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关键词： 信息安全   密码技术  

摘要： 作为保密和通信手段的密码技术,已经具有上千年的历史了。今天,进入大数据和云计算时代,各种信息安全技术日新月异,但是密码技术目前乃至未来一段时间,依然是实现信息安全最基础、最有效的手段和措施。密码技术在安全接入、系统鉴别、角色管理、访问控制、数据共享与交互中,依然扮演着重要角色。对于信息安全,密码技术不是万能的,但离开密码技

关键词： 嵌入式系统   创新基地   实践能力  

摘要： 随着嵌入式系统技术的不断发展与成熟,嵌入式系统的应用越来越广泛,例如智能手机、摄像机、智能电冰箱、汽车电子等众多新兴产品都移植了智能的操作系统。针对目前嵌入式系统技术实验存在学时少、重视程度不足、实验项目开设不合理等问题,同时结合桂林电子科技大学测控技术与仪器专业人才培养特色,在实验仪器建设、实验室开放、嵌入式创新基地的建设等方面进行了探索与改革。结果表明:较有效地提升了教学质量以及学生的实践能力。

关键词： 指纹识别   Linux   嵌入式系统   S3C2440  

摘要： 随着现代科学技术的发展,将生物技术应用到日常生活已经成为了可能,比如身份认证。账号加密码的身份认证方式在目前应用广泛,其方法简单,保密性也较高,但很可能会被不法分子窃取或因为忘记密码而无法完成身份认证,主要是因为这些都是外在的符号,而不是每个人身体所独有的特征。事实上,人体存在一些不同于其他个体的特征,人体生物特征识别就是基于这些特征进行身份认证的。近几年,指纹识别技术得到了广泛的研究和应用。基于Linux的嵌入式系统有着高特异性、高稳定性、小尺寸和低成本的特点。因此,本文通过结合指纹识别技术和嵌入式Linux系统,实现了基于嵌入式Linux的指纹识别系统。本文主要分为以下几个部分:首先对嵌入式Linux系统进行了概述,并详细介绍了嵌入式系统的定义和特点以及ARM处理器和嵌入式操作系统,从而引出了嵌入式Linux系统以及本文所设计的基于嵌入式Linux的指纹识别系统体系结构。然后详细介绍了系统硬件平台的设计,从选择嵌入式处理器到外围电路的搭建,最终完成整个系统硬件平台的设计。接着介绍了系统软件平台的设计,自底向上依次完成了Boot loader的适配、Linux内核的精简与适配和构建根文件系统。最后在软硬件平台的基础上,完成了指纹识别应用程序的设计,实现了指纹登记、指纹认证、指纹打卡等功能。

关键词： 嵌入式系统   TRUSTECH 2017   Maxim Integrated  

摘要： 2017年11月28日在法国戛纳举办的TRUSTECH 2017展会上(当地时间2017年11月28日至30日),Maxim展示了能够有效保护嵌入式系统和联网设备的交钥匙方案,防止您的系统遭受侵入式攻击。有关黑客攻击的新闻屡见不鲜,设计工程师在竭力保证产品安全的同时还必须满足严格的上市时间和预算限制。

关键词： 软件设计   电力线通信   嵌入式系统   DL/T 634.5104协议  

摘要： 电力线通信技术是将携带有数据的电信号调制到电力线上,使用供电电力线作为信道进行通信的方式,具有成本低、方便快捷和易于组网的特点。将电力线通信技术与嵌入式技术相结合构成的电力线通信系统,具有嵌入式系统的专用性、可靠性、应用领域广泛等特点,在电力远动系统中得到了广泛应用,是电力线通信技术研究的一个重要方向。本文主要研究可在电力系统通信主站和从站终端中运行的远动通信应用软件的设计与实现。在对电力远动通信协议和相关报文格式分析的基础上,论文通过UML建模,分析软件的主程序类关系以及总召唤、单命令遥控等应用功能的执行过程,并在Visual Studio 2010平台上完成了软件的界面设计和功能实现。软件的主界面分为四个部分:系统、网络设置、电力线设置和应用,其中实现了远动通信的应用功能的主要是应用界面及系统界面中的网络管理部分。应用界面中的应用功能部分是软件的核心,主要实现总召唤、单命令遥控召唤等远动通信规约中定义的应用功能的选择和参数设置,以及对应用功能执行过程的控制。除此之外,应用界面中的应用方式、统计方式、动态数据显示等部分分别实现了主从方式和从站地址的设置、应用功能报文的统计、收发报文的解析和动态显示功能。系统界面中的网络管理部分实现了在主站对各个从站当日收发报文的数量、时延和在线时间的统计。测试结果表明,本软件能够运行于与电力线通信嵌入式系统相连接的主站和从站终端设备中,实现总召唤、单命令遥控召唤等多个应用功能的正常执行,完成完整的远动通信过程。同时软件可以对通信过程进行动态显示和监督,并在主站进行各个从站通信状态的统计。

