基于FPGA的AD采样设计

随着现代通信技术的发展,AD信号的实时采样和有效处理在数字化信号接收机的设计中起到重要作用[1]。提出了一种基于FPGA的AD采样设计,给出了同步采样时钟设计方案及FPGA对AD7656的相关配置方法,并对采样数据进行了正弦载波调制和低通滤波处理,最终在Matlab中显示处理后的数据,结果显示该设计方案简单有效,通用性较强。     

基于FPGA的UART16550的设计与实现

在FPGA与其他数字系统进行串行通信时,应用FPGA实现UART16550,对于串行数据的传输有很大改善。文章深入分析了串行通信原理和UART16550的基本结构,使用FPGA实现其功能,并进行了仿真验证。该设计稳定、可靠,可以灵活地嵌入到多种通信系统当中。     

多串口通信系统设计与实现

串口通信作为传统的通信方式仍然受到广泛应用，选用高性能的通信卡，采用OOP（面向对象）编程思想，利用多线程技术和数据同步控制技术，实现了八个串口同时进行长时问稳定可靠的双向数据通信。实验结果表明系统采集数据平均延时10ms，数据接收成功率达到78％。     

基于USB和FPGA的数据采集系统设计

文章从系统总体结构、硬件设计和软件设计三个方面阐述基于USB和FPGA的多通道同步数据采集与处理系统的设计方法。系统采用FPGA作为主控芯片,实现了A/D转换芯片的控制、数据在双SRAM中的乒乓缓冲控制以及和USB接口芯片CY7C68013A的通信控制。通过USB驱动程序,动态链接库和LabVIEW实现了上位机中数据的显示,处理与存储。该系统能够满足多通道同步数据采集的要求。     

用VB实现上位机与RFID控制器的串行通信

介绍上位机与欧姆龙V600系列RFID控制器串行通信连接方式、通信命令和通信数据帧格式.阐述了在VB环境下使用MSComm控件实现上位机与RFID控制器串行通信的方法,并给出了串口初始化、发送数据及串口事件处理程序代码.此方法为进一步开发RFID应用系统提供了有价值的参考.     

用Visual C++实现计算机串行通信的几种方法

首先介绍了串行通信的一般概念，然后说明了利用RS-232口进行串行通信的一般步骤，并介绍了三种用VC＋＋实现串行通信的具体方式：使用VC＋＋提供的MSConml控件实现串口通信、利用API函数实现串口通信和多线程下实现串行通信方法，最后比较三种方法的利与弊。     

船岸数据通信装置信号线电磁辐射分析

为保证船岸数据通信装置稳定性，减少电磁辐射，提出优化设计方法，将船岸通信装置中印制电路板(Printed Circuit Boards, PCB)串口、SD卡信号线进行建模，通过仿真得出信号线的S参数、串扰等数据，进行多种信号线的电磁耦合特性分析。研究结果表明：通过对PCB重新布局设计，将重新设计的PCB信号线进行仿真对比并进行数据测试，得出采用减少过孔直径、加宽信号线等方法，可降低PCB串口差分信号线串扰，提高SD卡信号线传输效率。该研究成果对于船岸数据通信装置信号完整性的设计提供一定参考。     

无线网络航道水下数据监测系统设计

针对基于5G的数据监测系统、基于传感器技术监测系统受到航道噪声影响,而导致监测精准度低的问题,提出无线网络的航道水下数据监测系统设计。使用水温传感器、水压传感器和PH值传感器获取水温、水压和PH值,使用OPA4650芯片设计低噪声放大器,通过串口数据监测器捕获串行通信数据。使用平均算子滤波器进行降噪处理,由此设计监测流程。通过实验结果可知,该系统最高监测精度为0.95,最低为0.92,具有精准监测效果。     

基于IPCore的FFT处理器的设计与实现

在数据通信和图像处理应用中，需要强大的数字信号处理能力。然而，当最快的数字信号处理器仍然无法满足速度要求时，传统的方法是采用多处理器并行处理，或是使用定制的ASIC产品。现在开发者有了更新的选择就是使用现场可编程门阵列来快速、经济地完成设计，大大缩短了产品的研发周期和成本。FFT作为一种数字信号处理的算法，被广泛的应用在了各种通信、测试、图像处理等领域。提出一种基于IP（IPCore）在FPGA上实现FFT／IFFT的方法。     

