双DSP在数字通信终端中的应用

在数字信号处理器(DSP)应用的背景下，提出了一种实现时分多址移动通信的新方 案。本文根据系统的特点采用双微处理器分别作为时分终端和业务终端的控制器，实现了语音、低速率数据的多业务接入，使之成为具有多业务通信能力的较完备的时分双工移动通信系统的端机设备。     

基于UWB的无线传感器网络组网运用

超宽带（UWB）技术和无线传感器网络（WSN）技术都是近年来新兴的近距离无线通信技术,本文介绍了超宽带技术和无线传感器网络技术的特点,提出了超宽带技术在无线传感器网络中的应用模型,为二者的应用融合奠定了实践基础。     

一种UWB通信、测距系统的数据链路层协议设计

针对基于DW1000芯片方案,搭建室内定位、测距系统的场合,为UWB通信系统设计一种数据链路层协议。主要阐述了该协议的架构设计,包括数据链路层系统中节点的部署、各类合作对象之间的动态交互、对象内部的工作状态转换,并使用统一建模语言(UML)对系统进行具体描述。     

基于TOA非相干检测UWB测距系统的性能分析

鉴于非相干CRB对于分析非相干TOA性能有很大参考价值,将UWB测距系统中接收端信号经过平方律后进行包络检波所得的信号拟合成指数衰减的曲线,利用最大似然估计推导出非相干检测的CRB,并利用TC、MES算法验证其正确性。对影响TOA性能的非相干检测参数进行了分析,得出积分窗口的选取必须在TOA性能和算法收敛速度上进行折衷的结论。提出了一种新的分析信道时延扩展对CRB影响的方法,最后得出结论CRB随着时延扩展的增大而增大。     

基于UWB的无线触发系统的设计与实现

为了获取炮弹落地前后的动作信息,同时为了克服手动预触发高速摄像机的不稳定性及存在的延时和记录完整性问题,以及内触发丢失信息的缺点,设计了基于UWB模块的无线触发系统;该系统以FPGA作为UWB模块的核心控制器,射频芯片DW1000为UWB模块核心,在炮弹与地面站分别放置UWB模块作为标签,通过TOA测距算法精确计算出两点距离,当小于给定距离时给出触发信号,实现高速摄像机的提前触发;对测距系统进行静态误差测量与靶场试验,静态误差在20~40 cm,靶场试验时给定距离300 m,测试结果分别为291.34 m,288.48 m,293.27 m;实验结果表明,该触发系统可以完成预触发,满足炮弹记录实验的预触发需求。     

基于UWB的无线传感器网络中的两步TOA估计法

为了设计一种以较小运算量获得较高测距精度的TOA(time of arrival)估计算法以适合节点运算能力有限的UWB(ultra wideband)无线传感器网络,提出了一种结合能量检测与匹配滤波的两步TOA估计方法.分析了该方法的工作原理,指出了第1步中DP(direct path)块检测成功率及第2步中匹配滤波门限因子设置的重要性.通过仿真对影响DP块检测成功率的两个因素,即DP块检测算法的选用和能量积分周期的设置进行了讨论.提出了依据能量采样序列中DP块与最小块比值DMR(DP to minimum energy sample ratio)动态设置匹配滤波门限因子的思想,并为其建立了数学模型.仿真结果表明,两步TOA估计方法在运算量比单一的基于匹配滤波的相干算法小很多的情况下,获得了比单一的基于能量检测的非相干方法更好的TOA估计性能,从而更适合应用于有低复杂度、低能耗设计需求的传感器节点中.     

利用SOC技术实现超声波测距模块

简单分析了典型的超声波测距原理,并具体介绍了一种利用SOC技术实现超声波测距模块的设计方法,重点讨论了CYPRESS公司芯片CY8C26443内部各模块的连接与参数设置及其软件设计,最后给出了所设计的测距模块的测试情况。     

智能灌溉系统的无线传感器网络设计

针对农业灌溉中的水资源浪费问题,设计了用于农业智能灌溉的无线传感器网络系统.该系统采用PEGASIS协议中的分群路由思想将整个网络细化为多个子网路.各网络由子节点、汇聚节点和主节点构成,节点间通信采用时分多址( TDMA)通信协议,使用功耗等级划分方式进行联网和组网.节点设计引入了单片机AT89S52、RF芯片CC1101等硬件平台.系统实现了数据采集、传感器组网、数据无线传输、网络数据管理和监控等功能,实测结果验证了该设计的可行性和有效性,它能为智能精准灌溉提供平台.     

基于嵌入式系统的时分多址通信协议的实现

很多通信系统不能简单地采用查询方式,其缺点在于当网络上的器件很多时,会有大量的数据从主设备发送到从设备,从而浪费时间和资源。本文介绍的串行网络设计可以解决这个问题,同时给出了利用8051单片机嵌入式系统和C51程序实现时分多址(TDMA)网络通信协议的部分程序。     

面向终端管理系统的服务器集群设计与实现

TR069协议中的ACS服务器可以对终端进行自动化管理,当终端规模增大时,需要多台ACS服务器对其进行管理.因此,设计并实现了一个服务器集群系统对这些服务器进行协调管理.在该系统中提出了一种基于综合负载率的负载均衡算法,并设计了服务器运行状态的处理流程.由管理服务器作为终端管理的入口,ACS服务器经由该管理服务器与外部的用户终端设备连接,管理服务器可用于对系统中的ACS服务器的规模及状态进行协调管理,并为终端分配合适的ACS服务器.仿真实验结果表明,在终端规模较大时该系统能提高对终端管理的质量和效率.     

