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一种无电池自供能的无线手势识别智能手套的实现

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仪表技术与传感器 2023年第8期 49-55,119页

作者：董泽宇沙东勇凌小峰华东理工大学信息科学与工程学院上海200237 华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

针对可穿戴智能手套自供能的瓶颈问题,提出了一种无电池自供能的无线手势识别智能手套的系统实现方案。采用并联式压电发电机收集肘部运动形变产生的机械能,并引入整流和转移两级储能结构,设计并实现了高效的能量收集管理模块,实测该模... 详细信息

针对可穿戴智能手套自供能的瓶颈问题,提出了一种无电池自供能的无线手势识别智能手套的系统实现方案。采用并联式压电发电机收集肘部运动形变产生的机械能,并引入整流和转移两级储能结构,设计并实现了高效的能量收集管理模块,实测该模块收集的平均功率可达43.405μW。采用低功耗单片机和蓝牙传输协议,并结合无源柔性传感器组,设计并实现了低功耗的信号采集传输模块,实测完成一轮60次手势信号采集和传输消耗总能量为2125.132μJ。利用上述模块搭建了无线手势识别智能手套并进行了测试,测试结果表明系统可以在无电池自供能的条件下完成对简单手势信息的采集和传输工作。

关键词：压电发电机自供能系统手势识别智能手套

一种可适应运动声源的分布式汽车鸣笛声实时定位系统

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华东理工大学学报（自然科学版） 2022年第3期48卷 352-359页

作者：肖坛郑力国凌小峰张雪芹华东理工大学信息科学与工程学院上海200237 上海汽车集团技术中心上海201804

针对违章鸣笛车辆的定位问题,提出了一种基于分布式传声器阵列的运动声源快速定位系统。采用全球导航卫星系统(GNSS)时钟实现传声器间的时间同步,并将同步采集的声音信息传送到云端数据库,应用云计算技术实现声源定位算法。相比于集中... 详细信息

针对违章鸣笛车辆的定位问题,提出了一种基于分布式传声器阵列的运动声源快速定位系统。采用全球导航卫星系统(GNSS)时钟实现传声器间的时间同步,并将同步采集的声音信息传送到云端数据库,应用云计算技术实现声源定位算法。相比于集中式传声器阵列,该系统可大幅降低传声器的数量和运算资源,具有成本经济、部署灵活的优点。采用基于到达时间差-到达频率的快速定位算法,充分利用多普勒效应导致的分布式传声器之间到达频率差异信息来克服到达时间差法难以适应运动声源的瓶颈,避免了计算复杂、运算量大的消除多普勒效应过程,具有运算复杂度低、且能适应高速运动声源的优点。系统仿真和现场实验结果均表明该系统能够实现对高速运动声源的快速精确定位,可较好地适用于汽车鸣笛声定位场景。

关键词：分布式传声器阵列到达时间差多普勒效应运动声源定位云计算

基于FPGA的实时PFFT处理器的高效实现

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上海交通大学学报 2012年第11期46卷 1811-1815页

作者：凌小峰宫新保金荣洪上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

提出了一种在现场可编程门陈列(FPGA)器件上高效计算实时离散傅里叶变换(DFT)的处理器.该处理器采用实时质因子傅里叶变换(PFFT)算法实现,应用级联流水架构来获得实时处理能力;利用基于查找表(LUT)的分布式算法来获得与FPGA器件基本逻... 详细信息

提出了一种在现场可编程门陈列(FPGA)器件上高效计算实时离散傅里叶变换(DFT)的处理器.该处理器采用实时质因子傅里叶变换(PFFT)算法实现,应用级联流水架构来获得实时处理能力;利用基于查找表(LUT)的分布式算法来获得与FPGA器件基本逻辑单元适配的特性;利用质数点DFT的循环卷积特性来显著降低LUT的规模.根据该方法,设计了一个16位、1 105点的实时PFFT处理器,并在Xilinx Virtex5FPGA平台上进行了实现验证.结果表明,该处理器达到了比现有1 024点快速傅里叶变换(FFT)更少的资源占用和更高的资源利用效率.

