图像数据异地采集同步电路设计

在兵器靶场测试中,为了获得不同位置弹丸炸点同一时刻的图像,需要将多台异地测量站放置的摄像机同步采集图像数据,提出了图像数据异地同步采集方案,采用GPS技术设计了一种高精度时统系统。该系统采用GPS授时,由时统控制电路和计数器电路实现本地时钟功能,记录每个测量站摄像机起拍时间,从而实现图像数据采集的异地同步,同步精度可以达到微秒级。     

基于GPS和短波的高精度时钟系统研究与设计

介绍了全球定位系统GPS、短波授时技术;在对高稳恒温晶振及其频率特性进行分析的基础上,设计了一种基于GPS卫星、短波无线电授时的高精度时钟系统;系统通过利用GPS接收处理模块、短波授时接收模块得到的秒脉冲信号、时间信息,经过信号检测,时延修正处理、性能优选,脉冲数量统计、脉冲滤波与卡尔曼算法处理、PWM脉冲调压控制,实现对高稳恒温晶振频率的校准,获得一个短期及长期频率准确度都比较优良的时间频率标准,同时利用校频后恒温晶振分频出的1 pps信号对RTC时间芯片进行校准,对外输出高精度时间信息;对恒温晶振校频系统的基本工作原理及关键技术进行了详细说明,试验结果表明,在时间不长于1 h内,频率准确度优于0.9*10-9;该系统实用方便,达到了将恒温晶振校准到较高指标的目的。     

基于GPS授时的多通道数据同步采集系统

针对异地多通道同步数据采集需要,设计并实现了一种基于GPS授时的多路数据采集系统。利用EP4CE10F17C8 UBLOX-6T ADS8568 CYPRESS68013A的组合实现8路数据的同步采样及上传。系统内建两个高精度时钟,通过GPS秒脉冲校准,从而获得每个采样点的准确时间。以FPGA为核心,完成AD转换控制、数据组织和缓存、USB数据传输控制。基于VS2010应用程序完成数据的接收和处理。测试结果表明,该系统各模块设计合理,运行稳定,实时性高,具有较好推广价值。     

基于柔性测试技术的高精度水下声学采集与发射系统设计

水下声学采集与发射在水声测试系统中起着举足轻重的作用,以往的测试设备往往只针对水下水声信号的原始数据采集,而在岸基与水下系统的授时、定时以及同步性上缺乏可靠的技术手段予以保证,同时也存在测试功能针对性强、扩展性差等缺点;文章提出了基于柔性测试的高精度水下声学采集与发射技术,阐述了其基本的测试原理、关键技术实现以及软硬件实现方法,完成了岸基与水下测试系统授时误差小于200 ns,定时同步误差小于100 ns,最大6通道,每通道采样不小于200 KS/s的水听器采集且同步2通道换能器任意波形输出的硬件功能,软件上实现了任务列表自动解析、基于岸基时间服务器的自动数据采集与发射功能,具有精度高、功能全面、智能化程序高等特点。     

基于PTP的多节点微震数据同步采集技术研究

为了同步微震监测系统中各分布式采集节点时钟和提高其精度,提出一种基于PTP(precision time protocol)时钟协议的微震数据同步采集设计方案。该方案将计算机时钟作为系统主时钟,以STM32为处理器,IP178CH为网卡驱动设计时钟分配器,并在其中植入PTP时钟协议,然后通过时钟分配器向网络中各采集节点周期性发送同步信号,最后通过时间偏差和网络延迟时间对每个节点的RTC时钟进行校准,使其与主时钟保持一致,从而实现了节点数据同步采集,其时钟同步精度达到了μs级。     

基于GMS90C32单片机的GPS授时显示系统设计与实现

提出了基于GMS90C32 单片机的GPS 显示系统的设计方法。从硬件实现和软件实现这两个方面给出了基于GMS90C32单片机的GPS授时显示系统设计,在系统的硬件设计部分,首先给出了各个功能模块和相关的技术参数,其次针对各个功能模块详细介绍了其功能的实现和电路的连接;在系统软件设计部分,首先给出了系统软件设计主程序, 然后重点分析了GPS模块信息及串口程序以及12864液晶屏驱动程序。最后系统测试表明,系统不仅能够显示GPS模块的授时信息,而且可以向外界发送授时信息。使用无线模块并制定相应通信协议,使得其他设备可以通过无线模块接收本系统中获取的GPS授时信息。这样无需在设备中集成体积庞大的GPS模块,从而减少设备体积和生产成本。     

