卫星扩频通信中频域PN码捕获的FPGA实现

为提高低轨卫星扩频通信系统的捕获速度,在直接序列扩频系统中采用频域捕获方法,并提出在伪码寄存器全1状态后添0的方法以解决伪码与快速傅里叶变换(FFT)运算长度的不匹配.系统采用流水线、乒乓操作和频率步进等技术实现,最优化了占用资源和最高处理速度.仿真结果验证了方法的有效性.     

液体火箭发动机试验测量系统状态检测程序设计

发动机试车准备过程中,测量系统的状态变化直接影响到发动机参数测量的准确度。为正确获得测量系统的状态变化,从测量系统的硬件组成出发,针对压力、温度等参数类型,提出了测量通道状态变化的检测判断方法。在Windows操作系统下,采用VB6.0语言,设计了相应的状态变化检测程序。试验证明:测量系统状态检测程序运行可靠,操作方便,提高了试车工作效率。     

空间操作中的灵巧飞行控制方法

空间操作中的灵巧飞行控制是指通过模仿生物的决策与运动方式,采用多种执行机构相互配合协调控制完成空间操作任务,在任务过程中能够进行实时决策且各项性能指标均能达到最优。文章引入灵巧控制的思想,提出了一种灵巧飞行控制方法。按照生物运动协调的方式,采用冗余执行机构各取所长协同配合,利用计算智能结合人类智慧完成对失效卫星的接近轨迹规划,实现抓捕过程中可达性、精准性、敏捷性、平顺性与鲁棒性的全优。采用神经网络完成对轨迹规划结果的学习,将规划和控制合二为一。对失效卫星的跟瞄、接近和捕获过程仿真表明:采用传统规划与控制方法的服务卫星无法在失效卫星状态突变时完成抓捕,而采用灵巧飞行控制方法的服务卫星,在失效卫星翻滚状态发生突变时能进行快速决策,成功对失效卫星进行捕获,且接近抓捕过程的性能指标比失效卫星翻滚状态未突变时几乎没有损失,从而验证了灵巧飞行控制方法的可行性和有效性。     

空间遥控作业系统的自适应无源控制

遥控作业系统是实现空间危险环境中作业的有力手段。由于空间工作站和地面控制站之间的通讯时延，造成了遥控作业系统的不稳定和操作性能的降低。本文利用二端口网络理论，提出了可定量评价系统操作性能的指标函数，并导出操作性能最优（临场感状态）的无源控制算法，同时针对环境的不确定性，给出参数自调节的自适应无源控制器的结构。实验验证了本文提出的无源控制算法的有效性     

一种航天测控设备技术状态快速自动建立方法

根据传统测控设备技术状态的建立方法,每个参数宏对应唯一一种技术状态,一个测控任务可能需要装订上百个甚至上千个参数宏,当航天器技术状态发生变化时,还需要人工操作更换参数宏,这为测控设备技术状态的建立、设备操作、应急处理和技术状态管理带来了很大困难。提出了一种测控设备技术状态快速自动建立方法,设计了支持多测控体制、多工作频段、多目标的参数宏结构以及与之匹配的设备工作计划,实现了测控设备技术状态的快速自动建立。     

滞环非线性系统的自抗扰动态面控制方法

针对输入端还有类齿隙滞环的二阶不确定性非线性系统,提出一种基于扩张状态观测器的输出反馈自抗扰控制算法。为便于扩张状态观测器设计,首先采用坐标变换将严格反馈系统转化为串联积分结构。然后,基于该结构设计了非线性扩张状态观测器对系统状态和总扰动信号观测。在控制器设计中,采用动态面技术设计输出反馈控制信号,取代滑模控制信号。最后,数值仿真结果表明,所提出的自抗扰控制算法在控制性能方面优于传统PID控制器。     