关键词： 空白频段   软件无线电   嵌入式系统   宽带通信  

摘要： 随着对南海海洋资源的不断开发,海上宽带通信的需求与日俱增。与陆地上不同,海上频谱利用率低,可使用的优质通信频段很多,但是海上频谱管理存在漏洞,固定频段的通信可能受到其他同频段设备的干扰,通信信道会被无意或有意地占用,影响通信质量。针对海上优质通信频段利用率低、海上频谱使用缺乏管理的现状,设计了一种基于软件无线电的海上无线宽带通信终端,以小型化嵌入式系统驱动软件无线电,实现空白电视频段的频谱能量检测及宽带通信。本文设计了基于Linux操作系统的嵌入式主控模块,并移植了软件无线电驱动程序和GNU Radio开发环境。嵌入式主控模块通过USB串口与软件无线电模块连接,完成设备驱动以及数据读取和参数设置等任务,通过对海上空闲频谱感知,选择合适的工作频段;利用GNURadio中的信号处理工具,采用GFSK调制方式,设计了工作于空白电视频段的文件传输程序软件,实现通信链路的搭建;在无线电环境变化时,具有调整载波频段、调制方式、带宽大小和射频增益等通信参数的能力,使终端通信链路保持稳定可靠;制作了实验样机,进行了双向通信测试实验,所设计的海上无线宽带通信终端能够实现较为准确的频谱能量检测以及半双工宽带文件传输。本文对海上空闲频谱的利用进行了探讨,对于解决海上无线通信的频谱保障、提高频谱利用率、降低通信成本等问题提出了有效的解决方案。此外,该终端为海洋通信的研究,提供一种适应性强、灵活度高的实验测试平台。

关键词： 无线传感器网络   STM32F103   嵌入式系统   LWIP协议栈   网络拥塞  

摘要： 进入21世纪以来,人口数量的快速增长以及工业化程度的提升,加剧了自然资源的消耗,尤其是煤炭等化石能源,长期的使用产生了大量的污染气体;加之国内早期环境保护意识的薄弱,人们缺少高效实时的环境监测工具,造成了污染问题的不断加深。环境污染对人类生存造成的威胁促使相关人员寻找一种持续可靠的环境监测系统,及时了解环境信息。与西方发达国家相比,早期国内设计的环境监测产品,其设计理念和监测方式都较为单一、落后,测量结果的准确性以及系统的自主调节能力都较差。基于此,本文利用无线传感器网络技术设计了一种环境能源监测系统。该系统利用轻量级无线通信接口作为网络的中心节点,采用STM32F103微处理器、网卡、Zig Bee,并融合μC/OSⅡ嵌入式系统、LWIP协议栈等软件框架,实现了中继节点数据的高效转发服务。根据系统设备的类型,监测系统分感知类与能源类。感知监测系统采用轻量级无线通信接口连接终端各类感知型传感器,通过无线模块将传感器所采集的环境数据上传至上层软件,实现数据的快速更新;能源检测系统采用风光互补发电,及时了解系统电量并在移动端动态更新设备状态。当系统存在多源多信号并发现象时,网络中心节点可能形成网络拥塞,本文研究了一种基于模糊队列主动管理算法,选择性抛弃部分数据,从而达到避免网络拥塞的现象。本文首先完成系统的硬件设计,包括硬件的架构与数据协议栈的设计;随后设计了用于显示数据的上位机与移动端应用程序,通过室内外软硬件联调测试,完成预期设计的目标:(1)室内监测系统搭建、信息采集与无线传输;(2)室外监测系统搭建以及能源信息的监测显示;(3)移动端数据实时显示。最后针对系统中心节点的进行了数据处理方案研究,以解决多数据传输可能造成的网络拥塞问题。

