辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(2): 020601
1 西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 陕西 西安 710048
2 陕西省现代装备绿色制造协同创新中心, 陕西 西安 710048
针对飞机起降安全的斜程能见度探测问题,研制了一台4通道的米-拉曼散射扫描型激光雷达,可实现双波长无假定的大气消光系数廓线反演,进而可精细探测大气斜程能见度。基于大气能见度理论,假设观测路径附近无光源且忽略气溶胶粒子谱分布影响,分析了采用大气平均消光系数反演斜程能见度的有效性。该激光雷达采用Nd∶YAG激光器的基频(1064 nm)和三倍频(355 nm)激光脉冲作为光源,采用以二向色镜和窄带干涉滤光片为核心的拉曼光谱分光系统,利用有限状态机理论和多线程并发技术实现多模块协同控制软件。结合侧向散射型能见度仪,开展初步观测实验与分析。结果表明,当天气为多云转阴,地面水平能见度为9 km,俯仰角为26°时,所研制系统累积观测4 min的有效探测距离优于11 km,近地面分析结果取得了很好的一致性。
传感器 激光雷达 斜程能见度 大气消光系数 拉曼光谱分光 有限状态机 光学学报
2022, 42(12): 1228001
中国矿业大学 信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
针对可见光通信(VLC)中拓展圆星座的色移键控(CSK)调制调制阶数一定时存在误码率性能较差的问题, 文章首先对星座点进行优化设计, 在保持星座点指向三角形中心不变的情况下重新设计星座结构, 改变星座点位置, 增大星座点间最小码距, 以改善误码率性能; 其次, 为进一步提高VLC信号的传输质量, 文章引入有限状态机(FSM)原理, 进行联合调制设计, 进一步改善了误码率; 最后, 进行了仿真验证及性能分析, 仿真结果表明, 相比于传统的CSK调制技术, 文章提出的优化拓展圆形星座CSK和FSM联合调制有更好的误码率性能, 在10－6级别误码率下, 星座点数为4的CSK和FSM的联合编码(CC-FSM)相比于4-CSK有2.1 dB的增益; 8CC-FSM码相比于8-CSK有1.7 dB的增益。
可见光通信 色移键控 有限状态机 拓展圆星座 VLC CSK FSM extended circular constellation
1 武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室, 武汉 430070
2 武汉理工大学 机电工程学院, 武汉 430070
3 武汉理工大学 信息工程学院, 武汉 430070
针对相位调制型超弱光纤光栅水听器阵列解调过程中发生的相位翻转现象, 提出了一种基于独热码编码的有限状态机相位补偿方法, 用来在现场可编程逻辑门阵列中对翻转信号进行实时修 正.将解调信号相位及其补偿条件设计在独热码编码的有限状态机中, 通过状态机内部状态的即时转移, 实现高时钟速率下光纤干涉系统解调信号的相位补偿.对多种相位补偿方式在功能仿真和实验 测试中的功耗、占用资源及时序等进行对比分析, 结果表明基于独热码状态机的相位补偿方法, 不仅可以正确地解决相位翻转问题, 保证信号的完整性, 同时还可以增加信号解调动态范围, 使系统 的逻辑延迟降低6%, 在水声光纤传感解调系统的高吞吐率和高时钟频率应用环境下具有一定优势.
有限状态机 斐索干涉 补偿算法 现场可编程门阵列 光纤布拉格光栅 相位调制 Finite state machines Fizeau interference Compensation method Field programmable gate array Fiber Bragg gratings Phase modulation
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
：无人机在光电侦察领域的应用越来越广泛，设计可靠的飞行控制器是完成侦察任务的必要手段。提出了一种基于模型匹配和遗传算法寻优的以非线性模型为被控对象的飞行控制器设计方法。通过该方法可以实现无人机飞行控制器与飞行仿真模型的一体化快速设计与仿真，与经典的飞行控制器设计方法相比，该方法能够比较快速、便捷地获得所需控制器。建立了包含气动、发动机和环境模型的某型无人机六自由度非线性全量数学模型，然后基于此模型，应用上述方法设计了无人机的飞行控制器，基于有限状态机理论建立了飞行管理模型，设计无人机飞行剖面并实现控制器切换，最后进行了六自由度非线性仿真，验证了所设计控制器的有效性。
模型匹配 遗传算法 飞行控制 飞行仿真 有限状态机 model matching genetic algorithm flight control flight simulation finite state machine
南京国电南自城乡电网自动化工程有限公司, 江苏 南京 210032
为消除芯片供货受限对装置生产造成的影响,基于FPGA开发了兼容原软件驱动的LCD控制器,搭配主流的SDRAM显存芯片,对装置的相关硬件电路进行升级.所述LCD控制器采用模块化设计,系统分为主机端接口、显存控制器、仲裁器、寄存器、异步FIFO等多个功能子模块,子模块使用有限状态机方法建模,以Verilog语言编程实现,通过参数化配置,能够在保持原软件系统不变的情况下,灵活支持不同分辨率的显示模式,有效满足应用的多样化需求.开发的LCD控制器在样本电路上进行了实测,运行稳定,图像清晰,视觉效果良好.实践证明,LCD控制器的设计具有良好的可配置性、可复用性和可移植性,可以作为类似问题的有效解决方案.
