961单元自适应光学系统波前处理器

针对大型地基高分辨率成像望远镜对自适应光学系统波前处理器在输出规模、处理速度和控制带宽方面的要求,研制了千单元级自适应光学系统。设计了一种由主控计算机、波前处理主板和可扩展的波前处理子板相结合,输出规模最大可达1 200单元的自适应光学系统波前处理器。采用大规模逻辑器件作核心处理芯片,用多线并行流水算法缩短波前处理延时,提高系统控制带宽。对设计完成的波前处理器进行了基于961单元变形镜的开环展平实验以及基于137单元变形镜的闭环校正实验。实验结果显示:系统最高采样帧频为2 000frame/s时,波前运算延时为20.96μs,表明文中提出的硬件扩展和多路并行流水算法对于大规模自适应光学系统波前处理可行且有效。

多断口光控真空断路器的同步控制系统的设计与实现

设计与实现了一种多断口光控真空断路器的同步控制系统。该系统的硬件以数字信号处理器(DSP)与现场可编程门阵列(FPGA)为核心,采用母线背板与功能插板结合的硬件架构;软件实现了电压/电流零点检测算法,设计了控制系统与光控真空断路器的光纤通信协议,完善了同步控制算法。电磁兼容实验结果和同步开断实验结果表明,所设计的系统具有良好的电磁兼容性,很好地满足了多断口光控真空断路器对信号处理的实时性要求,能较好地完成多端口断路器的同步操作。

基于可编程光处理器的可调UWB信号产生方案

介绍了UWB信号产生的原理,提出了一种基于可编程光处理器(POP)的可调超宽带(UWB)信号产生方案,建立了完整的理论模型,并且对这种方案进行了仿真验证,实验结果表明该方案性能稳定,对偏振态、偏置电压漂移等问题都不敏感。

全光纤型电子式电压互感器设计与应用

为解决传统电磁式电压互感器在高电压等级设计的技术瓶颈,提出一种基于全光纤技术的电子式电压互感器。对该装置从一次侧和二次侧分别进行结构设计。将一次侧从屏蔽装置、传感模块、保偏光纤3部分进行功能介绍;将二次侧分解为光路系统和电路系统,光路系统由光源、光电探测器、环形器、Y波导调制器和保偏耦合器组成,电路系统由光电探测器、模/数转换器、数字信号处理器、可编程门阵列、数/模转换器、驱动电路组成,并分别给出原理结构图。对软件系统采用代码编写器平台编辑,从干涉光检测、模/数转换、数字信号处理、输出二次电压值、数/模转换、调制器驱动、干涉光转换等方面对电路系统给出软件流程图。通过与传统220 kV电磁式电压互感器进行误差比对试验和测量重复性试验,证明该互感器性能可靠。

实现量子远程控制的可编程处理器(英文)

利用共享的EPR纠缠和单个qubit量子态对量子动力学进行编程,提出一个可编程的量子处理器方案,实现对远程量子态的有限的系列操作.进而讨论了利用线性光学元器件对该可编程门的物理实现方案.

基于DSP和FPGA提高增量式光电编码器精度的研究

研究一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)增量式光电编码器精度提高的方法。首先分别对低精度(500puls/r)和高精度(2 500puls/r)的增量式光电编码器的原始输出信号进行滤波和电平转换处理,然后将低精度光电编码器和DSP输出的采样脉冲信号输入到FP-GA中,通过数字时间转换(TDC)方法测出2个脉冲信号之间的时间差值(误差为0.67ns),将时间差值利用数据总线实时送入到DSP中进行算法处理,得出采样处的位置,并与输入到DSP中的高精度光电编码器位置进行比较,分析表明精度提高了5倍。

长距离光纤油气管道预警监测系统设计

针对长距离油气管道预警信号所产生的庞大信息量问题以及预警信号精准识别问题,提出以现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)作为硬件平台核心部件的预警系统,FPGA主要完成预警信息的高速采集控制,DSP主要进行大信息量及预警信号精准识别算法的快速处理,FPGA和DSP通过高速接口进行数据传输,以实现对管道入侵行为进行迅速而精准的报警。完成了上位机和下位机的各功能模块设计,采用C#开发语言进行了软件系统设计,通过网络协议的通信方式实施对管道系统的实时监测。最后对系统进行了实验验证,证明了系统的可行性及准确性。

光学综合孔径原理样机的计算与控制系统

结合光学综合孔径原理样机的性能与功能需求,设计一种由现场可编程门阵列(FPGA)与数字信号处理器(DSP)组成的计算与控制系统。FPGA负责多通道高速数据采集与并行流水预处理,DSP完成数据的并行计算并实现闭环控制。在计算与控制系统闭环后,同时进行3个通道图像的实时采集与预处理,并完成相关计算与实时闭环控制。在原理样机上进行的开闭环实验结果表明,该系统闭环时3个子望远镜的图像偏移量均方根值仅为开环时的5 %,且能够保证各子望远镜稳定地干涉成像。

Harris角点结合金字塔光流法的目标跟踪算法设计研究

针对现存很多跟踪算法在速度和准确度方面很难满足嵌入式跟踪开发的需要,提出一种基于Harris角点和金字塔光流法的快速跟踪算法,并详细给出了DSP-FPGA的硬件设计;首先,使用Harris角点提取目标角点特征;然后,使用金字塔光流法为后续视频帧匹配角点;最后,基于角点的质心跟踪算法用于匹配目标的重心,确定目标的位置,重心跟踪算法可以较好地抵消由于旋转或扭曲带来的形变问题;在硬件实现过程中,FPGA方便电路设计,使用硬件描述程序语言实现硬件算法、逻辑控制和外部接口,DSP则运行目标跟踪算法;实验结果验证了本文硬件实现算法的有效性,相比于AVT21开发板的质心跟踪算法、相位相关跟踪算法和金字塔相关性跟踪算法相比,文章算法在平均重叠和平均中心误差方面具有一定优势,在720p的视频流上可以满足25fps。