卫星数据实时传输系统中数据传输接口板的设计与应用

一、卫星数据实时传输系统中数据传输接口板的设计与应用(论文文献综述)

王旋[1](2021)在《千米级以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的设计》文中研究指明海洋数据采集与传输工作是获取海洋数据的关键技术,是研究海洋能量、使海洋透明化的重要推动力。针对“基于MEMS技术的全海深湍流混合矩阵剖面观测仪器研究”这一项目中提出的在海底1000 m对温盐深仪(CTD)、MEMS湍流传感器、罗经传感器、姿态传感器数据进行采集的要求,本文设计了千米以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的方案,该系统能够实现这四种传感器的全数据采集、存储,并且将温盐深仪(CTD)、罗经传感器、姿态传感器数据进行实时传输,通过上位机对数据进行解析,实现温度、深度、盐度、电导率以及剖面仪的姿态等重要物理量的实时显示;设计抛载电路模块,结合上位机的重要物理参量的显示对子设备进行抛载;将剖面仪搭载的摄像头视频进行实时传输与保存,为剖面仪在500-1000 m处释放子设备做充分准备。文中将目前存在的各种长线传输的方式以及海洋数据观测的各种系统进行总结对比,结合项目技术指标与各种方式的优缺点,根据部分数据实时显示以及剖面仪需要搭载摄像头进行观测的需求,选用光纤作为传输介质,保证了传输速率。该系统以FPGA为核心时序控制芯片,采用RS232数字接口实现对温度、深度、盐度和电导率以及三维姿态的数据采集;采用双通道同步模数转换芯片ADS8353,满足二维矢量MEMS湍流传感器中X与Y路数据的同步采集。所接收的数字量信号和模数转换采集速率各不相同,设计了可变长度的混合帧传输结构,实现了不同传输速率传感器的全数据采集,完成了剖面仪数据的实时传输与存储。该设计电路和数据帧结构传输模式已经应用于水池水库实验,且具备海洋环境下的测试条件。实验结果表明,实时传输数据和存储回读数据无丢数乱码现象,验证了设计的可靠性,多参量数据同步采集装置在海洋观测中具有一定的应用价值。

赵阳[2](2021)在《基于LUX13HS的高帧频成像系统设计》文中进行了进一步梳理在国防与航天等领域中,为了观测弹丸与航天器等目标的高速瞬态变化过程,必须使用高速相机采集记录高速过程,事后进行回放和处理。随着科学技术的发展,研究对象的运动速度大幅提升,对高速相机的分辨率、拍摄帧频以及成像质量提出了更高的要求。当前具备实时传输功能的高速相机很少具备图像预处理功能,且成像分辨率和帧频需要进一步提升,因此文章选用LUXIMA公司生产的LUX13HS传感器,提出一种能够对图像进行预处理并实时传输的高帧频成像系统设计方案。依据所选择CMOS传感器的输出特点,相机具备两种工作方式:在半画幅模式下,图像分辨率为864×640,成像帧频可以达到3513 fps;全画幅模式的分辨率为1280×864,成像帧频为2054 fps。在对比当前主流的几种数据传输接口特点以后,选择以Camera Link接口作为图像测试和控制接口,以Coa XPress接口进行图像实时传输。本文将高帧频成像系统分为硬件设计和软件设计来实现。首先对CMOS成像、系统控制和接口传输三大部分进行硬件设计,其次通过FPGA程序设计实现CMOS传感器控制、DAC控制、图像数据接收解码、图像数据预处理、图像缓存与图像发送,对各个模块的输入输出进行了功能仿真。本设计为高帧频成像系统引入基于移位运算的直方图均衡化算法,与常规实现方法相比,能够保证运算精度同时降低延时与FPGA逻辑资源占用。在此基础上,实现了基于直方图分析的自动调光算法。通过对高帧频成像系统进行功能测试,验证了整体设计方案的可行性,经过直方图均衡化后的图像对比度增强,自动调光使得高速相机能够根据环境亮度条件实时调整曝光时长。在拍摄高速运动物体时,采集图像清晰无拖影,满足高帧频成像系统设计要求。

黄俊泽[3](2021)在《基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究》文中提出高光谱成像仪可依据地物空间形态特征、光谱特征地物反射和发射特性同步进行目标精细分类和识别,广泛应用于城市安全、森林防火、环境监测、精准农业、野外搜救等领域。在目标探测领域,尽管高光谱成像仪可以通过高光谱分辨率对一个或多个像素的点目标进行光谱探测,但如果没有目标的先验光谱信息或高空间分辨率的几何信息就很难实现对目标的快速准确识别。此外,在传感器确定的情况下,高光谱成像仪的高空间分辨率与高光谱分辨率是彼此制约,无法同时提高。因而本论文设计并研制一套基于高分辨率面阵相机和高光谱成像仪的机载成像系统,针对目标探测与识别应用,可同时实现光谱维和空间维的高分辨率检测。本文主要研究工作内容和创新点如下:(1)本论文提出了高光谱异常检测与高空间图像识别相结合的总体技术路线,设计了轻小型高空间与高光谱成像集成系统,完成了高集成度原理样机的研制,为基于无人机平台获取高光谱与高空间分辨率数据提供了重要手段。(2)本论文提出了USB3.0(universal serial bus 3.0)高速可调同步传输系统关键技术,USB3.0外设控制器使用同步FIFO(first in first out)、自动DMA(direct memory access)和数据块定量定时传输设计,避免了UVC(USB video class)协议的丢帧问题,解决了USB3.0采用批量传输模式时带宽不能稳定的难题。相比较异步FIFO和手动DMA传输方式,实现了最高数据传输带宽159MBps,提高了USB3.0的稳定传输速率。(3)本论文提出了基于单板计算机的多USB3.0接口高速数据采集方案,解决了高分辨率高光谱相机帧频高、数据量大的难题,实现了两个高光谱探测器和一个面阵全色探测器共360MBps稳定数据采集,其中可见相机200Hz帧频(数据速率100MBps),短波相机100Hz帧频(数据速率10MBps),全色相机4Hz帧频(数据速率250MBps)。(4)开展了机载飞行实验,系统工作正常,同时获得了地物目标的高光谱影像数据与高空间分辨率相机数据,验证了高光谱成像仪与高分辨率面阵相机相结合实现地物目标异常检测和图像识别方案的有效性。

