便携式逻辑分析仪硬件平台设计

针对现有逻辑分析仪制造成本高、不便携带以及应用场合受限的问题,设计了一种基于FPGA+STM32的便携式逻辑分析平台。该平台硬件成本低、易携带等指标满足大多数测试要求。其设计核心主要包括主控芯片、被测信号采样、触发控制、数据锁存、高速存储、串口通信、TFT液晶显示等电路,其功能实现主要依靠FPGA的硬件设计和STM32的软件控制。该平台最大可实现32通道、存储深度64 K、分析速率400 MSa/s的测试要求。通过该平台可以实现被测信号的采集、缓存、分析、显示等功能。     

压缩感知新技术专题讲座(四) 第7讲 压缩感知在图像信号处理中的应用

绝大部分自然图像信号都在某个变换域具有稀疏性或近稀疏性。基于压缩感知理论,可以用远低于采样定理要求的采样频率采集信号,并可在一定条件下高概率恢复信号,这将极大降低图像信号的采样频率以及数据存储和传输的代价。文章首先简述了压缩感知理论,然后分析了图像的稀疏性对图像重建质量的影响,最后着重从图像压缩、图像融合、图像去噪、图像识别以及图像复原几个方面分析了压缩感知理论在图像处理领域中的应用以及目前所面临的问题。     

积极开展国际空间交流与合作

正推动空间信息走廊,为"一带一路"沿线国家提供服务和支持;联合东盟国家相关高校和科研机构,共同开展空间信息前沿科学研究,利用亚太空间合作组织教育培训中心等机构,定期举办空间信息培训班,促进航天人才交流与培训。在探月方面,2019年中国将发射长征五号发射器,实现采样返回。中国首次火星探测任务在2020年实施,2021年首个火星探测任务将抵达,在深空探测领域还将实施三次升空探测任务,包括采样、小行星探测等。在载人航天工程方面,在已经实现载人航天获得空间实验室任务的基础上,2022年将建成长期有人照料的空间站,邀请各国参与各项相关研究。     

基于总线的兵棋推演实时数据采集管理设计与实现

针对兵棋推演系统在数据访问方面存在的一些“痛点”,吸收国内外兵棋推演系统在数据存储方面的经验教训,设计了基于总线的兵棋推演实时数据采集管理平台。引入分布式存储平台作为底层存储基础,引入内存数据库作为对外服务接口;采用基于总线的数据采集作为采集来源,并进行数据清洗和基于数据段的分支管理。系统整体分为三个模块,分别是采集模块、管理模块、服务模块;实现了对兵棋推演数据的实时采集、清洗、存储与管理。应用表明,平台为兵棋系统内的其他各个模块提供了高速可靠的数据访问支撑。     

一种通用可编程多通道采集方法的设计与实现

针对采样路数的不断增多和数据帧格式越来越复杂的问题,提出了一种基于FPGA的通用化通道切换方法。该方法以FPGA为控制核心,利用内部ROM资源,有效简化了采集系统通道切换的复杂度。论述了采集系统的设计思路,并对详细描述了采集系统的硬件电路设计和模拟开关地址编码设计。通过试验测试表明该采集电路满足设计要求,具有高采样精度和较高的应用价值。     

一种总线系统实时数据嵌入式存储方法

提出了一种总线系统实时数据嵌入式存储的方法。该方法中主处理芯片采用Freescale公司9S12X系列双核单片机,存储介质为IDE接口固态盘,9S12X主控芯片的主处理核执行在线数据写入或读出固态盘任务,协处理核执行总线数据的监听和接收任务。结合使用需求阐述了完整的硬件和软件设计方案,较好地实现了总线上海量实时数据的嵌入式存储。     

基于OSG的地形多分辨率四叉树模型

针对大地形数据量庞大的特点,建立了地形多分辨率四叉树模型,构建了该模型的存储结构,即采用大数据文件加索引文件的形式进行存储,采用该存储结构可快速读取到需求数据,并阐述了数字高程模型(Digital Ele-vation Model,DEM)数据和纹理数据的存储步骤;设计了数据的并行多线程调度机制,该调度机制采用共享内存策略实现同步,确保了信息处理高效、有序地执行.结果表明:该模型在OSG中能够按需快速加载地形数据,实现高效渲染.     

