四轴稳定跟踪转台伺服控制系统的研究与实现

以四轴稳定跟踪伺服转台系统研制的实例出发，从系统总体结构，元、部件选型计算及控制系统的设计与实现等方面进行了详细介绍。针对系统难点，采用基于高速DSP控制器、以采样数字控制和信号滤波技术为基础的全闭环伺服控制方案。实验测试结果均达到了预先制定的设计指标和精度要求，表明了系统设计方案的实用性和有效性。     

基于FPGA ARM的高速U盘记录仪的设计

为了满足对高速串行数据长时间实时显示存储的要求,提出了一种采用FPGA+ARM作为主控制器结合大容量Flash缓冲的设计方案;系统前端采用FPGA串并转换并控制Flash进行数据采集,后端采用ARM进行实时显示存储;该系统采集速率高,能够采集高达8.45 Mbps的输入数据,存储容量可扩;系统是针对两路输入速度高达460 800 bps的串行数据而设计的,经测试验证,数据存储可靠稳定,可广泛应用于飞行装置上。     

利用DSP底层结构提高MPEG-4编码的实时性

由于利用TMS320C6000系列的DSP底层结构可以提高图像压缩的实时性,本文在TMS320C6416平台上针对DSP底层结构对MPEG-4视频编码进行了优化,包括对8个运算单元能并行执行的特性进行汇编。针对DSP芯片两级高速缓存的工作特点,对编码器中代码和数据所占用的内存空间进行优化。利用EDMA级联特性在内存开辟双缓冲区,同时完成视频数据编码和传输的工作,从而有效地改善编码效率。实验结果表明：该编码器可以对512 pixel×512 pixel大小的灰度图像,以30 frame/s帧频进行压缩,实现了对视频图像的实时编码。     

图形处理器并行计算用于离子发动机粒子模拟

 为了研究离子发动机羽流对航天器的影响,采用质点网格-蒙特卡罗碰撞方法对离子发动机羽流中的交换电荷离子进行了模拟。利用计算设备统一架构技术,开发出一套基于图形处理器的并行粒子模拟程序。随机数生成采用并行MT19937伪随机数生成器算法,电场方程使用完全近似存储格式的代数多重网格法求解。r-z轴对称坐标系中,在z=0 m处获得的电流密度均值为4.5×10^-5 A/m²,图形处理器所得结果与中央处理器模拟结果吻合。在16核心的NVIDIA GeForce 9400 GT图形显示卡上,取得相对于Intel Core 2 E6300中央处理器4.5~10.0倍的加速比。     

无人机光电载荷图像处理器的设计

介绍了无人机载设备的技术特点及机载小型图像处理器的组成。采用TI公司的数字信号处理器芯片为核心处理器,配合现场可编程逻辑器件(FPGA)与外部管理微控制单元(MCU)来实现目标数据的采集与处理,设计了适用于无人机光电载荷的超小型图像处理器系统。针对机载设备的特点,设计时充分考虑了体积、重量、功耗等要求。该系统已应用于多台套机载光电载荷中,工作稳定可靠,满足无人侦察机对捕捉和定位目标的要求。     

数字式有源磁悬浮技术

介绍了数字式有源磁悬浮的应用背景和数字式有源磁悬浮的工作原理、元件结构设计、力的计算方法。实验证明，采用数字式有源磁悬浮技术提高了陀螺仪的精度，对陀螺仪性能的提升起到了关键的作用。     

适用于波前处理器的自适应光学系统非共光路像差补偿方法

提出了一种适合硬件形式波前处理器的非共光路像差校正方法.讨论了非共光路像差的产生原因和运用相位差异技术检测非共光路像差的方法.根据波前处理器的工作流程,推导了将非共光路像差折算到波前探测器参考点偏移量的算法,编写了实现算法的主控计算机软件模块.在望远镜光路中以光源为目标开展实验,用本文算法校正后,目标能量集中度提高了17.6%,证明了该方法的可行性.     

Parallel preconditioned conjugate gradient algorithm on GPU

We propose a parallel implementation of the Preconditioned Conjugate Gradient algorithm on a GPU platform. The preconditioning matrix is an approximate inverse derived from the SSOR preconditioner. Used through sparse matrix–vector multiplication, the proposed preconditioner is well suited for the massively parallel GPU architecture. As compared to CPU implementation of the conjugate gradient algorithm, our GPU preconditioned conjugate gradient implementation is up to 10 times faster (8 times faster at worst).     

基于STM32F407的以太网通信模块设计

物联网的大规模形成和高速发展,使得基于以太网通信的嵌入式系统开发成为物联网应用的一个实际课题。本论文设计了一种以STM32F407作为主处理器的以太网通信模块;利用32位闪存微控制器STM32F407与以太网模块CH395实现串口通信;采用CH395控制芯片内置的TCP/IP协议栈与上位机LabVIEW客户端建立数据通信,并实时发送测试数据进行实验研究。实测结果表明：基于STM32F407的以太网通信嵌入式系统工作稳定,数据传输可靠,能够满足系统设计需求。     

A scribing laser marking system using DSP controller

Laser marking is an important branch of laser processing technology, and has been widely used in many fields of industry. Digital signal processor (DSP) is an incredibly fast and powerful microprocessor that can deal with signals in real time. Not only it is portable but has the ability to integrate the processing signals of subsystems. In this research, it is emphasized that we designed a scribing laser marking system based on a DSP in galvanometric marking method. To control the rotating angle of the galvanometric scanning mirrors more accurately, we combine the D/A converter of the DSP with the human–machine interface successfully. The whole marking system is not only inexpensive, but also miniaturized.