李跃[4](2020)在《基于传递函数法的航空航天相机像质测试系统研发》文中指出作为航空航天领域获取信息的重要设备,安装于不同类型飞行器上的航空航天相机,其成像质量的优劣将对目标物的观测效果和观测精度有着直接影响,因此在相机出厂前需要对相机的图像质量进行测试评价。本文针对现有航空航天相机像质检测效率低、人员误差大的问题,在对传统的像质测试方法充分了解的基础上,给出了一种基于传递函数的计算方法实现对航空航天相机像质进行评价;同时为了满足测试系统实时传输图像的要求,进行了基于千兆以太网协议的图像数据实时传输接口设计。本测试系统研发中,涉及的主要内容有:利用FPGA硬件平台实现千兆以太网协议,将相机图像数据高速传输至计算机端;编写了面向UDP的Socket套接字进行图像采集,将图像RAW格式转换为BMP位图文件进行图像显示,利用边缘检测与霍夫变换相结合的方法完成图像位姿校正等相关功能的算法程序;在调制传递函数(MTF)值计算中,采用了对比度的测量方式实现MTF的数值计算;在实验室的环境下搭建了相机性能测试系统平台,采用不同型号的相机对系统中矩形靶标进行拍摄,获取条纹图像计算MTF值,并与人工MTF测试结果进行对比分析;对系统测试结果精确度产生影响的因素进行了分析并给出了相应解决措施。实验测试结果表明,本测试系统能够更加准确地获取MTF值,大大提高了测试效率,实现了对航空航天相机成像质量的性能测试要求。

刘畅[5](2020)在《基于沙克总线网络的高速光纤通信链路设计与实现》文中研究指明随着现代电子通信、航空航天、测控技术领域的发展,对于数据通信链路方面的要求越来越高,光纤凭借着较长的中继距离、大容量、宽频带、抗干扰性好等优势,利用光纤作为数据传输媒介的光纤通信系统运用而生,系统中的光纤通信链路成为了关键;只有同时具备了高速又高可靠性的数据传输能力,才能满足目前通信领域的研究趋势。因此,本文展开了基于沙克总线的高速光纤通信链路设计与实现,以满足沙克总线的数据传输需求,具有重要的现实意义。本文基于FPGA和光电转换模块设计实现了沙克总线网络中的高速光纤通信链路,本文首先根据任务设计指标要求进行了分析,确定了高速光纤通信链路总体设计解决方案,随后详细地概述了高速光纤通信链路中需要涉及的各项关键技术,确定了以FPGA为核心的主控芯片,以高速串行技术作为支撑,以光电信号转换模块作为光纤通信的接口,以千兆以太网作为沙克总线网络和上位机通信的接口,以光纤通信可靠性理论为可靠性研究支持,然后从硬件设计和软件设计两方面模块化地对设计的实现进行详细阐述,最后设计完成将链路进行组网,对总线网络进行可靠性测试。本文最后,对基于沙克总线网络的高速光纤通信链路依次进行了基本功能测试、链路整体测试、链路可靠性测试,并分析了测试结果,结果表明该高速光纤通信链路传输带宽可以达到10Gbps,能够正常进行数据传输,光模块可靠性高,适用范围广,总线网络实时、安全、可靠,满足指标要求。

罗来丹[6](2020)在《紫外极光成像仪数据采集系统设计与实现》文中指出极光是空间能量粒子与大气相互作用而产生的重要光辐射现象,是空间环境监测和空间天气预报中重要的参数,极光光谱涵盖了真空紫外、紫外、可见、近红外甚至更长的波段,但由于大气成分的吸收作用,星载真空紫外波段(100nm-200nm)的探测基本上不受云和复杂下垫面的影响,因此真空紫外成像探测是研究极光的主要手段。随着紫外极光探测器分辨率、帧率快速提升,以往数据采集缓存系统使用SRAM芯片,容量上无法满足图像数据大容量的需求,因此有必要开发高速大容量图像数据采集系统。为解决这个问题,设计一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和USB3.0的可配置数据采集系统。采用同步动态随机存储器(SDRAM)芯片作为缓存,使用VHDL语言开发SDRAM控制器,引入标准总线架构,实现通过配置不同参数能兼容不同容量和速率的SDRAM芯片。通过重新配置修改USB3.0固件程序,由上位机发送指令切换线程启动,实现控制端点读写控制传输切换。仿真与实验结果表明,紫外极光成像仪数据采集系统中缓存系统能够兼容最大容量为512 Mbits的SDRAM芯片;数据传输系统最大带宽可达1.9 Gbps,能通过控制上位机完成指令发送、指令反馈、图像数据接收三个模块的功能。

