FPGA的舰船导航雷达回波信号采集

为了满足舰船导航雷达回波信号的信噪比,提升雷达回波信号采集的深度与广度,提出FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计。采用FPGA采集控制硬件,设计FPGA计算控制的雷达回波信号采集平台。通过在平台系统内引入FPGA雷达回波信号采集逻辑,完成对信号采集深度与广度的量化计算。最后,通过仿真测试的方式设计一组实验,对提出的FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计进行可行性验证,证明设计的雷达回波信号采集灵敏度高、范围广、距离远、精度高的优点。     

过零点采样法在超声测距中的应用

针对超声测距中传统处理的相关法计算量大,实时处理困难的问题,选用混沌脉位调制的随机二元波形作为超声发射信号.对回波进行过零点采样以替代传统的等时间间隔采样,用隐平均法处理采样信号,以确定延时时间,进而测距.该算法只需要移位和加法运算,不需要相关的乘法运算.通过仿真计算结果表明,在保证精度的同时,能有效减少计算量.选用的混沌脉位调制的随机二元信号产生简便,并且能降低发射功率和提高隐蔽性.     

船舶导航雷达回波信号仿真

雷达信号在船舶各类电子系统中的应用非常广泛,如雷达导航系统、目标探测系统等,这些船舶电子系统装有雷达系统,如何保障回波信号接收及处理精度及准确性直接关系到各类电子设备的性能。建立雷达回波信号的仿真模型是设计船舶雷达系统的关键步骤,对实际雷达信号处理设计有很好的指导意义。本文分析船舶雷达回波信号及其混入的噪声、杂波的特征,给出回波信号模拟仿真模型,分析信号的时间空间相关性,最后进行仿真。     

一种时间校准方法及在航运信息处理中应用

传统的AIS与雷达目标信息融合中时间校准算法的计算存在复杂度高,融合精度低的缺点,且AIS和雷达的采样信息容易发生错漏的现象。针对上述问题,提出了一种基于最小二乘准则的时间校准算法。该方法的基本思想是采用样条函数对各传感器的采样数据进行拟合,并基于最小二乘准则在样条函数类中找出一函数使其满足拟合误差平方和最小的要求。与传统的方法相比,计算机仿真结果验证了新方法在计算复杂度上和融合精度上的有效性。     

基于GPU加速的雷达信号处理并行技术

软件雷达实现的瓶颈问题之一是信号的实时处理。为提高软件雷达信号处理的实时性,利用图形处理器(GPU)的并行运算能力进行雷达信号处理的硬件加速。设计雷达信号处理在CPU-GPU系统中的执行策略。针对GPU并行计算特点对雷达信号处理算法进行优化。实验结果表明,通过与同期中央处理器(CPU)运算平台比较,GPU运算可实现20倍以上的加速比,并且可以实时完成雷达信号处理的整个流程,体现出良好的工程价值与应用前景。     

一种基于小波变化的自适应阈值算法研究

雷达信号处理在整个雷达系统中一直都起着举足轻重的作用,同时也是雷达技术发展中最为活跃的部分。文章主要探讨小波变换在雷达视频压缩中的应用。针对雷达回波信号这些特点,提出了一种基于小波的自适应阈值方法进行雷达回波信号去噪处理,在保留雷达回波的前提下,降低了雷达数字视频的信息量,为雷达数字视频数据的编码打下了良好的基础。而在雷达图像处理中,嵌入式零树小波算法对雷达图像进行压缩取得了不错的效果。利用所提出的信号去噪方法对雷达视频数据进行预处理后在实时性传输方面具有很高的应用价值和前景。     

基于小波的SPIHT雷达图像压缩算法

雷达在现代航海导航中占据着很重要的地位,在综合船桥系统和船舶交通管理系统里,雷达图像需要通过网络传送给其他导航系统如ECDIS或远程图像监视系统。由于雷达图像数据量非常大,为了保证图像的实时性,通过网络传输雷达图像时,先要对雷达图像进行压缩。雷达天线的扫描速度大约为20 RPM,所以一幅雷达图像的数据压缩、数据传输和数据重建必须在3 s内完成,这对雷达图像的压缩和重建提出了很高的要求。论文采用基于小波变换的SPIHT算法对雷达图像进行压缩.在追求高压缩比率情况下,保证了较低的均方误差和较高的信噪比,最后用C 实现了算法并给出了实验对比数据。     

一种嵌入式航海数据采集系统方案设计

本文首先研究了基于无线传感器组网的数据采集系统以及其中的技术逻辑,分析了航海雷达数据的特性。针对雷达数据的高频采样率,本文设计一种新的多通道组网方式来处理航海雷达回波的数据采集方案,并给出雷达数据的采集汇聚算法,该算法对舰队组网中的节点进行规划,通过相邻节点组成簇,来提高数据采集的实时性。最后基于此系统所采用的多通道组网方式以及汇聚算法设计了基于DSP的嵌入式仿真系统,验证了该多通道组网方式以及汇聚算法的有效性。     

MPRF脉冲多普勒雷达DBS模块仿真

文章阐述了DBS（多普勒波束锐化）的基本原理及其在MPRF（中脉冲重频）多普勒雷达中的作用,说明了DBS处理的一般流程,给出了DBS处理仿真模块的实现方法,并采用MATLAB画图的方法测试了DBS仿真模块的有效性并给出了测试结果。     