基于Sarsa(λ)强化学习的空间机械臂路径规划研究

针对目标特性未知的在轨操作环境，研究了典型空间操作机械臂的路径规划策略。采用Sarsa(λ)强化学习方法实现目标跟踪及避障的自主路径规划与智能决策，该方法将机械臂系统的每节臂视为一个决策智能体，通过感知由目标偏差和障碍距离程度组成的二维状态，设计符合人工经验的拟合奖赏函数，进行各臂转动动作的强化训练，最终形成各智能体的状态-动作值函数表，即可作为机械臂在线路径规划的决策依据。将本方法应用于多自由度空间机械臂路径规划任务，仿真结果表明新算法能在有限训练次数内实现对移动目标的稳定跟踪与避障，同时各智能体通过学习所得的状态-动作值函数表，具备较强的后期在线自主调整能力，从而验证了算法较强的鲁棒性和智能性。     

程控交换机自动开门封门的实现

阐述了用计算机实现对程控交换机的控制与管理,实现了宾馆饭店长途电话的自动管理,无须操作人员的操作,计算机通过网络,从前台提取客人入店离店的信息,根据程控交换机的状态,自动控制其运行,不影响程控交换机的工作,而实现程控交换机的开门封门,解决了宾馆饭店长途电话跑费问题,杜绝了由于长途电话费用问题,而引起的争执。既提高了办公室自动化程度,又提高了经济效益,减少了人力物力。     

液体火箭发动机替代固体捆绑式火箭发动机助推器研究

本文将讨论应用简单的挤压式液体火箭发动机助推器替代现有固体捆绑火箭发动机的可能性,并且探讨如何制造同固体火箭发动机相同经济效益的火箭发动机,而不出现固体火箭发动机的安全和操作缺限。固体火箭发动机经济效益好并被广泛使用。但是它表现出明显的安全和操作缺限,用现有经费模型探讨固体火箭发动机的经济效益,并说明其原因。为此促使我们比较分析简单的挤压液体火箭发动机级,此液体火箭发动机级采用固体火箭发动机有相同经济效益的烧蚀冷却液体火箭发动机。本研究所选择的液体推进剂是过氧化氢和煤油,它具有可与固体火箭发动机相竞争的经济和性能特性。研究表明没有实际的液体推进剂组合可以获得固体火箭发动机那样的的密度比冲,应用过氧化氢和煤油的液体火箭系统是现有或未来运载火箭增加推力的一种经济的方案。     

基于关机点状态的航天器落点计算及精度分析

当全程测量数据不完备时,如何根据关机点状态进行事后精确落点计算对于航天器精度评估非常重要。首先建立了航天器自由段和再入段的动力学方程,再入段充分考虑了空气阻力。接着采用复合数值积分法对动力学方程进行求解,使用四阶Runge-Kutta法对积分进行起步,采用Admas-Cowell积分减少误差。通过建立误差系数矩阵,研究了关机点状态估计信息和再入段空气密度偏差对落点计算的影响。实际数据计算和仿真结果表明,采用的复合数值积分法能提高落点计算的精度和速度,建立的误差系数矩阵能分析关机点状态和空气密度偏差对落点位置的影响,具有良好的实际应用价值。     

基于SPIHT算法的遥感图像高速实现方案

基于小波变换的SPIHT图像压缩方案是目前公认性能较好的一种实用高性能图像压缩编码算法，但原始SPIHT算法链表式编码限制了其在高速处理中的应用。本文提出了一种改进的SPIHT压缩编码算法，在确保恢复图像质量与原始算法基本上相当的基础上，改进算法可以采用并行流水结构实现，有利于高速处理中的应用，为该算法在遥感图像中的应用提供了理论依据和工程基础。     

遥感卫星自截断SPIHT压缩译码技术

链表式SPIHT算法是目前公认最好的压缩方案,但是由于其传输中具有极差的抗误码特性,在遥感图像数据压缩中的应用具有一定局限性。本文提出的自截断式SPIHT压缩算法使得译码器在出现“致使性”误码的情况下能够自动中止该帧数据流译码,使得误码不至于扩散到整幅图像之中。为SPIHT算法在遥感图像数据压缩中的应用提供了理论依据。     

SPIHT算法容错性能的分析及改进

SPIHT算法是一种基于小波变换 ,压缩编码效率很高的静止图像压缩编码算法 ,但其产生的码流容错性能很差 ,单比特失真就可能对恢复图像质量造成严重影响。针对这一缺陷 ,提出了虚拟完全子树算法。该算法采用子树独立编码、最优率失真截断、Tag-tree编码和虚拟零树等方法 ,在保持原算法高效压缩性能的同时有效地提高了码流的容错性能     