高宇飞[7](2020)在《高速多协议星载交换机接口的设计与实现》文中进行了进一步梳理从古至今,人们探索信息传送的脚步就从未停歇,在互联网诞生之后,通过互联网进行信息的传递和大数据的传播逐渐变为主流。但是随着人类社会的不断发展与进步,传统的互联网模式已无法满足现如今高速发展社会的需求,还需要提供一种覆盖更广泛的数据传输方式,卫星互联网的概念由此诞生。卫星互联网的卫星既可以提供接入功能,又可以提供中继转发功能。星载交换机作为卫星互联网的核心技术之一,需要兼容所有数据通信场景。其中卫星与地面组建的星地链路和卫星与卫星之间组建的星间链路需要使用高速大容量的Serdes芯片;星载交换机所连各个星内设备之间的数据通信需要使用稳定性更高的Space Wire协议;星载交换机内部的数据通信需要使用Xilinx公司开发的Aurora协议;最后星载交换机需要可配置,所以需要专用的CPU接口协议对交换机进行管理。本文研究了卫星互联网系统中基于FPGA的星载交换机实现方案,重点是星载交换机接口的具体设计,包括基于TI公司TLK2711芯片开发的Serdes接口、基于Space Wire协议开发的Space Wire接口、基于Xilinx公司Aurora协议开发的Aurora接口以及基于三线制串口的CPU接口,并且为了将来更高速率的要求,还储备研究了100G光口的具体实现方案。最后进行了仿真测试,并且搭建了板级测试平台,对星载交换机各个接口模块进行了测试与验证。本文的创新点在于,第一在星载交换机上设计实现了多种协议接口,接口种类包含Serdes接口、Space Wire接口、片间Aurora接口和CPU接口等;第二极大地提高了星载交换机的接口速率和交换容量;第三搭建了多种测试平台,验证了星载交换机工作的正确性和稳定性。

朱伟达[8](2020)在《三维声呐成像数据采集与传输系统研究》文中研究说明我国不仅有广袤的陆上领土,还有辽阔的海域,对海洋资源的开发和利用对我国的海洋强国发展战略具有重要的意义。声呐成像系统在水下探测方面有着广泛的应用,声呐数据采集是声呐系统成像过程中重要的一个环节,随着成像要求的提高,声呐成像系统对数据采集的同步性和精度也提出了更高的要求。本课题研发的三维声呐数据采集和传输系统能够有效进行数据同步采集和传输,具有较高的工程应用价值。本文的主要研究内容过如下:1.多通道同步数据采集方案研究。研究并设计了通过主从两个采集板实现256通道水声数据实时同步采集的总体方案;分别对主从采集板板内和板间同步方式和影响因素进行深入分析,研究并提出了基于多级时钟分配的硬件同步方案。设计了独立的模块实现高精度同步信号的生成,优化设计了同步时钟驱动系统,减小了时钟偏移,获得了较好的时钟脉冲特性,从而提高多通道数据采集的同步性,实现了纳秒级同步精度。2.数据传输方案研究。研究并设计基于千兆以太网的水声图像数据高速实时同步传输系统;分析并优化设计了数据传输数据流格式、数据缓冲存储机制;研究并提出了基于消息仲裁的多级数据缓存方案,实现了约500Mb/s水声数据流的报文构造和实时传输。在计算机平台上开发了水声数据接收软件,提出了基于多线程、多级队列缓冲机制的数据处理方案,可以实时解析采集系统传输的数据流、同步提取水声数据、缓冲并存储数据,较好地解决了高速水声数据传输过程中存在的丢包现象。3.基于所提出的采集系统软硬件方案,研制了完整数据采集传输系统及计算机软件,建立了完整的实验验证和性能测试平台;完成了256通道水声数据100K同步采集传输测试。验证测试结果表明,本文所提出的系统方案能够实现256个通道水声数据的同步采样和传输;系统传输过程中丢包率接近零、数据采集相位一致性、幅度一致性、短路噪声和系统功耗等均满足要求。

崔俊楠[9](2019)在《基于GNSS和4G的CTCS-3级车地通信系统研究》文中进行了进一步梳理北斗/GPS双模组合定位是利用已有的GPS和我国北斗卫星进行多系统组合定位,北斗/GPS双模组合定位不仅增加了抗风险能力和稳定性,而且减小了单独依靠外国定位系统的风险。CTCS-3级列控系统是时速300km/h及以上客运专线的运行控制设备。已有高速轨道车辆内部控制网络大多采用现场总线网络技术,并且通过GSM-R网络实现地面与列车间的信息传输。因为前两者的带宽与技术均受限,而以太网技术和4G无线通信网络的发展异常迅速,故未来发展的大方向必定是把以太网用于列车控制,4G网络用于车地信息传输。1、本课题,即基于GNSS和4G的CTCS3级车地通信系统,根据我国铁路列控系统车载设备的功能,对各车载设备的功能进行分析研究,在目前动车组的总线技术的基础上,利用以太网速度更快、实时性更好以及UDP协议传输效率高的优点进行设计。相比传统用于列车车地通信的GSM-R网络,4G网络在铁路列车上的应用,能够提高数据无线接入、发送、接收的速度、满足铁路运行管理以保证数据实时传输。2、硬件部分通过北斗/GPS双模高精度定位和4G无线通信实现高速列车经纬度、实时速度数据的采集和传输,最终实现高速列车的车载设备与地面设备的信息交互功能。3、软件部分利用C++语言和Qt开发平台,开发出一套Windows桌面软件。车载计算机连接列车交换机,实现对车载信息的采集,运行此软件可查询列车跑动数据。软件内包含多种检索手段并带有数据包发送功能等。列车跑行数据也可通过MVB总线、核心模板及4G无线通信传到列控平台,实现列车跑行状态实时查询。利用Python语言模拟地面设备查询指定车次固有信息。

