基于CAN总线的电气火灾远程监控系统

为了解决传统电气火灾监控系统在远距离数据通信时误码率高、总线上可连接的终端节点数量少、传输速率低等问题,设计了一种基于CAN总线及STM32F103单片机的电气火灾远程监控系统。给出了系统的整体框架及其组成,重点阐述了火灾终端监控设备的硬件及软件设计思路,制订了火灾监控设备与上位机的通信协议。系统实现了消防联动设备的工作状态、被监控设备的供电电压、电流,被保护用电设备的剩余电流值,以及用电设备工作的环境温度的实时监测,并通过CAN总线将监测状态实时传输到远端计算机。在实现火灾监控的基础功能上,增加了通过现场总线与现场其它监控设备通信的主机功能。测试结果表明,系统在远距离数据通信时传输速率提高、增加监控节点的情况下,系统间的数据通信误码率非常低。     

智能化高温超导储能系统变流器监控系统设计

针对超导储能系统的变流器,设计了具有人机交互功能的监控系统。该监控系统采用微控制器+数字信号处理的形式。微控制器用于实现监控系统液晶终端人机交互界面,数字信号处理器用于采集实时数据、处理数据和功率器件开关管控制。给出了变流器监控系统设计的原理、硬件电路设计、软件设计。监控系统运行结果表明设计的超导储能系统变流器监控系统可以很好的实现对变流器运行状态的实时、可靠监测与控制。     

基于FPGA FIFO处理的多路CAN总线高速通信设计

船舱监控系统中,需要对各种设备的交互数据进行实时采集分析。提出一种基于FPGA多路CAN总线的高速通信设计。采用多路隔离CAN总线通道,在FPGA中引入FIFO处理单元,实现实时操作系统上的高速报文交互。试验证明,该设计有效提高多路CAN总线通信的极限速率,合理优化计算机系统中断资源分配方式,降低CAN总线通信的中断频率。     

一种多通道CAN总线通讯M模块的设计

针对船舶燃机监控系统的CAN总线数据通信需求，设计了一种多通道CAN总线通讯模块。该方案采用M模块标准设计，使用4片独立的CAN控制器和CAN隔离收发器实现CAN节点电路、4通道CAN通讯控制和信号电气隔离。通过可编程逻辑器件CPLD以及硬件描述语言VerilogHDL，实现了M模块接口和4通道CAN总线接口的转换；在硬件设计的基础上，进行了CAN总线通信程序设计。经测试和应用结果表明，本模块能够实现4通道CAN总线大量数据通信，满足了设计需求，具有很好的应用前景。     

基于ZigBee与CAN的工程机械液压系统参数监测系统设计

为了实现工程机械液压系统相关参数无线、有线、远程实时监控，设计一种基于ZigBee和CAN总线的工程机械液压系统参数监测系统。该液压监控系统由现场数据采集节点，无线与有线通信模块及计算机监控中心组成；数据采集以英飞凌XC2267芯片为核心，通过传感器对液压抓斗的液压油油温、压强、液位等信号进行采集，利用ZigBee无线传感器网络与CAN 总线将采集的参数送给监控中心；如果工作参数异常，监控中心可以提醒现场操作人员进行预警。     

液压驱动四足机器人控制系统开发

针对液压驱动四足机器人的结构特点和自动化运动需求,设计基于CAN总线通信的分层式控制系统,分为远程监控层、规划控制层和执行控制层三层,并按照控制系统总体设计方案进行硬件系统和软件系统开发;该控制系统应用基于WINDOWS的PC机和基于ARM开发的触摸操控板进行远程监测和控制,采用基于QNX的PCI/104单板机对机器人的运动进行规划,选用DSP作为执行机构处理器,从而构建了一个具有工作性能稳定、实时响应快、结构紧凑等特点的控制系统平台;软件系统采用模块化设计的思想进行开发,提高了控制系统的扩展性;最后,通过对液压缸运动的控制实验,验证了该控制系统的稳定性和可靠性。     

ITER GIS实验平台控制系统

介绍了以GE PLC为控制核心的分布式送气实验平台控制和测量系统的设计与实现.系统采用了工业以太网、CAN总线、RS485等多种通讯技术,实现了对ITER GIS设备的安全运行控制、远程操作控制及各设备运行状态的实时监测.     