关键词：质因子傅里叶变换快速傅里叶变换现场可编程门陈列分布式算法级联流水结构

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基于免疫机制的径向基函数网络动态训练方法

上海交通大学学报 2012年第4期46卷 642-645页

作者：凌小峰宫新保金荣洪上海交通大学电子工程系上海200240

提出了一种针对动态系统的两级径向基函数(RBF)网络训练方法.该方法借鉴自然免疫系统的动态特性和自适应处理能力,将RBF网络的隐层节点分为粗、细拟合节点,分别对动态系统中的稳定部分和突变部分作不同强度的训练.通过自适应免疫机制,... 详细信息

提出了一种针对动态系统的两级径向基函数(RBF)网络训练方法.该方法借鉴自然免疫系统的动态特性和自适应处理能力,将RBF网络的隐层节点分为粗、细拟合节点,分别对动态系统中的稳定部分和突变部分作不同强度的训练.通过自适应免疫机制,较大地降低了计算复杂度,提高了系统的动态追踪能力.仿真结果表明,所提出的方法能较好地平衡训练精度与收敛速度的矛盾,达到了很高的性能.

关键词：径向基函数网络免疫系统自适应免疫机制动态系统

基于OFDM的宽带数字多目标噪声干扰系统的设计与实现

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基于OFDM的宽带数字多目标噪声干扰系统的设计与实现

作者：凌小峰上海交通大学

学位级别：硕士

有源噪声干扰是一种通用的雷达和通信干扰方式。要在日益复杂的电磁环境下实现对雷达和通信设备的有效干扰,要求噪声干扰信号具有带宽大、控制灵活、遮盖效果好和同时多目标对抗的特点。本文提出了一种宽带、高效、灵活并且具有同时多... 详细信息

有源噪声干扰是一种通用的雷达和通信干扰方式。要在日益复杂的电磁环境下实现对雷达和通信设备的有效干扰,要求噪声干扰信号具有带宽大、控制灵活、遮盖效果好和同时多目标对抗的特点。本文提出了一种宽带、高效、灵活并且具有同时多目标干扰能力的基于OFDM的数字化噪声干扰产生方式,深入研究了基于OFDM的宽带数字多目标噪声干扰系统的实现关键技术,并且讨论了系统硬件实现方案。具体工作可以概括如下: 第一,提出了一种基于OFDM的多载波调制宽带噪声干扰信号产生方式。该方法能够与新一代宽带无线通信中广泛应用的OFDM调制器的基本结构兼容。本文通过大量的理论分析和仿真实验证明,该方式具有比传统单载波调制方式更好的遮盖性能,能够实现更加灵活的干扰频带控制,以适应复杂电磁环境下多目标同时干扰的要求。第二,针对该系统实现中的关键问题,分别提出了基于高峰均功率比(PAPR)帧直接替换的PAPR抑制方法和基于CORDIC的宽带OFDM调制技术,具体包括: ①提出了一种基于高PAPR帧直接替换的PAPR抑制方法,利用输出干扰信号对误码不敏感的特点,在几乎不增加硬件实现代价的情况下,取得了较好的峰均功率比抑制效果,并且保持了足够好的噪声特性。 ②提出了一种基于CORDIC的宽带OFDM调制技术,设计实现了一个基于CORDIC的256点实时FFT模块,能够满足宽带OFDM调制所需的高速、实时IDFT的要求,完全不需要乘法器,能够极大地节省FPGA的资源和功耗。第三,根据系统设计思路和关键技术,提出了具体的硬件设计方案。该方案利用Stratix II高性能FPGA平台和ADI公司高速DAC,运用2个并行的250MHz实时OFDM调制单元,实现了I/Q双通道各200MHz的瞬时带宽、500MHz数模转换速率、10bit量化精度的基于OFDM的宽带数字化多目标噪声干扰系统。这也证实了本文提出方法的可行性和实用性。

关键词：有源噪声干扰正交频分复用(OFDM) 同时多目标干扰峰均功率比抑制 CORDIC算法

基于免疫RBF网络阵列的雷达信号分类识别方法

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信号处理 2009年第7期25卷 1146-1149页

作者：臧小刚宫新保凌小峰常成上海交通大学电子工程系上海200240

本文提出了基于免疫算法设计的径向基函数(RBF)网络阵列实现对雷达信号体制和用途的分类识别。同单个神经网络相比,这种方法克服了识别类型较多时存在的扩充、修改、维护等难点。在RBF子网络的训练中,采用结合记忆机制的递阶免疫算法确... 详细信息

