一、软件复用技术在工控软件设计中的应用(论文文献综述)
马鹏飞[1](2020)在《基于激光干涉融合的分布式振动传感技术研究》文中进行了进一步梳理伴随着我国重大基础设施建设规模的不断扩大,安全问题逐渐成为当前人们关注的重点,亟需有效手段来实现对诸如高铁、机场、桥梁、变电站等长距离、大范围重大基础设施安全实施长期有效监测。分布式光纤振动传感技术能够在较长的距离范围内连续监测被测量,同时其具有抗电磁干扰、探测灵敏度高、耐高温等优良特性,在大范围监测应用中有着得天独厚的优势。本文针对上述安全监控领域对分布式光纤振动传感技术的重大需求,围绕非对称双马赫-曾德干涉型分布式振动传感技术存在的几个关键难题,分别从信号处理融合角度和多传感机理融合角度提出提升其振动传感测量性能的新方法,并在理论架构、系统构建、实验验证、现场应用等方面开展了相关研究工作。本文的主要创新性工作内容如下:1.构建非对称双马赫-曾德干涉结构相干理论模型,研究了该结构后向散射噪声滤除原理,振动检测基本原理和位置解调原理;结合互相关时延估计理论,分析了激光器波长差异引起的振动信号非对称性对事件定位的影响机理,并在此基础之上,提出了利用相位变化特征代替干涉信号进行定位的思路,为定位算法的研究奠定理论基础。2.针对振动起始端点精准探测的需求,提出一种基于可变模态分解的高精度端点检测方法,使得检测精度较传统方法提升近两个数量级。提出一种基于S变换的高精度定位算法和一种基于改进3×3耦合器解调的快速定位算法,通过提取两路干涉信号的相位变化特征有效的消除了长臂干涉结构的非对称性对定位精度的影响。同时,针对实际安防监控的应用需求,提出基于概率分析的多事件识别机制,弥补现有硬判决输出识别方法的不足,减少由错误决策所带来的损失。3.从多传感机理融合角度提出了基于双光源密集波分复用技术的马赫-曾德干涉与φ-OTDR融合型分布式振动测量结构,该结构能够同时实现多点定位与宽频响应的分布式振动测量,突破了非对称双马赫-曾德干涉型分布式振动传感技术无法实现多点定位的瓶颈。研究了初始相位差与振动幅度大小对融合系统频率探测的影响机理,提出了基于改进型3×3耦合器解调计算相对相位差,并利用相对相位差替代干涉信号进行频率的探测提升系统动态范围。提出了一种反馈环干涉与φ-OTDR融合的单端单光纤传感结构,在单根光纤上同时实现了多点定位与宽频响应的分布式振动测量。4.采用模块化设计思想分别从硬件和软件层面对马赫-曾德干涉与φ-OTDR融合的分布式振动传感系统进行了仪器化设计,完成了工程样机的搭建,开发了与视频监控平台以及声光报警器的联动报警通信模块,此通信模块不仅提供UDP协议的格式输出,还提供开关量输出。基于该系统开展了现场应用实验研究。
刘佳[2](2020)在《微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统及关键技术研究》文中研究说明随着航天技术的迅猛发展,航天飞行器结构健康监测和智能化发展需求迫在眉睫,传统基于热敏电阻和应变片的环境监测方法已经无法满足大容量、轻重量和低功耗的星载结构健康监测的要求。光纤光栅传感技术具有抗电磁干扰、尺寸小、成本低等特点,在航天领域具有广泛的应用。针对航天应用中光纤光栅传感解调技术的微型化及低功耗等诸多技术难点,开展基于调制光栅Y分支(MG-Y)可调谐半导体光源的微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统研究。论文主要研究内容包括:1.研究了光纤布拉格光栅温度和应变传感原理及传感系统组成,为波长型解调方法提供理论基础。为了解决星载环境微型、低功耗、大容量的光纤光栅应用受限问题,分析了常用光纤布拉格光栅解调及复用技术的各种方案,确定了可应用于航天领域的基于可调谐半导体光源的解调方法。2.研究了可调谐半导体激光器的结构及控制方法,采用单片可集成、调谐速度快,解调容量大的电调谐半导体激光器为解调系统光源。在对MG-Y可调谐控制原理论述基础上,通过对构造的两种星载光纤传感解调技术分析,提出了1*N耦合器的空/波分复用可调谐光源法解调方法;通过对可调谐光源与不同谱形FBG的作用机理研究,确定了解调仪的基本参数和波长计算公式。提出了一种采用波长计的光谱测量的表征方法,构建了“波长-电流”精确对应关系研究方案,解决了多调谐节MG-Y光源的查找表的难点。3.针对多调谐节激光器光源的电流控制问题,开展了MG-Y激光器光源解调仪的微型、低功耗和高精度控制方法研究,提出了一种基于ARM的四通道FBG解调方法。利用ARM芯片控制单片集成恒流源控制系统和高精度温度控制系统,实现扫描光源的高分辨率高稳定输出;进一步分析光电采集模块响应范围,设计了宽动态范围的基于对数放大器的光电采集系统;并对系统电源、串口通信电路进行设计,研制出适用于星载环境的FBG解调仪。4.提出了基于MG-Y光源的解调软件系统方案,对ARM嵌入系统下的底层驱动软件功能进行研究,实现了“波长-电流”查找表的快速筛选和FBG反射信号的快速采集;针对传统解调算法耗费资源多、波长跳动和光源不稳定引起波长精度低问题,提出了基于嵌入式硬件系统的动态阈值-双质心算法、上位机DGA算法和基于F-P标准具的校正方法,提高了波长解调精度和稳定性,改善了测量精度,实现了低功耗、宽动态范围下的高精度解调。5.建立了FBG解调实验平台,完成了光栅解调仪性能实验验证,分别对超短FBG、保偏FBG、芯包复合FBG、FBG光栅阵列的光谱特性进行测试。针对航天领域应用需求,采用800nm飞秒脉冲激光分别制备了上述不同反射谱形的光纤光栅,并对其温度和纵向拉伸传感特性进行测试,所研制的解调仪实现了对波长漂移的精确解调。本论文开展了可调谐扫描光源法的FBG波长解调技术研究,研制了基于MG-Y可调谐半导体光源的微型低功耗光纤光栅解调仪。通过对不同反射谱形飞秒刻写光纤光栅传感特性进行测试,满足了微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统要求。为解决航天结构健康检测的安全、高效、智能感知提供了新的技术手段。
