基于FPGA的自滑动同步法TFT-LCD屏TCON的实现

不同厂家、不同尺寸、不同分辨率的TFT-LCD屏与时序控制器TCON的接口不同,对应不同的差分信号格式。为了适应不同屏的图像显示,需要一种可编程的时序控制器TCON。通过在FPGA芯片上采用自滑动同步法,实现了TFT-LCD屏的TCON系统。该系统从视频处理主板输出的差分信号中提取视频数据,提出通过自滑动同步法使之与同步控制信号对齐;将提取的视频数据转换为源驱动器的输入信号,即mini-LVDS或RSDS格式的差分信号,同时产生门驱动器的时序信号;由源驱动器和门驱动器输出的信号驱动TFT-LCD屏显示图像信号。为了测试TCON的性能,使用两块FPGA电路板进行实验。一块FPGA电路板实现TCON时序控制器;另一块作为TCON的输入测试信号源,用于测试所设计的TCON性能。实验结果显示,所设计的TCON能够从LVDS视频差分数据中正确解析出视频数据,并转换为屏的源驱动器和门驱动器信号,驱动TFT-LCD屏显示视频信号。通过对比分析可知,使用自滑动同步法具有资源消耗少,功耗较低等优点。

基于IVI-Signal标准的自动测试系统驱动研究

建立通用测试软件平台,实现测试程序集和仪器资源的无关性设计是通用ATS的发展方向;驱动程序作为连接测试程序集和仪器资源的桥梁,在“无关性设计”中起着决定性作用;在分析自动测试系统基本理论和基于IVI-Signal标准的ATS软件平台体系基础上,运用组件技术划分信号角色、定义信号接口,根据仪器资源信号能力提出资源配置文件设计方法并给出XML语言实例,提供了基于测试资源信号能力的驱动设计方案,验证了IVI-Signal标准的可行性,为进一步工程实现提供了依据。

基于586-Driver的无人机飞控计算机智能检测系统研制

传统无人机飞控计算机检测以人工操作为主,操作繁琐、数据量大、易受人为因素影响,导致测试效率低、结果主观性强、安全性不足;提出基于信号门限自动检测技术的飞控计算机一键式全功能检测方案;以586-Driver板卡为核心,设计了接口板、电源板、信号调理板和检测板,研制了智能检测系统;模块功能包括底层驱动、时序控制、上电控制与电流检测、功能检测等模块,实现了在全程无人干预情况下对飞控计算机按预设时序逻辑的自动测试;采用人为注入故障测试方式进行了系统测试,结果表明:该系统满足某型飞控计算机的检测需求,提高了飞控计算机检测效率,具有实际工程应用价值。

基于信号接口的IVI驱动器设计标准——IVI-Signal Interface及其应用

仪器互换性是通用ATS设计的重要指标。回顾仪器互换技术的发展过程 ,重点论述了IVI基金会在IVI -MSS(measure mentandstimulussubsystem)模型基础上提出的IVI -SignalInter face仪器驱动器设计标准 ,分析了它的技术规范、结构框架、工程应用和商业效应。IVI -SignalInterface标准基于信号接口 ,实现了更高层次的仪器互换 ,指明了未来驱动器设计的发展方向。

一种应用于I/O组的高性能LVDS驱动器

为了满足高速率、大吞吐量的数据传输需求,设计了一种可应用于I/O组的高性能低压差分信号(Lowvoltage differential signal, LVDS)驱动器。LVDS驱动器由偏置电路和驱动电路两部分构成。其中偏置电路可同时为多个驱动电路提供偏置信号,便于I/O组集成设计,提高了同组LVDS驱动器的一致性,并且偏置电路在传统LVDS驱动器结构的基础上,加入共模反馈电路,减小了工艺、电压、温度对输出共模电压的影响,提高了稳定性。驱动电路与偏置电路结构和尺寸相同,但无共模反馈。LVDS驱动器采用16 nm标准CMOS工艺设计。测试结果表明,该驱动器的传输速率为2 Gb/s,输出差分信号摆幅为0.35 V,共模电压为1.25 V。

