遥感相机快视高速可靠传输系统的设计与实现

针对遥感相机数据输出速率较高、快视系统传输带宽不足的问题,提出了一种基于万兆网的高速可靠传输系统并加以实现。传输系统前端采用FPGA作为主控制器,在其内部构建可靠传输协议栈,通过确认重传算法实现高速数据的UDP可靠传输,并通过流量控制机制提高传输效率。由于重传算法需消耗较多缓存资源,采用DDR3多端口控制器对传输协议栈中已发送但未被确认的数据帧进行缓存,同时对前端高速数据流进行速率平滑,减少FPGA片上RAM资源使用率。实验结果表明:当上位机CPU负载较小时,传输系统可可靠传输高达1 000 MB/s的连续数据流;当CPU负载较大时,传输速率亦在600MB/s以上。系统传输速率高,工作稳定,扩展性强,已成功应用于遥感相机快视系统中,为超高速遥感相机的研制测试提供了保障。     

基于千兆以太网高速数据记录器传输接口IP核设计

为了提高数据记录器的传输速度,提出采用千兆以太网进行数据通信。基于FPGA的以太网数据传输是目前应用较为广泛的一种传输手段,但大多数支持千兆以太网的物理芯片并未集成传输协议栈以及接口转换模块,导致其无法直接进行数据传输,针对这一问题,提出利用程序进行IP核设计的解决方案,将以太网MAC层接口以及通信协议报头封装为可根据实际需求对UDP/IP协议栈进行调整的可配置IP核。首先分模块进行流程介绍,之后对其进行封装设计,最后进行结果验证,经验证此IP核速度可达到950Mbit/s,性能较佳。     

光电经纬仪高速数字视频采集和存储

光电经纬仪作为弹道的测量设备对数字视频数据的采集和存储速度有很高的要求.目前计算机体系结构的高速数字视频采集和存储系统一般只能达到40 MB/s的存储速度,无法满足100 MB/s的实际要求.基于目前的硬件条件,提出了缓冲并行预处理和SCSI硬盘直接存储技术相结合的采集和存储方案.该系统先将高速CCD图像数据进行多FIFO环形缓冲,然后利用SCSI直接存储系统进行并行存入10 000 r/min的SCSI硬盘,存储速度达到100 MB/s.该系统能够有效地对光电经纬仪高速视频数据实现无失帧采集和存储.     

一种Camera Link接口的高速图像信号源卡设计

为了给某高速图像记录器提供一个可靠的图像源,设计了一种基于Camera Link接口的高速图像信号源卡。文中提出了板卡的总体方案,给出了其硬件电路以及控制逻辑设计。该信源卡通过CPCI总线接收上位机的命令与图像数据,利用SDRAM高速缓存图像,与图像记录器之间通过Camera Link接口通信,实现图像数据的高速可靠传输,传输速率达100MB/s。该信源卡已经成功应用于高速图像记录器的地面测试系统之中,满足了其测试需求,具有一定的工程应用价值。     

嵌入式通用千兆以太网接口的设计与实现

以现场可编程门阵列FPGA和千兆以太网网络控制器AX88180为硬件平台,针对嵌入式设备资源有限的特点,提出了一种通用的嵌入式设备千兆以太网接口设计与实现方案.详细阐述了系统的组成结构、工作原理;讨论了以太网TCP/IP网络协议的基本体系结构;总结提出了适合嵌入式设备的TCP/IP网络协议实现方法;给出了网络驱动和数据处理的设计流程以及仿真结果;并实际测试了系统的通信性能,给出了实验结果.实际应用证明该设计通用、灵活,可以根据实际需求实现各种嵌入式设备的千兆以太网接入,而千兆以太网更高的传输带宽优势,可以满足大数据量传输的要求.     