面向实体的仿真想定结构化描述方法

针对作战过程仿真模型的初始化需求,分析了仿真想定的具体内容,提出了面向实体的仿真想定结构化描述方法,即以实体的抽象和描述为核心,从实体、任务、结构、状态、行动、指挥决策6个方面来进行仿真想定内容的结构化描述,并利用XML语言在描述结构化、半结构化数据方面的突出优势,提出了基于XML的仿真想定数据存储模型,为进行作战想定的结构化和定量化提供了可行的方法,满足了由作战想定生成模型输入条件的要求。     

基于数字示波器的阻抗测量方法

介绍了一种用数字示波器测试模拟电路线性元件阻抗的方法,该方法利用数字示波器的数字化和存储功能,将测试信号数字化,即通过示波器的A/D电路对测试信号进行采样,通过对采样数据进行处理,求出测试信号的幅度和相位,对测试信号的虚、实部进行分离,计算出元件的阻抗,给出了该测试方法的实现系统。     

联合作战条件下后勤数据中心建设

后勤信息化重要任务是系统集成,建立一个易于集成、共享的基于网络平台的后勤数据中心是我军后勤的必然选择。我军数据中心应具备数据存储、数据备份、数据管理、数据集成、数据加密等功能。     

分布式计算环境下的栅格数据存储策略

针对传统的栅格数据存储策略不能满足分布式计算环境下粗粒度数据访问需求,应对海量栅格数据计算时效率低下的问题,结合分布式文件系统的存储特点,同时考虑地图代数算子在Map/Reduce阶段以栅格瓦片为单位的计算特点,提出一种基于Hadoop分布式文件系统的栅格瓦片存储策略。围绕栅格数据瓦片分割、压缩瓦片数据组织与存储、分布式文件输入输出接口改进等方面对该存储策略加以实现,并使用基于该存储策略的地图代数局部算子的分布式计算流程加以验证。理论分析与实验结果表明,该策略能够显著提高分布式计算环境下空间分析算子的运算速度。     

基于SoPC和NFS的虚拟SATA硬盘

大数据背景下,网络文件系统NFS作为一种成熟的分布式文件系统,为数据存储、管理提供了良好解决方案;So PC是基于软硬件协同设计的片上可编程系统,应用前景十分广泛。系统以SATA硬盘为存储介质实现了一个基于So PC的完整网络存储结构。重点介绍了如何在FPGA内嵌Micro Blaze处理器上设计实现NFS服务组件、文件系统软件,以及如何设计实现SATA硬盘控制硬件IP核。经Xilinx的XUPV5_LX110T开发平台调试验证,So PC网络存储软硬件系统工作正常,可以用作云存储的虚拟资源节点。     

基于新型非易失内存的远程零拷贝文件系统

为提升物联网与边缘计算应用中前端节点间的数据访问效率,提出了一种新型远程零拷贝文件系统。该文件系统无须借助特殊硬件,可直接基于通用网卡设备实现零拷贝的数据传输框架;充分利用新型非易失内存的随机访问特性,尽可能减少数据缓存和拷贝,提高数据访问的吞吐量。建立缓冲区池,精简并融合传统网络栈和存储栈,从而缩短文件访问路径,减少软件冗余,降低数据访问延迟。最终提供高带宽、低延迟的远程数据访问性能。测试结果表明,远程零拷贝文件系统比传统网络文件系统减少了42.26%～99.19%的读写延迟,细粒度访问下的吞吐量最高可提升1297倍,显著降低了处理器开销和缓存失效次数。     

基于虚拟仪器的便携式轴角测试系统

针对轴角测试在武器控制领域的重要性,以及满足现代工业对便携式数据采集与测量的要求,提出了一种采用虚拟仪器技术的便携式轴角信号测试方法.由便携式计算机和轴角信号采集器组成轴角测试硬件平台,通过EPP实现两者间的高速数据通讯,由软件完成对数据的采集、显示、存储以及分析处理.可实现四通道数据同时测量,单通道采集率可达400kbyte/s.该系统具有体积小,重量轻,功耗低、现场移动使用方便等特点,特别适用于科研、生产及维修领域的现场测试.     

