基于四麦克风阵列的三维声源定位

设计了一个三维声源定位系统,提出了一个新的系统模型,并对传统的基于声波到达时间差TDOA的算法进行了优化。通过检测麦克风接收到信号的时间差,结合已知的阵列元的空间位置确定声源的位置。该系统声源采集部分由4个阵列成正四面体的麦克风组成。算法的硬件实现由TMS320C5416DSP芯片完成''整个系统实现了声源定位的功能。     

基于VC++的PC机与Avantes光谱仪串口通信的实现与应用

针对荷兰Avantes公司因未开放光谱仪的串行通信口,不能适合工业上较长距离与PC机进行通信的弊端,提出了PC机与Avantes光谱仪串口通信的方案,包括通信部分硬件结构,通信协议的制定及Windows下VC++串口程序的实现,在此基础上,开发了光谱仪数据采集与波形实时显示系统.应用结果表明,该系统能稳定地运行,具有很强的实用性.     

基于DSP的数字助听器多通道响度补偿方案

针对人耳听觉特征,尤其是老年性听损患者的高频听力损失,提出了一种新的利用正交镜像滤波器组（QMFB） 对语音信号进行子带划分的响度补偿方案,利用低通滤波器模拟高频听损状态下的语音信号,设计了一个基于QMFB的非等宽4通道滤波器组对模拟信号进行子带划分响度补偿&最后通过Matlab仿真并TMS320C5402 芯片实现了这一过程。实验与仿真结果显示,该响度补偿方案很好地补偿了老年性听损患者在高频段的语音能量损失,使患者的听力得到显著改善。     

基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法

针对现有无线传感器网络节点硬件固定,不能重新配置的问题,设计了一种全新的基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法,采用仿生硬件实现动态可重构无线传感器网络节点,以使节点能够自主地、动态地改变自身的结构和行为,在其部分硬件失效情况下进行节点的仿生自修复.该研究提出了相关节点的仿生自修复方法,研制了基于现场可编程阵列的仿生自修复节点,并通过实验验证了节点的自修复能力.对于提高无线传感器网络的鲁棒性和安全性具有重要意义.     

用宏汇编实现微机间或微机与电传机间的串行通讯

以３８６、４８６或奔腾系列微机及其兼容机间的串行通讯为例,介绍了用宏汇编实现具有ＲＳ２３２Ｃ标准接口的计算机系统之间以及计算机与电传机之间的串行通讯的二种方式,即查询方式、中断方式,并给出了编程方法和例子,这些都是从实践中总结出来的经验,对软件开发者有较好的参考价值     

基于ROS的遥控水下机器人监控系统研制

为了降低水下机器人开发复杂度,增加机器人的适应性和开放性,基于ROS （机器人操作系统）研制了遥控水下机器人监控系统.首先简单介绍了遥控水下机器人监控系统的硬件结构,提出了基于ROS的遥控水下机器人监控系统软件框架,介绍了感知执行层、导航控制层和监视操作层的组成及作用,描述了运动控制节点、人机交互节点、姿态控制节点3个功能模块的设计方法.实验表明,基于ROS开发的水下机器人监控系统能很好地协调感知模块、运动控制模块和人机交互模块等各个节点的工作,具有开发周期短、扩展性较好等特点.     

基于CAN总线的高精度温湿度智能传感器设计

通过分析气象数据采集系统的功能需求,确定了高精度温湿度智能传感系统总体设计方案,介绍了该方案的软硬件设计与实现.该系统以低功耗ARM CORTEX-M3架构的LPC1768为主控芯片,配合低功耗、16位串行A/D转换芯片AD7792以及低功耗、高速CAN收发器SN65HVD230等实现基于CAN总线的高精度测量、自动采集和实时处理等功能,它与现有气象数据采集器相比,具有体积小、功耗低、组网灵活和测量精度高等特点.试验测试结果表明,该高精度智能传感器具自检验、自校准、自适应性能,工作稳定可靠,并具有足够的精度.     

用宏汇编实现微机间或微机与电传机间的串行通讯

以３８６、４８６或奔腾系列微机及其兼容机间的串行通讯为例,介绍了用宏汇编实现具有ＲＳ２３２Ｃ标准接口的计算机系统之间以及计算机与电传机之间的串行通讯的二种方式,即查询方法、中断方式,并给出了编程方法和例子,这些都是从实现中总地出来的经验,对软件开发者有较好的参考价值。     

模数转换器AD7714及其应用

自动化气象仪器要从模拟信号传感器获取数据,必须经A/D模数转换器接受传感器的低电平信号并输出数字。针对目前应用在自动气象站和检定设备的A/D模数转换器一般在12位或以下已不能够完全达到新气象仪器所需要求的情况,文章对在硬件电路开发设计中使用AD公司最近推出的24位串行模数转换器AD7714功能和特点进行了介绍,给出了基于AD7714实际应用的硬件、软件设计方法,以及部分程序源代码。总结出该芯片在实际应用中必须注意的几个技术问题,并介绍了实际应用情况。     

一类基于F2812 DSP 的简易流量计

基于高性能的TI F2812 DSP处理器,设计了一类简易的超声波流量计.提出了发射探头在上,下方2个接收探头的三角结构,使得顺逆流时间可以同时测量,避免了测量不同步引入的误差.通过添加一个小键盘和液晶显示单元使整个装置小巧便于使用.另外,还给出了详细的硬件电路设计.实验结果表明该流量计能够用于对流体的测量.     