王金鹏[10](2019)在《音视频采集传输系统硬件电路及驱动程序设计》文中指出本文结合项目需求,设计并实现了一种音视频采集传输系统的电路,并且为相关定制接口设计了驱动程序。该系统使用的核心芯片为DM365芯片和FPGA芯片,DM365芯片具有很强的音视频编解码能力,FPGA芯片具有便捷的电路定制能力,本设计充分利用两者优势满足了项目需求。本文主要内容如下:(1)音视频采集传输系统的硬件电路设计和实现,主要包括以DM365芯片为核心的音视频采集电路和以FPGA为核心的数据缓存与传输接口电路。该系统电路板设计为数字板和模拟板分开的可插拔的双板结构,方便了后期维护和升级换代,同时也减小了板卡的尺寸。该系统支持CVBS和S端子模拟视频信号采集,支持双声道音频采集。(2)基于自定义接口电路的底层驱动程序设计和实现,主要包括EMIF接口驱动程序和SPI接口驱动程序。DM365通过这两个驱动程序实现了与FPGA中自定义存储器的数据交互功能。DM365通过EMIF接口驱动程序从配置存储器中读取音视频处理所需的各项参数,把经过处理的音视频数据流写入FIFO存储器供上位机读取。DM365通过SPI接口驱动程序驱动从时间缓存器中获取时间信息,并用该时间信息校准系统时间。本文最后对音视频采集传输系统进行了模块化测试和整体功能测试,测试结果表明,该系统实现了实时音视频信号采集处理和传输的功能,满足设计要求。

二、卫星数据实时传输系统中数据传输接口板的设计与应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、卫星数据实时传输系统中数据传输接口板的设计与应用(论文提纲范文)

