为满足合成孔径雷达实时成像、数据回放等高速可靠数据传输需求, 解决传统数据传输系统由于接口要求高、体积与功耗大以及网络配置不灵活等原因不适合用于外场试验的问题, 基于ZYNQ芯片设计一种光纤接口到以太网接口的数据传输系统。主要介绍数据传输流程的实现方法, 并提出一种三级乒乓和指令并行的优化策略保证数据正确, 提高传输速度; 通过移植嵌入式Linux系统实现灵活修改网络配置。与传统方案相比, 该系统在体积、功耗和灵活性上具有明显优势。经实验验证, 数据传输速度可达770 Mb/s。

针对于传统PC机实现的图像采集与处理系统在功耗、移植性、实时性和体积上的局限性问题，本设计实现了基于FPGA和ARM硬核处理器整合的SoC FPGA的图像文字分割系统。基于 SoC FPGA 的硬件平台和移植的嵌入式 Linux开发环境的软硬协同设计方法，实现了CMOS传感器的图像采集、SDRAM存储、双口RAM数据通信和VGA显示输出。同时，基于ARM的硬核处理系统（HPS）控制双口RAM读写图像数据，在HPS中实现图像的预处理和分水岭算法。实验结果表明：本系统具有较准确的文字分割效果，一幅图像实时文字分割的平均速度为087 s，比基于PC机的matlab环境和NIOS II的SOPC系统上实现速度分别提高了0.84倍和4.52倍。本系统具有设计灵活，速度快、可移植性强的优点，对实时图像采集与处理系统的研究提供参考意义。

为实现对大气气溶胶时空变化信息的全天时实时监测,设计了一种B/S架构的Mie散射 大气激光雷达数据采集及远程监控系统。利用ARM-Linux平台搭建的嵌入式系统实现了对大 气回波信号的实时采集。用Fernald方法即时处理回波信号,实时显示消光系数曲线与时间 高度回波强度显示图(THI)。提出的设计基于B/S架构的远程监控系统,具有监控平台无关 和监控地点无关等特性,可以更加直观地了解Mie散射大气激光雷达全天时连续探测得到的 大气气溶胶时空变化信息。实验表明所设计系统能实时显示消光系数曲线与THI图,具有良好的远程控制能力。

采用基于Cortex A8内核的AM3354工业级CPU, 搭载稳定的Linux操作系统, 设计了一款具有多种通信接口、可扩展性强并具有本地图像分析处理能力的工业相机。同时还提出了一种基于vivi的摄像头驱动开发方法, 可快速而高效地为各种CPU开发Linux摄像头驱动程序。

为促进航空测绘信息获取的数字化、一体化、实时化，本文利用FPGA(Field-Programmable Gate Array, 即现场可编程门阵列)并行处理的优势结合ARM处理器低功耗高性能的特点，基于ARM+FPGA的双核硬件架构实现了影像的交互与显示。该系统以Linux操作系统为软件开发平台，以ARM11嵌入式处理器为硬件核心、FPGA作为协处理器，采用FPGA片内FIFO(First Input First Output, 即先进先出存储器)作为ARM处理器与FPGA之间的高速通信桥梁，针对Linux 2.6.36内核完成了对FPGA设备的驱动设计，并基于Qt图形用户界面实现了影像的实时显示。测试结果表明，ARM处理器与FPGA之间能够实现VGA（640×480）图像的高速交互，帧率可达26帧/s，最大传输带宽为182 Mbps。该系统不仅体积小、功耗低、成本低，而且稳定性好、功能强，能够满足航空遥感摄影系统的实时性要求。

针对GNSS中频信号数据量大、传统数据采集卡成本高昂的问题，设计了Linux操作系统下基于USB2.0串行总线和FPGA的GNSS中频数据采集系统，完成了相应的软硬件设计。利用状态机控制CY7C68013A各端点缓存的读写状态，完成高速数据传输功能，通过FPGA缓存中频数据有效提高系统数据传输带宽。编制了Linux下完整的GNSS软件接收机，实现了基于QT的接收机用户界面软件和Qwt插件的数据图形化显示窗口。测试结果表明：数据采集系统的传输速率可达200 Mbit/s以上，在降低成本的同时有效解决了大量数据的传输问题,软件接收机满足定位精度要求，具有良好的灵活性和适应性，而且易于扩展和升级算法。

为了实现多种智能设备之间低带宽高画质的屏幕内容分享，设计了一种基于嵌入式平台大屏幕内容分享系统。该系统由跨平台客户端及基于嵌入式平台的服务器端两部分组成，针对传统屏幕内容分享系统占用带宽大、不适合分享高分辨率视频信息的缺点，提出了一种基于场景识别的码率自适应调整算法，该算法采用H264编码方式，能够根据网络拥塞状况及当前屏幕的应用场景对H264码率进行自适应调整，以达到节约带宽、提高画质的目的[另一方面，服务器端基于嵌入式平台，采用多线程并发设计，将视频的接收、解码、显示分线程独立处理，在提高程序的健壮性的同时降低了程序的耦合性。实验结果表明，该系统支持720 p高分辨率视频信息共享，具有成本低、占用带宽小、实时性高的优点。

基于B/S架构设计了全方位运动图像检测报警系统。将Linux系统移植于ARM11平台上作为操作系统, 通过USB摄像头采集前端图像, 将采集到的图像传送到运动目标检测模块, 采用图像序列帧差法来检测是否有移动物体存在, 动态更新背景参考帧图像以防止虚警的出现; 将图像数据送到H.264压缩模块进行压缩, 然后将压缩后的图像数据传输到客户端进行解码显示; 客户端利用CGI动态网页技术来有效控制监控端行为。实验结果表明: 本监控系统对运动目标能够准确检测, 并且图像清晰, 云台控制流畅, 能够完全满足用户日常要求, 可广泛应用于如交通、学校、银行、超市、楼宇以及一些重要赛事中。