一种船用冷藏集装箱集群测控方法的系统设计

提出一种适用于集装箱船的冷藏集装箱集群测控方法。通过对冷藏集装箱单箱、冷藏集装箱集群和集装箱船舶的现状进行分析,研究设计一套基于硬件的船舶冷藏集装箱集群的测控系统,包括改良的蓝牙BLE5.0通信协议、系统通信数据字典、支持串口自供电的无线箱体模块、无线通信微基站和配置终端。开发完成产业化的成套产品,进行液化天然气(LNG)双燃料集装箱船的实船试验。在串口自供电设计方面,采用TxD双极性整流、电荷泵极性转换和双级电源供电,解决在取电电流仅为4 mA、使用时可供的脉冲电流高达18 mA的特种串口自供电电源的设计问题;在集装箱通信设计方面,实现不同品牌的冷藏集装箱的串口通信协议在会话层的嗅探解析;在冷藏箱集群的用电控制设计方面,为实现错峰供电,通过底层协议的控制,减少船舶电站容量,降低电站电流峰值。     

造船涂装作业油漆配送优化问题研究

涂装作业是现代造船模式的重要环节,油漆使用和管理是涂装作业的重要组成部分.当前船舶企业在涂装作业的油漆管理还出于初级阶段,油漆配送管理无序,易出现局部断货现象,对准时化造船生产造成影响.论文研究了船舶企业涂装作业特点和油漆配送过程,基于MILKRUN原理研究建立油漆配送的数学模型,根据问题的特点,利用符号编码法和边重组交叉算子,用遗传算法求解.实际生产运行结果数据表明该模型是有效的,可实现最低成本配送,为实现精益造船提供支撑条件.     

风电平台分段吊装计算新方法

以某国内大型风电平台上层建筑分段吊装为例，对新设计的一体式上层建筑分段进行吊装方案编制并借助有限元计算软件进行方案校核。在吊装计算中，主要从2个方面进行考虑：一是如何高质量地完成计算分析，保证计算符合实际情况，得到真实的结构响应；二是对吊装布置和加强方案进行分析，根据有限元分析结果为基地建造部门提出建议，保证吊装方案科学合理。给出一种新的有限元分析方法，并比较其与常规方法的加载方式。比较2种方法的计算结果，验证新方法可真实有效地模拟吊装的受力情况。分析结果可为造船企业今后提升海洋平台建造分段吊装工艺水平提供参考和借鉴。     

真空预压中地下水位变化的研究

分析真空预压中地下水位变化的研究现状,指出目前研究存在的问题。在土水势概念的基础上,以工程应用为目的,定义了地下水位。从真空预压加固地基的机理出发,分析了不同水流边界和不同渗透性的地基土在真空预压处理中地下水位变化的可能情况。通过分析指出,真空预压过程中,地下水位不可能下降,地下水位不变和上升是可能的;认为真空预压兼有降水预压的双重效果是不合理的。在此基础上进一步总结了真空预压法的加固机理。最后探讨了真空预压中地下水位的量测方法。     

基于谱分析的FPSB疲劳寿命评估和优化

FPSB是一种新型深远海大型浮式结构物,长期承受交变波浪载荷作用,易发生疲劳而使得结构失效。本文以一艘FPSB为研究对象,使用谱分析法对其疲劳寿命进行了评估。首先建立水动力模型计算波浪载荷响应算子RAO,建立整船结构模型计算船体结构响应,随后选取典型节点建立子模型以得到精确的热点应力传递函数,采用北大西洋海况和P-M海浪谱,基于S-N曲线和线性累积损伤准则对典型节点的疲劳寿命进行计算分析。根据疲劳评估结果,对易损节点进行基于疲劳性能的结构优化,以提高节点形式的合理性及结构安全可靠性。     

一种评估受冲击舰艇生命力的新方法

舰艇在冲击环境中的生命力是其技术性能的要素之一,正确分析舰艇生命力是舰艇生命力设计、管理、优化的前提.本文针对以往舰艇生命力评估中的一些不足之处提出了一种新的分析方法,该方法将舰艇生命力评估作为一个分类问题进行处理.它采用支持向量机技术,根据有限的学习样本建立了预测舰艇在冲击荷载作用下生命力的计算模型.对舰艇某子系统生命力的计算实例表明,该方法准确率较高,具有广泛的应用前景.     

