基于异步时钟的多片门阵列并行采集模块

针对测控系统中单一FPGA的IO口不足,无法满足高采样率,上百路通道并行采集情况,提出了基于异步FIFO(先入先出队列)存储的多片FPGA大规模并行信号采集模块。该模块通过将多片FPGA采集数字信号的高低状态存储在内建FIFO里,然后将数据编帧存储在FLASH中,通过USB接口与上位机连接。仿真表明:该模块可采集400路数学信号,结构灵活、控制简单、可靠性较高,数据采集通道可根据需要进行扩展。     

视频监控系统关键技术研究

一个基于网络的数字化视频监控系统，由视频采集、视频处理、网络传输模块组成。对于要求高可靠性的控制指令，系统选用TCP协议；而对视频流数据的通信则选用基于UDP协议的IP组播实现。系统在现场端利用DirectShow技术实现对所捕获视频的播放，视频数据经MPEG-4压缩处理后，通过局域网利用RTP协议将编码后的视频流发送到远程监控中心。监控中心接收模块负责接收和解码播放数据。发送和接收模块均采用多线程技术实现。     

基于FPGA 的自适应信号采集系统

为解决信号采集系统需要手动设置触发模式、触发电平的问题,设计一种基于FPGA(field programmable gate array)的自适应信号采集系统。根据基于FPGA 的自适应信号采集系统的特点,对其核心模块进行介绍,采用回 波时钟模式对LVDS 通信接口进行设计,将FPGA 程序架构划分为5 部分进行设计,并通过实物平台进行验证测试。 测试结果表明：该系统能自适应判别输入信号类型,自动设置采集模式及触发电平,准确计算信号参数,具有一定 的实用价值。     

基于LVDS协议的可编程高速信号模拟源设计

设计了一种基于低压差分信号（LVDS）协议的可编程高速信号模拟源。该信号模拟源采用Xilinx公司的Spartan－3E系列现场可编程门阵列（FPGA）作为核心处理芯片,整个逻辑设计集成在一片FPGA内,包括数据生成、信号采集、缓存、并串转换以及LVDS协议数据传输与通用异步收发器控制字（UART）传输的全双工通信等功能。本设计电路结构简单、采集与发送数据速率高、传输接口通用性强且收发具有灵活的可编程性。     

基于FPGA+DSP架构异步FIFO视频图像数据采集实现

针对 FPGA 资源紧张和数据在不同时钟域间传递的亚稳态问题,设计一种基于 FPGA+DSP 架构的异步FIFO视频图像数据采集方法。在IIC配置模块和解交织模块的作用下,通过在2个时钟域的交界处设计3个低深度异步FIFO方式实现视频数据流的传输,由发送时钟域将数据写入,接收时钟域将数据读出,在数据传输的同时实现数据的缓存;通过分析 FPGA 芯片内资源利用情况并进行系统测试,结果表明：系统能够准确地再现输入的视频图像,实现视频图像数据的实时采集。     

基于LabVIEW的远程无线通讯采集系统

论述了运用虚拟仪器技术实现远程无线通讯采集系统的过程,建立了基于UDP通信的LabVIEW远程网络采集系统,实现了人机交互、数据采集和数据存储分析的过程监控功能。该系统基于模块化设计思路,采用PXI总线技术,集成多数据源形式的采集板卡,并经过长期的实际测试,系统工作稳定可靠,达到了预期设计效果。     

基于FPGA+DSP架构异步FIFO视频图像数据采集实现

针对FPGA资源紧张和数据在不同时钟域间传递的亚稳态问题,设计一种基于FPGA+DSP架构的异步FIFO视频图像数据采集方法。在IIC配置模块和解交织模块的作用下,通过在2个时钟域的交界处设计3个低深度异步FIFO方式实现视频数据流的传输,由发送时钟域将数据写入,接收时钟域将数据读出,在数据传输的同时实现数据的缓存;通过分析FPGA片内资源利用情况并进行系统测试,结果表明：系统能够准确地再现输入的视频图像,实现视频图像数据的实时采集。     