低码率合成孔径雷达图像传输

提出了一种利用小波变换进行低码率合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar-SAR)图像传输的方案 ;对局域增强技术进行了理论分析 ,得出了信噪比改善的解析结果 ;解决了SPIHT算法的子树分离问题 ,提出了具有抵抗信道噪声能力的修正的 MSPIHT算法 ,对其存贮复杂性和计算复杂性进行了分析 ;分析和仿真表明了本方法的有效性     

大压缩比嵌入式遥感图像压缩

本文提出一种基于小波变换和矢量量化相结合的遥感图像压缩算法。该算法由于采用嵌入式的比特流构造方式，因而具有嵌入式编码（Embedded Coding)的特点，比特流按照重要性顺序发送，编码器可以在满足一定压缩比的情况下终止编码。在大压缩比的情况下，恢复图像具有良好的视觉效果；同时它具有比SPIHT算法优良的抗误码性能。     

基于空域结构渐进描述的图像压缩算法

目前通用的变换域图像压缩算法由于其工作原理导致其在压缩具有丰富纹理细节的遥感图像时质量不高,为了满足当前航天遥感技术的需要,提出了一个基于在空间域上对图像结构进行渐进描述的图像压缩算法。该算法把分块图像根据其内部的纹理复杂程度分为平坦、粗纹理和细纹理3种模式,并利用纹理简单模式叠加修正的方式来渐进地描述纹理复杂模式。在压缩细节纹理较少的图像时,该算法的结果与基于小波变换的典型算法SPIHT相当,而在压缩纹理细节丰富的图像时,该算法明显优于SPIHT算法。     

一种新的基于DSP应用的改进SPECK算法

在基于小波变换的图像压缩编码算法中，Pearlman的利用子带内小波系数的聚类特性的Set Partition Embedded block(SPECK)算法与SPIHT算法相比，具有更低复杂度、更快的编解码速度和相近的性能。文中提出了一种基于DSP平台的SPECK编码器在实时环境下的应用方案。通过使用提升结构的整数小波变换并基于DSP平台上对变换流程进行优化，以提高小波变换的速度。引进误差比特数(Number of Error Bits)概念，并定义绝对零系数(Absolute Zero-Coefficient)对原有的SPECK算法进行改进，在不影响压缩性能的情况下，显著地减少了原算法对内存的需求，并提高了执行速度。实验结果证明，改进后的算法适应了大多数的实时系统的要求，是一个具有实用价值的DSP解决方案。     

高速传输图像压缩系统设计与实现

介绍一种高速传输图像压缩系统的设计和硬件实现方案。编码方法用一种改进的 SPIHT压缩编码算法 ,基于一片十万门 FPGA实现压缩核心算法的硬件。该系统目前已经实现了对帧尺寸为 1 2 8× 1 2 8,8bpp,帧频为 1 0 0 f/s的连续图像进行高速实时压缩 ,若作优化还可达到更高的帧频 ( >1 5 0 f/s)     

微型高速图像压缩系统

提出了一种基于多分辨率分解的静止图像压缩算法,在8倍压缩的条件下能够保证较高的图像质量。该算法与现有的静止图像压缩算法相比,在较大程度上降低了对数据传输误码率的敏感性,并且能够在现有器件工艺水平下采用硬件电路来实现。详细介绍了利用FPGA实现的该算法的演示系统。     

一种适合于遥感图像的逐行扫描压缩算法

在ChristosChrysafis基于逐行小波变换编码的基础上,提出了一种低复杂性基于逐行扫描的图像压缩算法。该算法不需要对图像分块,在对小波系数进行均匀量化之后,根据不同子带的上下文统计特征进行概率建模,采用改进的低复杂性Golomb Rice算法进行熵编码。试验表明,采用这种算法,在对大幅面图像压缩时存储器需求远小于基于SPIHT等算法的存储器需求的同时,其熵编码复杂性也大幅降低,特别适合于功率和空间受限的遥感图像压缩系统中。