基于PTG502-CAN的锅炉管道异常压力检测系统设计

针对传统系统对火力发电厂蒸汽管道的异常压力检测准确性不高的难题;设计并实现了基于CAN分布式网络与压力传感器PTG502的锅炉蒸汽管道异常压力检测系统;整个系统采用分布式CAN网络控制体系,在锅炉管道的各个关键部位部署压力传感器PTG502对实时压强信号进行采集,检测网络中的所有压力信号经过处理后送入微控制器进行综合分析,微控制器根据设定好的程序算法判断哪些部位的压力异常,并将数据实时送入管道控制中心系统,从而使主控制中心及时采取停止加压、发出声光报警等措施,有效地减少了安全事故的发生;最后进行实验,实验结果表明:设计的系统稳定性强,检测数据的准确性大大提高,满足实际需求。     

磁偏置高温超导限流器监控系统设计

针对磁偏置高温超导限流器并网运行实验要求,设计了具有高压隔离、快速采集及故障录波功能的监控系统。该监控系统采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)双重硬件架构设计模式,其中,FPGA用于快速采集实时数据和快速开关控制;DSP从FPGA获取状态量和模拟量等采集信号,集成超导限流器监控系统核心控制器的快速控制算法,实现超导单元保护指令的输出。给出了超导限流器监控系统的设计原理、核心控制器软硬件设计和上位机软件设计,并进行10 kV并网运行实验验证。监控系统运行结果表明,所设计的磁偏置高温超导限流器监控系统可以很好地实现对电网及限流器运行状态的实时、可靠监测与控制。     

一种机载大容量总线监控器的设计研究

飞机上多种总线交错复杂的工作方式,决定了在飞行过程中需要强有力的保障措施,对飞机的工作状态进行健康监控;介绍一种机载大容量总线监控器的设计与实现方法,从应用的角度出发,阐述了其特点、主要功能、硬件系统及软件设计等;在软件设计的过程中采用基于实时多任务操作系统和FPGA开发环境,对设备工作中的1553B总线、CAN总线和HB6096总线的线上数据进行监控并记录;最后在实验室环境下对设备进行测试验证,验证结果满足功能性能要求。     

数字化相控阵天线测试方法及测试系统设计

伴随着雷达技术的飞速发展,数字化相控阵天线开始广泛运用于各种相控阵雷达当中。由于数字化相控阵天线的工作原理与传统模拟相控阵天线差异极大,测试方法也发生了根本性的改变,原有的基于普通微波仪表的天线测试系统无法再对数字化相控阵天线进行测试,必须设计新型的数字化相控阵天线测试系统。本文首先介绍了数字化相控阵天线自身的工作原理和测试方法,随后提出了新型数字化相控阵天线测试系统的具体软硬件设计方案,实际应用表明数字化相控阵天线测试系统可以满足各种数字化相控阵天线的测试要求。     

基于啁啾光纤光栅时分延时的相控阵波束形成

利用脉冲调制雷达信号的间歇性工作特点,不同波长的激光与雷达信号进行时分调制。啁啾光纤光栅将已调制射频信号的一串光脉冲序列进行反射延时,不同波长的激光序列在不同位置反射后产生不同时延。对载波频率等于4GHz的脉冲雷达信号进行实验测量,结果表明4个阵元的延时值与波束指向的理论延迟值一致,满足系统设计要求。     

A Novel Implementation Technique of Conical Scan Radar Using A Programmable Phased Array

In radar, planar phased array antenna plays vital role in electronic scanning in the azimuth and elevation direction to the horizon. In most operations using planar phased array both the coordinates of azimuth and elevation, are steered electronically. In this paper a conceptual schematic of a phased array antenna with programmable time delay units has been presented. It is shown that by suitably exploiting the time delay matrix one can have electronic beam rotation around the target axis as required in conical scan. Thus both the elevation and azimuth motors in conical scan system are replaced by electronic scanning. Heuristically, we have selected eight consecutive points for beam rotation in a polygon shape and can also be extended almost circular shape by increasing number of array elements and phase shifter (delays) in the delay matrix. The array requires dual control of phase gradient and individual phase values. The whole array is controlled by micro-controller. This presents exciting possibilities in radar operation.     