基于统计量的声呐图像目标检测算法

水下声呐图像目标检测问题是一项重要而困难的工作,采用滑动窗计算图像中各像素点处邻域像素灰度的统计量,利用最大熵图像分割算法确定检测阈值,并利用均值、标准差、偏态和峰度等统计量对算法进行了仿真验证,对声呐图像中的目标回波区和阴影区域均可实现较好的检测效果。结果表明,该方法具有原理简单、运算效率高、实时性好等特点,具有较强的工程应用价值。     

基于PVM的数据融合并行任务调度

根据多信息源、多平台数据融合算法特点，将数据融合与并行处理技术相结合，设计了基于PVM集群的多任务并行调度，提出了两层调度和主动报告的并行任务调度策略，并给出了数据融合并行任务调度映射和软件实现流程，在集群计算机系统上实现了数据融合的实时大容量并行处理。在系统仿真测试中获得了较高的加速比和系统效率，有较好的实用价值和应用前景。     

超波束技术在岸基光纤阵中的应用

本文针对常规波束形成在岸基光纤阵信号处理应用中的宽主瓣、高旁瓣的问题,采用基于超波束技术对常规波束输出进行加权,不但能保证波束的高分辨力,而且可保留波束输出的相位信息。该方法较常规波束输出能够提升“V”型岸基被动阵左右分辨的能力。结合仿真和实际数据处理进行了检验,并指出该方法在岸基被动阵列实际工程应用中需要注意的问题,如阵形误差等。     

基于立体视觉的汽车安全车距预警系统研究

文章在对摄像机标定算法及立体视觉算法进行研究分析后,自行设计开发出基于德州仪器公司的TMS320DM642芯片的实时处理硬件系统,在此平台上实现了一种高速公路上的前方车辆检测识别和安全车距测量方案。该系统具有双通道图像采集、实时视频图像处理及视频输出功能,可以实现单帧图像的处理和显示。     

MINS/GPS组合导航系统的选星算法

几种传统的GPS星座的选择算法计算量较大，计算的时间较长。通过比较两种相对简单的选星算法，提出一种适用于MINS／GPS组合导航的选星算法。     

快速交互图像拾取系统的设计与开发

图像拾取是交互式图形系统的重要功能之一。拾取算法选择的好坏,直接关系到拾取的速度以及拾取的精度,进而影响到图像处理的效果以及基于图像拾取区域的后续各种其他处理。该文在对传统图像拾取算法的基本原理进行分析的基础之上,提出了一种新的图形拾取算法。采用Visual C＋＋6.0作为系统开发平台。设计表明,算法在拾取速度、拾取准确性两个方面得到综合平衡。     

A study on TLP hull sizing by utilizing optimization algorithm

This paper reports a study on hull sizing for tension leg platforms (TLPs) using an optimization model. At the conceptual or basic design stage of an offshore platform project, hull sizing is one of the most important tasks, having a great impact on later stages of the project. Hull sizing is usually done by an engineering team combining several disciplines and taking account of factors including hydrodynamics, global performance, stability, and structure. This makes it difficult and time-consuming to optimize the hull dimensions. In this study, hull sizing was modeled as an optimization problem in which a range of design criteria had to be satisfied and an objective function minimized. Sizing was then performed using optimization algorithms. For each module, the result calculated by our method was compared with that produced by commercial software (DNV Sesam). Our system was tested for conventional TLP design in three specific metocean environments. Finally, our optimized hull shape was compared with an existing TLP, and the difference in hull shape demanded by each environment was analyzed.     

三维频域格林函数的高效率计算方法研究

传统的频域格林函数计算方法主要采用级数或渐进展开式对其进行数值逼近,但这种方法需要非常细致的分区,计算过程复杂,循环次数也较多,极大地影响计算效率.将高斯积分引入到频域格林函数及其导数的数值计算,并将其计算结果与已有参考文献进行对比,证明该方法在满足足够精度的基础上,使计算过程大大简化,减少了分区,提高了计算效率.     

基于粒子群算法的水翼剖面优化设计

水翼是船舶设计和各种水中运动装置设计的重要组成部分,在船舶海洋工程领域的应用十分广泛.采用粒子群优化算法(PSO)对三维水翼翼型进行了以提高升阻比为目标的优化设计.翼型由解析函数线性叠加法表示,目标函数和粒子的适应度由基于面元法的流场数值解来提供.整个优化计算过程较传统的优化方法原理简单,计算量小,优化后的水翼型能较原翼型的水动力性能有明显改善.优化结果验证了粒子群优化算法结合面元法在水翼剖面优化设计中的可行性,对今后水翼剖面优化设计有一定借鉴意义。     

基于AD/RTS仿真计算机的多任务调度方法研究

近些年由于并行处理机和并行算法的大量应用，建立在并行机与并行算法上的各种调度方法逐渐成为研究的热点问题。主要研究基于实时多处理机系统中对任务如何合理分配以达到提高各处理器的利用率目的的方法。首先介绍了并行机与并行算法，以及各种实时调度算法，然后通过对静态和动态调度方法的研究，基于ADI计算机进行鱼雷控制系统仿真的实时调度方法实验，并分析了实验结果。     

统一计算设备架构技术的应用研究进展

统一计算设备架构（ComputeUnifiedDeviceArchitecture,CUDA）是NVIDIA公司近年来推出的针对图像处理单元（GraphicsProcessingUnit,GPU）的全新并行计算框架。借助其C语言兼容特性以及GPU的强大并行计算能力,CUDA技术在图像处理、科学计算等领域取得了良好的加速效果。文章在对CUDA技术的应用情况进行回顾和总结的基础上,重点介绍了不同应用中采用CUDA技术进行计算加速的原理,并探讨了CUDA技术今后的发展方向。