基于UWB的无线传感器网络的设计

介绍基于UWB的无线传感器网络的设计,设计了以高档8位AVR单片机ATmega128L为核心,结合外围传感器和UWB收/发机的传感器节点.以低功耗为显著特点的UWB技术,能够满足无线传感器网络节点低功耗、低硬件复杂度的要求;基于UWB的无线传感器网络能够满足诸多应用的要求.     

基于UWB的汽车防撞雷达系统的实现

在介绍超宽带(UWB)技术理论的基础上,给出了基于UWB的汽车防撞雷达系统的设计思路和方法。该系统用以保障汽车驾驶人员的行车安全。     

集群管理在Web上的设计与实现

在某超级计算中心高性能计算平台环境下,设计并实现一个基于Web的集群管理（Cluster Management Based on Web,CMBW）系统,为集群系统管理员管理集群资源带来便利,并给终端用户提供访问集群系统资源的统一交互界面和方便的集群资源使用模式．     

超声波测距系统的设计与实现

介绍一种机器人用三方向超声波测距系统的.作原理及硬件电路设计、软件设计.此系统具有硬件简单、工作可靠、测距误差小等特点.     

小型飞行器无线组网系统设计与实现

针对现有小型飞行器组网通信的无线网络标准技术在接入模式、网络延迟和灵活性等方面存在的问题,提出了一种通视条件全空域无线组网的系统架构和方案,完成了相应组网终端的软硬件设计、实现及系统测试验证。方案在网络层采用动态时分多址(TDMA)接入技术,构建低时延的无中心网状网络,使网络节点可动态、快速地接入和退出网络,兼顾了时间敏感数据的实时传输和突发数据的大容量传输;在物理层采用基于频谱感知的自适应跳频通信技术,以保证不受干扰影响的可靠通信,增强了系统的抗干扰和抗截获能力。在组网终端的设计过程中,利用模块化和低功耗处理器集成设计,平衡了SWaP指标,满足了苛刻使用环境条件下的通信距离和数据传输速率等指标需求。系统测试验证表明该组网系统方案可行、性能良好。     

UWB无线传感器网络中基于匹配滤波检测的TOA估计

深入研究了UWB(ultra wideband)无线传感器网络中基于匹配滤波门限检测的TOA(time of arrival)估计算法.针对现有算法的不足,提出了一种三步TOA估计算法:先确定DP(direct path)搜索区域,然后使用门限检测确定DP的粗略位置,最后精确搜索到DP的中心.其中,用于计算检测门限的门限因子依据匹配滤波输出的峭度动态设置,设置模型独立于信道模式,其正确性通过与使用固定门限因子所获得的性能对比进行了验证.与其他算法的性能对比仿真结果表明,所提出的三步TOA估计算法在运算效率和TOA估计精度上取得了较好折衷,适合于当前实际应用.还通过对TOA估计误差的统计分析讨论了测距结果的可信度:依据峭度将测距结果划分为可信和不可信两个级别,并为各级别的TOA估计误差分别了建立概率密度模型.在定位模块中有效利用这些可信度信息,可进一步提高定位精度.     

面向安全应用消息QoS的接入协议研究

为了实现车联网安全应用消息的低时延高可靠传输,设计了一种基于时分多址(time division multiple access,TDMA)面向安全应用消息服务质量(quality of service,QoS)的多址接入协议QoS-oriented TDMA。该协议采用TDMA技术实现,并同时考虑了协同感知信息(cooperative awareness message,CAM)和分布式环境通知消息(decentralized environmental notification message,DENM)两种安全应用消息的传输需求。采用交通仿真软件SUMO和网络仿真软件OMNe T++相结合的,交通与网络仿真双向耦合、实时交互的车联网仿真平台Veins,对QoS-oriented TDMA协议进行了仿真实现和性能验证。仿真结果表明,CAM传输可靠性虽然没有明显改善,但是QoS-oriented TDMA协议提高了DENM传输可靠性,并降低了CAM和DENM传输时延。与IEEE 802.11p协议相比,QoS-oriented TDMA协议高速场景和市区场景中CAM接收概率分别降低了5.8%和7.1%,传输时延分别降低了11.4%和12.8%;DENM的接收概率分别提高了10.5%和12.9%,传输时延分别降低了13.3%和15.1%。     

集群网络评测模型的新探索

传统集群网络(cluster area network,简称cLAN)的评测模型主要考虑了延迟、带宽、路由、拥塞、网络拓扑结构等因素.但这些因素是否足以描述实际应用程序在集群上的通信行为,或者对其在集群系统上的性能给出一个很好的预测呢?当对NAS Parallel Benchmark(2.4版本)在集群系统深腾1800(DeepComp 1800)上进行大量测试时发现,集群网络的通信性能可以被一种特殊的通信模式(LU模式)所严重影响.更深入的研究表明,这个影响LU模式的因素是独立于前面所述的如延迟、带宽、路由、拥塞、网络拓扑结构等因素的.因此有必要对集群网络的评测模型重新进行审视,并增加一个新的性能评测因子以反映这个新发现的现象.从研究结果来看,这个重新审视也将对集群系统上的并行算法设计以及实际大规模科学计算的应用程序性能的优化提供一些新的思路.     

网络RamDisk的设计与实现

在当前计算机产业中,有效的数据存储通常还是由磁盘来实现的。现在,磁盘传输速度不断改善,但远没有微处理的速度增加快,因此,磁盘存取的代价相对于处理器来说,变得越来越大。本文设计并实现一个网络RamDisk,其主要思想是利用远地空闲PC机的内存,来作为一个比本地磁盘快的存储设备。我们的网络RamDisk是在Linux操作系统下,作为一个块设备驱动程序来实现的,因此,不需要修改任何Linux系统的内核代码。我们使用了一些应用程序进行测试,获得了较好的性能.