国家高技术研究发展计划(2011AA7033045) 作品数:9 被引量:23 H指数:3 相关作者: 姜秀杰 陈萍 刘波 王林林 熊蔚明 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院大学 中国科学院研究生院 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 电子电信 航空宇航科学技术 机械工程 更多>>
基于ARM-Linux和单片机的数据通信系统设计 被引量:1 2013年 为升级现有单片机系统并保证系统的重用性和集成性,设计了单片机和嵌入Linux的ARM基于SPI总线的数据通信系统。通过在原有系统上增加ARM,既可以提升系统的性能和功能,又相对地减少了升级系统的工作量,另外,通信速率高。文章介绍了系统硬件设计、单片机裸机程序设计以及Linux下驱动和用于测试驱动的应用程序设计。测试结果表明,系统稳定、可靠,具有实际工程应用价值。 杨斌 满峰 姜秀杰 刘波关键词:嵌入式 LINUX C8051F120 SPI 探空火箭箭载图像压缩系统设计与实现 被引量:4 2013年 为便于在执行探空火箭科学试验中实时监测有效载荷的工作状态和试验对象的变化过程,设计了一种以JPEG2000标准压缩芯片ADV212为核心的图像压缩系统;利用该芯片的压缩功能对前端摄像头采集到的视频图像进行有效压缩,压缩数据经发射机传至地面遥测站,由专用图像解压软件完成解压还原,实现地面实时监测;测试结果表明,该系统可将原始图像码流速率由165.9Mbps降至200kbps以下,系统整体功耗仅有1.65W,摄像头可三路轮流切换,能够实现多角度原位观测。 刘建斌 姜秀杰 陈萍 王林林关键词:探空火箭 图像压缩 ADV212 FPGA RS422 探空火箭任务可视化设计 被引量:3 2013年 研究探空火箭可视化问题,为帮助科研人员理解探空火箭任务中获取的抽象数据,直观地了解火箭的飞行状况,将探空火箭任务进行可视化具有重要意义。根据虚拟现实和可视化技术,使用3DSMAX创建火箭模型,可视化表达三维地球、弹道数据和姿态数据,解决因Direct3D世界坐标系为左手坐标系而带来的坐标转换难题,实现了探空火箭任务的可视化仿真。仿真结果表明,该设计在回放火箭发射场景和分析探空火箭任务方面具有较高的可靠性和准确性。 李婷婷 刘成 姜秀杰 刘波关键词:探空火箭 可视化 渲染 弹道 一种可用于莱斯衰落信道的信噪比估计算法 被引量:4 2017年 针对莱斯衰落信道条件下,常规非数据辅助信噪比估计算法复杂度高、适用调制类型单一等问题,提出了一种信噪比估计算法.在建立系统等效模型的基础上,推导出信噪比与接收信号期望和方差的关系表达式.由于在莱斯衰落信道下,该表达式无解析解,故提出用多项式拟合法得到一定范围内的信噪比近似解.仿真和对比分析实验表明,提出的信噪比估计算法不需要使用训练序列,不仅对低阶和高阶多种调制方式具有普适性,而且当信道莱斯因子K=10 d B且信噪比为5~25 d B时,归一化估计偏差均小于0.2,计算时间复杂度与M2M4算法相当,适合一般工程应用需要. 陈萍 熊蔚明关键词:信噪比估计 莱斯衰落信道 多项式拟合 探空火箭图像采集与压缩系统的研究与实现 被引量:1 2014年 针对探空火箭的应用要求,研究并实现了一种多路实时图像采集和压缩系统,介绍了系统实现的方案以及采用的两种关键技术。系统采用了基于ARM和FPGA的嵌入式系统架构,以专用的压缩芯片作为图像处理单元,通过采用提高摄像头分时复用的可靠性和优化压缩比控制方案两条技术途径,解决了图像低功耗、实时压缩等问题。