(1)千米级以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 长线传输研究现状
        1.3.2 海洋多参量数据采集研究现状
    1.4 研究内容及章节安排
2 总体方案设计
    2.1 数据采集终端需求多样化分析
    2.2 数据采集传输装置的方案设计
    2.3 耐压仓结构模型
    2.4 四元数解算姿态
    2.5 本章小结
3 多物理参量采集与传输硬件系统设计
    3.1 硬件系统整体构成
    3.2 接口模块电路设计
        3.2.1 光耦隔离电路设计
        3.2.2 模数AD转换设计
        3.2.3 光模块设计
        3.2.4 通用数字接口设计
    3.3 MEMS湍流传感器放大滤波电路
    3.4 存储模块电路设计
    3.5 开关量模块电路设计
    3.6 电源模块设计
    3.7 本章小结
4 多物理参量采集与传输系统逻辑设计
    4.1 系统控制逻辑
    4.2 关键模块控制逻辑设计
        4.2.1 AD模块时序逻辑
        4.2.2 UART模块逻辑控制
        4.2.3 帧结构设计
    4.3 数据存储模块控制逻辑设计
        4.3.1 FIFO存储设计
        4.3.2 FLASH存储设计
    4.4 本章小结
5 系统性能验证及实验测试
    5.1 耐压仓的结构设计
        5.1.1 耐压仓结构尺寸计算与Comsol仿真
        5.1.2 耐压仓结构设计
    5.2 系统调试
        5.2.1 电池模块调试
        5.2.2 光模块调试测试结果
        5.2.3 ADS8353 模块调试
        5.2.4 MEMS湍流传感器前端放大电路调试
        5.2.5 系统联调
    5.3 水池水库环境下的测试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(2)基于LUX13HS的高帧频成像系统设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
        1.1.1 高帧频成像系统研究背景
        1.1.2 高帧频成像系统研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文内容及章节安排
第2章 高帧频成像系统总体方案设计
    2.1 高帧频相机系统架构
    2.2 高速图像传感器选型
        2.2.1 CMOS图像传感器对比
        2.2.2 高速CMOS图像传感器特性与参数
        2.2.3 CMOS图像传感器LUX13HS芯片简介
    2.3 高帧频相机设计指标与功能设置
        2.3.1 全画幅工作模式技术指标
        2.3.2 半画幅工作模式技术指标
    2.4 核心控制器件简介
    2.5 图像传输接口选择
        2.5.1 主流接口对比
        2.5.2 Camera Link接口简介
        2.5.3 Coa XPress接口简介
    2.6 SDRAM存储器件选型
    2.7 本章小结
第3章 高帧频成像系统硬件设计
    3.1 高帧频成像系统设计
    3.2 高速成像板硬件设计
        3.2.1 电源电路设计
        3.2.2 偏置电压供给电路设计
        3.2.3 连接器电路设计
    3.3 主控板硬件设计
        3.3.1 电源模块
        3.3.2 时钟电路设计
        3.3.3 复位电路设计
        3.3.4 FPGA配置电路设计
        3.3.5 DDR4 硬件电路设计
    3.4 高速接口板硬件设计
        3.4.1 Camera Link接口电路设计
        3.4.2 Coa XPress接口电路设计
        3.4.3 电源电路设计
        3.4.4 连接器电路设计
    3.5 高速PCB设计
        3.5.1 高速成像板PCB设计
        3.5.2 高速接口板PCB设计
    3.6 本章小结
第4章 高帧频成像系统的FPGA逻辑实现
    4.1 FPGA顶层设计
    4.2 CMOS传感器LUX13HS成像控制与实现
        4.2.1 偏置电压供给配置
        4.2.2 传感器寄存器配置
        4.2.3 图像帧时序与行时序控制
        4.2.4 半画幅工作模式相机时序控制
        4.2.5 全画幅模式相机时序控制
    4.3 图像数据接收与解码
        4.3.1 LUX13HS传感器数据输出格式
        4.3.2 半画幅模式数据接收与解码
        4.3.3 全画幅模式数据接收与解码
    4.4 图像预处理与自动调光
        4.4.1 基于FPGA的直方图均衡化算法
        4.4.2 FPGA的直方图均衡化算法实现
        4.4.3 自动调光算法
    4.5 图像缓存
    4.6 Camera Link接口模块设计
        4.6.1 接口链路协议
        4.6.2 并串转换输出模块设计
        4.6.3 相机控制
    4.7 Coa XPress接口模块设计
        4.7.1 接口链路协议
        4.7.2 接口传输实现
    4.8 本章小结
第5章 高帧频CMOS成像系统测试
    5.1 高帧频成像系统测试环境
    5.2 硬件电路调试
    5.3 图像输出测试
        5.3.1 直方图均衡化功能测试
        5.3.2 自动调光功能测试
        5.3.3 半画幅模式高速运动成像测试
        5.3.4 全画幅模式高速运动成像测试
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文主要完成工作
    6.2 论文主要创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 研究背景与意义
    1.1 研究背景
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 高光谱成像系统国内外研究现状
        1.2.2 数据采集与存储技术国内外研究现状
    1.3 关键技术概述
    1.4 研究意义和主要研究内容
第2章 高空间分辨率和高光谱分辨率机载成像系统研究
    2.1 高空间分辨率和高光谱分辨率机载成像系统概述
        2.1.1 需求分析
        2.1.2 总体设计
        2.1.3 关键参数分析
    2.2 机载成像系统原理样机设计与实现
        2.2.1 高光谱光机系统
        2.2.2 高光谱成像电子学系统
        2.2.3 高分辨率面阵相机系统
        2.2.4 电源供配电系统
        2.2.5 多通道数据采集与处理控制系统
    2.3 机载成像系统集成测试与结果分析
        2.3.1 高光谱成像仪系统集成装调
        2.3.2 高光谱成像仪系统静态传函与噪声测试
        2.3.3 高分辨率面阵相机集成与测试
    2.4 本章小结
第3章 USB3.0 高速可调同步传输系统关键技术研究
    3.1 USB3.0 高速可调同步传输系统概述
        3.1.1 需求分析
        3.1.2 总体设计
        3.1.3 同步传输机制特点
    3.2 USB3.0 传输系统设计与实现
        3.2.1 TLK2711 高速芯片传输机制设计
        3.2.2 USB3.0 外设控制器同步传输机制设计
        3.2.3 单板计算机上位机软件的采集存储同步控制机制设计
        3.2.4 多通道数据采集的存储带宽分析与设计
    3.3 USB3.0 传输系统测试结果与分析
        3.3.1 系统测试方法
        3.3.2 测试结果与分析
    3.4 本章小结
第4章 机载成像系统性能测试与成像实验
    4.1 高光谱成像仪性能测试与地面成像实验
        4.1.1 信噪比估算与实测结果分析
        4.1.2 地面成像验证实验与结果分析
        4.1.3 摇摆台模拟飞行成像测试与结果分析
    4.2 机载成像系统外场航飞成像实验
        4.2.1 外场航飞成像实验概述
        4.2.2 航飞成像实验设计与数据预处理方法
        4.2.3 航飞成像实验结果与分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 主要研究成果
    5.2 论文的创新性体现
    5.3 未来的研究方向
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(4)基于传递函数法的航空航天相机像质测试系统研发(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 相机图像传输研究现状
        1.2.2 相机光学系统性能测试研究现状
    1.3 主要研究内容及结构安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 结构安排
    1.4 本章小结
2 关键技术理论基础和总体方案设计
    2.1 测试系统传递函数理论分析
        2.1.1 光学传递函数基础理论
        2.1.2 串联系统传递函数
        2.1.3 MTF测试原理
    2.2 MTF测试方法
        2.2.1 狭缝法
        2.2.2 刃边法
        2.2.3 对比度法
    2.3 测试系统高速以太网传输协议
        2.3.1 千兆以太网技术简介
        2.3.2 以太网协议规范介绍
        2.3.3 以太网MAC协议
    2.4 相机性能测试系统方案设计
    2.5 本章小结
3 相机高速图像数据传输系统设计
    3.1 基于FPGA的千兆以太网传输设计方案
        3.1.1 千兆以太网的整体系统逻辑设计构架
        3.1.2 FPGA芯片的选择
        3.1.3 物理层芯片选择
    3.2 千兆以太网协议逻辑设计
        3.2.1 数据包接收模块
        3.2.2 自定义协议数据包封装模块
        3.2.3 以太网MAC处理摸块
    3.3 相机图像数据传输性能测试
        3.3.1 仿真环境选取
        3.3.2 Modelism仿真实现
    3.4 本章小结
4 相机MTF测试系统设计
    4.1 MTF测试系统软件设计
        4.1.1 测试软件总体设计框架
        4.1.2 图像采集显示模块
        4.1.3 图像校正处理模块
        4.1.4 MTF值实时计算模块
    4.2 MTF测试系统硬件组成
        4.2.1 系统硬件总体示意图
        4.2.2 系统器材说明
    4.3 本章小结
5 实验及结果分析
    5.1 测试MTF流程
    5.2 测试及结果分析
    5.3 误差分析
        5.3.1 系统测试环境
        5.3.2 平行光管MTF
        5.3.3 图像噪声影响
        5.3.4 CCD传感器的误差
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果

