LoRaWAN物联网监测系统的快速实现

随着万物互联时代的到来,各种无线技术涌入平常百姓家,传统行业也都在加速切换到物联网赛道上,目前无线物联网系统大部分都是基于Zigbee、Wi-Fi或者BLE居多。这些无线技术诞生较久,但至今基于这些无线技术来实现一个物联网监测系统仍然较复杂。该文介绍了基于近些年来在国内外兴起的LoRaWAN技术的整套物联网监测系统的快速实现,其包括终端设备、网关、网络服务器以及应用可视化系统的快速实现,大大地提高了开发效率,节约开发成本。

快速刀具伺服系统位置域重复控制设计及其数字实现

在非圆零件车削过程中,快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)的运动精度直接影响零件的加工质量.主轴变速加工使得FTS的参考目标信号周期时变而不确定,这对实现其渐近跟踪提出了极大的挑战.本文利用FTS的位置域周期特性,提出一种基于位置域重复控制和时域速度反馈镇定的FTS系统复合控制设计方法,并给出位置域改进型重复控制器(Spatial modified repetitive controller,SMRC)的数字实现算法,实现对时变周期参考目标信号的高精度跟踪.首先,建立包含位置相关时变周期参考目标信号内模的SMRC,并引入位置域相位超前装置对镇定补偿器引起的相位滞后进行补偿,在此基础上构建复合控制律.然后应用小增益定理和算子理论,推导出控制系统的稳定性条件,在保持系统采样频率不变的条件下,应用插值法建立SMRC的数字实现算法,确保位置域重复控制和时域镇定控制器的同步执行.最后,通过仿真验证所设计的FTS控制系统具有满意的时变周期跟踪性能和鲁棒性,并通过与其他位置域重复控制方法的比较,说明所提方法同时具有更好的暂态和稳态性能.

分组密码uBlock算法快速软件实现

为对国产分组密码算法uBlock进行软件优化,选择支持256 bit数据位宽的AVX2指令集,提高编译器自动优化等级,优化函数的调用过程,优化数据存储结构,综合使用高位并行、低延迟指令逻辑优化等方法实现单线程并行计算。通过使用这种有效的组合方法,uBlock-128/128算法、uBlock-128/256算法和uBlock-256/256算法单密钥短消息加密的速度较原代码分别提升269%、182%和49%。基于这些优化方法,uBlock-128/128、uBlock-128/256和uBlock-256/256三个算法版本均实现了单密钥场景与多密钥场景。

PL与PS交互式北斗卫星信号快速捕获优化设计与实现

设计了一种基于PSOC平台的累积降速并行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)捕获优化方法。该方法利用PSOC平台PL端逻辑实现与PS端时序控制交互式分工协作,采用累积降速将降频后的数字基带信号作并行FFT运算,快速完成北斗(BeiDou,BD)卫星信号捕获。通过矩阵运算工具仿真和FPGA逻辑运算仿真工具进行仿真,结果表明基于PSOC平台PL与PS交互式卫星信号快速捕获方法在节约硬件资源同时,能快速完成对BD卫星信号的捕获。

快速特征系统实现算法用于环境激励下的结构模态参数识别

对特征系统实现算法(ERA)进行了改进,采用对构建的新对称矩阵进行特征值分解来替代Hankel矩阵的奇异值分解,提出了计算速度更快、数据储存更少的快速特征系统实现算法(FERA)。利用已知的四层框架进行数值模拟,对其施加缩尺的El Centro地震作为未知激励,采用FERA和ERA算法对仿真所得的位移、速度和加速度分别进行模态参数识别,与理论值进行对比结果显示:FERA算法适用于任何动力响应对结构进行模态参数识别,并且其运算速度可较ERA算法有较大提高。此外,FERA算法还被运用到了一座运营中的人行桥环境激励试验中,结果表明该算法同样适用于实际结构的模态参数识别。

PolyMAX模态参数识别算法的快速实现

PolyMAX是近几年发展起来的宽频带模态参数识别算法,该方法在抗干扰能力、识别密集模态、以及处理大阻尼复杂结构方面具有非常好的特性。通过避免缩减正则方程计算中的矩阵求逆以及乘法运算,实现了该算法的快速实现。最后采用七自由度仿真算例与航空发动机涡轮盘实测算例进行验证。结果表明:快速实现能够在对识别精度影响很小的情况下显著提高参数识别速度。

桥梁结构快速评估方法的研究与软件实现

针对目前现役桥梁结构安全性评估方法的不足,以桥梁结构快速检测与安全性评估分析方法为理论基础,研发了基于有限元方法的桥梁结构安全性综合评估方法应用软件。将该套安全性综合评估方法应用软件应用于实际桥梁,通过与桥梁静载试验结果比较,证明了基于结构快速检测的梁式桥梁安全性评估方法是合理的,综合评估方法应用软件具有一定的工程应用价值。

灵敏度控制思想在主动膜系设计中的快速实现算法(英文)

基于斜入射薄膜制备实践中镀膜误差对光谱性能的严重退化影响的认识,提出了一种基于灵敏度控制思想的主动膜系设计方法。在深入分析了镀膜中膜层结构参数误差的分布规律的基础上,运用膜系光谱系数关于膜层参数的导数计算的解析模型,建立了膜系灵敏度的定量计算模型和快速实现算法。以一45°入射高精度消偏振增透膜的设计实验为例,探讨了灵敏度控制思想在膜系设计中的可行性、快速性和有效性。结果表明,这一新型设计方法不会显著增加程序时间消耗,能获得具有良好可镀制性能的薄膜,对于正入射和宽角度入射膜同样适用,而且可以避免昂贵的失败试镀和采样,有助于缩短新薄膜的生产周期,特别是对于高精度斜入射薄膜的重复性制备具有重要意义。