刘衡[3](2020)在《缩比模型水下定位及通信遥控系统软件设计》文中进行了进一步梳理随着水下探测技术的发展,水下潜器的减振降噪处理显得尤为重要。而对水下潜器噪声性能的研究,很多是通过使用水下潜器缩比模型进行相关的实验来实现的。本文中的缩比模型水下定位与通信遥控系统就是为了保障大比例缩比模型水下实验的安全进行而设计的,它主要涉及到水下定位技术、水下目标姿态测量技术与水声通信技术。水下定位技术是在海底勘测、资源开发、军事对抗等领域广泛使用的一种声学测量技术,此技术可以用来探测水中未知或已知目标的方位和运动轨迹,高精度的水下定位系统是控制水下潜器作业、航行的重要手段。水下目标姿态测量技术是针对水中目标在一定范围的水域内工作时,水面操作平台上的实验人员需要测量目标移动过程中的姿态而设计的一种通过在目标上多点定位来计算目标姿态的技术。水声通信技术是以声为载体,在水中进行信息收发的技术。本文首先分析了系统的工作环境、性能指标、搭载平台等,并根据分析结果明确了系统硬件的需求,确定了系统所选设备的型号,并基于所选的各硬件设备设计了系统的接口类型、布设方案和供电方案等。然后,本文基于所选的硬件设备分析了系统软件的功能要求和性能要求,并将软件根据功能划分为不同的模块。之后,本文又根据各模块对数据的处理关系设计了系统软件的总体处理流程和操作界面。接下来,本文研究了系统软件中用到的相关理论和算法,一是通过超短基线水下定位技术获取水中模型各个点的位置,计算出该时刻模型姿态的算法;二是用于多设备并发处理数据的多线程技术;三是为了保障在小带宽水声通信的情况下,同时传输图片类大数据和命令、参数类小数据时的可靠性而设计的双层传输协议设计。最后,本文介绍了系统软件的各个模块的在平台下的实现过程和部分代码,如通过OpenCV控制水下摄像机、通过OpenGL实现缩比模型的3D展示等,并介绍了系统软件的测试、联调和外场实验过程和结果。
张迪明[4](2019)在《基于可信域的嵌入式平台安全隔离技术研究》文中提出随着嵌入式设备在移动计算、工业控制、机器人和物联网等领域的持续进化,人们与各类嵌入式设备之间的交互方式也在不断地变化。现如今,无论是移动终端、工控系统、机器人还是智能汽车等实际应用场景中都会涉及传输、计算和存储敏感数据。虽然许多基于软件的保护机制和防护手段已经得到了广泛的应用,但是这些传统的纯软件安全保护机制在当下智能化、高性能的嵌入式设备上已经不能够满足实际的安全需求。目前,无处不在的嵌入式设备对敏感数据的处理不当对个人、行业、乃至全社会将带来巨大的安全风险,因此该问题也引起了学术界与工业界高度的关注,从而一些嵌入式硬件生产厂商开始使用可信域技术应对嵌入式系统及其应用的安全问题日益突出的现状。例如,ARM公司推出的可信域(TrustZone)安全扩展技术是一个具有巨大应用前景的基于硬件的可信域安全扩展架构,开发者可利用其提供的可信域构建隔离环境从而开发出更为健壮的操作系统和更加安全的应用程序。本文针对高安全需求场景下的嵌入式平台硬件隔离安全技术展开研究,包括基于可信域的可信执行环境的研究与构建、强制访问控制服务的安全隔离、基于可信域的物联网安全网关技术,以及可信域在虚拟化环境下的复用等相关理论模型和实现技术。本文主要的研究内容和创新点如下:1.本文在深入总结现有可信执行环境方案的基础上,详细讨论了基于可信域硬件隔离的可信域开发中涉及的启动、内存管理、参数传递和程序接口等问题,并在此基础上提出了一种适合于操作系统内核模块进行隔离的可信执行环境构建方法。该可信执行环境不仅能够用于跟踪、监视应用程序,还能保护普通域内核完整性,防止恶意入侵和提权攻击等威胁。2.在完成构建可信执行环境的基础上,本文提出了一种基于可信域的强制访问控制模型,以解决传统FLASK访问控制模型架构下监视服务器和安全策略等关键组件缺少安全保护的问题。3.针对现有的物联网应用背景下智能设备安全访问控制不足和智能网关易受攻击问题,本文提出了一种基于可信域的智能网关认证授权机制。4.随着嵌入式设备计算能力大幅提升,为了充分利用设备的计算能力,虚拟化技术也被引入到嵌入式平台。本文在虚拟化技术的基础之上,提出了一种针对车联网的虚拟可信域的架构。虚拟可信域解决了在虚拟化环境下,客户机如何安全、高效的复用可信域的问题。
刘明[5](2019)在《油井工况远程监控无线网络系统的构建》文中进行了进一步梳理石油工业是整个国民经济发展的命脉,油田开发后,巡回检查油井工作状态成为采油过程中十分重要的工作,目前国外已基本实现油井巡查的自动化,而国内主要采用人工的巡井方式,采油工人需要走遍整个矿区,检查设备的工作状况,记录采油过程的主要数据,这种方式效率低下,更不能及时发现并处理设备工作故障。为了提高油田自动化管理水平,提高采油效率,本文以大庆采油六厂为研究背景,设计一套基于嵌入式技术和无线网桥技术的新型油井工况远程监控无线网络系统,这套系统可以替代人工巡井,实现远程电压、电流等电参数数据的采集,并能实现远程视频实时监控,具有十分重要的现实意义。本文研究了油田自动化监控的研究现状,比较了几种无线传输技术的特点,讨论了嵌入式技术在工业监控领域的优势,选择嵌入式技术与无线网桥技术结合的方式构建工况监控系统,设计了系统的总体方案,完成了软硬件的设计,最后搭建了系统的测试平台,对系统功能和性能进行了测试。本文的主要研究内容有:首先,本文对油井工况监控无线网络系统的总体方案进行设计,分析技术难点和系统的关键技术。