基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储技术

为了实现光电跟踪测量系统高精度测量中图像数据的超高速实时存储,提出了基于双数据率(DDR)模组阵列的超高速数字图像存储方案.采用大容量DDR双列直插式内存模组(DIMM)阵列作存储介质,现场可编程门阵列(FPGA)作DDR模组阵列控制器,设计了存储系统.介绍了存储系统的总体设计框图,给出了DDR模组阵列控制器的各模块设计和图像数据的输入、输出方法.测试中完成了数据速率为1 000 MB/s的高速图像实时存储;分析表明其最高数据存储速率可达1 828 MB/s,可满足光电跟踪测量系统高精度测量对高帧频、大靶面图像传感器输出图像数据超高速实时存储的需求.     

钛合金表面激光熔覆复合涂层的熔池行为对微观组织和性能的影响

采用5 kW横流CO_2激光器,在TC4钛合金表面激光熔覆原位制备掺Y_2O_3的复合陶瓷涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能量散射X谱仪(EDS)对熔覆层组织和物相进行分析;通过维氏显微硬度计对熔覆层和基材显微硬度进行测量。结果表明:随着扫描速度由10 mm/s和8 mm/s增大12 mm/s时,熔覆层表层和中部组织变得更加细化和致密,结合区组织由致密组织结构和稀疏的晶须网状结构变为单一的致密组织结构。当扫描速度为12mm/s时,熔覆层物相为Ti、TiC、TiB_2、Y_2O_3;扫描速度为10 mm/s和8 mm/s时,熔覆层物相为Ti、TiC、TiB、Y_2O_3.扫描速度为10 mm/s和8 mm/s熔覆层的显微硬度提高的主要因素是生成了新的增强相TiB.     

应用同步FIFO的高速图像采集系统

本文介绍了一种应用FIFO的高速图像采集系统.通过应用两片时钟频率为100MHz的同步FIFO,构建高速图像数据采集系统中的数据传输通道,解决了图像数据输出速度为40MB/s的高速图像数据采集系统中前端采集与后端输出的速度匹配问题.系统实现了实时、高速的采集大量的图像数据.     

基于高速eMMC阵列的视频存储系统设计

针对视频采集存储技术大容量、高性能的需求,文章提出了一种基于高速eMMC阵列的视频存储系统设计,介绍了系统的总体硬件架构和程序工作流程,重点研究了相机传输模块和eMMC阵列存储模块的逻辑设计,FPGA与eMMC阵列之间的数据传递采用了并行方式进行传输,写入速度为200 MB/s,读出速度440 MB/s,存储容量为160 GB,实现了一种大容量、高速传输、集成度高的视频存储系统。实验证明,这个设计可成功读取到完整的图像数据。     

高速实时数据记录应用的软件解决方案

ASPI高速数据记录组件通过软件技术达成高速数据记录的方法,提供使用者40Mb/s高速数据记录的解决方案。     

海水淡化远程数据采集终端的设计与实现

该文设计了一种以基于ARM CORTEX-A9四核架构的I.MX6Q芯片为核心处理器的远程数据采集终端。该设计集成了RS232接口、RS485总线接口、CAN总线接口、千兆以太网、WIFI模块、3G模块、7寸LCD触摸屏、HDMI高清接口、SD卡接口和USB接口等,可运行Linux3.0.35系统和QT应用程序。实际应用证明,该终端的数据采集和网络传输具有很的可靠性好、较高的速率和很好的人机交互性,在工业现场的数据采集与设备控制方面有广泛的应用前景。     

高速机械系统运动特性的实时视觉检测技术研究

介绍一种利用高速视觉传感器,对机械系统高速运动进行实时运动特性提取的技术,并搭建高速视觉检测系统,可以对复杂的高速机械设备进行长时间、无接触的运动频率检测。本技术将高速相机视为多传感器系统,对预存储的多周期高帧率图像进行离线处理,设计周期运动特性关键像素点提取算法,以这些像素点为固定的多个子传感器,将图像简化为一维向量,并建立周期运动特性样本序列数据库,实现基于视觉平台的高速机械运动相位和频率检测技术。为验证算法的有效性和系统的稳定性,利用步进电动机带动的旋转装置和缝纫机的机械运动部分进行试验,结果证明了本算法和系统可以正确的提取周期运动特性关键像素点,建立样本数据库,完成高速实时视觉检测。     