基于NetCon的网络化控制系统快速实现

为解决网络化控制系统(NCS)实现中的难题,并促进其研究与应用,通过IP网络(以太网/无线网/因特网)连接技术,将控制系统快速原型开发和网络化控制无缝集成在一起,研发了一套NCS仿真和实现平台——NetCon系统。详细介绍NetCon各组成部分的设计机理,并以直流电机为被控对象,利用此系统为其设计了基于无线局域网的NCS。实际应用表明:NetCon系统提供了一个完整的NCS快速开发和实时控制解决方案,可以快速建立被控对象模型,进行控制系统的设计、仿真、实现以及组态、监控、调试等工作。

任意长度线性相位余弦调制滤波器组的快速实现

本文研究任意长度线性相位余弦调制滤波器组的快速实现，利用其原型滤波器的对称性，得到了一种更为有效的实现结构，与传统实现不同，新的实现结构使用２ ×２ 无损格型滤波器代替２ ×１ 无损格型滤波器，而格型滤波器的个数减少了一半。

DCT快速算法及其VLSI实现

现在离散余弦变换（DCT）发展很快，本文概述了DCT的各种快速算法及其发展，将DCT算法进行了分类。文中详细地综述了适合于VLSI实现的各种DCT算法结构，并对这一领域的发展及应用前景进行了探讨。

共炮检距高斯波束偏移的一种快速实现算法

与共炮高斯波束偏移相比,共炮检距高斯波束偏移具有直接抽取炮检距域共成像点道集的优势.过去,共炮检距高斯波束偏移以损失成像精度的代价采用最速下降法来降低积分的维数,从而提高计算效率.但经过最速下降近似简化的偏移公式仍是频率域的,需要在每个频点进行计算.为此,本文提出一种快速实现算法来避免采用最速下降法.本文通过分析一个水平层状速度模型的偏移过程和Marmousi速度模型的成像结果来检验不同插值方法对快速实现算法的成像精度和计算效率的影响,并建议采用二维三次卷积插值方法.同时本文在Marmousi速度模型下验证了快速实现算法相对于最速下降法在成像精度和计算效率上的优势.此外,本文将采用二维三次卷积插值的快速实现算法应用于Sigsbee2A模型并获得了清晰的盐下图像.

SM3杂凑算法的软件快速实现研究

杂凑算法是密码学中最基本的模块之一,可广泛应用于密码协议、数字签名、消息鉴别等领域。我国国家密码管理局在2010年发布了SM3密码杂凑算法,该算法适用于商用密码应用中的数字签名和验证、消息认证码的生成与验证以及随机数的生成等。该文重点研究SM3密码杂凑算法的软件快速实现,根据算法本身的特点,尤其是压缩函数的特点,给出一种更加适用于软件的快速实现方式。实验表明利用此方法可以将算法的效率提升60%左右。

基于GF（2^m）域上椭圆曲线数字签名的快速实现

椭圆曲线数字签名是基于乘法群的离散对数数字签名在椭圆曲线上的模拟.本文讨论了椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)在GF(2m)域上的软件实现,提出了一种基于固定基的核心点乘运算的快速算法,提高了数字签名和签名验证的速度.

基于GPU的AES快速实现

为了充分利用图形处理器(GPU)的闲置资源,同时达到提高密码算法加密速度的目的,提出了一种在图形处理器上实现AES加密算法的方法,分别阐述了基于传统OpenGL的AES实现以及基于最新技术CUDA的AES实现,并对这两种方法的实现性能进行了分析,同时与传统CPU方法的实现性能进行了比较,基于CUDA的AES的实现速度达到了传统CPU上AES实现速度的19.6倍。

用样条法进行结构分析的快速实现方法

简单介绍了结构计算中的样条函数方法的基本思路,并将Matlab应用到其中,找到了一条 用样条法进行结构分析的快速实现途径,最后结合实例对其具体实现过程进行了阐述.

二维Root-MUSIC算法的快速实现方法

目前实际测向系统中所需DSP数目较多,系统设计较复杂,测向时效性不足。针对于此,基于一种改进的二维DOA估计算法—2D FD-Root-MUSIC算法,研究了在FPGA+DSP平台上快速实现DOA估计。首先介绍了数据的量化误差及分析,给出了算法的定点编程实现流程,然后对浮点数据进行量化仿真,确定算法在硬件中的定点位数,最后通过对浮点数据进行量化仿真的结果,设计了协方差矩阵、噪声子空间、谱值及FFT的定点计算结构,并分析了各单元运算速度及资源量。仿真结果表明,改进算法经过并行化处理后,实现速度可有效加快。

离散傅立叶变换的CPLD快速实现

基于离散傅立叶变换系数的性质,利用FPGA仿真软件,提出了一种离散傅立叶变换的快速硬件实现技术。8点离散傅立叶变换的时间在200ns左右。

双线性插值算法的一种快速实现方式

几何运算要求对图像进行灰度值插值,双线性算法可产生令人满意的效果,但是程序较复杂,运行时间较长。本文提出了双线性插值算法的一种快速实现方式,该方式便于编程,计算效率高,运行速度快。

CRC校验在单片机系统中的软件快速实现

从CRC-16的硬件实现电路出发,分析了CRC-16编码和校验快速实现的原理,推导出简洁的公式,适合在单片机系统及PC机系统中实现,并给出CRC-16在8051单片机中软件实现的源代码。