一种具有光柱显示功能的测控仪表

介绍了以ＡＴ８９Ｃ２０５１微控制器为核心的一种测控仪表的设计,着重讨论了如何通过模拟串口实现光柱和数字的混合显示的软件和硬件设计,并提出了多个模拟串口公用数据线传输的方法。由于本设计充分利用了微控制器的软,硬件资源,使得该仪表集双路光柱,数字显示于一体,并具有控制和通信功能,而且便于扩充。     

基于GPRS网络的远程气象数据采集系统设计和实现

根据我国实时监测气象设备布设网点不断扩大和加密的现状,提出利用现有的GPRS网络覆盖范围广、实时在线、通信质量高和维持费用低等优势,设计一种基于GPRS网络的远程气象数据采集系统。介绍该系统的结构模式和功能,系统中远程测控终端的硬件结构组成,相关的电路芯片使用。阐述编制相应控制软件的方法,在Microsoft Visual Studio 6.0可视化编程语言集成包环境下开发管理中心软件的方法,以及基于GPRS网络的远程气象数据采集系统的实际应用情况。     

基于M16C单片机的温度测量计

研制了一种模块化设计的瑞萨系列单片机实验系统.系统采用集成度高的温度传感器,运用模块化设计完成了基于16位单片机(M3062LFGPGP)的数字式温度计设计,同时在处理温度数据时运用一种新算法,温度精度通过主控模块软件和温度硬件校正处理得到提高.根据传统设计原理,结合瑞萨单片机M3062LFGPGP特点,系统将A/D转换模块和万年历模块集中于主控模块,实现了用软件编程替代A/D模块、万年历硬件模块的新型设计.设计需要模块仅为主控模块、温度模块和显示模块,能够显示当前环境温度以及年、月、日、星期、时、分、秒.此设计可以大大降低系统功耗,减少硬件设计错误,提高系统的稳定性,计时准确,显示清晰,具有较高的应用价值.     

基于单片机的上下肢康复训练机器人

介绍了一种基于单片机的上下肢训练机器人.首先介绍了它的机械设计和控制系统设计.上下肢康复训练机器人由SSU7301单片机控制直流电机系统,由C8051F320单片机负责与上位机的USB通信部分,两部分之间通过串口通信.它可在一台康复训练机器人上实现上、下肢的康复训练,并有被动模式和主动模式2种训练方式,主、被动模式能实现自动切换.最后给出了上下肢训练机器人产品实例和实验结果,经过试验验证,该机器人设计合理,性能稳定,实现了上下肢的康复训练.     

一种全数字QPSK解调器的Matlab仿真及设计

QPSK作为一种抑制载波的抗干扰能力较强的四相移键控调制方式,被广泛应用于无线卫星通信中.同步（载波同步和符号同步）是解调过程中最核心的问题之一.采用基于软件无线电的思想,把尽可能多的通信功能用可升级、可替换的软件来实现.载波同步采用数字Costas环的方式,符号同步采用模平方谱线估计法来完成,并通过Matlab仿真验证结果的可行性.将仿真获得的参数结合硬件平台,最终在工程上实现了一款基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）的气象卫星解调器的设计.     

基于触控操作方式的大气科学数据可视化系统技术研究与实现

设计并实现了一种基于触控操作方式,运行于移动计算设备上的大气科学数据可视化软件系统MeteoExplorer Touch,它是世界上首款提供触控操作方式体验,运行于Windows8和Windows RT操作系统上的大气科学数据可视化软件.该软件系统的技术特色有:1)针对Windows 8和Windows RT操作系统所带来的崭新特性进行设计,实现了诸如使用手指滑动、捏掐伸展完成底图的缩放和漫游,在操作系统从低功耗运行状态下再次激活后恢复用户会话状态等功能,从而为广大气象科研和业务人员在平板电脑上分析、处理气象数据提供了全新的体验;2)MeteoExplorer Touch不仅仅是一个图片查看器,它还实现了主流桌面版专业气象软件所提供的大部分功能,包括数据资料解析、观测场客观分析、物理量计算、图形产品生成、地理信息和图层管理等;3)MeteoExplorer Touch注重程序性能和用户体验.为实现这一目标,软件采用C++语言开发功能,使用XAML标记语言设计用户界面,使用DirectX 11硬件加速渲染技术进行图形显示,因此,它具有原生程序所特有的性能高、速度快、系统资源需求低的优点.     

地面气象观测数据实时传输及质量控制程序实现

通过VB编程,研制了自动气象站地面气象观测数据实时传输及质量控制系统,替代了通信组网接口软件。不仅解决了备份拨号不通时,通信软件终止的问题,而且能对实时观测要素进行审核。文件未传输及数据异常时,通过Modem拨叫设定的移动电话报警,及时提醒值班人员进行处置。并与通信组网接口软件兼容,第6分钟还有文件未传输时,也可自启动通信组网接口软件。该软件最大限度地减少了自动站观测数据的缺测、异常情况,提高了资料的传输及时率。     

基于力反馈手柄的移动载人月球车操作控制系统

移动载人月球车相关技术的研究是我国未来载人登月探测的重要任务.根据载人月球车的需求,本文从航天员操作舒适度和操作工作空间出发,设计了一种面向载人月球车操作的力反馈手柄,在具体的场景设计下可以带给航天员力触觉感受,辅助航天员进行安全、有效的驾驶行为.基于力反馈手柄的移动载人月球车操作控制系统包含力反馈手柄、硬件系统、软件系统.力反馈手柄主要由二自由度旋转机构、手杆、带光编码器的直流电机组成;硬件系统为STM32单片机及相关接口电路,STM32作为下位机接收来自上位机的指令信号和力反馈信息,并且向上位机反馈手柄位置信息;为完成移动载人月球车操作控制系统的仿真测试,软件系统是基于unity3D所开发的月球车驾驶场景,搭载使用虚拟传感器,做出驾驶行为决策解算出相应的力反馈信息.实验结果表明,力反馈手柄能较好地辅助航天员操纵载人月球车,有效提升了载人月球车的驾驶效率和安全性.