为解决脉冲信号对导频产生干扰进而导致马赫-曾德尔电光调制器(MZM)工作点无法稳定的问题,提出了一种导频自适应的偏压控制技术。采用数字控制系统生成频率可变的导频,由快速傅里叶变换分析反馈信号的谐波分量,可以将MZM锁定于传输曲线的最低偏置点。通过实时监测偏置电压输出,自主改变导频频率,避免脉冲信号对导频的影响,实现了高消光比的激光脉冲调制。结果表明,激光脉冲的重复频率与导频一次谐波频率接近时,脉冲信号会影响调制器工作点的稳定,该系统可以实现导频频率在0.45~2 kHz范围内的自适应变化,满足不同重复频率的激光脉冲调制需求。脉冲峰值为10 V、占空比为10 %时,调制光脉冲的消光比可达26 dB,相较于脉冲信号对导频产生干扰时,输出脉冲消光比提高了约24 dB。

为达到二维修正目的, 设计了一套以数字信号处理器为主控器的硬件系统。本设计选用主控制器为DSP, 型号为TMS320F28335, 并配合使用光电码盘、全桥控制。介绍了修正系统的研究背景和发展现状, 通过实际修正要求和系统结构, 分别阐述了控制系统中主控制芯片、电机控制、编码器等功能模块, 并对电机控制方案进行设计, 实现控制系统电路的小型化, 满足体积小、成本低、低功耗等需求。

针对一种小型无刷直流电机进行驱动电路设计, 首先分析无刷直流电机的工作原理, 其次论述基于DSP的无刷直流电机PWM调控相关器件的参数确认, 研制了驱动控制电路。通过对电路的调压、调频测试, 结果验证了所制作的驱动电路的电压、调频控制方案有效性和可行性。

随着红外技术的发展, 红外传感器在各领域内广泛应用, 常用于监控、安检、目标跟踪等。在一些特殊场合, 如无人机获取目标信息, 都需要记录整个过程, 以备后续进行分析处理, 与其他样本进行综合比较, 从而获取更多信息。针对上述需求, 进行了基于FPGA+DSP架构的红外图像存储与回放系统的设计, 同时对存储芯片进行坏块管理, 保证存储的可靠性, 图像数据通过千兆以太网发送到上位机, 完成数据卸载与回放。

针对图像类跟踪系统准确性和实时性的要求, 设计了一种以TMS320DM642高速数字信号处理器为控制核心的目标跟踪半实物仿真系统, 阐述了软硬件两部分功能的实现方案。将硬件电路划分为视频采集、视频处理以及外围电路3个模块。首先由CMOS图像传感器MT9V032提取视频图像, 经A/D转换单元将数字化信号传送至DM642; 同时结合背景差分法与Mean Shift跟踪算法确定目标位置, 将偏移向量传输至伺服系统驱动云台同步转动, 完成目标精确跟踪。实验结果表明, 所提出的软硬件设计方案可较好地实现运动目标的实时检测与跟踪, 为视频跟踪技术提供性能仿真平台。

随着小卫星技术的发展,对卫星载荷的质量体积要求日益苛刻,而功能使命却日益复杂,提出了以系统重构技术为基础,针对高功能密度、高性能的小卫星图像处理系统。设计了一种体积小、质量轻、响应速度快、功耗低、可靠性高的图像处理系统可重构平台,实现了针对不同任务阶段不同种类图像处理的快速切换,并通过冗余设计保证了系统的稳定运行,满足空间环境工作需要。

针对斜轴式天文望远镜传统机架中的非垂直轴系结构会导致像场旋转, 从而影响天文望远镜指向和跟踪控制的问题, 研发了新的45°斜轴式天文望远镜机架。设计时, 选取太阳为跟踪目标来搭建硬件机架驱动控制系统; 利用图像传感器实时捕获目标, 经数字信号处理(DSP)芯片精确解析目标质心, 通过图像消旋解耦出方位与斜轴两方向的偏差。然后, 结合模糊控制与神经网络的各自特点, 设计了单神经元模糊自适应PID控制算法实施偏差调节, 以实现对目标的定位与跟踪。实验结果显示, 该驱动控制系统的水平与斜轴方位的跟踪偏移误差均在±2 pixel以内, 水平指向偏移误差均值为0.123 2°, 俯仰指向偏移误差均值为0.155 3°。得到的结果表明该驱动系统鲁棒性强, 能够克服斜轴机架像场旋转导致的控制问题且满足精度要求。

研制了一种新型的激光烟雾浓度检测系统，可实现烟雾浓度的实时定量检测。通过侧向散射式光学设计和以数字信号处理器为核心的信号处理电路设计，得到了激光通过烟雾后透射光强和散射光强之间的线性关系。根据此线性关系将散射光强转换为透射光强，进而计算烟雾浓度，降低了运算复杂度，同时解决了低浓度烟雾的检测问题。最后将本系统与现有产品相比较，结果表明，该检测系统结构简单、稳定性和实时性好，具有良好的经济效益。

主要介绍了一种对窑筒体表面温度数据进行采集的具体方法。以TMS320f2407A为例， 详细讲解了如何对数字信号处理器进行配置、对温度数据进行采集以及显示温度分布图像的情况。本文方法 不仅能够有效减小由于高速数据采集而引起的温度值误差，而且还能成功解决图像扭曲问题，在实际应用中取得了 良好的效果。

对基频混频相位生成载波解调方法的局限性进行了研究与改进.在该方法的基础上, 通过引入直流滤波器, 滤除了直流成分的影响, 使得改进后的算法克服了基频混频相位生成载波解调方法只适用于小信号的局限性;通过引入抗混叠滤波器, 保留了有用频谱成分, 进一步降低了采样频率.在采样频率一定时, 最大限度地提高了系统可解调的动态范围上限, 给出了实现改进后算法的硬件实现方案, 并用Matlab及数字信号处理器软件开发代码调试器分别进行了仿真验证, 证明了这种改进解调方案的可行性.