(5)基于沙克总线网络的高速光纤通信链路设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
1.绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 光纤通信领域研究现状
        1.2.2 光纤通信链路可靠性研究现状
    1.3 课题研究内容及章节架构
2.总体方案设计及本文关键技术
    2.1 链路指标分析
    2.2 链路方案设计
    2.3 光纤链路关键技术
        2.3.1 高速串行收发器概述
        2.3.2 光纤通信接口协议
    2.4 通信协议技术
        2.4.1 以太网通信协议
        2.4.2 沙克总线通信协议
    2.5 光纤通信可靠性理论
        2.5.1 光纤通信链路可靠性影响因素分析
        2.5.3 光纤通信链路可靠性优化方法
    2.6 本章小结
3.高速光纤通信链路的硬件设计
    3.1 FPGA控制模块设计
    3.2 光纤通信模块设计
    3.3 千兆以太网模块设计
    3.4 供电模块设计
    3.5 电路板实现
    3.6 本章小结
4.高速光纤通信链路的软件设计
    4.1 软件设计概述
    4.2 光纤通信接口模块逻辑设计
        4.2.1 光通信模块控制协议
        4.2.2 高速串行收发器的实现
        4.2.3 用户逻辑设计
    4.3 沙克总线网络通信协议设计
        4.3.1 沙克总线网络路由重构设计
        4.3.2 沙克总线网络数据寻址设计
    4.4 以太网模块的逻辑设计
        4.4.1 TCP/IP协议
        4.4.2 以太网控制逻辑设计
    4.5 本章小结
5.链路功能测试结果及可靠性分析
    5.1 基本功能测试
        5.1.1 光通道性能测试
        5.1.2 千兆网通讯测试
    5.2 基于沙克总线网络的高速光纤通信链路整体测试
    5.3 链路可靠性测试分析
        5.3.1 光模块可靠性
        5.3.2 总线网络可靠性
    5.4 本章小结
6.总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(6)紫外极光成像仪数据采集系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 课题相关技术介绍及发展趋势
        1.2.1 极光成像仪介绍
        1.2.2 紫外极光成像仪数据缓存与传输系统介绍
        1.2.3 FPGA(Field Programmable Gate Array)介绍
    1.3 本文研究目标及意义
    1.4 课题内容及难点、创新点
        1.4.1 课题内容
        1.4.2 课题难点、创新点
    1.5 论文组织结构
    1.6 本章小结
第2章 紫外极光成像仪组成及其工作原理介绍
    2.1 极光探测原理
    2.2 光学接收系统
    2.3 基于MCP的 CMOS探测器(ICMOS)
        2.3.1 ICMOS的输入窗
        2.3.2 ICMOS的光阴极
        2.3.3 ICMOS的微通道板
        2.3.4 ICMOS的荧光屏
        2.3.5 光耦合系统
        2.3.6 ICMOS成像器件
    2.4 紫外极光成像仪的工作原理
    2.5 本章小结
第3章 图像数据缓存与传输系统硬件分析设计
    3.1 图像数据缓存与传输系统的组成
        3.1.1 系统结构图
        3.1.2 电源模块设计
    3.2 RS422接口电路设计
    3.3 SDRAM电路设计
        3.3.1 芯片原理
        3.3.2 信号引脚说明
        3.3.3 SDRAM电路连接
    3.4 USB3.0硬件设计
        3.4.1 CYUSB3014芯片介绍
        3.4.2 CYUSB3014时钟配置和复位设计
        3.4.3 CYUSB3014芯片固件程序存储电路
    3.5 FPGA时钟电路设计
    3.6 FPGA配置电路设计
    3.7 PCB设计
    3.8 本章小结
第4章 图像数据缓存与传输系统程序设计
    4.1 FPGA开发平台介绍
        4.1.1 硬件描述语言
        4.1.2 开发环境介绍
        4.1.3 FPGA开发流程
    4.2 数据缓存程序设计
        4.2.1 RS422 接口FPGA开发
        4.2.2 APB总线介绍
        4.2.3 SDRAM控制器FPGA开发
    4.3 USB3.0传输程序设计
        4.3.1 USB3.0固件程序配置
        4.3.2 USB3.0控制传输模式配置
        4.3.3 USB3.0 接口FPGA开发
    4.4 PC端程序设计
    4.5 本章小结
第5章 系统测试与结果
    5.1 SDRAM控制器测试
        5.1.1 SDRAM控制器仿真测试
        5.1.2 SDRAM板级调试
    5.2 系统测试
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间的研究成果