用于高速测量的CCD激光位移传感器的研究

介绍了一种用于高速测量的CCD激光位移传感器测量系统,可用于高速、实时地测量运动物体的位移或高速振动。传感器测量系统由光学系统、具有7500像元的高速线阵CCD、转换速率达40MHz的高速ADC、高速缓存FIFO、比较器筛选电路、CPLD时钟驱动电路、像元脉冲计数器和数字信号处理器DSP构成。在系统中采用自适应控制方法,通过调节激光的发射频率和输出电流强度来调节发射激光光强,从而适应各种被测对象和外界环境条件。采用特殊设计的比较器筛选电路来控制FIFO对高速AD采样数据的存储和DSP对高速FIFO中数据的读取,使 FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,实现对CCD传感器信号的采集与处理同时进行,以满足高速测量的需要。实验表明数据转换速率可达40M,最小采样间隔时间为0.1ms。     

高速串行通信系统设计中的信号完整性分析

高速串行通信系统用于高实时性、高可靠性的底层设备间的数据通信,因此系统设计中一个重要的技术难题就是如何保证信号的完整性.作者根据实际开发经验,提出了高速串行通信系统设计中保证信号完整性的具体措施.     

基于实例推理的高速切削数据库系统

由于目前十分缺乏合理适用的高速切削数据 ,使建立高速切削数据库遇到了很大困难 ,也在一定程度上限制了高速切削技术的推广应用。利用基于实例推理技术 ,可为建立高速切削数据库提供一个可行且有效的方法 ,即将以前切削加工积累的切削数据和经验存储在数据库中 ,为新的工件加工问题提供参考解决方案。建立了简洁可行的用结构化数据表示的实例描述模型 ,分析了实例相似度的计算问题并介绍了实例检索的具体方法。     

[制造与维修工艺]基于相控阵的高速铁路钢轨超声探伤检测系统

针对现有车载自动探伤设备检测可靠性偏低、误报率高,存在漏报隐患,难以满足高铁工程技术发展和建设规划需求的现状,提出了一种新型钢轨超声探伤检测系统。研发了高速记录多通道数字探伤仪,用于实现钢轨高速检测条件下全波形数据的实时采集,采用相控阵超声系统检测钢轨焊接接头。通过试验验证了该系统的有效性。研究结果表明,该系统可进行高速探伤数据的采集,实现实时探伤、记录和智能化数据分析。     

高速铣削异构数据库共享和透明访问技术研究

针对目前高速铣削数据库种类繁多、结构各异、数据重复等问题,在典型高速铣削数据库结构和特点分析基础上,提出基于透明访问和数据转换的异构数据库共享策略。采用ADO访问不同数据源,并利用DTS技术完成异构数据库的数据转换,实现Visual FoxPro高速铣削数据库和SQL Server高速铣削数据库共享。结果表明,高速铣削异构数据库间数据转换准确、透明访问顺利;以已有数据库为基础,通过数据库透明访问和数据转换,实现异构数据共享,为高速铣削数据共享提供了切实可行的方案。     

基于PXI总线和LVDS技术的高速图像采集系统的设计与实现

针对现代化生产和科学研究图像传感器采集数据量大、要求传输速度快等特点,提出了一种基于PXI总线和LVDS高速图像采集系统.介绍了系统的总体结构,重点阐述了各部分的功能实现,对图像数据传输的乒乓操作进行了系统仿真,并对系统整体功能进行了测试.仿真实验证明,系统具有稳定的图像数据采集和高速传输能力,能够满足工程需要.     

多域融合的高速列车维修性设计知识图谱构建

为了实现非结构化高速列车多域数据的知识抽取、融合及结构化存储,研究了多域数据融合的高速列车维修性设计知识图谱构建方法,详细分析了高速列车维修性设计知识图谱模式层本体模型概念要素组成、数据层构建及知识融合过程,展示了基于Neo4j图数据库开发的转向架知识图谱平台及知识检索系统。所研究的知识图谱构建技术不仅有效地实现了高速列车领域多源、多域数据知识的融合,还能很好地辅助设计人员进行产品可维修性设计,提高产品质量。