动车组司控器编码故障优化策略

司控器是司机操控动车组的主令电器,司控器故障可能造成动车组无法正常启动。文章分析了CRH5型动车组牵引控制的基本原理,并结合实际故障案例介绍了2种可能造成司控器编码故障的原因:一是采集数字编码器输出信号的RIOM故障,二是数字编码器故障。针对司控器编码故障造成全列无牵引或牵引力不足问题,从列车网络控制系统的角度,提出了3种牵引控制逻辑的优化策略:增加数字编码器输出信号的冗余采集、诊断出数字编码信号故障后切换模拟编码信号、诊断出数字编码信号故障后切换为恒速控车模式。3种优化策略均在实车完成现车试验,试验结果达到预期。增加输出信号冗余采集可有效降低采集设备异常产生的影响,切换恒速控车或切换模拟编码器方案均可实现编码故障时维持车组自主运行的目标。相对而言,综合采用增加输出信号冗余采集和切换模拟编码器方案最优,一方面提高了系统的冗余性和可靠性,另一方面在检测到司控器编码故障时自动进行切换维持动车组控制和运行,可避免动车组救援,有效保障铁路运营秩序。

Driver State Detection Based on Cardiovascular System and Driver Reaction Information Using a Graphical Model

Traffic accidents are mainly caused by human error. In an aging society, the number of accidents attributed to elderly drivers is increasing. One noteworthy reason for this is operation misapplication. Studies have been conducted on the use of human-machine interfaces (HMIs) to inform the driver when he or she makes an error and encourage appropriate actions. However, the driver state during the erroneous action has not been investigated. The purpose of this study is to clarify the difference in the driver’s state between normal and surprising situations in a misapplication scenario, utilizing multimodal information such as biometric information and driver operation. We found significant changes in the interaction of components between the normal and the surprised driving state. The results could provide basic knowledge for the future development of a driver assistance system and driver state estimation using data acquired from multiple sensors in the vehicle.

I^(2)控制单电感双输出Buck LED驱动电源交叉影响分析

单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO) Buck LED驱动电源有LED_(1)和LED_(2) 2条输出支路,2条输出支路间存在交叉影响.为减小工作于电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)的SIDO Buck LED驱动电源的输出交叉影响,提出电流-电流(current-current,I^(2))控制SIDO Buck LED驱动电源.基于SIDO Buck LED驱动电源的工作原理和开关状态,采用状态空间平均法建立状态空间平均模型和小信号模型;在此基础上,分析I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源的电路结构和工作原理;基于电感电流纹波和输出电流纹波,推导占空比的小信号表达式,获得交叉影响传递函数;通过交叉影响传递函数Bode图,对比分析其与电压控制SIDO Buck LED驱动电源输出支路间的交叉影响.研究结果表明:当电压控制SIDO Buck LED驱动电源LED_(1)输出支路的参考信号分别从1.6 V突变至0.8 V和从2.4 V突变至1.2 V时,其LED1输出支路对LED_(2)输出支路的交叉影响分别为0.250 A和0.365 A;反之,LED_(2)输出支路的参考信号分别从3.2 V突变至1.6 V和从2.4 V突变至1.2 V时,LED_(2)输出支路对LED1输出支路的交叉影响分别为0.06 A和0.04 A.参考信号相同变化条件下,I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源LED_(1)输出支路对LED_(2)输出支路的交叉影响分别为0.090 A和0.115 A,相反,LED_(2)输出支路对LED_(1)输出支路的交叉影响分别为0.030 A和0.015 A.相比电压控制SIDO Buck LED驱动电源,I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源减小了输出支路间的交叉影响.

基于脑电信号的不同年龄段驾驶员疲劳水平评估

为研究不同年龄段驾驶员的疲劳累积情况,对比其疲劳驾驶的差异性,获取最优驾驶时间,文章通过eego^(TM)mylab全移动脑电记录分析系统采集脑电数据,结合主观调查法对被试者疲劳状态进行调查。采用ASA软件对原始数据进行数据预处理,并通过积分法获得不同时段的α波、β波、θ波的平均功率谱密度,计算出脑电指标R_(α/β),R_(θ/β)及R_((α+θ)/β),通过SPSS对处理后数据进行分析;以R_((α+θ)/β)作为驾驶疲劳指标,分别求出不同年龄段驾驶员的R_((α+θ)/β),并将其与驾驶时间进行拟合,分析不同年龄段驾驶员与驾驶疲劳累积速度之间的关系。结果表明:在2 h内青年及中年驾驶员疲劳累积速度较慢,老年驾驶员疲劳累积速度较快,青年、中年、老年驾驶员最优驾驶时间分别为105~120 min,105~120 min及75~90 min。