对远距多节点无线网络构建和高并发服务器设计的关键技术进行研究,研究了分组无线网的拓扑结构、路由协议和信道接入技术,对本系统的网络系统进行了设计,并基于线程池和select技术对高并发服务器进行了设计,解决了无线网络传输距离远、节点多、多个网络节点同时连接服务器等难点问题。然后,本文对系统的总体硬件方案进行了设计,为了保证可靠性与稳定性,基于工业标准对多个功能模块进行了筛选,对嵌入式核心控制板的主要电路进行了详细的设计,完成了单井数据采集箱的设计,保证了系统在硬件层面能安全稳定地工作在复杂的工业环境中。其次,本文完成了系统软件总体方案的设计。分析了嵌入式Linux开发平台的构建过程,完成了Linux系统的移植和交叉环境的建立。在分析了网络编程模型和设计了应用层协议后,对高并发服务器的程序进行了设计。对上位机程序和下位机程序的主要功能模块进行了设计,实现了数据采集、传输、处理到监控的全过程。最后,本文搭建了系统的测试平台,并对无线网桥通信、数据采集、视频监控、高并发服务器模型等主要功能模块进行了测试,完成了系统总体功能与性能的测试,在此基础上对系统的性能进行了分析与评估。实验表明,本系统能实现远距离多节点油井工况的远程监控,能有效的替代人工巡井,提高油田自动化管理效率,并且稳定性和可靠性高,实用性强,对于油田自动化监测水平的提高具有一定的实际意义。
姚晨[6](2018)在《资源勘探数据无线传输技术研究》文中认为数据通讯方式是资源勘探系统中的重要环节,传统的数据传输采用有线网络,随着勘探面积和密度的增加,往往需要敷设大量传输线缆,而人工布缆存在效率低、可靠性不足、传输网络成本高等问题。为了解决上述问题,采用无线传输网络替代有线网络受到业界的高度关注。本文主要针对资源勘探数据无线传输技术进行研究,详细分析了国内外多款具有代表性的地震仪的无线通讯系统,结合地震勘探过程中数据传输的特点,依据WLAN多种拓扑结构的分析,研究并设计了基于Wi-Fi和4G的混合型无线通讯系统。该混合型无线通讯系统的核心是中继器的设计。本文描述了中继器的设计思路及具体方案,依据中继器的架构及组成,对MCU控制单元、Wi-Fi通讯单元和4G通讯单元进行了详细的硬件电路设计与分析,由于LTE部分频段和2.4GHz Wi-Fi所处频段十分接近,对LTE和2.4GHz Wi-Fi之间的邻频干扰进行了分析并给出了优化思路。中继器的软件设计方面,在Linux驱动源码修改、内核移植的基础上,进行了通讯软件设计,设计了hostapd.conf、dnsmasq配置文件以及开机自启动的bash脚本文件,最终通过iptables实现Wi-Fi数据流和4G数据流的连通、转发设计。设计了混合型无线通讯系统的测试方案,通过搭建测试环境,对混合型无线通讯系统的可靠性和最大吞吐量进行测试。测试结果表明,该混合型无线通讯系统运行可靠稳定,最大吞吐量为1.49Mb/s,丢包率为0%且无明显拥塞状况发生,满足地震勘探数据传输对速率和可靠性的要求,为后续的研究打下了良好的基础。
邱恩海[7](2017)在《软件工程领域应用复用技术的分析》文中指出软件工程领域中存在许多的软件开发浪费情况,这种行为不仅浪费了大量的资金投入,还浪费了许多的技术和时间支出。为了减少这种浪费,提高软件开发的质量,可以应用复用技术。本文首先对复用技术概念以及在软件工程领域应用的意义进行了分析,随后又对其中的复用技术在软件工程领域中的应用方面以及具体应用进行了分析,以期能够提供参考。
潘亮[8](2017)在《基于激光干涉和拉曼散射融合的双参量分布式传感技术研究》文中研究说明随着分布式光纤传感技术的发展与应用,人们对于多参量、多功能融合传感技术的需求越发迫切。本着生产实践和工程安全中对振动和温度的双参量传感需求,本文提出了一种基于激光干涉和拉曼散射融合的双参量分布式光纤振动和温度融合传感技术。该技术采用了波分复用技术,在双马赫曾德干涉仪的结构基础上对融合传感技术进行了系统构建,实现了对传感光纤上对拉曼散射信号和激光干涉信号的分束解调,并达到了对振动信息和温度信息同时传感的目的。本文开展的主要创新性工作内容如下:1.提出了基于激光干涉和拉曼散射融合的分布式光纤振动和温度融合解调方法。该方法在双马赫曾德干涉仪的结构基础上,采用波分复用技术,配合以不同波长的激光光源,实现了激光干涉光和拉曼散射光的双波长融合传感。该融合解调方法采用了无缝衔接合束技术,通过在双马赫曾德干涉仪的一条传感臂上对双波长光源进行耦合,再通过波分解复用技术将拉曼散射光从传感臂上的合束光中提取出来。2.从光纤中拉曼散射的机理出发并考虑散射光中的噪声成分,提出了一种基于集合经验模态分解方法的加噪声辅助噪声分析方法。该去噪方法首先对光纤中背向拉曼散射光信号进行白噪声添加,再使用经验模态分解的方法对加噪信号进行分析。在分解后所得到的固有模态函数中,可以根据温度信号和噪声信号在分解后的信号中传播规律的差别,实现对温度突变信息和噪声信号的识别,并将噪声信号从固有模态函数中滤除,再通过函数重建还原温度信号。该方法能够有效提高信噪比,增强温度测量精度,实现长距离温度传感。3.针对偏振退化和偏振相位漂移在分布式双参量融合传感中对振动信号定位精度的影响,提出了一种快速偏振补偿方法。该偏振补偿方法是在双马赫曾德干涉仪的两个传感臂上构建偏振反馈机制,继而通过偏振控制器和偏振分束器对传感光纤中的偏振态进行快速定向补偿。该方法能够快速实现对干涉信号的相位同步和干涉可见度最大化的补偿,从而消除偏振衰退和偏振相位漂移对传感器定位精度的影响,最终降低双参量分布式光纤融合传感中对振动信号的定位误差。4.构建了基于激光干涉和拉曼散射融合的双参量分布式传感解调系统。该解调系统对硬件和软件采用了模块化设计,并加入了温度自校正机制和快速偏振补偿机制。其中,温度自校正模块通过对光纤环的温度进行实时测量来补偿双参量传感系统中器件温度漂移对温度传感性能的影响,提高传感稳定性。而快速偏振补偿模块设计了快速偏振调节的软件控制算法,通过对偏振分束器输出信号进行分析,反馈调节高速数字偏振控制器,实现对传感光纤中光偏振态的快速补偿。