基于北斗的高精度时空服务设备的研制

为提供基于北斗的高精度授时/定位服务,设计了一种小型化、多通路的时空服务设备。该设备采用高性能多核DSP和FPGA作为主处理器,实时采集和处理北斗卫星数据,从而为终端提供精准的北斗时间/位置,以及北斗短报文通信功能。同时,利用设备内部高性能恒温晶振产生与北斗时间高度同步的时间基准,为卫星失锁时提供可靠的守时数据。此外,为满足不同设备使用需求,主处理器进行了多种类型接口的扩展。经多台设备试验证明,该设备提供的授时、守时以及位置等各项信息精度指标均满足设计要求。     

无线传感器网络的分布扩散时钟自同步协议研究

针对大规模无线传感器网络同步协议的精度较低、可扩展性差的问题,提出一种分布式扩散时钟自同步协议(DDCSS);DDCSS是一个局部、并行执行的协议,基于分布式扩散的思想,以节点能量、分布和平均传输时延为依据,每轮动态地选取执行局部扩散的一组主节点和扩散节点,把主节点域内的节点平均时钟扩散有限的跳数,周围节点以接收的所有主节点域平均时钟取平均更新本地时钟,采用互扩散的方法使节点时钟近似同步到网络节点的平均时钟上,从而实现全网的时间同步;与RBS、TPSN协议相比较,该协议收敛速度较快,另外消除了误差累积,同步误差较低,扩展性较好。     

基于单片机的GPS授时显示系统设计与实现

提出了基于GMS90C32 单片机的GPS 显示系统的设计方法;文章从硬件实现和软件实现这两个方面给出了基于GMS90C32单片机的GPS授时显示系统设计,在系统的硬件设计部分,首先给出了各个功能模块和相关的技术参数,其次针对各个功能模块详细介绍了其功能的实现和电路的连接;在系统软件设计部分,首先给出了系统软件设计主程序,然后重点分析了GPS模块信息及串口程序以及12864液晶屏驱动程序;最后系统测试表明,所设计的系统不仅能够显示GPS模块的授时信息,而且可以向外界发送授时信息;使用无线模块并制定相应通信协议,使得其他设备可以通过无线模块接收本系统中获取的GPS授时信息;这样无需在设备中集成体积庞大的GPS模块,从而减少设备体积和生产成本。     

分布式无线声传感网加权预测误差语声去混响方法

室内混响会严重降低语声质量,因此在室内语声通信中对混响的抑制显得尤为重要.针对无线声传感网,该文提出一种基于加权预测误差的分布式自适应去混响算法.通过调整传统递归最小二乘算法,所提出的分布式加权预测误差算法仅需利用一路相同的参考信号和其他节点的本地输出而非全部信号,便可实现最优输出,从而大幅度降低节点间传输的通道数与各...     

基于PLC的三维调整机同步控制系统设计与实现

针对三维调整机难以实现多台同步工作，设计了基于PLC的同步控制方案。在同步控制系统方案中，采用西门子PLC通过工业无线以太网进行同步控制，由各维度油缸的位移传感器来保证同步控制的精确性。经实验，证实了此系统的精度满足设计要求，实现了同步控制的效果。     

多摄像机同步采集系统的设计与实现

为了实现多摄像机之间同步曝光积分。对摄像机同步的原理和方法进行了研究。结合动态目标多目摄像测量方法设计并实现了同步采集系统,提出了通过编程控制将一种通用的数字输出模块USB-4711A作为同步触发信号发生器,该设备具有USB接口,支持即插即用。利用Visual C＋＋平台开发了控制程序,能够根据图像采集频率和摄像机触发电平调节同步触发信号的周期和波形。经过验证．所设计的同步采集系统同步精度较高,同步误差小于10μs,并且具有设备简单、使用方便、成本低等优点,提供了一种通用的多摄像机同步解决方案。     

基于外触发和软件控制的多摄像机同步采集处理系统

从硬件和软件两方面对摄像机同步的原理和方法进行了研究,设计并实现了基于外触发和软件控制的多摄像机同步采集和处理系统.提出了通过编程控制将一种通用的数字输出模块作为同步触发信号发生器,并利用Visual C++平台开发了控制程序,能够通过触发信号的周期和波形来调整图像采集频率和摄像机触发电平.设计了软件同步策略,保证多台摄像机之间的图像同步曝光之后能够同步处理.经过验证,所设计的同步采集系统同步精度较高,同步误差小于10 μs,具有设备简单、使用方便、成本低等优点,并且能够消除丢帧、错帧等现象,提供了一种通用的多摄像机同步解决方案.     

