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应用于雷达成像的信号采集处理系统

应用于雷达成像的信号采集处理系统

第十一届全国信号和智能信息处理与应用学术会议

作者：王俊党彩霞张玉玺麦超云北京航空航天大学电子信息工程学院

设计了一种应用于线阵成像雷达的信号采集处理系统,旨在完成雷达回波信号的采集、数据处理、数据传输、数据存储等功能。信号采集处理系统选用FPGA作为主控器件。在此基础上,使用ADS5483芯片设计了三通道采集电路,用于完成对雷达回波信... 详细信息

设计了一种应用于线阵成像雷达的信号采集处理系统,旨在完成雷达回波信号的采集、数据处理、数据传输、数据存储等功能。信号采集处理系统选用FPGA作为主控器件。在此基础上,使用ADS5483芯片设计了三通道采集电路,用于完成对雷达回波信号的采集;其次,选用FLASH芯片设计存储结构用于存储数据,并在FPGA内部完成信号的处理;最后,利用FPGA的内核及相关的外围器件搭建以太网链路,并将处理后的数据通过千兆以太网传输至计算机。为保证采集到的信号的精度,ADC的有效位数至少为12 bit,数据的传输速度为64.7 MB/s。经测试ADC的有效位数为12.49 bit,且网口实际传输速度可达到110 MB/s。最终通过MATLAB成像,验证了系统的性能。

关键词：三通道采集 FPGA 以太网

基于ZYNQ的双ADC数据采集系统的设计与实现

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现代电子技术 2022年第16期45卷 35-39页

作者：麦超云黄传好刘子明五邑大学智能制造学部广东江门529020

目前使用的毫米波雷达主要采用线性调频连续波的方式,该调制方式短时间内会产生海量数据,对采集系统的实时传输要求严格。另外,市场上没有合适的24 GHz毫米波雷达采集系统的采集板卡。针对上述问题,文中提出一种基于ZYNQ的8通道毫米波... 详细信息

目前使用的毫米波雷达主要采用线性调频连续波的方式,该调制方式短时间内会产生海量数据,对采集系统的实时传输要求严格。另外,市场上没有合适的24 GHz毫米波雷达采集系统的采集板卡。针对上述问题,文中提出一种基于ZYNQ的8通道毫米波雷达高速数据采集系统。整个采集系统将ZYNQ芯片作为主控,通过串行外设接口控制24 GHz毫米波射频前端;内部通过状态机控制2颗AD9228芯片构成4组正交采集通道;上位机通过串行接口控制该采集系统,实现千兆网口完成ADC采集之后的数据传输,同时上位机采用多进程方式对数据进行接收处理,并将目标信息实时显示。实际测试结果表明:文中系统能够完成实地数据采集及传输,网络传输平均速率为150 Mb/s,丢包率为0;相比于其他现成采集系统,能够有效降低二次开发的难度,可为后期算法处理提供一套小体积、低功耗的数据采集系统。

关键词：毫米波雷达数据采集数据接收数据传输 ZYNQ 系统设计系统测试

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无人机语义分割双分支范围松弛匹配学习

现代电子技术 2024年第23期47卷 181-186页

作者：麦超云吴易博张洪燚王倩文洪晓纯柯晓鹏五邑大学电子与信息工程学院广东江门529020

先前工作在双分支网络利用蒸馏的方式使具有较高语义信息的语义分支引导空间分支学习,但是由于语义分支和空间分支之间仍然存在差异性,在部分数据集上效果不理想。为了解决该问题,文中提出范围松弛匹配学习策略,通过松弛匹配方式使学生... 详细信息

先前工作在双分支网络利用蒸馏的方式使具有较高语义信息的语义分支引导空间分支学习,但是由于语义分支和空间分支之间仍然存在差异性,在部分数据集上效果不理想。为了解决该问题,文中提出范围松弛匹配学习策略,通过松弛匹配方式使学生模型不用费力匹配教师的精准输出结果,从而减小空间分支和语义分支之间的差异。相较于之前精准知识传递方式,采用范围松弛匹配方式,避免出现精准匹配对空间分支学习过于苛刻的现象,也避免了线性匹配出现过于松弛导致学习过程中梯度爆炸的现象。为了验证文中方法的有效性和泛化性,将在BiSeNetV1、BiSeNetV2、STDC三个双分支网络上进行验证,凸显该方法的有效性。通过实验结果表明文中方法较基线网络、双分支共享引导式学习、松弛匹配等方法,在UVAid和UDD两个数据集上都有提升效果,体现出范围松弛匹配的泛化性。通过对比实验表明文中改进后的方法较其他方法有一定的竞争力。