杨明[9](2017)在《基于构件的图像处理实验平台设计研究》文中认为图像处理是计算机通过一系列算法对图像进行分析,以达到研究人员所需图像结果的技术。那么通过实验来验证研究人员算法可行性和处理效果是必不可少的过程。又由于图像处理算法种类繁多,常用的算法使用率高,那么实验人员就会面临着重复编写这些高使用率算法的难题,大大降低了自己的实验效率。因此一个操作便捷、可扩展性强、实验效率高的图像处理实验平台对于研究人员是非常必要的。构件技术是软件复用领域的一个重难点,它能够通过它的复用特性,大大的提高软件开发效率,缩短开发周期,减少工作量。本文设计开发了基于构件的图像处理实验平台。该平台有着构件化的算法组合功能,同时支持用户添加新的算法构件,使用户可以将新添加的算法构件和平台现有的算法构件进行组合生成算法通道,帮助实验人员解决对一些常用算法进行重复编码的难题,提高实验效率。而且对实验结果有着可视化的输入输出,使实验人员可以实时直观的看到实验效果。该平台采用拖拽组合算法构件的操作形式,有良好的交互能力,操作便捷。在设计开发过程中也遇到了许多问题,作者通过提出装饰组装机制和构件化组态模型予以解决。主要研究内容如下:1.提出一种基于装饰的组装机制。该组装机制通过创建包装构件,动态的扩展构件的功能来完成组装。由于图像处理实验平台是针对流式的算法通道来对图片进行处理,而每个构件是一种处理算法。因此,针对该平台的特殊性以及专业性,该组装机制充分切合了实验平台的算法组合需求以及拖拽组合的操作模式。2.提出了一种基于构件的组态模型。由于该实验平台有着其独特的拖拽组合算法构件来形成算法通道的操作形式,以及图像处理算法多样化流程规约的领域特性。借鉴了工控领域中组态的概念和特性,提出了基于构件的组态模型。该模型基于构件的基础给开发人员以及用户带来了高效率的开发与使用,以及切合图像处理实验平台需求的三层软件体系结构为可扩展性打下基础,同时引入宏观逻辑描述使得实验人员可根据自己的业务需求来对图像处理实验平台算法通道的规则进行限制约束,使用户可以参与到系统的开发中去来保证系统的功能可以和用户的业务需求始终保持一致。3.在构件化组态模型和装饰组装机制的基础上对图像处理实验平台进行设计与实现,同时对部分关键代码进行了展示。最后进行了大量不同角度、不同层面的测试实验,对图像处理实验平台算法构件的组装执行、装饰组装机制、宏观逻辑描述等进行了全面的测试验证。
李芳颂,王锋,高晓峰,丛庆[10](2016)在《软件复用技术的发展探析》文中研究表明软件复用技术作为在软件技术出现问题的做快捷解决方式,在现在这个信息时代越加的得到重视。本文主要对于软件开发过程中出现的问题与发展现状进行分析,对于软件复用技术上面的技术存在的不足进行解读,帮助软件设计公司在软件开发过程中解决性对应的问题,将软件复用技术在该领域上使用进行全面运行。
二、软件复用技术在工控软件设计中的应用(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、软件复用技术在工控软件设计中的应用(论文提纲范文)
(1)基于激光干涉融合的分布式振动传感技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 分布式光纤振动传感技术研究现状 |
1.2.1 干涉型分布式光纤振动传感技术 |
1.2.2 后向散射型分布式光纤振动传感技术 |
1.2.3 分布式光纤振动传感技术发展现状及其瓶颈问题 |
1.3 本文的研究意义及主要研究内容 |
第2章 基于激光干涉的分布式振动传感技术原理及其性能影响因素分析 |
2.1 非对称双马赫-曾德干涉型分布式振动传感技术原理 |
2.1.1 光纤振动传感模型 |
2.1.2 振动检测原理 |
2.1.3 非对称干涉光路结构及其后向散射噪声滤除原理 |
2.1.4 长臂干涉结构的非对称性对振动位置解调的影响机理 |
2.2 非对称双马赫-曾德干涉型分布式振动传感技术性能影响因素分析 |
2.2.1 振动检测性能影响因素分析 |
2.2.2 定位性能影响因素分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 非对称双马赫-曾德干涉型分布式振动传感性能提升处理方法研究 |
3.1 端点检测技术 |
3.1.1 基于VMD的高精度端点检测方法 |
3.1.2 实验验证及分析 |
3.2 振动定位信号处理技术 |
3.2.1 基于S变换的高精度定位算法 |
3.2.2 实验验证及分析 |
3.2.3 基于改进3×3 耦合器解调的快速定位算法 |
3.2.4 实验验证及分析 |
3.3 基于概率分析的多事件识别技术 |
3.3.1 基于多尺度排列熵与过零率融合的混合特征提取方法 |
3.3.2 基于概率模型的多事件识别算法 |
3.3.3 事件识别实验结果分析与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于激光干涉与φ-OTDR融合的分布式振动传感技术研究 |
4.1 基于后向瑞利散射的φ-OTDR |
4.1.1 光纤中的后向瑞利散射效应 |
4.1.2 基于后向瑞利散射的φ-OTDR基本原理 |
4.1.3 φ-OTDR的信号预处理 |
4.1.4 φ-OTDR的频率响应影响因素分析 |
4.2 基于马赫-曾德干涉与φ-OTDR融合的分布式振动传感技术 |
4.2.1 系统光路设计及其工作原理 |
4.2.2 初始相位差与振动幅度大小的影响机理 |
4.2.3 振动测量实验 |
4.2.4 实验结果分析与讨论 |
4.3 基于反馈环干涉与φ-OTDR融合的单光纤分布式振动传感技术 |