系统电路结构精简,集成度高,灵活性强。实际测试表明:系统性能可靠,具有轻小型、低成本、低功耗等特点,在空间环境垂直探测实验中,系统拍摄到火箭箭头与发动机分离、电场探测伸杆展开等重要画面,使用边缘强度评价法对所得图像进行质量评价,图像清晰度满足科学研究与工程应用的需要。 陈萍 王林林 陈志敏 姜秀杰 熊蔚明关键词:探空火箭 图像压缩 小波变换 基于MIMU/GPS组合导航的箭载姿态测量系统 被引量:3 2013年 为了满足探空火箭箭载综合服务系统模块化、小型化的要求,提出了一种基于MIMU/GPS组合导航的箭载姿态测量系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分主要采用微型惯性测量单元(MIMU)测量箭体的3轴角速率和3轴加速度,并采用ARM芯片LPC3250作为导航计算机进行系统控制和姿态解算。软件部分采用嵌入式C语言在操作系统uC/OS-II上进行编程,能够完成对角速率、加速度和GPS信号的采集,并通过卡尔曼滤波和四元数法实时解算出探空火箭的姿态角、位置和速度。实际测试表明该系统具有集成度高、初始对准速度快、动态范围广、系统误差小、功耗低、重量轻、体积小和可靠性高等特点,能够满足探空火箭应用的要求。 王林林 刘波关键词:姿态测量系统 组合导航 卡尔曼滤波 四元数法 探空火箭 基于ARM-Linux的MAX1303接口与驱动程序设计 被引量:1 2013年 针对数据采集与处理系统的应用需求,设计了嵌入Linux的ARM9处理器LPC3250与16位AD采样芯片MAX1303的硬件接口和驱动程序。首先,描述了LPC3250和MAX1303的性能、特点以及硬件接口电路设计方案。然后,在硬件平台的基础上,详细地阐述了嵌入式Linux下MAX1303驱动程序的组成模块和具体实现方法,并给出了部分源代码以及对设备驱动的测试方法。测试结果表明,系统工作正常、稳定,采样结果正确,具有实际工程应用价值。 杨斌 满峰 姜秀杰 刘波关键词:SPI 嵌入式LINUX 基于大气电场特征的天气现象识别算法研究 被引量:5 2014年 由于天气受到多种因素综合影响,具有时变性和不确定性,大气电场对气溶胶含量、水汽含量、云量、温度等要素的变化有着敏锐的反应,不同的天气条件下大气电场呈现出不同的特性。为提高天气识别准确率,提出一种利用大气电场特征的天气识别算法。首先利用统计学和小波能量谱分析方法,提取大气电场的时幅域、频域特征,然后进行归一化处理,最后采用BP神经网络技术对特征进行训练,建立天气现象识别模型。实验结果表明,大气电场的特征,有助于了解大气电场与气候变化之间的关系,可对晴天、阴天、雨天和雷暴等典型天气进行识别,提高了天气现象自动化观测水平。 康海龙 刘成 姜秀杰关键词:大气电场 神经网络 探空火箭通信系统最优信噪比切换阈值的设计 被引量:1 2015年 结合Nakagami衰落信道模型,分析了探空火箭飞行过程中经历的瑞利信道和莱斯信道的特性,以BPSK、QPSK、16QAM、64QAM 4种调制方式结合的可变调制传输系统为例,提出了可根据地面数据接收站天线的不同仰角,计算最优信噪比切换阈值的方法。最优信噪比切换阈值在满足误码率指标的前提下,使系统的数据吞吐量最大。进一步比较了采用最优信噪比阈值与采用BPSK固定调制方式、恒定误码率信噪比阈值的吞吐量差异,结果表明,采用最优信噪比阈值法得到的数据平均吞吐量分别是另外2种方法的3.89倍和1.043倍。其结果为可变调制技术在探空火箭工程中的应用提供参考依据。 陈萍 熊蔚明 于世强 陈志敏关键词:探空火箭