基于混沌序列的通用加密解密方法及实现

分析了常见的文件在计算机中的存储方式,根据计算机文件的特征,提出直接对二进制数据进行处理的计算机文件通用加密解密方法。依据混沌序列具有良好随机性的特点,提出利用Logistic映射序列密码对计算机信息进行加密、解密的方法,并用Visual Basic 6.0实现了该方法。这种方法能够用于对计算机中的任何文件进行加密解密。     

基于Erasure Code的分割文件P2P存储结构设计

在充分考虑P2P存储特点的前提下,设计了一种新颖的基于Erasure Code的分割文件P2P存储方案,构建Chord协议上的P2P文件存储结构.通过设计有效的文件存储、访问和更新功能,克服传统Erasure Code冗余文件存储方案的不足,使存储文件具有一定的数据修改能力和结构伸缩能力.理论分析和实验仿真验证了设计方案在P2P存储系统中的可行性和有效性.     

采用向量内积的并行相关算法

针对软件接收机相关器计算的实时性问题,通过分析扩频信号的接收过程,建立一种基于向量内积的并行相关信号接收模型。利用图形处理单元中大量的浮点运算单元进行矩阵与向量运算,并行计算各通道相关值,提高了信号相关运算的实时性。仿真验证结果表明,利用基于GPU的向量内积软件并行相关算法计算25 MHz采样率时长1 ms的信号相关值,25个通道共150个相关运算耗时967μs,与CPU上基于数学核心函数库的实现相比速度约提高了61.4倍,能够实现宽带扩频信号软件实时相关接收。     

一种新的并行多通道数据采集系统时序偏差校正技术

介绍了多通道并行采样技术在高速数据采集系统的应用和其局限性 ,然后给出了一种测量多通道系统各通道间时序偏差的方法 ;接着提出了一种在数字域校正通道间时序偏差的新方法 ,可以大大提高多通道并行采样技术的性能 ;最后对该方法进行了仿真以验证其可行性和性能。     

再生冷却通道结构参数对碳氢燃料流量分配影响

以液体火箭发动机再生冷却技术为背景,采用数值模拟方法对Z-type型并联通道流量分配特性进行研究,分析了通道数、通道截面形状及入口汇流结构对流量分配特性的影响。研究结果表明:在冷却通道总流通面积相同的情况下,随着再生冷却系统通道数的增加,流量分配不均匀度系数从2.59%降低至0.5%,相同流通面积下增加通道数可以有效提高流量分配的均匀程度。通道截面形状对流量分配不均匀度系数影响不大,其影响主要表现在通道内部流体速度分布及换热面积上。从换热效果看,梯形截面构型要优于矩形构型。入口汇流结构倾斜角有利于流量的均匀性分布。该研究对于再生冷却通道结构设计具有一定参考价值。     

排液槽对折板捕雾器性能影响数值模拟

为研究气液分离器内使用的折板式捕雾器的流场特性及排液槽对其性能的影响,利用流体动力学计算软件Fluent,采用Low-Re Stress-Omega模型和DPM两相流模型,对捕雾器气液两相流流场进行了数值模拟。通过对比安装排液槽前后捕雾器内流场,分析了排液槽对捕雾器流场速度、液滴运动轨迹的影响;发现排液槽能大幅提高捕雾器的除雾效率,10μm以上液滴基本能够全部去除,但是也会使除雾器压降急剧增大。最后研究了排液槽主要结构参数——折弯直径和长度对捕雾器性能的影响,发现增大排液槽折弯直径和长度均能增加除雾效率,但同时也会增大进出口压降。