4.3.1 系统光路设计及工作原理 |
4.3.2 振动测量实验 |
4.3.3 实验结果分析与讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于激光干涉与φ-OTDR融合的分布式振动传感系统仪器化研究 |
5.1 总体设计 |
5.2 系统硬件模块 |
5.2.1 光源模块 |
5.2.2 传感模块 |
5.2.3 探测模块 |
5.2.4 信号发生模块 |
5.2.5 采集处理模块 |
5.2.6 电源模块 |
5.3 整机设计 |
5.4 系统软件 |
5.5 实验验证与分析 |
5.6 现场测试 |
5.7 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(2)微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统及关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 光纤光栅传感在航天监测领域的发展 |
1.2.2 光纤光栅解调系统在航天领域的应用需求 |
1.3 光纤光栅传感技术 |
1.3.1 光纤光栅耦合模理论 |
1.3.2 光纤布拉格光栅传感原理 |
1.3.3 光纤布拉格传感系统组成 |
1.4 光纤光栅传感解调技术 |
1.4.1 光纤光栅传感解调技术 |
1.4.2 FBG复用技术 |
1.5 论文研究内容 |
第二章 基于MG-Y可调谐光源技术研究 |
2.1 可调谐半导体光源 |
2.2 MG-Y型 DBR激光器 |
2.2.1 激光器工作原理 |
2.2.2 激光器调谐控制设计 |
2.3 基于TLS的 FBG波长解调原理 |
2.3.1 基于MG-Y光源的光纤传感系统研究 |
2.3.2 波长解调原理 |
2.3.3 “波长-电流”精确对应关系 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于ARM的扫描式解调技术研究 |
3.1 基于ARM的 FBG微型解调系统 |
3.2 解调系统恒流源控制方法 |
3.2.1 TLS的电流驱动原理 |
3.2.2 单片集成恒流源控制方法实现 |
3.3 解调系统温度控制方法 |
3.3.1 TLS的温度控制方法 |
3.3.2 温度控制系统实现 |
3.4 解调系统光电检测技术研究 |
3.4.1 FBG光电检测原理 |
3.4.2 基于对数放大器的检测电路功能实现 |
3.5 供电系统及串口通信 |
3.5.1 电源电路实现 |
3.5.2 串口通信电路实现 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于MG-Y微型解调仪的光纤光栅解调算法 |
4.1 基于MG-Y光源的光纤光栅解调仪软件架构 |
4.2 基于ARM的底层软件实现 |
4.2.1 底层驱动软件流程 |
4.2.2 查找表筛选实现 |
4.3 基于MG-Y解调仪FBG解调算法 |
4.3.1 波长寻峰算法研究 |
4.3.2 基于MG-Y解调仪FBG解调仿真及算法对比分析 |
4.3.3 基于LABVIEW的 FBG解调系统实现 |
4.4 解调仪的性能测试及标定实验 |
4.4.1 PD动态范围测试及分析 |
4.4.2 解调仪波长标定实验 |
4.4.3 解调仪的性能测试及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 星载光纤光栅传感解调系统实验研究 |
5.1 基于MG-Y光源解调仪的USFBG的拉伸实验及分析 |
5.1.1 飞秒激光逐点法制备USFBG |
5.1.2 USFBG应变传感特性分析 |
5.2 基于MG-Y光源解调仪的芯包复合FBG的温度实验及分析 |
5.2.1 飞秒激光逐线法制备芯包复合FBG |
5.2.2 芯包复合FBG温度传感特性分析 |
5.3 基于MG-Y光源解调仪的保偏FBG的温度实验及分析 |
5.3.1 飞秒激光逐点法制备保偏FBG |
5.3.2 保偏FBG温度传感特性分析 |
5.4 基于MG-Y光源解调仪的级联FBG的温度实验及分析 |
5.4.1 飞秒激光逐点法制备FBG阵列 |
5.4.2 级联FBG温度传感特性分析 |
5.5 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
(3)缩比模型水下定位及通信遥控系统软件设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 背景介绍 |
1.2 超短基线定位技术概述 |
1.3 水声通信技术概述 |
1.4 编程框架与函数库 |
1.4.1 VC++/MFC库 |
1.4.2 OpenCV库 |
1.4.3 OpenGL库 |
1.4.4 Armadillo库 |
1.5 论文各部分主要内容 |
第2章 系统分析及设备选型 |
2.1 系统运行平台 |
2.2 系统框架 |
2.3 超短基线定位与水声通信合置设备 |
2.4 图像采集设备 |
2.5 水深测量设备 |
2.6 电子舱工控机 |
2.7 设备接口及供电电源 |
2.8 本章小结 |
第3章 软件结构及界面设计 |
3.1 软件需求分析 |
3.1.1 软件系统的功能要求 |
3.1.2 软件系统的性能要求 |
3.2 模块划分与功能分配 |
3.3 软件处理流程 |
3.4 软件界面 |
3.4.1 上位机软件整体布局 |
3.4.2 菜单栏 |
3.4.3 工具栏 |
3.4.4 状态栏 |
3.5 文件存储 |
3.6 运行要求 |
3.7 本章小结 |