关键词： 光纤光栅传感   SoC FPGA   寻峰算法   非对称高斯模型   嵌入式系统  

摘要： 以物联网和云计算为代表的信息化时代正处于高速发展时期,传感器作为接收外界信息的装置,作用尤为重要。光纤布拉格光栅(FBG)作为一种新型传感技术,在石油勘探,桥梁、隧道、建筑等结构的健康监测以及航空发动机、大型机械的设备结构状态监测中得到广泛应用。由于传感器采集得到的被测物理量对应为反射谱中心波长的移位量,所以如何能够在实际工程中快速准确的寻找到峰值点,是监测的关键,也是光纤光栅传感系统中的核心问题。为此,本文在高速高精度寻找峰值点的问题上做出了相应的算法改进,主要针对寻峰算法和系统开发平台进行了详细研究和设计。在FBG数据采集过程中,光纤光栅波长信号会存在较大噪声的干扰,造成了峰值点附近出现波动现象,导致了反射光谱的不对称。针对光纤光栅反射谱不对称所导致的寻峰算法误差问题,提出了一种基于FPGA状态机的非对称高斯拟合寻峰算法。算法通过状态机之间的相互转换完成对数据的筛选处理,然后引入非对称高斯模型,给出峰值补偿修正公式。通过MATLAB仿真实验,分析对比了以下5种寻峰算法:直接比较寻峰算法,高斯拟合寻峰算法,自适应半峰检测寻峰算法,基于Steger图像寻峰算法和本文所提出的算法分别在恒温下的寻峰平均误差值,以及在改变温度,噪声等情况下的平均误差值。实验结果表明,该算法在各条件下的检测精度均能控制在0.5 pm以内,且速度和稳定性与上述算法相比都具有显著优势。本文设计的解调系统最终在基于SoC FPGA的平台上进行移植调试与实现。在QuartusⅡ软件集成的SoC设计工具Qsys中搭建完成所需硬件模块的添加与相关参数的配置。在嵌入式系统开发套件SoC EDS中将改进后的寻峰算法在C++编程语言的基础上进行编程实现,得出该解调系统能够完成数据的预处理以及寻峰任务,系统运行稳定,在Labview上位机中结果显示较好,验证了本文提出的基于SoC FPGA波长解调系统设计是可行的。

关键词： FPGA   测量与计量   高速并行数据采集   嵌入式系统   曲率分段  

摘要： 云作为天气和大气状况的重要表现形式,其研究意义尤为重要。激光云高仪是测量云层高度及反映其状态的重要工具。目前,云高仪的设计绝大多数是参照雷达技术,由雷达技术所设计的云高仪,其机械和电路的组成结构极其复杂,而且价格昂贵。本文针对以上情况,根据脉冲法测量原理,采用小功率激光器和PIN探测器设计了一种基于FPGA的高速信号采集处理系统,构建便携式激光云高仪系统。本文设计的便携式激光云高仪系统由905nm功率激光发射器发射高频单脉冲,经云层反射后由PIN探测器获取该后向反射信号,然后基于CycloneⅣ FPGA定制了 ADC控制接口并配合系统时序完成高速数据采集存储与处理,最后计算得出云底高度并上传数据。本论文设计了激光发射电路、PIN光电探测及调理电路、高速模数转换电路及FPGA控制处理系统。其中利用CycloneⅣ FPGA定制了激光发射电路控制接口、数据采集控制接口、12864显示控制接口,并集成了 NIOS Ⅱ处理器IP、MAX232接口 IP。数据处理部分将采集到的数据依据曲率分段后,利用C语言编程实现了快速小波除噪的算法,并将结果与标准数据库进行灰色关联分析,实现了云高的检测。实验表明:本文设计的数据采集系统能够实现高速采集,其系统集成度高,抗干扰能力强;本文设计的激光云高仪系统在实验中能够良好地接收激光反射信号,经调试后能够实现对云底高度的测量,且测量结果一致性较好。

关键词： 织物抓取机器人   嵌入式系统   语音识别   Linux  

摘要： 在织物生产控制领域,其噪音大、闷热、潮湿的生产环境对现场工作人员带来极大的健康隐患,而语音识别技术可以实现人机交流,机器人远程控制技术可以实现对机器的跨区域操作。因此,本文以嵌入式语音识别技术为基础,设计并实现了一种基于嵌入式的便携式织物抓取机器人远程语音识别控制系统。本文基于语音识别技术,在详细分析语音信号预处理、端点检测及特征提取等基础上,利用神经网络的非映射能力与小波多分辨分析特性,对信号细节加以提取,可以更好地反映出原始信息,有效改善MFCC提取过程中不能反映语音信号动态特性的问题。本文以实现无线发送语音识别指令为目标,采用嵌入式ARM11与织物抓取机器人为硬件平台,移植Linux操作系统和织物机器人服务器界面作为软件平台,在此基础上设计软件框架。首先以ARM11作为客户端,搭建相关环境、移植语音识别算法并采集语音指令;其次移植WiFi和3G无线网络模块,采用Socket套接字实现进程间相互通信,完成指令无线发送,然后织物机器人服务器端接收语音信号指令并控制机器人服务器界面操作按钮;最后在QT人机交互界面上显示识别、发送和接收结果,并将整个系统移植到硬件平台上进行测试。本文软件设计以Qt Creator为软件开发平台,编写了基于C语言的织物抓取机器人远程语音识别控制系统应用程序。通过测试验证了织物机器人语音识别控制系统的可行性,达到了预期目标。