液晶显示控制器 模块化设计 有限状态机 FPGA FPGA LCD controller modularized design finite state machine
为了适应不同场合对LED点阵控制器的需求，实现能方便调整控制器的各种功能参数,介绍一种基于FPGA器件，以FSM方式实现的LED点阵系统控制器。该控制器的主要控制电路都在一个FPGA器件中综合实现，内部主要由串口通信模块、双口RAM模块、显示数据处理与传输模块、工作时钟发生器模块等四大模块构成。双口RAM模块由可参数化宏功能模块定制而成，其他模块以Verilog语言描述内部逻辑。控制器与驱动电路之间采用08接口相连，控制器与PC监控中心通过RS232串口形式进行数据传输。通过在Quartus II平台上仿真及下载验证，控制器能实时地接收串口数据，实现文字和位图的显示功能。该控制器具有硬件简洁、扩展方便、可靠性高等优点。
LED点阵控制器 FPGA器件 有限状态机 仿真 LED matrix controller FPGA device FSM simulation
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
时统系统是各种光电设备、导航系统上必备的高精度电子设备。针对天文导航和惯性导航设备对时统信息的需求,设计了一种多路串行时码输出的时统系统,阐述了设计方案及软硬件实现流程。基于FPGA实现了多路串口通信,可方便扩展更多路串口,通过DSP控制串口工作方式及GPS信息处理,可适用多数GPS接收机,处理系统输出格式。实验证明该设计功能齐全、可靠性高、易于调试,适用于为导航设备提供时间信号和频率信号以实现整个设备的时间和频率统一。
导航 串行时码 秒脉冲 时统 有限状态机 navigation serial time code second pulse unified time finite state machine
1 中国人民解放军61081部队, 北京100094
2 中国人民解放军92857部队, 北京100161
3 海军航空工程学院控制工程系, 山东 烟台264001
对无人飞行器编队协同干扰式突防问题进行了描述。基于有限状态机设计了管理编队协同突防中离散事件的编队管理器, 负责接收外部指令、参考点位置、邻居状态以及无人飞行器自身的状态, 并对编队控制律进行切换, 对编队协同干扰突防进行分析并确定了自动编队控制的流程。仿真结果表明, 所设计的编队管理器能够根据各离散事件自动切换编队控制律, 完成编队队形保持与重构之间的转换; 实时解算的期望位置满足协同干扰突防所要求的编队构型约束条件, 所提出的方法是可行、有效的。
协同突防 无人飞行器 编队管理器 自动编队控制 有限状态机 cooperative penetration UAV formation manager automatic formation control FSM
1 深圳市力伟数码技术有限公司,深圳 518000
2 南开大学 光电子薄膜器件与技术研究所,天津 300071
3 光电信息技术科学教育部重点实验室(南开大学),天津 300071
AD9883是一款全8位,转换速率最高可达140 MSPS的A/D转换芯片,300 MHz的模拟带宽支持转换图像的分辨率可达SXGA(1 280×1 024@75 Hz),因此在RGB图像处理、LCD监视器、平板显示以及微显示领域都得到了广泛应用。采用有限状态机(Finite state machine,FSM)的方法,基于VerilogHDL模拟I2C通信协议对AD9883进行初始化配置,使其能够适用于LCoS微显示控制电路的A/D转换要求。
有限状态机 AD9883 AD9883 I2C I2C VerilogHDL VerilogHDL FSM