第4章 理论分析及算法设计 |
4.1 引言 |
4.2 单目标多点定位姿态测量方法 |
4.2.1 应答器布设 |
4.2.2 基于奇异值分解的旋转矩阵和平移矩阵求解方法 |
4.2.3 由旋转矩阵求解欧拉角 |
4.2.4 误差分析 |
4.3 多线程技术 |
4.3.1 多线程概述 |
4.3.2 MFC对多线程编程的支持 |
4.3.3 多线程技术在本文中的应用 |
4.4 双层传输协议设计 |
4.4.1 设计背景 |
4.4.2 协议内容 |
4.5 本章小结 |
第5章 软件实现与测试 |
5.1 下位机软件的实现 |
5.1.1 收发模块 |
5.1.2 水深测量模块 |
5.1.3 图像采集模块 |
5.1.4 阀门控制模块 |
5.2 上位机软件的实现 |
5.2.1 参数显示模块 |
5.2.2 姿态测算与显示模块 |
5.2.3 图像显示模块 |
5.3 软件功能测试 |
5.4 湖试 |
5.4.1 湖试地点 |
5.4.2 实验准备 |
5.4.3 试验过程与结果 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(4)基于可信域的嵌入式平台安全隔离技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 可信执行环境框架 |
1.2.2 可信执行环境与应用 |
1.2.3 可信执行环境与虚拟化 |
1.3 现有问题与不足 |
1.4 研究内容 |
1.5 论文结构 |
第二章 背景知识 |
2.1 基于软件的隔离技术 |
2.1.1 基于虚拟化的隔离技术 |
2.1.2 基于沙箱的隔离技术 |
2.2 基于硬件的隔离技术 |
2.2.1 基于安全协处理器的隔离技术 |
2.2.2 基于处理器安全扩展的隔离技术 |
2.3 可信域(TrustZone)技术 |
2.3.1 硬件架构 |
2.3.2 软件架构 |
第三章 可信执行环境系统的构建、威胁模型与性能分析 |
3.1 研究动机与目标 |
3.2 安全世界的系统构建 |
3.2.1 安全世界的切换机制 |
3.2.2 内存管理 |
3.2.3 交互接口 |
3.2.4 驱动程序 |
3.2.5 安全启动 |
3.3 威胁模型与安全性分析 |
3.4 性能分析 |
3.4.1 测试框架 |
3.4.2 测试方法 |
3.4.3 结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于可信域的操作系统安全模块隔离技术 |
4.1 研究动机与目标 |
4.2 T-MAC设计 |
4.2.1 T-MAC架构 |
4.2.2 强制访问控制可信服务器设计 |
4.2.3 Linux前端驱动设计 |
4.2.4 接口设计 |
4.3 T-MAC实现 |
4.3.1 驱动实现 |
4.3.2 接口实现 |
4.3.3 SELinux重构 |
4.3.4 安全启动 |
4.4 性能测试与安全分析 |
4.4.1 测试方法 |
4.4.2 组件功能测试 |
4.4.3 整体性能测试 |
4.4.4 安全性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于可信域的边缘设备安全保护技术 |
5.1 研究动机与目标 |
5.2 TEG设计 |
5.2.1 TEG需求分析 |
5.2.2 Trustfilter |
5.2.3 网络数据包的交换处理过程 |
5.2.4 可信认证 |
5.3 TEG实现 |
5.3.1 Trustfilter实现 |
5.3.2 驱动与接口实现 |
5.4 性能测试与安全分析 |
5.4.1 测试方法 |
5.4.2 吞吐量和延迟测试 |
5.4.3 身份认证和控制测试 |
5.4.4 安全性分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 可信域在虚拟化场景下的复用技术 |
6.1 研究动机与目标 |
6.2 Virt-TEEs设计 |
6.2.1 数据通道 |
6.2.2 事件通道 |
6.3 Virt-TEEs实现 |
6.3.1 安全世界组件实现 |
6.3.2 普通世界驱动实现 |
6.4 性能测试与瓶颈分析 |
6.4.1 测试方法 |
6.4.2 吞吐量和延迟测试 |
6.4.3 并发性测试 |
6.4.4 瓶颈分析 |
6.5 安全性分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文工作总结 |
7.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
简历与科研成果 |
(5)油井工况远程监控无线网络系统的构建(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 油田自动化监控系统的发展现状 |
1.2.2 无线传输技术的发展现状 |
1.2.3 嵌入式技术在监控领域的发展现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 工况监控系统关键技术研究 |
2.1 系统总体方案 |
2.1.1 系统的需求分析 |
2.1.2 系统总体方案设计 |
2.1.3 技术难点和关键技术分析 |
2.2 远距多节点无线网络系统的构建技术研究 |
2.2.1 分组无线网拓扑结构研究 |
2.2.2 分组无线网路由协议研究 |
2.2.3 分组无线网信道接入协议研究 |
2.2.4 远距多节点无线网络系统设计 |
2.3 高并发服务器的研究与设计 |
2.3.1 TCP服务器 |
2.3.2 线程池技术 |
2.3.3 操作系统I/O复用技术 |