基于PPG脉搏信号特征值的驾驶员脑血管疾病识别模型

驾驶员的身体状况与交通安全息息相关,尤其是驾驶员的心脑血管健康状况。实时监测驾驶员的健康情况,有助于驾驶员及时了解自己的身体状况,减少因突发疾病导致的交通事故。文中对657份来自广西壮族自治区桂林市人民医院的PPG脉搏波数据集通过ChebyshevⅡ滤波器降噪和快速傅里叶法提取时域特征、频域特征和小波包特征后,将脑血管疾病进行二分类数值化,再将数值标签化后的脑血管疾病类型作为输出参数,以构建驾驶员脑血管疾病数据集。针对实际数据集样本的分类不均衡问题,通过SMOTE算法进行过采样补充,构建基于PPG特征值的驾驶员脑血管疾病分类模型SSA-DELM,并利用实际数据集进行训练和实验,发现所提出的方法对脑血管疾病的预测精确率达83%,查准率达80%,查全率达76.6%、F1分数为0.79,平均查准率均值达0.80,表明该分类模型能够为患有脑梗或脑血管疾病驾驶员提供较为准确的预警。文中研究成果可为基于PPG信号的驾驶员动态健康监测系统提供理论模型基础和技术支持,在新能源汽车行业的软件服务和智能医疗中具有较大的应用空间,这与新能源车企“终端+软件+服务”的全产业链销售模式相契合,也与现代人注重环保、家庭健康和智能交通的理念相契合。

基于故障树法的电机驱动芯片故障分析与改进

在高负载状态下,电机重复出现异常停机情况,且每次异常的工况和反馈数据均一致。电机驱动芯片为MSK4322HD,测量发现该芯片某PWM信号管脚对地阻抗由高阻态变为低阻态,开帽后,在相应PWM信号对应的MOS管处发现烧蚀痕迹,判断为芯片内部MOS管损伤。针对该故障展开分析。首先,采用故障树分析法列出相关底事件,根据电路远离开展测试,逐一排查,最终定位故障为异常相序信号导致的过流损伤;其次,进行机理分析,发现异常相序信号是由电机实时换相、换相导致PWM低电平信号持续特定时间及高负载3种正常条件耦合引起的,对三者任一解耦即可解决。在此基础上,进行故障复现,证明定位准确无误;最后,对嵌入式软件制定相应的改进措施,并通过试验验证其有效性。

5G路测仪信令合成算法的研究与实现

针对5G移动通信网络中海量用户数据流量增长,及多样化的业务应用场景需求,传统的LTE信令监测技术已经无法应用于5G新型网络架构。基于以上提出一种适用于5G路测仪的信令监测系统架构,并详细介绍信令监测系统中各模块的具体功能。重点分析5G网络中信令合成的原理及算法,在传统哈希信令合成算法基础上,提出一种基于平衡二叉树的动态哈希查找算法,利用树形结构以减少传统算法在哈希表中搜索数据所消耗的时间,从而快速处理哈希冲突,提高CDR合成的实时性。实验结果表明,改进的哈希信令合成算法可以有效解决CDR合成效率低下、平均遍历时间复杂度高等问题,同时可降低内存空间的资源浪费。

基于多模态特征组合的真实驾驶疲劳状态识别

对驾驶员在驾驶过程中的疲劳状态进行实时准确的预判,可减少由于驾驶疲劳引发的交通事故。首先,通过无线体域网采集了12名驾驶员在真实驾驶过程中的多模态特征,提取了脑电、肌电、呼吸等3种生理信号的特征参数近似熵,其中基于畸变能密度理论(DED)确定肌电信号的采集位置为颈6棘突旁开2 cm处的上斜方肌;然后,通过模糊C聚类方法分析了3种特征参数组合对疲劳状态的反映效果;最后,建立基于马氏距离理论的真实驾驶疲劳判别模型。研究结果表明,驾驶员颈6部位比颈7部位肌电信号的ApEn值显著下降(P<0.05),表明颈6处肌肉比颈7处肌肉对驾驶员的疲劳状态反映更为敏感,实际检测结果与畸变能密度理论计算结果一致,证明了该位置提取肌电信号的正确性和准确性;脑、肌、呼吸这3种生理信号的ApEn值均随驾驶时间的延长呈递减变化,驾驶约90 min时递减趋势变缓,表明驾驶员进入疲劳状态;通过模糊C聚类分析可知,当脑电与肌电ApEn组合时,清醒与疲劳的概率分布界限清晰,可有效反映驾驶疲劳状态;以脑电和肌电近似熵为自变量,基于马氏距离理论建立真实驾驶过程的疲劳判别模型,其测试集准确率达90.92%,表明该模型能够比较准确的判别出驾驶员的疲劳状态。

汽车灯具整合标准中道路投射功能的研究

随着汽车灯具标准整合工作的推进,国标中将首次允许道路投射功能的存在。本文重点讨论汽车灯具整合标准中关于光信号投射功能和驾驶员辅助投射功能的相关规定,希望为灯具厂和整车厂在灯具投射功能的研发和法规的解读方面提供技术支持。