(7)高速多协议星载交换机接口的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 卫星互联网与星载交换机接口的发展及应用
    1.3 本文的主要工作及内容安排
第二章 高速多协议星载交换机设计与相关知识简介
    2.1 卫星互联网相关知识简介
        2.1.1 卫星互联网拓扑结构
        2.1.2 星地链路转发流程
        2.1.3 星间链路转发流程
        2.1.4 星间链路数据帧格式
    2.2 高速多协议星载交换机设计方案
        2.2.1 星载交换机系统概述
        2.2.2 星载交换机概要设计方案
    2.3 高速多协议星载交换机Serdes芯片简介
        2.3.1 Serdes芯片管脚简介
        2.3.2 Serdes芯片原理图简介
    2.4 高速多协议星载交换机Aurora协议简介
        2.4.1 Rocket IO
        2.4.2 Aurora协议
    2.5 高速多协议星载交换机Space Wire协议简介
        2.5.1 概述
        2.5.2 物理层
        2.5.3 信号层
        2.5.4 字符层
        2.5.5 交换层
        2.5.6 数据层和网络层
    2.6 本章小结
第三章 Serdes输入输出处理单元的设计和实现
    3.1 Serdes输入输出处理单元总体设计
        3.1.1 Serdes输入输出处理单元模块划分
        3.1.2 Serdes输入输出处理单元接口信号简介
    3.2 Serdes输入输出处理单元详细设计和实现
        3.2.1 数据帧发送模块设计
        3.2.2 数据帧接收模块设计
    3.3 Serdes输入输出处理单元的仿真和验证
        3.3.1 仿真环境及测试拓扑
        3.3.2 数据帧发送模块仿真验证
        3.3.3 数据帧接收模块仿真验证
    3.4 本章小结
第四章 Space Wire输入输出处理单元的设计和实现
    4.1 Space Wire输入输出处理单元总体设计
        4.1.1 Space Wire输入输出处理单元模块划分
        4.1.2 Space Wire输入输出处理单元接口信号简介
    4.2 Space Wire输入输出处理单元详细设计和实现
        4.2.1 数据帧发送模块设计
        4.2.2 数据帧接收模块设计
        4.2.3 Space Wire核设计
    4.3 Space Wire输入输出处理单元的仿真和验证
        4.3.1 仿真环境及测试拓扑
        4.3.2 数据帧发送模块仿真验证
        4.3.3 数据帧接收模块仿真验证
        4.3.4 Space Wire核仿真验证
    4.4 本章小结
第五章 Aurora片间接口的设计和实现
    5.1 Aurora片间接口总体设计
        5.1.1 Aurora片间接口模块划分
        5.1.2 Aurora片间接口信号简介
    5.2 Aurora片间接口详细设计和实现
        5.2.1 数据帧发送模块设计
        5.2.2 数据帧接收模块设计
    5.3 Aurora片间接口的仿真和验证
        5.3.1 仿真环境及测试拓扑
        5.3.2 数据帧发送模块仿真验证
        5.3.3 数据帧接收模块仿真验证
    5.4 本章小结
第六章 CPU接口的设计和实现
    6.1 CPU接口概述
        6.1.1 CPU串口格式
        6.1.2 CPU接口帧格式
        6.1.3 字段功能详细定义
    6.2 CPU接口总体设计
        6.2.1 CPU接口模块划分
        6.2.2 CPU接口信号简介
    6.3 CPU接口详细设计和实现
        6.3.1 数据帧接收模块设计
        6.3.2 数据帧发送模块设计
    6.4 CPU接口的仿真和验证
        6.4.1 仿真环境及测试拓扑
        6.4.2 CPU接口串口模块仿真
        6.4.3 CPU接口配表功能仿真验证
        6.4.4 CPU接口配寄存器功能仿真验证
        6.4.5 CPU接口插入功能仿真验证
        6.4.6 CPU捕获功能仿真验证
    6.5 本章小结
第七章 100G光接口的设计和实现
    7.1 100G以太网简介
    7.2 100G光口总体设计
    7.3 100G光口的仿真和验证
        7.3.1 仿真环境及测试拓扑
        7.3.2 100G光口仿真结果
    7.4 本章小结
第八章 板级测试和验证
    8.1 Serdes和 Space Wire输入输出处理单元板级测试
        8.1.1 交换开发板简介
        8.1.2 测试设备简介
        8.1.3 Serdes和 Space Wire接口板级测试
    8.2 CPU接口板级测试
        8.2.1 配表功能测试
        8.2.2 配寄存器功能测试
        8.2.3 读寄存器功能测试
        8.2.4 插入功能测试
        8.2.5 捕获功能测试
    8.3 100G光口板级测试
    8.4 测试中遇到的问题和解决办法
        8.4.1 Serdes接口的IOB问题
        8.4.2 Space Wire接口信号被过度优化问题
    8.5 本章小结
结束语
参考文献
致谢
作者简介

(8)三维声呐成像数据采集与传输系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 成像声呐技术发展
    1.3 研究内容与章节安排
第2章 三维成像水声数据采集和传输系统总体方案研究
    2.1 声呐成像系统
    2.2 系统需求和性能指标
    2.3 系统架构
        2.3.1 硬件架构
        2.3.2 软件架构
    2.4 本章小节
第3章 三维成像水声数据多通道高速同步采样方案研究
    3.1 采集方案设计
    3.2 同步方案分析与设计
        3.2.1 同步影响因素分析
        3.2.2 同步方案设计
    3.3 同步时钟方案设计
    3.4 本章小节
第4章 多通道数据实时传输机制研究
    4.1 传输方式选择
    4.2 FPGA数据传输方案设计
        4.2.1 用户层通信协议设计
        4.2.2 数据缓冲和实时网络传输方案设计
        4.2.3 时序负载分析
    4.3 数据接收和存储方案设计
    4.4 本章小结
第5章 高速同步采样和实时传输系统软件硬件设计
    5.1 高速同步数据采样模块设计
        5.1.1 信号调理电路
        5.1.2 数模转换设计
    5.2 多通道数据实时传输模块设计
        5.2.1 传输模块硬件设计
        5.2.2 传输模块FPGA逻辑设计
    5.3 控制中心模块设计
        5.3.1 控制中心硬件设计
        5.3.2 控制中心软件设计
    5.4 电源模块设计
    5.5 PCB优化设计
    5.6 本章小结
第6章 软硬件系统集成测试和性能验证
    6.1 软硬件平台介绍
    6.2 电源和时钟测试
        6.2.1 电源测试
        6.2.2 时钟测试
    6.3 系统功能测试
        6.3.1 采样功能测试
        6.3.2 传输和存储功能测试
    6.4 系统性能测试
        6.4.1 传输丢包率测试
        6.4.2 幅度一致性测试
        6.4.3 相位一致性测试
        6.4.4 短路噪声测试
        6.4.5 系统功耗测试
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献