2.3.4 基于线程池和select技术的高并发服务器设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 油井工况系统硬件方案与电路设计 |
3.1 系统硬件总体方案 |
3.1.1 硬件方案设计 |
3.1.2 硬件方案实现 |
3.2 嵌入式核心控制板的设计 |
3.2.1 FLASH与SDRAM电路设计 |
3.2.2 USB、RS485接口电路设计 |
3.2.3 网络接口设计 |
3.3 单井数据采集箱的硬件方案设计 |
3.3.1 485总线方案设计 |
3.3.2 供电方案设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 工况远程监控网络系统软件设计 |
4.1 监控系统软件总体方案 |
4.2 嵌入式Linux开发平台的建立 |
4.2.1 交叉编译环境的搭建 |
4.2.2 Bootloader的移植 |
4.2.3 Linux内核的移植 |
4.2.4 嵌入式开发工具的调试与使用 |
4.3 高并发服务器程序设计 |
4.3.1 基于socket的C/S网络编程模型 |
4.3.2 服务器应用层传输协议设计 |
4.3.3 基于LabWindows/CVI的服务器程序设计 |
4.4 下位机软件设计 |
4.4.1 工况数据采集程序设计 |
4.4.2 基于V4L2的视频采集程序设计 |
4.4.3 网络传输程序设计 |
4.5 上位机软件设计 |
4.5.1 监控软件界面设计 |
4.5.2 数据处理与报警功能设计 |
4.6 本章小结 |
第5章 系统功能验证及性能评估 |
5.1 系统测试平台的搭建和功能模块的测试 |
5.1.1 无线网桥通讯测试 |
5.1.2 数据采集功能测试 |
5.1.3 视频采集功能测试 |
5.1.4 高并发服务器模型测试 |
5.2 系统总体功能测试与性能分析 |
5.2.1 总体功能测试 |
5.2.2 系统性能分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(6)资源勘探数据无线传输技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 资源勘探无线数据传输技术的国内外研究现状 |
1.2.1 国外资源勘探数据无线传输技术发展现状 |
1.2.2 国内资源勘探数据无线传输技术发展现状 |
1.3 本文的主要内容 |
2 资源勘探无线数据传输系统总体方案 |
2.1 资源勘探无线数据传输系统设计思路 |
2.2 资源勘探无线数据传输系统架构及技术方案 |
2.2.1 资源勘探无线数据传输系统架构 |
2.2.2 资源勘探无线数据传输系统方案论证 |
2.3 本章小结 |
3 资源勘探无线数据传输中继器设计 |
3.1 中继器的设计思路及方案设计 |
3.1.1 中继器设计思路 |
3.1.2 中继器设计方案 |
3.2 中继器的硬件设计 |
3.2.1 中继器具体硬件构成 |
3.2.2 MCU控制单元的设计 |
3.2.3 Wi-Fi通讯单元设计 |
3.2.4 4G通讯单元设计 |
3.2.5 LTE和2.4GHz Wi-Fi共存分析 |
3.3 中继器软件设计 |
3.3.1 软件总体构思 |
3.3.2 Linux内核以及驱动移植 |
3.3.3 中继器通讯软件设计 |
3.4 本章小结 |
4 数据传输测试与分析 |
4.1 测试方案及测试环境搭建 |
4.2 数据传输可靠性测试 |
4.3 系统最大吞吐量测试 |
4.4 测试结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 论文总结 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)软件工程领域应用复用技术的分析(论文提纲范文)
1 复用技术概述及其在软件工程中的意义 |
2 复用技术在软件工程领域应用的方面 |
2.1 复用软件技术 |
2.2 复用软件分析和测试信息 |
2.3 复用代码 |
3 软件工程领域中复用技术的具体应用 |
3.1 软件复用能力的评估 |
3.2 可复用构件的选择 |
3.3 复用驱动软件开发过程的指导 |
(8)基于激光干涉和拉曼散射融合的双参量分布式传感技术研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 分布式光纤传感技术概述 |
1.2 散射型分布式光纤传感技术 |
1.2.1 基于瑞利散射的分布式光纤传感技术 |
1.2.2 基于布里渊散射的分布式光纤传感技术 |
1.3 干涉型分布式光纤传感技术 |
1.3.1 基于萨格纳克干涉仪的分布式光纤传感技术 |
1.3.2 基于迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感技术 |
1.3.3 基于马赫曾德干涉仪的的分布式光纤传感技术 |
1.4 论文的研究意义及主要研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 分布式光纤振动和温度融合传感的基本原理 |
2.1 拉曼散射型分布式温度传感技术的基本原理 |
2.1.1 光纤中的拉曼散射效应 |
2.1.2 光时域反射技术的基本原理 |
2.1.3 基于拉曼散射的分布式温度解调方法 |
2.2 干涉型分布式光纤振动传感技术的基本原理 |
2.2.1 基于双马赫曾德干涉仪的振动传感原理 |
2.2.2 基于双马赫曾德干涉仪的振动定位原理 |
2.3 双参量分布式光纤振动和温度传感的融合解调方法 |
2.3.1 系统设计 |
2.3.2 解调方法 |