关键词：深度学习语义分割无人机场景双分支网络范围松弛匹配精准匹配

基于ZYNQ的八通道数据采集控制系统设计与实现

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现代电子技术 2022年第10期45卷 36-39页

作者：麦超云刘子明黄传好五邑大学智能制造学部广东江门529020

目前,线性调频连续波(LFMCW)雷达射频前端和数据采集板大都来自美国德州仪器(TI),对该系统的二次开发较为困难、成本昂贵,且该仪器对雷达采集数据不能进行实时显示,不利于数据的分析。针对上述问题,文中提出一种基于ZYNQ平台并采用AD922... 详细信息

目前,线性调频连续波(LFMCW)雷达射频前端和数据采集板大都来自美国德州仪器(TI),对该系统的二次开发较为困难、成本昂贵,且该仪器对雷达采集数据不能进行实时显示,不利于数据的分析。针对上述问题,文中提出一种基于ZYNQ平台并采用AD9228作为模数转换器件的八通道数据采集系统。该系统通过上位机配置雷达参数,并将射频前端采集到的数据通过千兆以太网传输。为了减少传输数据之间的冗余,在采集系统中构造一种高效的传输数据结构,以有效提高传输速率。由于雷达数据量过大,上位机采用多进程对数据进行接收处理,并将雷达数据时域、频域及距离-多普勒信息实时显示。实验结果表明:文中系统在长时间工作下运行稳定,千兆网传输速度可达到150 Mb/s以上,不存在丢帧的情况;相比于TI的雷达采集系统,该系统具有结构简单、成本低廉、操作方便的优点。

关键词：八通道数据采集系统设计数据传输雷达参数配置数据接收实时显示

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基于FPGA的雷达处理芯片原型验证

基于FPGA的雷达处理芯片原型验证

第十三届全国DSP应用技术学术会议

作者：柯晓鹏洪晓纯陈梓阳麦超云曾军英五邑大学智能制造学部

本文研究并设计了一种基于FPGA对毫米波雷达测距测速原理的原型验证方法,针对毫米波雷达测距测速原理,使用Verilog语言采用模块化的设计实现了整个处理流程,讨论和分析了利用FPGA软硬件协同系统验证毫米波雷达测距测速原理的过程和方法... 详细信息

本文研究并设计了一种基于FPGA对毫米波雷达测距测速原理的原型验证方法,针对毫米波雷达测距测速原理,使用Verilog语言采用模块化的设计实现了整个处理流程,讨论和分析了利用FPGA软硬件协同系统验证毫米波雷达测距测速原理的过程和方法。由仿真结果表明,该FPGA验证平台能够验证毫米波雷达测距测速原理,从而提高了设计效率,加快设计流程与产品的开发,大大缩短了生产产品或片上芯片(System on chip, SOC)研发的周期。

关键词： FPGA 毫米波雷达原理验证软硬件协同

Symlet小波变换算法在无接触人体体征检测中的应用

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Symlet小波变换算法在无接触人体体征检测中的应用

第十三届全国DSP应用技术学术会议

作者：洪晓纯柯晓鹏谢敬天陈梓阳麦超云翟懿奎五邑大学智能制造学部

针对人体体征检测回波信号会受到必要干扰,回波信号的频率、幅值、相位也会相应发生改变,影响人体体征信号检测的准确度。本文通过设置合适的阈值在频域上对动态干扰信号进行处理,对不合格的帧数进行删除,同时提出了一种利用Symlet小波... 详细信息

针对人体体征检测回波信号会受到必要干扰,回波信号的频率、幅值、相位也会相应发生改变,影响人体体征信号检测的准确度。本文通过设置合适的阈值在频域上对动态干扰信号进行处理,对不合格的帧数进行删除,同时提出了一种利用Symlet小波变换的噪声处理方法,提高了在噪声背景下提取人体体征信号的准确度,增强系统可靠性,提升系统对目标的分类识别性能。

