1、第 1页 序号: 编码: 第九届 “挑战杯 ”全国大学生课外学术科技作品竞赛 作品申报书 作品名称: 反恐单兵电子装备 学校全称: 上 海交通大学 申报者姓名 (集体名称) : 孙广跃 容宝祺 蒋兴昌 孙立 张霆蔚 类别: 自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作 A 类 科技发明制作 B 类 报送方式: 省级报送作品 高校直送作品 第 2页 A2 申报者情况(集体项目) 说明:1必须由申报者本人按要求填写; 2申报者代表必须是作者中学历最高者,其余作者按学历高低排列; 3本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。 姓名 孙广跃 性别 男 出生年月 1984
2、年 12 月 学校 上海交通大学 系别、专业、年级 电子工程系 信息工程专业 大二 学历 本科 学制 四年 入学时间 2003 年 9 月 作品名称 反恐单兵电子装备 毕业论文题目 无 邮政编码 200240 通讯地址 上海市闵行区东川路 800 号 上海交通大学闵行校区 办公电话 54747490 邮政编码 200240 申报者代表情况 常住地 通讯地址 上海市闵行区东川路 800 号 上海交通大学闵行校区 住宅电话 54741522 姓 名 性别 年龄 学历 所在单位 容宝祺 男 23 本科 上海交通大学 蒋兴昌 男 23 本科 上海交通大学 孙立 男 23 本科 上海交通大学 张霆蔚 男
3、 23 本科 上海交通大学 其他作者情况 学校学籍管理部门意见 以上作者是否为 2005 年 7 月 1 日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中 国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。 是 否 (部门签章) 年 月 日 资格认定 院、系负责人 或导师意见 本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果 是 否 负责人签名: 年 月 日 第 3页 B3申报作品情况(科技发明制作) 说明:1必须由申报者本人填写; 2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认; 3本表必须附有研究 报告,并提供图表、曲线、试验数据、 原理结构图、外观图 (照片),也可附鉴定证书和应用证书
4、; 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。 作品全称 反恐勇士单兵电子装备 作品分类 ( B )A机械与控制(包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等) B信息技术(包括计算机、电信、通讯、电子等)C数理(包括数学、物理、地球与空间科学等) D生命科学(包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等) E能源化工(包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等) 作品设计、发明的目的和基本思路,创新点,技术关键和主要技术指标 本设计基于特警战斗中的实际需求,通过对于战斗需求的实际分析设计了一套单兵电子装备以提高特警战斗力的方案。该装备主要由以下三个功能模块组成: 1
5、“千里眼” :无线视频模块。采用 MPEG4 和 H.264 的实时编解码,并实现了视频码流在无线网络上的传输。使整个战场上的士兵能够共享视野,所有的参战人员融为一个整体。 2 “顺风耳” :战场语音模块。全数字编码的语音传输模块,完成战场上点对点和指定接受对象之间的语音传输,与传统对讲机相比, ,拥有更好的保密性和通话质量。帮助指挥员把握战斗全局,帮助战斗人员互第 4页 相协调。 3 “奇兵” :遥控侦察小车。在反恐战斗常常出现的楼道,室内作战中,能否掌握战斗人员暂时无法进入的场所,往往能够决定战斗的结果。小型侦察车辆可以遥控进入该区域,发回图像及语音资料,并且可以布置小型战斗装置,不仅可以
6、帮助战士了解战场情况,也可以避免不必要的伤亡。小车上还可携带红外摄像装置,在夜间或黑暗的环境中,可以更好地完成任务。 在系统中主要涉及的技术关键点是: 1 MPEG4 和 H.264 的视频解码,在单兵终端,获取视频码流并解码成视频数据。本设计完成了在嵌入式系统上的实时视频解码任务。 2 MPEG4 和 H.264 的视频实时编码,相对解码来说,编码的复杂度高出很多,对于 MPEG4 和 H.264 这样较为复杂的协议来说更是如此。本设计实现了 MPEG4 和 H.264 格式的实时视频压缩。 3通过无线局域网以无线组播方式传输数据流,采用无线局域网可以更好地适应战斗环境的不确定性;组播传输方
7、式提高了网络的利用率。4本方案采用 Xscale 嵌入式平台,不仅性能高,且体积小巧,耗电量适中,提高了单兵战斗终端的便携性。 5 “奇兵”遥控车可以替代战斗人员完成部分危险环境侦查及战斗任务,可有效提高战斗人员的战斗力,降低伤亡。 此次设计全部由团队中的五名本科生完成,这一设计对于本科生课外活动来说是一次有益的尝试。 第 5页 作品的科学性先进性(必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料) 首先,本设计中,一个突出的技术亮点是实时视频编码技术,本方案中实现编码方案不但达到了实时的效果, 同时通过 DMA 方式接入系统总线, CP
8、U 占用率很低,具体对比如下表: 方案 PC 机编码 PC 机编码(代码优化 )通用 DSP 本方案 实时性 难以达到 准实时 (11 帧每秒 )实时 (20 帧每秒 ) 实时 (27 帧每秒 )CPU 占用率 100 100 100MHz) ,就要考虑对地址线和数据线采用蛇形线的绕线方式,使其等长,这样可以减少高速 PCB 设计时的干扰,让高速总线上的器件(如 SDRAM)正常工作。蛇形线的间距一般为线宽的三倍。如图 12 所示,是 VW2010 与一块 SDRAM 的连线图,由于 SDRAM 的读写速度高达 162MHz,其中 32 位地址线和数据线均采用了蛇形线的绕线方式。 第 30 页 图 12 蛇形线绕线