统,它由一个半球—椭球型反射镜、一个双曲面反射镜和一个倾斜的匀光杆组成。半球—椭球型反光镜收集灯弧发出光能,双曲面反光镜将光束再次聚焦到匀光杆的前端面。用LightTools软件建模的结果显示,当光调制器尺寸为1.4或1.3m时,在满足高均匀性的前提下,光收集率能够提高20%。

基于光纤轴向角保角性的象束端面垂直度测定

本文利用光纤轴向角保角性的原理 ,提出了基于此原理测量光纤传象束端面垂直度的可行性 ,分析了光纤传象束光束输入与输出特征 ,并给出了测量象束端面垂直度的实现方案 .