功率合成全固态脉冲源外场目标探测试验

 为给冲击雷达提供理想的发射源，利用功率合成技术，将多个数kV，ns级的固态脉冲源合成为MW量级的高功率脉冲源；为研究冲击雷达目标特性，设计了一套由功率合成的全固态脉冲发射机、超宽带平面TEM喇叭发射天线阵、超宽带开槽接收天线阵、正交解调采样接收机、主控计算机组成的冲击体制雷达目标探测系统；采用增大收发天线、目标与地面的距离以及在目标回波中加时间窗的方法，成功探测到2 km处在光学区RCS为0.01 m²的目标；采用16个发射单元的目标回波信号比采用8个发射单元时明显，这表明功率合成在采用较多发射单元时效果更为明显。     

船载测控雷达偏馈信号动态控制系统的设计

为了满足船载统一测控系统沟通无线偏馈射频链路进行遥测误码率测试的要求,进一步构建系统联调联试的动态射频信号环境,设计了船载测控雷达偏馈信号动态控制系统。通过系统监控台手动或自动远程控制位于天线背部中心体的数控衰减器,可实现雷达天线在对冷空的情况下接收偏馈射频信号幅度的变化,也可实现船载测控雷达系统联调过程中模拟目标动态变化情况,进而分析对系统跟踪性能的影响。该系统经过数次海上测控任务的检验,证明其方法科学有效、操作方便快捷、运行稳定可靠,达到了充分检验设备性能、提高任务准备效率的目的。     

有源相控阵雷达状态监测与健康管理技术

状态监测和健康管理技术作为新一代测试与诊断技术,是装备自主式保障的核心系统之一,在保障武器装备战备完好性,提高作战效能,降低全寿命周期费用等方面具有重要作用;从有源相控阵雷达的状态监测与健康管理入手,构建了分层式健康管理系统框架,以作用距离和副瓣电平等指标进行信息融合和健康评估,实现了有源相控阵雷达的状态监测和健康管理。     

Real-time programmable coding metasurface antenna for multibeam switching and scanning

Novel electromagnetic wave modulation by programmable dynamic metasurface promotes the device design freedom, while multibeam antennas have sparked tremendous interest in wireless communications. A programmable coding antenna based on active metasurface elements (AMSEs) is proposed in this study, allowing scanning and state switching of multiple beams in real time. To obtain the planar array phase distribution in quick response, the aperture field superposition and discretization procedures are investigated. Without the need for a massive algorithm or elaborate design, this electronically controlled antenna with integrated radiation and phase-shift functions can flexibly manipulate the scattering state of multiple beams under field-programmable gate array (FPGA) control. Simulation and experimental results show that the multiple directional beams dynamically generated in the metasurface upper half space have good radiation performance, with the main lobe directions closely matching the predesigned angles. This metasurface antenna has great potential for future applications in multitarget radar, satellite navigation, and reconfigurable intelligent metasurfaces.     

Simulation analysis of an active cancellation stealth system

Active cancellation stealth is a smart signal blanking method, that it has become an important developing direction on modern stealth technology. In order to further explore the active cancellation stealth technology, we are considering the detection and cancellation of receiving/transmitting antenna pattern is different. Put forward active cancellation system simulation structure diagram based on MATLAB/SIMULINK, where the phased array radar system as the modelling object, and established the active cancellation stealth system mathematical model based on digital radio frequency memory (DRFM) and the radar signal processing system of the coherent video simulation model, based on linear frequency modulation and radar coherent pulse signal simulation, verified the rationality and validity of the design, as the active cancellation stealth engineering technology laid the foundation.     

相控阵雷达T/R组件冷却仿真研究

针对相控阵雷达冷却存在的问题,提出采用热管技术对其进行冷却,建立了某型雷达T/R组件热分析模型,基于有限体积法对T/R组件进行了自然冷却、液体冷却和热管冷却的仿真分析,仿真结果表明:热管冷却方法对于相控阵雷达T/R组件具有良好的冷却效果和综合性能。     

Design of multi-band metasurface antenna array with low RCS performance

In this paper, a multi-band metasurface(MS) antenna array with low radar cross section(RCS) performance is proposed and measured. Firstly, a 44 antenna array is composed of four 22 Jerusalem cross structure antenna arrays working at different frequency bands, which is aimed at enhancing the bandwidth effectively. Then, each antenna can be seen as a unit of MS in spite of adding the feeding structure. Based on phase cancellation principle, the MS is arranged into a chessboard configuration in order to realize wideband RCS reduction. Thus, excellent radiation and scattering characteristics are obtained simultaneously. Simulated and measured results indicate that this work provides a novel method to achieve bandwidth expansion as well as wideband RCS reduction of the antenna array.