本文提出了基于免疫算法设计的径向基函数(RBF)网络阵列实现对雷达信号体制和用途的分类识别。同单个神经网络相比,这种方法克服了识别类型较多时存在的扩充、修改、维护等难点。在RBF子网络的训练中,采用结合记忆机制的递阶免疫算法确定RBF网络的隐层参数,有效折衷了系统性能和运算量之间的矛盾。实验结果表明,采用这种方法设计的雷达信号识别系统达到了很高的性能。

关键词：雷达信号识别径向基函数网络神经网络阵列递阶免疫算法

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一种基于免疫系统的RBF网络在线训练方法

电子学报 2008年第7期36卷 1396-1400页

作者：臧小刚宫新保常成凌小峰唐斌上海交通大学电子工程系上海200240

针对径向基函数(RBF)网络和免疫系统的相似性,本文提出了一种基于免疫模型的RBF网络在线学习方法以解决动态问题.该方法借鉴了免疫系统动态调整以对抗不断入侵的抗原的机制,通过免疫初步覆盖、免疫交叉响应和疫苗注射等免疫操作,加速算... 详细信息

针对径向基函数(RBF)网络和免疫系统的相似性,本文提出了一种基于免疫模型的RBF网络在线学习方法以解决动态问题.该方法借鉴了免疫系统动态调整以对抗不断入侵的抗原的机制,通过免疫初步覆盖、免疫交叉响应和疫苗注射等免疫操作,加速算法效率、提高算法精度和动态性能.通过以上操作使得RBF网络能够根据样本的变化迅速地调整网络结构与参数.计算机仿真研究表明,采用这种方法设计的RBF网络在动态环境下具有优良的精度和泛化能力.

关键词：径向基函数网络生物免疫系统动态系统免疫操作

一种基于机会参考源的分布式ADS-B无源定位防欺骗方法

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华东理工大学学报（自然科学版） 2020年第1期46卷 121-127页

作者：马晓东袁伟娜凌小峰华东理工大学信息科学与工程学院

广播式自动相关监视(ADS-B)系统面临着日益严峻的人为恶意虚假欺骗问题,多基站时差定位校验法是识别和定位欺骗源的有效方法。针对现有的多基站时差定位校验法存在站间同步成本高、易受全球导航卫星系统(GNSS)区域干扰影响等问题,提出... 详细信息

广播式自动相关监视(ADS-B)系统面临着日益严峻的人为恶意虚假欺骗问题,多基站时差定位校验法是识别和定位欺骗源的有效方法。针对现有的多基站时差定位校验法存在站间同步成本高、易受全球导航卫星系统(GNSS)区域干扰影响等问题,提出了一种基于机会参考源的分布式ADS-B无源定位防欺骗方法。该方法通过动态选取可信ADS-B目标作为机会参考源来实现多站同步,有效地克服了传统的多基站时差定位校验法站间同步成本高、难以适应GNSS局部干扰场景的问题。仿真实验结果表明,在大量ADS-B真实源和欺骗源共存的情况下,本文方法不仅能够准确识别出虚假ADS-B报文,而且可以通过优选ADS-B机会参考源实现精确的站间同步,进而实现对发出虚假报文的欺骗源的准确定位。

关键词： ADS-B 防欺骗机会参考源

基于FPGA的千兆以太网分布式数据传输技术

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电视技术 2009年第S2期33卷 119-121页

作者：吕毅凌小峰宫新保上海交通大学电子工程系上海200240

提出了一种新型的分布式千兆以太网并行传输方案。该方案充分利用了FPGA并行处理、灵活性高的特点,在FPGA中用硬件语言实现了4路千兆以太网控制器,并行数据传输速度高达4Gbit/s,能对带宽在200MHz以内的宽带信号进行无失真采样和实时传... 详细信息

提出了一种新型的分布式千兆以太网并行传输方案。该方案充分利用了FPGA并行处理、灵活性高的特点,在FPGA中用硬件语言实现了4路千兆以太网控制器,并行数据传输速度高达4Gbit/s,能对带宽在200MHz以内的宽带信号进行无失真采样和实时传输。与传统方案相比,该系统具有硬件开销低、可靠性高、小型化、可远程传输等特点。

关键词：分布式高速数据采集千兆以太网 MAC FPGA