基于Compact RIO的多路信号采集及处理平台设计

论文提出了一种基于Compact RIO嵌入式系统的数据采集系统.该系统能够实施多通道采样、存储及分析各种不同类型的模拟信号,通过结合Compact RIO高速数据处理能力和LabVIEW图形化开发环境,实现了实时的高速采集、显示、处理和存储.论文对Compact RIO的各个模块进行了详细的介绍,并列举了一个实验室对系统测试的例子,验证了整个系统的可行性和实用性.     

船用低速柴油机电控燃油系统试验台监测系统开发

文章为开发具有自主知识产权的船用低速柴油机电控燃油系统,研制了一套电控燃油系统试验开发平台;为验证所设计试验台的准确性,采用Compact RIO硬件与Lab VIEW软件平台编写了一套监测系统。试验结果表明:监测系统能准确的采集信号,在程序FPGA底层使用了两种可实时切换的采集机制,满足试验平台在不同工况下的需求,同时还提供了一种处理大量数据回放的方法。最后通过试验台验证,其结果符合设计目标要求,为优化低速机电控燃油系统提供了研究平台。     

基于LabVIEW的多功能数据采集与信号处理系统

针对传统仪器功能单一以及传统代码编程语言的不足,以LabVIEW为开发工具,采用计算机多线程技术、虚拟仪器技术及信号处理技术等,开发了基于W indows 2000及W indows XP的多功能数据采集与信号处理虚拟仪器系统。该系统具有以下功能:信号采集控制模块,可实现单通道、多通道数据的采集、存储与采样信号复现等功能;信号分析处理模块,可实现在线、离线信号分析处理功能,包括信号的时域、频域、幅值域、时频域的分析与处理、结果的显示等;数据库管理模块,可实现对采样和分析处理后数据的管理,包括数据查询、传输、存储等工作;另外,该系统还具有友好的人机界面,且方便对之进行维护和实现功能的扩充。     

某水声测距定位系统信号控制处理方法探析

介绍了对GPS时钟信号进行高低频调制的原理以及减少测时误差的方法和电路设计,对信号接收与检测电路各模块功能实现和设计进行了简要分析。结果表明,经过处理的时钟信号与声信号通过换能器进行相互转换能够在水介质中传输不失真,通过接收电路各模块的处理能够得到强度较高且规整的信号,满足检测使用要求。     

嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统设计

传统水下航行器水下信号分布不规则,容易造成传统信号跟踪系统对航行器信号接收的强度较差。为此设计了嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统。通过建立航行器信号处理模块,对无线接收的水下信号,进行数字高频化处理和高强度串口输出;通过对载波信号频域值域的精密计算,实现载波伪随机码和载波的粗同步。利用Costas锁相环和锁频环建立载波相位频率跟踪模块,接收经过算法处理的高精度定位信号,实现信号捕获并进入跟踪状态。实验证明,设计的信号跟踪系统接收到的航行器跟踪定位信号强度比传统跟踪系统信号强度更高。     

受干扰的Link-16链路层仿真分析

从Link-16信号的实际传输和处理过程的角度出发,介绍了该信号的特征、参数和处理模型,通过Simulink软件对受到干扰的Link-16链路层进行了仿真,该链路层的仿真模型包括信源模块、干扰模块、信道模块、信宿模块和质量评估模块.仿真结果表明,随着十扰功率和干扰距离的渐变,误码率会发生跃变,发生跃变时的干扰功率为最低有效干扰功率,也就是最佳有效干扰功率,功率过小不能形成有效干扰,而功率过大只会造成浪费.     

