式光電編碼器的通信協(xié)議1037738SICK

DFS60E-TEEM00500式光電編碼器的通信協(xié)議1037738SICK技術(shù)的發(fā)展,越來越多的數(shù)據(jù)被人們所記錄用于開展各種工作與活動。在生物信息領域,DNA作為生物體內(nèi)儲存著大量生物遺傳信息的遺傳物質(zhì),對生物生命機能產(chǎn)生了重要的作用。在DNA測序技術(shù)和其他各類測序技術(shù)的影響下,DNA序列數(shù)據(jù)也急速增長,數(shù)據(jù)量增長速度呈指數(shù)方式。如何利用有限的儲存空間,有效地保存大量有研究作用的DNA序列數(shù)據(jù),是現(xiàn)今DNA研究相關(guān)領域?qū)W者所面臨的新課題。然而,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮算法對DNA序列的壓縮結(jié)果并不理想,甚至可能導致存儲空間膨脹。DNA序列內(nèi)部特殊的重復結(jié)構(gòu),如直接重復,鏡像重復,互補回文等,以及不同物種或相同物種不同個體DNA序列間的高度重復性,使得DNA序列的結(jié)構(gòu)化壓縮成為可能。本文主要研究如何利用更有效的壓縮方法以減少數(shù)據(jù)的存儲空間。針對有參考序列的DNA序列壓縮,本文結(jié)合字典編碼與統(tǒng)計編碼的優(yōu)勢,提出了一種有效的DNA序列壓縮方法——基于全文索引的互補上下文壓縮算法。在方法利用高效索引結(jié)構(gòu)FM-index查找并定位參考序列中的長匹配序列,由于FM-index結(jié)構(gòu)通常用于固定長度圖案匹配,不利于對實際序列的匹配和記錄信息,改進后的FM-index可以在有*內(nèi)對可變長度序列進行查找與定位。為了在解碼端無損恢復出輸入序列,對于階段未匹配的符號,本文利用互補上下文模型,根據(jù)不同的上下文模型計算符號出現(xiàn)概率,并結(jié)合連續(xù)上下文與非連續(xù)上下文模型計算出預測概率進行算術(shù)編碼,從而實現(xiàn)高效的序列無損壓縮。實驗證明該方法對未經(jīng)預處理的序列在壓縮率上超過其他DNA壓縮算法。針對無參考序列的DNA序列壓縮,本文提出了一種基于自編碼器的序列預測與壓縮模型。利用卷積層結(jié)構(gòu)學習數(shù)據(jù)的特征表示,通過自編碼器編碼部分得到序列的稀疏表示單元,并將該表示作為壓縮編碼的一部分。將得到的表示單元輸入到解碼部分重構(gòu)輸入序列。為了達到序列無損壓縮的目的,將重構(gòu)序列與輸入序列間殘差記錄并編碼壓縮,作為壓縮編碼的另一部分。本文探索了利用深度學習技術(shù)實現(xiàn)序列無損壓縮的可能性,通過網(wǎng)絡學習到序列隱含的特征。實驗證明本文提出的卷積自編碼器模型對人類基因組DNA序列的重構(gòu)準確率高達98%以上,壓縮率達到4.78%,實現(xiàn)了比傳統(tǒng)算法更高的壓縮率。息的保密是主要的安全問題,傳統(tǒng)上依賴于高層的加密體制,信息傳輸?shù)目煽啃詣t主要由物理層上的信道編碼來保證。物理層安全利用信號處理技術(shù)和信道編碼等技術(shù)在物理層上實現(xiàn)信息的安全傳輸。其中,信道編碼是實現(xiàn)信息安全和可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文對物理層安全中同時實現(xiàn)信息安全和可靠傳輸?shù)男诺谰幋a方案進行研究,主要工作如下:1.對有密鑰的基于無率糾錯碼的糾錯加密方案進行研究,提出一種同時實現(xiàn)信息加密和糾錯的方案。發(fā)送端設置偽隨機數(shù)發(fā)生器,產(chǎn)生無率碼的編碼生成矩陣,進行隨機編碼。同時,還設置產(chǎn)生隨機刪除圖案的偽隨機數(shù)發(fā)生器,生成刪除圖案對編碼符號進行隨機刪除。接收端也設置相應的偽隨機數(shù)發(fā)生器,同步產(chǎn)生用于譯碼的編碼生成矩陣。偽隨機數(shù)發(fā)生器的種子就是加密和解密的密鑰。由于編碼生成矩陣和刪除圖案空間巨大,竊聽者在沒有種子的情況下可認為不可能譯碼成功。由于隨機刪除后編碼符號的度分布未改變,無率碼的糾錯性能不受影響。對系統(tǒng)的安全性能進行理論分析,并通過仿真進行驗證,結(jié)果顯示,非期望的接收方譯碼的誤比特率保持在0.5附近,誤字率保持為1,而合法接收者的差錯性能則與常規(guī)無率編碼系統(tǒng)相同,同時實現(xiàn)了糾錯和加密的功能。2.對無密鑰的物理層安全通信系統(tǒng)中縮小安全信道編碼安全間隙、增強安全性能的方案進行研究,提出一種利用擾碼減小信道編碼安全間隙的方案。發(fā)送端在信道編碼編碼器前后各設置一個加擾器,相應接收端在信道編碼譯碼器前后設置解擾器。通過解擾操作人為造成誤碼擴散,增大譯碼錯誤概率-信噪比曲線中低信噪比區(qū)域的誤字率和誤比特率,增大高信噪比區(qū)域曲線下降的速率,同時減小誤字率和誤比特率安全間隙。對方案的差錯概率進行理論分析,并在信道編碼采用BCH碼時進行仿真。理論和仿真結(jié)果表明,該方案有效地減小了信道編碼的安全間隙。