关键词：阈值设置 Symlet小波变换毫米波检测无接触检测

基于单片机的毫米波雷达非接触式呼吸与心率提取算法实现

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基于单片机的毫米波雷达非接触式呼吸与心率提取算法实现

第十三届全国DSP应用技术学术会议

作者：王占谢敬天罗雨泉刘子明黄传好麦超云秦传波五邑大学智能制造学部北京航空航天大学杭州创新研究院

自2019年新冠疫情爆发至今,全国的疫情防控已经进入常态化。因此在采取呼吸与心率等反应人体生命体征的重要数据时,无需接触的远程测量方式得到了较大的关注。毫米波雷达具有的体积小、精度高等特点在健康医疗和临床医学检测等领域具有... 详细信息

自2019年新冠疫情爆发至今,全国的疫情防控已经进入常态化。因此在采取呼吸与心率等反应人体生命体征的重要数据时,无需接触的远程测量方式得到了较大的关注。毫米波雷达具有的体积小、精度高等特点在健康医疗和临床医学检测等领域具有较大的发展前景。本文使用自研的2发3收FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)毫米波雷达传感器,算法首先通过距离FFT获得目标的距离单元,然后对距离单元进行相位提取,并对提取的相位值进行解缠绕,通过带通滤波器分离呼吸和心跳的频率,然后对运动占据片段进行消除以降低任何大幅度动作对心跳频率估计的影响,最终获得目标的呼吸和心跳频率估计。实验结果表明:该毫米波雷达传感器及算法可以有效地提取人体的呼吸与心跳频率,具有较高的感知性能。

关键词：生命体征非接触测量毫米波雷达

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地方院校新工科电赛人才培养教学改革研究

教育教学论坛 2022年第9期 81-84页

作者：秦传波曾军英杨敏麦超云五邑大学智能制造学部广东江门529020

结合近年来广东省大学生电赛作品的出题动向、新技术需求,针对其中亟待解决的AI算法、高速信号采集、图像识别、无线组网、复杂控制和飞控等问题,在学生培养模式上,提出基于嵌入式平台的深度学习边缘计算教学培养模式,加强高速信号和图... 详细信息

结合近年来广东省大学生电赛作品的出题动向、新技术需求,针对其中亟待解决的AI算法、高速信号采集、图像识别、无线组网、复杂控制和飞控等问题,在学生培养模式上,提出基于嵌入式平台的深度学习边缘计算教学培养模式,加强高速信号和图像采集、无线通信的训练;融入“互联网+”、数据库和大数据处理;探讨电赛人才培养模式。建立一个以培养集智能硬件、无线通信技术、“互联网+”、数据库和大数据相融合的新智能硬件电赛团队,同时吸引计算机学院、数理学院的学生加入,进行跨专业、跨学院合作,将多个学科、多个专业学生的知识进行融合。

关键词：电子竞赛学科建设团队建设嵌入式系统

基于EfficientSegNet的腹部多器官图像分割处理

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基于EfficientSegNet的腹部多器官图像分割处理

作者：张洪燚洪晓纯王倩文麦超云甘俊英秦传波五邑大学智能制造学部

腹部医学影像的精确分割对于临床诊断和手术治疗至关重要。EfficientSegNet是一种基于U-Net的分割模型,使用卷积下采样和条状卷积降低模型参数量与计算量,但是损失空间细节信息,影响器官分割效果。本文基于EfficientSegNet提出多尺度特... 详细信息

腹部医学影像的精确分割对于临床诊断和手术治疗至关重要。EfficientSegNet是一种基于U-Net的分割模型,使用卷积下采样和条状卷积降低模型参数量与计算量,但是损失空间细节信息,影响器官分割效果。本文基于EfficientSegNet提出多尺度特征输入模块和深度监督损失函数弥补空间细节信息的损失,增强模型对边缘细节的学习,从而提升腹部器官的分割精度。在FLARE2021腹部多器官分割数据集上实现了90.2%的Dice系数,这表明提出方法在器官分割取得了很好的效果。

关键词：医学图像处理语义分割腹部多器官