4G 网络装备车辆远程监控系统

摘要：为解决我军二代装备在状态感知、信息化自动化水平偏低的问题,设计一套基于ARM+4G+传感器架构 的车载远程监控系统。以非总线装备车辆作为研究对象,介绍系统硬件各模块的功能及实现流程,对车载终端装备 信息采集模块、数据传输模块和服务器端远程监控平台进行设计,完成系统总体搭建,并对系统进行实际测试。测 试结果表明,该系统能够很好地实现装备信息非接触采集与远程实时传输。     

一种基于LVDS 接口的数字图像处理模块硬件设计

针对高分辨率彩色数字视频有海量乘除法浮点数实时运算处理的需求,设计一种基于LVDS接口的多DSP+FPGA架构硬件体系的数字图像处理模块。结合高速LVDS图像传输原理,从硬件方面给出详细的设计原理、设计方法及工程具体设计,并根据具体项目的实际工程应用,接受两路数学图像,实现图像的预处理及数据调度,多DSP并行处理图像数据。试验结果表明：该模块工作正常可靠,能实时正常接收、处理和输出数字图像和送出目标的跟踪位置误差,适应坦克恶劣使用环境等要求。     

压缩量化编码在空空导弹遥测上的应用

介绍了空空导弹遥测系统使用的脉冲编码调制的模拟信号数字化方法,设计了一种基于FPGA实现的压缩量化编码方法。试验表明,该方法可以很好的改善小信号的量化信噪比,提高小信号的遥测精度。     

基于DSP和CPLD的可编程遥控信号采集与编码系统

介绍了一种基于DSP和CPLD的数据采集与编码系统。叙述了模拟信号和数字信号的采集过程，然后介绍了基于DMA技术的DSP双缓冲区工作原理,以及遥测数据的编帧和输出过程。     

高能伽玛射线数据采集核电子学系统

为满足闪电高能辐射数据采集的需求,设计一套基于高能伽玛射线数据获取系统.根据高速采样电子学系统的结构及处理能力,对模拟信号调理、高速ADC和数据分析与控制电路进行设计,运用电流灵敏前放信号滤波成型、双通道ADC采集、能谱与时间谱数据解析等技术,实现了瞬发高能γ辐射事件实时、准确和可靠筛选.结果表明:该系统反映了实际需求,有一定的使用参考价值.     

宽带数字信道化接收机算法研究与硬件实现

对宽带数字信道化接收机进行了理论研究与硬件实现。该系统模型采用多相滤波结构,使用IFFT算法简化信道化多相滤波器结构与参数,并对各个信道进行下变频产生基带信号以便后续信号识别分析处理,信道化频带划分采用均匀且相邻信道50%交叠的方式。该系统硬件采用A/D转换芯片和FPGA芯片实现,A/D转换芯片完成宽带信号采集,FPGA芯片完成相关算法软件实现。该接收机结构具有设计灵活、实现简单、计算效率高、实时处理能力强、计算量低、FPGA硬件资源少等优点。     

基于图像识别的水下机器人自主避障系统

随着人类海洋活动的发展,水下自主机器人成为海洋勘察和科学研究的重要装备。设计一种基于图像识别的水下机器人自主避障系统,在无人干预的条件下实现机器人水下自主巡航、规避障碍、上浮下潜和实时数据传输。该系统采用CMOS模拟摄像头结合LM1881视频分离芯片提取视频模拟信号,MC9S12XS128单片机外部中断功能和内部AD转换器转换成数字信号,被转换出来的数据直接使用边缘检测算法实现障碍物的识别。数字信号和视频流也会经nRF24L01无线数据模块传到上位机,上位机将数据接收后进行相应显示,并可直接显示视频流,对水下环境进行实时监控。同时无线视频采集卡的影像模块采用OpenCV库进行的二次开发,完成上位机更加复杂的图像识别算法。并通过实例进行实验验证。实验结果表明,该系统能通过图像识别实现自主的水底探测和避障,具有较高的性价比和实用价值。     