基于GPS的XP系统下海量图像多机同步采集方法研究

根据惯性导航系统的测试需求,利用RAID等先进技术,构建了一套图像采集存储系统,解决了多摄像机同步工作、大分辨率图像的高速采集和海量数据实时存储的问题。为了解决多设备之间的数据对齐问题,利用GPS秒脉冲和绝对时标以GPS系统实时时钟为基础,并对Windows系统进行高精度定时产生摄像机的外触发信号,实现了不同设备之间的实时数据采集、对齐。试验表明:该测试系统的配置灵活,同步精度高,具有较好的推广使用价值。     

Robust H_∞ observer-based control for synchronization of a class of complex dynamical networks

This paper is concerned with the robust H∞ synchronization problem for a class of complex dynamical networks by applying the observer-based control. The proposed feedback control scheme is developed to ensure the asymptotic stability of the augmented system, to reconstruct the non-measurable state variables of each node and to improve the H∞ performance related to the synchronization error and observation error despite the external disturbance. Based on the Lyapunov stability theory, a synchronization criterion is obtained under which the controlled network can be robustly stabilized onto a desired state with a guaranteed H∞ performance. The controller and the observer gains can be given by the feasible solutions of a set of linear matrix inequalities (LMIs). The effectiveness of the proposed control scheme is demonstrated by a numerical example through simulation.     

Adaptive synchronization of weighted complex dynamical networks through pinning

This paper considers the problem of controlling weighted complex dynamical networks by applying adaptive control to a fraction of network nodes. We investigate the local and global synchronization of the controlled dynamical network through the construction of a master stability function and a Lyapunov function. Analytical results show that a certain number of nodes can be controlled by using adaptive pinning to ensure the synchronization of the entire network. We present numerical simulations to verify the effectiveness of the proposed scheme. In comparison with feedback pinning, the proposed pinning control scheme is robust when tested by noise, different weighting and coupling structures, and time delays.     

基于联合分步APIT定位算法的改进

本文研究了无线传感网络( Wireless Sensor Network,WSNs)的节点定位问题,并针对APIT由于锚节点在低密度环境下的节点误判和节点失效等问题给出了改进,在APICT定位算法的基础提出了联合分步定位算法UNION-APICT(Union Approximate Point-In-Circumcircle Test),该算法是结合连通性的测距技术,RSSI测距技术以及质心定位和APICT等技术,来联合解决对未知节点定位问题。通过仿真实验结果表明,改进后的UNION-APICT在APICT算法的基础之上平均定位误差减少了10%-25%,定位性能有了明显的提升;随着通信半径R和最大探测距离rmax的增加,定位误差也在逐渐减小,该算法较APIT和APICT定位算法在锚节点密度、节点覆盖率和定位精度上都有所提高。     

Synchronization in the network of chaotic microwave oscillators

Time scale synchronization in networks of chaotic microwave oscillators with the different topologies of the links between nodes has been studied. As a node element of the network the one-dimensional distributed model of the low-voltage vircator has been used. To characterize the degree of synchronization in the whole network the synchronization index has been introduced. The transition to the synchronous regime is shown to take place via cluster time scale synchronization. Meanwhile, the spectral structure of the output signals is complicated sufficiently which allows using such devices in a number of practical applications.     

Mobile sink-based data collection in event-driven wireless sensor networks using a modified ant colony optimization

The hotspot problem is one of the primary challenges in the wireless sensor networks (WSNs) because it isolates the sink node from the remaining part of the WSN. A mobile sink (MS)-based data acquisition strategy mitigates the hotspot problem, but the traditional MS-based data gathering approaches do not resolve the issue. However, the conventional techniques follow a fixed order of visits and static traversal of the MS. In this context, this paper uses a modified version of the ant colony optimization strategy for the data collected through a MS to mitigate the hotspot problem in the WSNs while improving the energy efficiency, network lifetime, throughput by reducing the packet loss and delay. In our work, we initially construct a forwarded load spanning tree to estimate the freight of each node in the WSN. Further, we choose RPs and their path simultaneously using the modified ACO algorithm by considering the forward loads, remaining energy, distance, etc. The proposed work also adopts the virtual RP selection strategy void unnecessary data exchanges between the nodes and RPs. Hence, it reduces the burden on relay nodes and optimize the energy usage among the nodes. We compare our approach with the recent ACO-based algorithms, and our approach outperforms them.