基于ARM的双轴电磁计程仪技术研究

为提升电磁计程仪综合测速性能,设计了一种基于ARM控制器的利用电磁感应定律获得船舶两维航行速度的测速系统。以ARM控制器及其外围电路为控制和速度解算核心,配以专用自检模块、信号放大模块、低通滤波模块、调相模块、相敏解调模块、数据采集模块、ARM数据处理及控制模块、显控模块、激磁模块以及电源模块。通过软件,利用曲线逼近法进行误差校正,系统稳定且操作方便。     

基于BDS的船舶通信信号传输系统

目前提出的船舶通信信号传输系统传输稳定性差,导致传输耗时过长、效率差。基于BDS的船舶通信信号设计一种新的船舶通信信号传输系统,系统硬件由监控终端、数据基站、通信服务器、主控模板、数字信号处理模块和卫星通信模块组成,通过包括UHF卫通、IN-MARSAT-C海事卫星以及S卫通3个设备实现数据传输。由信号采集、文本输出、确定安全传输码、检测目标实现软件流程。结果表明,基于BDS的船舶通信信号传输系统能够有效提高传输稳定性,缩短传输耗时。     

船舶航行信号数据多通道并行采集系统设计

以往大部分数据采集系统利用CPLD采集船舶航行信号的方法存在效率不高问题。针对上述问题,设计一个高效率的船舶航行信号数据多通道并行采集系统。FPGA相关电路和DSP芯片构成系统硬件框架,设计FPGA处理模块、DSP控制模块以及接口模块,实现数据采集工作。并进行对比实验,实验结果表明:该系统在运行效率方面要优于传统采集系统,效率明显提高20%。     

免处理的船舶压载水系统液位自动调节装置

设计一种免处理船舶压载水系统液位自动调节试验装置,提出基于以太网和CAN总线的压载舱液位控制方案,对装置中的信号采集模块、通信模块和控制模块进行软硬件开发,并进行压载舱液位自动调节模拟试验。试验表明:该装置能够保证压载舱液位的恒定调节,可实现数据实时显示和对压载舱液位进行自动控制,为此类免处理的船舶压载水系统设计提供参考。     

基于DDS的分布式船舶通信嵌入式系统设计

设计分布式船舶通信嵌入式系统,提高船舶通信的稳定性和信号处理的实时性,提出一种基于直接数字式频率合成器(DDS)的分布式船舶通信嵌入式系统设计方法,构建通信系统的总体模型,系统设计指标需要满足信号采样率200 k Hz和8通道船舶通信信号的同步、异步输入输出功能。系统采用DDS作为核心控制芯片,采用模块化设计方案,主要包括模拟信号预处理模块、自动增益控制模块、复位电路、滤波电路和上位机通信模块。采用DDS实现船舶通信信号的频率合成,实现信号波束形成处理,提高通信的包络指向性。系统测试结果表明,该通信系统能满足船舶正常通信和信号处理的各种功能,信号处理能力较强,通信的保真度较高。     

一种基于DSP的声信标弱信号提取方法

介绍一种基于DSP处理模块实现声信标弱信号提取的方法。针对声信标的性能参数及其具体应用环境,采用一种在加性白噪声环境下能够使信号的输出信噪比达到最大的匹配滤波方法,并将其在DSP处理模块上实现,最终将检测结果以音频和视频的形式输出。经过实际应用测试,该方法易于实现,实时性好,在复杂的海洋背景噪声下可以较好提高声信标的作用距离。     

嵌入式技术船舶实时监控系统

船舶实时监控系统可以对船舶航行路径、航行状态以及周围海洋信息的实时监测分析,提高船舶安全航行能力,为此提出嵌入式技术的船舶实时监控系统设计方法。首先构建船舶实时监控系统的总体结构模型,监控系统由信号采集模块、信号处理模块、核心控制模块和输出模块组成,然后采用低功耗的嵌入式用ARM Cortex-M0为处理内核,监控系统通过RS232进行Linux终端控制,实现船舶监控系统的自动增益控制和远程控制,各种控制信号由CPLD产生,在输出终端输出8路D/A转换信号,实现船舶实时监控信息输出,最后系统测试结果表明,该系统进可以实现舶实时监控,具有较好的信号采集和数据分析能力,监控系统输出稳定性较好,且能实现监控异常报警。     

