电子信息类综合创新性实验课程的探索与实践

介绍了综合创新性实验课程“基于DSP的新型信号处理技术实验”的课程建设情况，包括科研对实验课程建设的促进作用、实验内容的设计、DSP信号处理平台以及教学效果分析。

一种信息系统对抗过程模型的建立

通过对信息系统攻击和防御行为过程的分析,提出了信息系统攻击与防御的“共道”与“逆道”过程,建立了信息系统对抗过程的“共道-逆道”模型,该模型是信息系统攻击与对抗过程的抽象,通过合理裁剪和填充具体内容便可广泛适用;该模型可以方便地分析攻击方和被攻击方的行为过程,分析其时间区域分布、其“共道”和“逆道”的信息特征等;该模型将为信息系统安全与对抗的系统层的分析、设计和评价提供一定的理论与技术基础。

网络信息主动获取智能代理体系研究

基于网络内容的信息处理、获取技术研究在信息安全中举足轻重,提出并设计了基于智能代理技术的网络信息主动获取体系结构,实现基于Web服务、邮件服务、文件服务等多种应用的网络信息主动获取。代理个体可实现自动生成、植入、寄生和隐藏,代理个体通过采集网络信息和行为识别获取网络上的重要信息,并通过隐蔽通信方式将信息传送给代理控制中心(支持集中式结构或分布式结构)。无论在网络空间的宏观层上还是在微观层次上,信息主动获取智能代理技术都有着广阔的应用和发展前景。

Ku波段锁相上变频技术在VSAT通信系统中的应用

本文介绍基于锁相技术的Ku波段上变频器,重点论述了一种特殊形式的锁相环———移频锁相环(OPLL),给出了Ku波段锁相上变频器的实现原理和方法,并结合实现OPLL的几项关键技术,对典型电路进行了分析。最后,给出了关键电路的试验结果。

一种基于嵌入式技术的远程数据采集系统

阐述了以嵌入式芯片S3C44B0作为核心控制芯片的远程数据采集系统硬件的构造,和在嵌入式操作系统uClinux下软件的设计方法。本系统可以达到可靠性高、扩展性强及成本低廉等特点。

多天线系统特征波束成形技术中的功率分配算法

介绍了基于特征波束成形的多天线传输技术.针对特征波束成形技术与两种典型的多天线技术(空时编码和分层空时)相结合的系统,从提高系统传输性能出发,分别推导了在独立同分布衰落信道中,发射端已知信道相关矩阵信息的情况下,特征波束成形的功率分配算法.仿真和分析结果表明,在发射端已知信道信息有限的情况下,作者提出的方法能显著改善多天线传输系统的性能,并且在发射天线间存在相关性时,仍能改善系统的性能.

穿墙雷达系统中信号检测的新算法

针对冲击体制穿墙雷达系统中回波信号结构复杂、信噪比低、信号检测困难等问题,提出一种小波-双谱联合检测新算法.在对穿墙雷达回波信号建模的基础上,用联合算法将非相干累积后的回波信号经过小波包变换提高信噪比,再用双谱算法进行信号检测.实验结果验证了新算法的有效性,能提供比单独使用其中任一算法更高的检测精度.该算法能反映墙壁后物体的距离-方位信息,为穿墙雷达系统成像提供了可能.

孔径抖动对中频采样系统信噪比影响的研究

孔径抖动对中频 (或射频 )带通采样系统信噪比的影响非常严重 .理论上 ,尽管相同带宽的中频信号和基带信号可以用相同的频率进行采样 ,但中频采样受孔径抖动等因素的影响更大 ,其采样技术要求也更高 .如果在中频采样系统中解决不好孔径抖动问题 ,很可能根本采集不到正确的信号 .本文通过分析孔径抖动产生的原因 ,孔径抖动与ADC (模数转换器 )的信噪比以及与被采样信号上限频率之间的关系 ,找出了由孔径抖动决定的被采样信号的上限频率与ADC模拟带宽之间存在差距的原因 ,并发现了过采样率与处理增益及孔径抖动之间的关系 .最后 。

低信噪比下GPS信号P码直接捕获技术

对扩展复制重叠捕获技术和均值法,两种当前P码捕获频域处理的典型方法进行了性能分析和比较.基于均值法提出一种最小资源P码直接捕获硬件实现方法,进行硬件系统设计和实现,对P码捕获的性能进行实际测试.结果表明,在满足低信噪比捕获概率情况下,相对扩展复制重叠捕获技术和直接FFT法,均值法降低资源消耗,缩短捕获时间,达到设计指标要求.