基于CPCI 的某电源设备多通道测试诊断系统

针对现有测试方法不能满足搜索雷达电源的维修保障需求的问题,设计一种基于 CPCI 总线的多通道测试诊断系统。该系统采用AD210芯片对被测信号进行隔离,利用CPCI8622多功能采集卡将隔离后的模拟电压信号转换为数字信号,最终通过CPCI总线传输至PC工控机,并由测试软件对获取的数据信息进行综合分析和判断。实验结果表明：该系统具有操作简单、携带方便、测试精度高、故障诊断快速准确等特点,实现了参数在线测试和故障诊断功能,能够满足多种环境对雷达电源测试的要求。     

基于数据采集器的研究与实践

针对目前数据采集设备接口单一、功能固定、实用性差等缺点,采用ARM嵌入式工控模块为基础,研究支持以太网、CAN总线、UART串行接口、二线MODEM模拟通信的数据采集器,在硬件设计上采用MODEM芯片73K222AU、HR219307变压器实现模拟信号远距离传输和数据采集;在软件设计上实现用户自定义协议和集成算法,可以有效解决多功能多接口数据采集、传输和控制.实验结果表明,该研究能实现以太网、CAN、UART、二线模拟信号等数据采集和数据转发功能,具有很强的实用价值.     

数字化DS/BPSK导航接收机设计与实现

介绍了一种数字化DS／BPSK导航接收机设计方案与实现。该接收机采用了基于FPGA的硬件设计，结合数字信号处理算法完成信号的捕获、跟踪、位置解算。捕获采用大步进串行捕获方案，采用Tong算法判决策略，伪码跟踪采用全数字超前一滞后跟踪环（DDLL），载波跟踪采用全数字Costas环（DPLL），由载波相位提取观测量并进行位置解算。最后对这种设计方案进行了试验。     

一种多功能雷达信号模拟器

针对某型机载雷达对抗系统标校对雷达信号辐射环境的需求,设计了一种多功能雷达信号模拟器。将数 字信号处理器(digital signal processing,DSP)与现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)技术相融合, 通过优化多体制雷达信号的脉内特性、重频特性和捷变特性解算算法,实现了12 种不同体制雷达信号的快速精确模 拟。通过对选模拟器生成的模拟雷达信号与脉冲雷达信号测试表明,该模拟器使用灵活、产生信号精度高、速度快、 可靠性高。     

一种多功能雷达信号模拟器

针对某型机载雷达对抗系统标校对雷达信号辐射环境的需求,设计了一种多功能雷达信号模拟器。将数 字信号处理器(digital signal processing,DSP)与现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)技术相融合, 通过优化多体制雷达信号的脉内特性、重频特性和捷变特性解算算法,实现了12 种不同体制雷达信号的快速精确模 拟。通过对选模拟器生成的模拟雷达信号与脉冲雷达信号测试表明,该模拟器使用灵活、产生信号精度高、速度快、 可靠性高。     

一种基于时频分析的多跳频信号盲源分离算法

针对多个无人机遥控信号的分离问题,提出一种基于时频分析进行数据处理的多跳频(frequency hopping, FH)信号盲源分离(blind source separation,BSS)算法。利用不同跳周期的跳频信号驻留时间的差异性,改进时频脊 线的提取;利用小波变换检测改进后时频脊线的突变点,求脊线最大驻留时间即为跳频信号中的最小跳周期;分离 出不同跳周期的跳频信号,并基于时频能量值的不同,对不同信号幅度的跳频信号进行盲源分离。结果表明：与同 类算法相比,该算法在不依赖多通道数据的采集及混合矩阵估计等情况下,可实现单通道情况下多跳频信号的盲源 分离,具有一定的工程应用价值。