基于罚函数的滑行艇阻力性能优化方法研究

滑行艇的阻力性能优化是设计滑行艇艇体的重要内容之一,如何减小艇体阻力是设计师优先考虑的目标。文章从传统的SIT阻力估算方法着手,分析滑行艇受到的力和力矩,并引入Savitsky对艇体阻力的修正,即考虑因喷溅而产生的摩擦阻力。由于滑行艇的重心纵向位置对阻力性能有很大影响,故通过构造罚函数法,把有约束问题化为无约束问题,利用MATLAB优化工具箱中的fm incon函数计算出最佳的重心纵向位置。最后,通过某滑行艇模型的水池拖曳试验验证了该优化方法的可行性,具有一定的工程参考价值。     

基于iSIGHT的UUV优化设计平台

水下航行体(UUV)外形设计的优劣对UUV的最终性能有着举足轻重的影响。传统的设计方法是通过反复的选型-计算-修改来实现的,这种方法不但效率低下,而且由于选型范围有限,常导致得不到最优解。为解决这一问题,本文研究了UUV的参数化设计方法,并通过自编程序实现了在SolidWorks中的参数化建模。利用iSIGHT优化设计平台强大的过程集成能力和各种寻求最优参数的技术,实现了iSIGHT集成并驱动SolidWorks,Gridgen,CFX等软件并寻求最优参数的设计流程。并针对某UUV,以最小阻力为目标,利用NLPQL优化算法进行了优化设计。结果表明,本设计平台达到了实现UUV参数化设计并优化的目的,提高了设计效率。     

面向智能船舶的容错卡尔曼融合估计方法

针对智能船舶多传感器系统因未知海洋环境干扰和设备间干扰等因素导致的一个或数个传感器产生随机间歇性故障从而导致融合估计结果出现偏差甚至失真的问题,设计1种基于四分位滤波的容错方法,并针对该方法导致的观测时滞问题设计1种预报方法,提前预报观测值,进而抵消容错方法导致的时滞问题。此外,针对多传感器之间的互协方差难以准确估计的问题,采用CI融合估计方法进行融合估计。为验证算法的有效性和融合估计的精度,对带有间歇性故障的两传感器系统进行仿真试验,并与按矩阵、按对角阵和按标量3种分布式融合估计方法得到的结果进行对比。4种方法的均方误差系数大小对比结果显示,对于带间歇性故障的多传感器系统,设计的融合滤波不仅具有鲁棒性,而且具有较高的融合精度。     

悬浮堤在护岸工程中的应用

针对悬浮堤在护岸工程中施工期和使用期承担的作用不同,对其加固方法进行研究。在施工期采用内侧爆破加宽的方法进行加固;使用期采用外侧砂被加排水板的方法进行加固。对施工期和使用期悬浮堤进行稳定验算,得出该加固方法是可行的。通过对悬浮堤稳定进行监测,满足设计要求,得出该种悬浮堤加固方法在护岸工程中应用成功。     

螺旋侧板的高度对VIV影响的CFD分析

深水立管在来流作用下容易产生流向和横向的周期性位移振动(VIV),这种流固耦合作用会加剧立管结构疲劳,最终导致其功能失效。之前的研究发现螺旋侧板可以有效的抑制VIV的影响,其中侧板高度和螺距等几何参数决定其抑制效率。文章主要基于CFD对不同高度螺旋侧板的立管的尾流场进行数值模拟。结果表明:在研究范围内,螺旋侧板随高度增大抑制VIV效果越好,在H=0.25D(D为立管直径)时作用最佳,但拖曳力系数明显增大,同时来流方向和螺旋侧板的夹角也会影响其抑制效率。