使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性，提出一种基于静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）型现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固，采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障，并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法，以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此，该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明，路由器的可靠性和可用性显著增加，且系统的实时性很好，能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟；位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二，同时也降低了原始位流本身故障的可能性。     

基于反射内存网的多飞行模拟器时间同步

飞行模拟器是一个复杂的分布式实时仿真系统,而多个飞行模拟器的联网则要求高精度的同步、更高的实时性.首先对单台飞行模拟器的网络结构、同步机制进行了描述,然后介绍了反射内存网的工作原理,并利用反射内存网作为同步信号的传输链路,对多飞行模拟器组网的同步进行了研究,同时对反射内存网和以太网结构并存的特点进行了分析.     

基于FPGA的数字复接系统的同步技术研究

针对数据大容量通信时常因同步问题而面临失败的问题,分析了数字复接系统工作原理,探究了收发端高精度时钟基准同步方法在时钟校正的应用,以及位同步和帧同步的典型同步技术,并利用FPGA仿真验证了数据复接过程。数据通信依赖于收发端同步技术的建立,认为将收发端时钟同步、位同步、帧同步应用在复接系统的不同部分,能够共同作用以实现收发端数据传输的同步。卫星双向时间比对法能够有效校准收发端的高精度时钟,校准精度优于0.5 ns;数字锁相法能够自动将收发端时钟校准到同频同相的状态,有效实现位同步;在每个数据帧当中加入帧同步信号可以使收发端自动判断每一帧的数据传输状态。FPGA技术为数据仿真提供良好平台,利用其完成了过零信号的提取和数据帧同步的复接的仿真,达到预期效果。     

混沌Lurie系统同步在保密通信中的应用

鉴于Lurie系统在工程中的普遍性,研究了混沌Lurie系统同步在保密通信中的应用.以Lyapunov稳定性理论为基础,通过求解一个Riccati方程,给出同步控制律,并将其应用于通过混沌掩盖实现保密通信的驱动一响应系统.仿真表明,即使传输幅度较大的信息信号,混沌Lurie系统也能对其实现较好的掩盖,驱动一响应系统能够迅速同步,并且同步过程没有超调或振荡.     

调相信号自动识别的高阶累积量方法

在信号调制类型识别中,在相干、同步条件下实现调制识别是一类比较典型的研究方法,假设已经实现精确的载波同步并已知精确的定时同步信息.先在相干、同步条件下,利用高阶累积量来进行MPSK信号调制类型识别,然后对频率误差和位定时误差对识别算法带来的影响进行了研究.结果表明算法对一定的频差和定时误差具有鲁棒性.     

卫星跳频通信系统同步切换方法研究

多波束卫星跳频通信系统中,不同的波束使用不同的跳频图案,当移动用户在波束间越区切换时,如何同步不同的跳频图案是系统设计必须面临的问题。文章提出了卫星跳频通信系统同步切换的一种方法,在详细描述该方法基础上,计算了该方法的帧效率,通过对结果的分析,指出了该方法的优缺点。     

并行程序中同步瓶颈的检测和优化方法

针对并发程序中锁的不当使用可能导致性能瓶颈的问题,提出检测和优化并发程序中同步瓶颈的方法IdeSync。IdeSync使用静态分析方法获取同步方法和同步块,构建静态同步依赖图,采用基于执行路径的动态分析技术进行同步依赖关系分析,构建同步依赖图。为了暴露性能瓶颈,在同步依赖图上通过增加程序工作负载的方式,监测临界区的性能变化,并针对检测到的同步瓶颈给出优化建议。在实验中通过HSQLDB、SPECjbb2005和RxJava等12个大型实际应用程序对IdeSync的有效性进行验证,共检测到72个同步瓶颈,根据优化建议进行优化后程序性能均有所提升。实验表明,IdeSync能够有效地检测和优化同步瓶颈。     

基于三维虚拟营区的设备实时信息集成

虚拟现实技术已广泛应用于营区、校园、社区等区域虚拟景观的展现,但大部分只重视静态模型信息展示,对设备信息特别是设备动态实时信息的展现涉及较少。提出了一种在三维虚拟营区中全面展现设备信息的方法。该方法将各设备管理系统数据与三维数据融合共用,通过图元接口来实现设备动态信息展示。在基于Stamp三维信息平台和3ds Max构建的虚拟营区中进行验证,实现了营区供水、供电、环境监测、安防等设备信息的综合展现。     

一类非线性军备竞赛博弈的动力学研究

针对多国军备竞赛问题,基于混沌动力学理论,并考虑到非线性因素对军备竞赛的影响,改进了理查森军备竞赛模型,建立了三国非线性军备竞赛的动力学模型,通过Matlab数值仿真表明,各博弈方的预期函数影响军备竞赛的稳定性,通过调整国家的不同预期函数变量,能够使军备竞赛从混沌逐步趋于稳定,这一结果将为国际军控研究提供一定的参考。     

MIMO多径衰落信道下的多载波混沌键控混沌通信

为提高差分混沌键控的传输效率及其在衰落信道下的传输性能,提出了多载波混沌键控及类差分混沌键控检测方法,发射端每隔M个OFDM符号间隔插入由混沌参考信号构成的"导频",在此间隔内其他M-1个OFDM符号即以此混沌参考信号生成的混沌键控信号,接收端提取"导频"并将之与其他OFDM符号进行相关积分,恢复出M-1比特信息。进一步给出了MIMO多径衰落信道下的多载波混沌键控分集发射与接收方法,发射端采用不同混沌信号以获得一定的发射分集增益,接收端不需要任何信道先验信息,对各天线的相关积分输出进行等增益合并,可获得空间分集增益和频域分集增益。性能分析和计算机仿真表明,在"导频"插入间隔大于2的情况下,多载波混沌键控的功率效率大于差分混沌键控,且传输性能优于差分混沌键控。