(9)基于GNSS和4G的CTCS-3级车地通信系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 课题研究的目的和意义
        1.2.1 课题研究的目标
        1.2.2 课题研究的意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 研究内容和章节安排
    本章小结
第二章 CTCS-3级车地通信系统相关理论
    2.1 导航系统简介
        2.1.1 北斗卫星导航系统概述
        2.1.2 北斗卫星导航系统构成
        2.1.3 北斗卫星导航系统优点
        2.1.4 GPS导航系统概述
    2.2 北斗/GPS双模系统的列车定位
    2.3 4G通信理论
        2.3.1 4G通信概述
        2.3.2 4G通信技术的特点
    2.4 通信网络的选择
        2.4.1 MVB总线
        2.4.2 CAN总线
        2.4.3 以太网
    本章小结
第三章 系统总体设计
    3.1 引言
    3.2 系统总体结构
    3.3 车地通信系统架构
    3.4 车地通信过程分析
    3.5 系统各部分功能介绍
        3.5.1 车载无线传输子系统
        3.5.2 地面子系统
        3.5.3 数据传输子系统
    3.6 车地通信系统的工作原理及构成
        3.6.1 系统工作原理
        3.6.2 系统构成
    本章小结
第四章 车地通信系统下位机设计
    4.1 列车终端硬件电路设计
        4.1.1 硬件平台总体设计方案
        4.1.2 北斗卫星接收机模块
        4.1.3 核心模板设计
        4.1.4 控制模块的资源设计
        4.1.5 核心模板特点
        4.1.6 4G模块
        4.1.7 4G DTU的参数配置
    4.2 列车终端程序设计
        4.2.1 下位机开发环境
        4.2.2 定位数据的接收与处理
        4.2.3 通信程序设计
    本章小结
第五章 车地通信系统上位机设计
    5.1 列车跑行数据查询
        5.1.1 通讯网络选择
        5.1.2 通信协议的选择
        5.1.3 UI界面的设计
        5.1.4 软件设计与实现
    5.2 列车固有数据查询
    本章小结
第六章 系统测试分析
    6.1 列车跑行数据测试
        6.1.1 车载计算机跑行数据包查询的测试界面
        6.1.2 MVB总线接收跑行数据
    6.2 北斗位置速度数据接收性能测试
    6.3 列车固有数据查询性能测试
    本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A

(10)音视频采集传输系统硬件电路及驱动程序设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题相关背景
    1.2 课题研究现状
    1.3 主要工作内容及章节安排
第二章 音视频采集传输系统相关技术
    2.1 达芬奇(DaVinci)技术
        2.1.1 达芬奇技术概述
        2.1.2 达芬奇(DaVinci)处理器
        2.1.3 达芬奇(DaVinci)软件
    2.2 嵌入式操作系统及设备驱动程序
        2.2.1 嵌入式操作系统概述
        2.2.2 Linux设备驱动程序
    2.3 音视频压缩编码与数据封装
        2.3.1 音视频压缩编码
        2.3.2 音视频数据封装
    2.4 本章小结
第三章 系统硬件电路设计及实现
    3.1 系统总体方案设计
    3.2 TMS320DM365核心系统设计及实现
    3.3 音视频采集电路设计与实现
        3.3.1 音频采集电路设计与实现
        3.3.2 视频采集模块电路设计及实现
    3.4 音视频数据缓存与传输接口电路设计及实现
        3.4.1 缓存器的设计及实现
        3.4.2 基于FPGA的SPI接口模块设计及实现
        3.4.3 基于FPGA的EMIF接口设计及实现
    3.5 本章小结
第四章 系统硬件驱动程序设计及实现
    4.1 字符设备驱动
        4.1.1 驱动程序与内核模块机制
        4.1.2 字符设备驱动概述
    4.2 驱动程序开发平台及编程环境
    4.3 EMIF接口驱动程序设计及实现
        4.3.1 EMIF接口相关寄存器配置
        4.3.2 EMIF接口驱动程序的设计及实现
    4.4 SPI接口驱动程序设计及实现
        4.4.1 SPI接口相关寄存器配置
        4.4.2 SPI接口驱动程序的设计及实现
    4.5 MakeFile文件的设计
    4.6 本章小结
第五章 系统功能测试
    5.1 音视频采集传输系统测试环境介绍
    5.2 TMS320DM365 核心系统电路测试
        5.2.1 DDR模块测试
        5.2.2 Flash电路测试及系统引导程序加载
    5.3 音视频采集硬件电路测试
        5.3.1 音频采集电路测试
        5.3.2 视频采集电路测试
    5.4 EMIF接口驱动程序测试
        5.4.1 EMIF接口驱动写数据测试
        5.4.2 EMIF接口驱动读数据测试
        5.4.3 测试结果分析
    5.5 SPI接口驱动程序测试
        5.5.1 SPI接口驱动读取时间信息测试
        5.5.2 校准系统时间测试
        5.5.3 测试结果分析
    5.6 音视频实时采集及传输功能测试
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

四、卫星数据实时传输系统中数据传输接口板的设计与应用(论文参考文献)

  • [1]千米级以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的设计[D]. 王旋. 中北大学, 2021(09)
  • [2]基于LUX13HS的高帧频成像系统设计[D]. 赵阳. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
  • [3]基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究[D]. 黄俊泽. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
  • [4]基于传递函数法的航空航天相机像质测试系统研发[D]. 李跃. 西安理工大学, 2020(01)
  • [5]基于沙克总线网络的高速光纤通信链路设计与实现[D]. 刘畅. 中北大学, 2020(11)
  • [6]紫外极光成像仪数据采集系统设计与实现[D]. 罗来丹. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)
  • [7]高速多协议星载交换机接口的设计与实现[D]. 高宇飞. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [8]三维声呐成像数据采集与传输系统研究[D]. 朱伟达. 浙江大学, 2020(06)
  • [9]基于GNSS和4G的CTCS-3级车地通信系统研究[D]. 崔俊楠. 大连交通大学, 2019(08)
  • [10]音视频采集传输系统硬件电路及驱动程序设计[D]. 王金鹏. 西安电子科技大学, 2019(02)
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