信号交叉口上游路段网联车换道博弈特性及模型

为提高网联驾驶车辆在信号交叉口上游路段与驾驶员车辆换道博弈的主动性,以左转网联驾驶车辆为研究对象分析该路段的强制换道博弈特性。首先,通过分析信号交叉口上游路段车辆的行驶意图和换道行为,设定驾驶人期望函数来客观反映车辆的行驶需求,以车辆的安全和行驶效率为收益并进行量化,在完全信息的假设下通过博弈均衡解得到最优换道决策来实现换道收益最大化;其次,为提高换道的舒适性,以五次多项式规划换道轨迹并实现网联驾驶车辆对驾驶员车辆博弈换道的过程;最后,利用仿真试验对模型进行验证,分析不同换道位置和绿灯剩余时间等因素对网联驾驶车辆决策的影响。研究结果表明,在信号交叉口上游非合作博弈强制换道过程中,随单位换道位置增加换道概率平均增加0.69%,随单位绿灯剩余时间增加车辆换道概率平均降低0.82%。通过仿真分析信号交叉口上游路段车辆的博弈换道特性和决策倾向,有利于为网联驾驶车辆换道提供决策引导。

IGBT串联技术动态均压电路的研究

IGBT串联技术的关键在于保持每个IGBT开通或关断同步,至少应该保证任何时刻,尤其在IGBT开通或关断过程中,使每个IGBT的电压不能超过其额定值。为了达到这个目的,在研究多种IGBT串联的控制方法后,采用了一种结构简单、控制容易的均压辅助电路并对其工作机理进行了详尽的说明。实验结果表明,所采用的辅助分压电路在IGBT串联运行时能够很好地抑制IGBT开通和关断不同步造成的过电压,能够使开关不同步造成的过电压≤10%,确保IGBT串联顺利运行。对工程实际具有一定的参考意义。

IGBT动态串并联驱动信号补偿的研究

为解决多个IGBT的串并联问题以实现单管IGBT在高电压、大电流场合的应用,在研究了各种IGBT串并联的直接主动控制和间接被动控制方法后分析了IGBT串并联发生动态不均压均流的原因,明确了驱动信号的同时工作是可靠地实现控制方法的关键。结合工程实际的应用,采用一个高频脉冲变压器KCB-02A1来补偿IG-BT门极驱动信号,由电路基本理论推导出该脉冲变压器的参数选取原则;然后运用计算机辅助设计软件PSPICE仿真验证了该方法在IGBT串联动态均压中的有效性;最后通过搭建实验电路验证了该方法能实现并联动态均流的驱动信号补偿,从而能整体实现IGBT串并联的动态实用性,给工程实用中的IGBT动态串并联运行提供了一种可行的方法。

CPLD在超声波传感器驱动控制电路中的应用

针对超声波应用系统易受噪声干扰以及超声波信号的空间衰减现象影响 ,从而要求超声波传感器工作在其最佳特性的特点 ,论证了驱动脉冲信号的控制精度对传感器工作特性的影响 ,给出了传感器驱动信号脉冲宽度与传感器频率之间的最佳关系式 ,提出了采用复杂可编程逻辑器件 (CPLD)产生传感器驱动控制信号的方法 ,将该方法应用于一超声波流量计测量系统中 。

信号发生模块的Linux驱动程序设计

设计中的信号发生电路主要是由数模转换芯片DAC7725U发出模拟信号,以控制激光器按照一定规律工作。首先介绍嵌入式驱动程序的作用及模型,通过对信号发生电路原理的介绍,以基于OMAP-L137的工业控制开发板为平台,详细地阐述了基于嵌入式Linux操作系统的信号发生模块的驱动程序设计及其测试程序的编写,并实现了设计中所需的±10 V方波信号的输出,为以后更深一步地学习驱动开发奠定了基础。

一种新电路在IGBT串联技术中的应用

动态均压是IGBT串联技术的关键。在分析和研究国内外多种IGBT串联均压电路和均压方法的基础上,采用一种结构简单、控制容易的辅助均压电路对IGBT进行均压,并对其工作机理进行了说明。通过软件Pspice进行仿真,从理论上论证在IGBT串联中辅助均压的可行性。最后,通过试验验证该电路在IGBT串联电路均压的有效性。仿真和实验表明,该电路能够有效地使串入电路中的IGBT实现均压,给工程应用提供了一种IGBT串联的均压方法。