是一種角位移測量裝置,它利用光電轉(zhuǎn)換原理,將光信號轉(zhuǎn)換成相應的電脈沖或數(shù)字量,從而定量輸出角度值,具有體積小,精度高,工作可靠等優(yōu)點。由于我國載人航天事業(yè)的發(fā)展,對輕型編碼器的需求量不斷增加,編碼器向高精度、超小體積和智能化方向發(fā)展。但是,受傳統(tǒng)編碼器碼盤刻劃工藝和編碼方法的限制,編碼器的超小體積和高分辨力是一對不可調(diào)和的矛盾,而現(xiàn)有的超小型編碼器都是通過在一定程度上降低編碼器的精度來實現(xiàn)的。針對目前這種情況,提出了一種新型編碼器——超小型式矩陣編碼器。本文首先對式光電編碼器的編碼原理進行了分析,采用格雷碼的編碼機制,提出了一種新型的矩陣編碼方式,即通過刻劃兩圈矩陣碼道進行12位矩陣編碼,實現(xiàn)了編碼器體積的超小化,其體積約為Φ30mm×15mm;并提出了增加光電讀數(shù)頭,以提高光學信號利用率的方法,實現(xiàn)了從循環(huán)二進制碼到自然二進制碼的轉(zhuǎn)換。其次,對超小型矩陣編碼器的精碼校正方法、細分方法和辨向方法進行了分析,提出了可行性方案,并在仿真電路中得以驗證。然后,對基于FPGA的數(shù)字譯碼系統(tǒng)進行了設計,通過器件選型和外圍擴展電路設計,構(gòu)建起基于FPGA的信號處理系統(tǒng)。通過FPGA的內(nèi)部模塊設計,實現(xiàn)了數(shù)字譯碼、FIFO （First Input First Output）和串口輸出等功能。后,對編碼器的測量誤差進行了分析,并進行了實驗,實驗表明編碼器分辨率達到了22位,精度達到了0.8”,實驗數(shù)據(jù)與理論分析計算相符,達到了設計要求。該編碼器突破了傳統(tǒng)格雷碼道的局限性,實現(xiàn)了矩陣編碼器的超小化和高精密度測量,滿足了航空航天、軍事和納米技術(shù)等特種行業(yè)對超小型編碼器的需求。

DFS60E-TEEM00500式光電編碼器的通信協(xié)議1037738SICK縮算法性能*、算法復雜度低,因而被廣泛應用于空間通信、醫(yī)療等領域.但是,該算法工作在近無損壓縮模式時,計算當前像素的預測值需要使用前一像素的重建值,而重建值需要復雜運算才能得到,導致編碼器存在大延時的反饋電路,這給編碼器的高速硬件實現(xiàn)帶來困難.在對JPEGLS算法的深入研究的基礎上,采用重建值的前向預測方法,提出一種全新的JPEG-LS近無損圖像編碼器超大規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu),能夠有效避免編碼過程中的反饋延時.與現(xiàn)有方案相比,提出的超大規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)具有編碼速率高、不需要片外緩存、系統(tǒng)功耗低等優(yōu)點,適用于資源受限的星載圖像壓縮. 編解碼是多媒體系統(tǒng)的核心技術(shù)，是構(gòu)建多媒體應用的核心模塊之一。目前，視頻編碼器的實現(xiàn)主要有以下幾種常見的方法：一是基于PC機，用軟件實現(xiàn)，但通用PC機非于視頻處理，故實現(xiàn)效率不高；二是使用的視頻壓縮ASIC芯片；還有，就是采用DSP。數(shù)字媒體處理器是一種針對視音頻的DSP，為了用于實現(xiàn)視音頻等多媒體數(shù)據(jù)處理，其處理器結(jié)構(gòu)經(jīng)過了特別優(yōu)化設計，且提供了豐富的多媒體處理指令集?；贒SP的視頻編碼器的靈活性比ASIC編碼器要高，易于升級更新?lián)Q代，開發(fā)周期短。DM642是TI公司新一代高性能數(shù)字媒體處理器，它是于視頻系統(tǒng)應用的高性能DSP，具有4800MIPS的運算性能和豐富的外圍接口（多通道視頻口、以太網(wǎng)口等）。所以，DM642是目前實現(xiàn)視頻應用系統(tǒng)的理想平臺之一。 本文圍繞對視頻編碼器運動估計算法的研究及編碼器基于DM642的實現(xiàn)工作而展開。首先討論了針對運動量較小的、包含有大量背景塊的視頻序列的快速運動估計算法，包括整像素和半像素快速算法?？焖偎惴ú还庵皇怯糜贖.263編碼器，還可用于諸如MPEG4等其他標準的視頻編碼器中；接著，我們結(jié)合DM642嵌入式系統(tǒng)的硬件特性，從調(diào)整編碼器軟件框架流程、優(yōu)化使用存儲器系統(tǒng)、程序代碼級優(yōu)化、提高指令的并行性等幾方面進行討論，優(yōu)化和實現(xiàn)了基于DM642的H.263軟件實時編碼器，已初步能達到4CIF視頻的實時編碼。在這個過程中，總結(jié)了基于DM642的視頻壓縮編碼軟件開發(fā)的一些方法和技巧，可為今后基于TI DM642平臺的軟件開發(fā)提供借鑒。 章介紹了視頻壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展歷程和視頻編碼器的實現(xiàn)方法；第二章對目前主流的幾種視頻編碼標準（H.263、MPEG4和H.264）作了介紹和比較；第三、四章是本文的主要內(nèi)容，分別討論了運動估計快速算法和H.263編碼器在DM642處理器上的優(yōu)化和實現(xiàn)；后，第五章對本文的工作進行了總結(jié)，并提出了今后工作的方向。