2.3.3 系统的主要性能指标 |
2.4 本章小结 |
第三章 双参量分布式传感中对温度信号的噪声分析及去噪方法研究 |
3.1 温度传感性能的因素分析 |
3.2 改善温度传感稳定性的方法 |
3.2.1 基于半导体制冷的雪崩光电探测器 |
3.2.2 基于前置光纤环的温度自校正方法 |
3.3 双参量分布式传感中温度信号的一般去噪方法 |
3.3.1 基于累加平均方法的去噪方法 |
3.3.2 基于小波变换模极大值的去噪算法 |
3.4 基于集合经验模态分解的去噪算法 |
3.4.1 经验模态分解算法 |
3.4.2 基于集合经验模态分解的去噪算法流程 |
3.5 实验验证及分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 双参量分布式传感中对振动信号的偏振补偿方法研究 |
4.1 光偏振态的分析方法 |
4.1.1 偏振态的三角函数描述 |
4.1.2 偏振态的琼斯矢量描述 |
4.1.3 偏振态的邦加球描述 |
4.2 分布式光纤振动传感中的性能影响因素分析 |
4.2.1 偏振退化对干涉可见度的影响 |
4.2.2 偏振退化对干涉相位的影响 |
4.3 偏振补偿理论 |
4.3.1 偏振控制器的偏振态调制原理 |
4.3.2 偏振分束器的光调制原理 |
4.3.3 偏振控制中的反馈系统构成 |
4.4 干涉型振动传感的一般偏振补偿方法 |
4.5 基于定向调节的快速偏振补偿方法 |
4.6 实验验证及分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 双参量分布式传感技术的系统构建及实验 |
5.1 总体设计 |
5.2 硬件系统模块 |
5.2.1 光源模块 |
5.2.2 无源模块 |
5.2.3 探测模块 |
5.2.4 温度自校正模块 |
5.2.5 偏振补偿模块 |
5.2.6 电源模块 |
5.2.7 采集模块 |
5.2.8 信号处理模块 |
5.3 整机设计 |
5.4 软件系统 |
5.5 实验验证与分析 |
5.5.1 温度传感的空间分辨率和测温精度 |
5.5.2 振动传感中的定位误差 |
5.5.3 双参量传感的系统性能参数 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(9)基于构件的图像处理实验平台设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 本文组织结构 |
第2章 软件构件技术 |
2.1 软件复用技术 |
2.2 软件构件技术 |
2.2.1 构件的概念 |
2.2.2 构件的特点 |
2.2.3 构件的分类 |
2.2.4 构件的描述方法 |
2.3 构件的组装形式 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于装饰的组装机制和构件化组态模型 |
3.1 基于装饰的组装机制 |
3.1.1 基本定义 |
3.1.2 装饰组装机制UML结构图 |
3.1.3 装饰组装机制的优势及适应环境 |
3.2 构件化组态模型 |
3.2.1 组态概念的引入 |
3.2.2 构件化组态模型建立 |
3.2.3 软件体系结构描述 |
3.2.4 构件描述 |
3.2.5 系统宏观逻辑描述 |
3.3 构件化组态模型特性对比分析 |
3.3.1 与当前自动化领域的组态软件对比 |
3.3.2 与传统软件开发方法对比 |
3.3.3 与当前构件组装技术对比 |
3.4 本章小结 |
第4章 图像处理实验平台的设计实现 |
4.1 实验平台的设计 |
4.2 实验平台编码实现 |
4.2.1 实验平台界面实现 |
4.2.2 算法构件以及装饰组装机制的实现与测试 |
4.2.3 构件化组态模型在该平台中的应用和实现 |
4.3 本章小结 |
第5章 实验平台测试结果与分析 |
5.1 实验平台功能测试与分析 |
5.2 装饰组装机制测试与分析 |
5.3 宏观逻辑描述测试与分析 |
5.4 具体算法测试与分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士期间参与的项目列表 |
(10)软件复用技术的发展探析(论文提纲范文)
前言: |
1、软件复用技术 |
2、软件构件技术 |
结论: |
四、软件复用技术在工控软件设计中的应用(论文参考文献)
- [1]基于激光干涉融合的分布式振动传感技术研究[D]. 马鹏飞. 天津大学, 2020(01)
- [2]微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统及关键技术研究[D]. 刘佳. 合肥工业大学, 2020(01)
- [3]缩比模型水下定位及通信遥控系统软件设计[D]. 刘衡. 哈尔滨工程大学, 2020
- [4]基于可信域的嵌入式平台安全隔离技术研究[D]. 张迪明. 南京大学, 2019(06)
- [5]油井工况远程监控无线网络系统的构建[D]. 刘明. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [6]资源勘探数据无线传输技术研究[D]. 姚晨. 南京理工大学, 2018(06)
- [7]软件工程领域应用复用技术的分析[J]. 邱恩海. 数码世界, 2017(11)
- [8]基于激光干涉和拉曼散射融合的双参量分布式传感技术研究[D]. 潘亮. 天津大学, 2017(01)
- [9]基于构件的图像处理实验平台设计研究[D]. 杨明. 湖南大学, 2017(07)
- [10]软件复用技术的发展探析[J]. 李芳颂,王锋,高晓峰,丛庆. 信息化建设, 2016(07)