CAN总线智能信号采集模块的设计与实现

介绍了一种基于CAN总线通讯的智能信号采集模块的设计与实现。讨论了系统硬件设计中信号调理模块、通信模块和中心控制模块采用的关键技术。其中双CAN总线结构的冗余设计进一步提高了模块工作的可靠性。最后,介绍了软件设计中CAN通讯及任务调度模块的实现方法。     

船舶姿态测量信号采集系统

针对传统的船舶姿态测量信号采集系统存在的采集精度低、信号响应时间长等缺点,提出船舶姿态测量信号采集系统设计。首先,通过信号感应模块、信号转换模块和信号汇总模块,对信号采集系统的总体框架进行设计;然后,根据总体框架,通过加速度传感器、倾斜角传感器、变压器、电压/电流转换器和RDC芯片等完成系统的硬件设计,通过对倾斜角的正弦信号和余弦信号转换,对加速度进行电压/电流信号转换,实现船舶姿态测量信号采集系统的软件设计,至此完成船舶姿态测量信号采集系统设计。实验结果表明,与传统的船舶姿态测量信号采集系统相比,提出的船舶姿态测量信号采集系统的采集精度更高,其采集误差可减少2.4°,对信号的响应时间可减少350 ms左右。     

基于LabVIEW的管道泄漏检测信号处理方法

选用小波阈值去噪方法,利用LabVIEW中的函数模块实现信号的滤波和数据处理。利用小波变换的多尺度功能提取信号的突变或瞬态特征,准确地求取奇异点的位置,获得压力信号传播到首尾端的时间差。有效提高了压力波传播时间差的测量精度,从而提高管道泄漏点的定位精度。     

双向变频电源在船舶供电系统优化中的应用

采用双向变频电源作为船舶供电系统的电源控制模块,进行船舶供电系统优化设计,提出基于总线主控技术的船舶供电系统优化设计方案,系统的硬件模块主要包括AD模块、功率调制模块、集成控制模块、接口电路模块以及人机交互模块等,采用双向变频电源作为船舶供电系统启动电压输入的供电模块结合总线主控技术进行供电系统的微机总线控制,系统接口设计部分采用高速数字信号处理芯片进行控制程序加载和信号传输控制,设计功放控制模块使得船舶供电系统在高时钟频率下具有较高的输出功率增益。最后在嵌入式总线下进行系统的集成开发和测试,结果表明,设计的船舶供电系统输出稳定性较好,功率增益较大,对船舶供电的稳定控制能力较强。     

国外 UUV拖曳声呐试验情况分析

本文描述了 SLITA和微型 SLITA接收声信号试验和噪声分析过程及结果,并绘制接收声信号模块图。同时,描述了 TOSSA收发声信号试验及分析过程和结果,并绘制发射声信号模块图和建立声信号单程传输基本模型。     

基于多核PC软件雷达信号处理实时性仿真

针对软件化雷达视频信号的实时性问题进行了研究,给出了常规警戒雷达信号处理的仿真模型,对每个处理模块的运算复杂度进行了详细的分析,采用IPP和常规计算方法对每个处理模块的运算时间进行仿真研究,并给出了结论:在四核2.34G CPU的工控机上,采用IPP算法比采用常规算法计算速度要高1～2个数量级,在1500μs内,回波采样点数在32 768个以内,脉压、MTI、求模和恒虚警等处理模块都可以满足实时性要求,16通道动目标检测(MTD)在2 000 μs内,回波采样点数在8 192个以内,可以满足实时性要求.     

基于虚拟仪器的船用柴油机监测系统

为开发基于虚拟仪器的船舶柴油机状态监测系统,利用传感器和数据采集模块获取柴油机敏感信号,借助LabVIEW软件平台,综合利用热力参数分析法和振动分析法,对采集的信号进行分析、处理,并将数据传输到现场触摸屏电脑和集控台工业控制计算机,得到柴油机监测系统的人机界面,可实时掌握柴油机运行状况,同时也可为柴油机故障诊断提供大量技术参数。