Zigbee技术无线传感器网络在天然气联合站中的应用

通过分析现有天然气联合站监控系统存在的问题,引入了基于Zigbee技术的无线传感器网络,并将其应用于天然气管道各项指标的测量,具有功耗低、成本低、系统维护简单的特点。简要描述了系统组成和节点的硬件实现。

基于CMOS图像传感器的微型无人机遥感系统设计

为了实现微小型无人机航空遥感,设计了一种基于CMOS图像传感器的微小型无人机的可见光遥感系统.系统采用CMOS图像传感器替代CCD,利用时序发生模块(Field-Prog Rammble Array,FPRA)实现了控制时序、数据缓存和硬件彩色插值,C8051F单片机作为主控核心,采用FLASH作为数据存储单元,设计了PAL制视频信号生成电路.介绍了所用CMOS图像传感器的特性,分析了Bayer颜色格式进行彩色插值恢复标准RGB颜色格式的硬件实现与软件算法.整个系统重量约20g,功耗约2W.在一款翼展800mm的无人机上实现了遥感拍照,给出了处理后的拍照结果.

基于SOPC的深空目标实时跟踪系统

提出一种用可编程片上系统技术实现深空目标检测跟踪系统的方法,该系统采用单片FPGA构建双核系统,其中一个CPU进行检测跟踪,另一个CPU进行通信控制,将软硬件设计有机融为一体。根据不同算法对数据精度要求的不同,将浮点运算和定点运算结合在一起,并使用定制指令、自定义逻辑和C2H等硬件加速技术,减少了处理时间。实测结果表明,该系统可对深空红外目标进行实时检测跟踪。

多传感器图像采集处理系统的设计与实现

为了完成一个多传感器图像采集处理系统的设计、软硬件实现,采用参数同步配置方法提高多CMOS图像传感器同步曝光精度。采用基于Bayer颜色滤波阵列图像的残差集近无损压缩方法提高图像数据传输速度。系统三传感器曝光达到了微秒级同步精度,约为课题任务要求的1/29。在保证重建图像质量精度的前提下,数据传输速度提高了约4.4倍。给出了系统部分最终测试结果。

相控阵雷达仿真系统并行计算研究

针对共享存储多处理器的集群环境,研究了减少相控阵雷达仿真系统运行时间的并行计算方法.根据相控阵雷达多个波束处理过程的相对独立性和信号处理仿真中多个距离单元采样点的计算特点,提出了一种粗粒度消息传递接口(MPI)分布式内存和细粒度OpenMP共享内存混合编程的两级并行方法.实验结果表明,并行计算使系统的仿真速度有较大提高.

基于压缩传感的脉冲超宽带系统窄带干扰估计算法

针对超宽带抗干扰通信中较难实现射频窄带干扰(NBI)估计问题,根据超宽带信号为时域极窄脉冲而窄带干扰为连续波这一主要特点以及窄带干扰的频域稀疏特性,提出了一种基于压缩传感理论的改进正交匹配追踪(OMP)估计算法,该算法以重构误差变化率作为匹配过程的迭代终止条件,在低于奈奎斯特采样率下进行窄带干扰信号频率和幅度估计。理论分析和实验表明,该算法利用射频接收信号的欠采样值,采用较少的迭代次数,可以有效实现超宽带系统中单个或者多个窄带干扰信号估计。

嵌入式汽车轮胎气压监测系统设计

针对汽车轮胎气压工况的特点,设计汽车胎压监测系统(TPMS).采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件平台,以多任务的形式进行程序设计,并采用性能优越的32位ARM嵌入式处理器作为硬件处理平台.试验结果表明,该系统可有效防止轮胎在非正常气压下长时间行驶而发生事故,提高了汽车的主动安全性.系统的设计为胎压监测提供了一个有效和可靠的解决方案.

基于DSPC64X高速图像采集和识别系统

基于数字信号处理器TMS320C6416,设计并实现一种红外图像的高速数据采集和识别系统.以DSP为图像实时处理单元,采用精确延时和信号均衡技术实现了双路高精度ADC的倍频数据采集,实现复杂背景下弱小目标的实时检测与识别,解决了双AD采集中两路AD时钟相位反相难题.实验表明,该系统具有通用性和实时处理能力.

NAND型Flash在大容量存储回放系统中的应用

在某些存储回放系统中,要求在存储容量大、数据可靠性高的同时,具有较宽的数据带宽,为此,可采用NAND型Flash实现容量要求和数据的非易失性;采用FPGA进行多片存储体并行读取,从而克服了NANDFlash固有的读取速度慢的缺点,并扩展了存储深度;同时引入双主设备的设计,利用FPGA与PC104实现存储和读取的功能分离,是存储方式灵活,控制方便的解决方案。本文介绍的方案降低了此类系统的实现难度,缩短了产品研发周期,已应用于实际系统中并得到好评。

基于双重小波系数集的音频水印算法研究

提出一种基于双重小波系数集的音频水印算法,定义了双重小波系数集.对原始音频信号进行小波分解后,根据双重小波系数集内两个元素间的相互关系,对双重小波系数集进行选择并将其分成两类从而嵌入和提取水印.同时利用shuffle算法对水印序列进行置乱,以提高系统的安全性.实验结果表明,该算法对原音频信号影响极小,并对于各种音频操作和攻击,如重采样、重量化、低通滤波、Mpeg编码、Gaussian噪声等具有较好的鲁棒性.