減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng)，目前已在多種船舶中廣泛應(yīng)用。減搖鰭對于提高船舶耐波性，增加船舶使用壽命，改善設(shè)備與人員的工作條件，提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運(yùn)動控制領(lǐng)域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)作為研究對象，重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。 減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。控制器的性能對船舶自然橫搖周期和無因次橫搖衰減系數(shù)有著很大的依賴關(guān)系。由于船舶橫搖運(yùn)動的復(fù)雜性、非線性、時變性和海況的不確定性，經(jīng)典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進(jìn)的控制策略是解決這一問題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無須精確的對象模型，只須將操作人員和專家長期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識用控制規(guī)則模型化，然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù)，便可對PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自整定。另外，浪級調(diào)節(jié)器做為減搖鰭控制器的一個重要組成部分，本論文也對其設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，提出了一種基于海浪譜估計(jì)的浪級調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)浪級調(diào)節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)而來的，前者集成度不高，穩(wěn)定性也不好，而后者成本較高。因此，本課題設(shè)計(jì)了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器，解決了上述問題。該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2214的控制器核心電路和輔助實(shí)現(xiàn)控制的驅(qū)動電路；軟件平臺主要是基于ARM的軟件，包括啟動代碼和應(yīng)用程序。 研究結(jié)果表明：開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價(jià)比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時性高等優(yōu)點(diǎn)。同時更能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢，所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價(jià)值及意義。
上傳時間： 2013-07-10
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展，使超聲設(shè)備不斷更新，超聲檢查已成為預(yù)測和評價(jià)疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實(shí)現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺、LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機(jī)型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能，能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理，從而使操作更加方便，圖象質(zhì)量進(jìn)一步提高，并為遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖像存儲、拷貝等打下基礎(chǔ)，是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點(diǎn)是用數(shù)字硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實(shí)時處理，它的實(shí)現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)?，F(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號處理（DSP）應(yīng)用的強(qiáng)有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計(jì)者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r，提出了課題研究內(nèi)容和目標(biāo)。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計(jì)入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機(jī)構(gòu)。對系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計(jì)做了描述后，接著分析了超聲信號進(jìn)行數(shù)字化處理的各個子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、編程原理、設(shè)計(jì)流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著，本論文介紹了基于ARM9硬件平臺的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動的開發(fā)，詳細(xì)描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動的詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后對整個系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
標(biāo)簽： ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計(jì) 超聲診斷
上傳時間： 2013-05-28
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隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴(kuò)張，會有越來越多的廢水、污水排放到環(huán)境中，特別是在珠江三角洲地區(qū)，這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重污染，由此帶來的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的高度重視。為此，本課題通過與廣東泰斗微電子公司合作，研發(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的語音報(bào)警器，通過實(shí)時快速的污染源信息檢測，完成對污染源信息的語音報(bào)警和存儲。 報(bào)警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來的污染源信號進(jìn)行相應(yīng)的語音報(bào)警。本報(bào)警器設(shè)計(jì)選用目前工業(yè)控制領(lǐng)域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器，并采用RS232/RS485通用通信方式來完成對水污染源信息的采集與處理；選用SD卡作為存儲介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)對語音文件和污染源信息的存儲；語音報(bào)警部分選用價(jià)格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進(jìn)行語音文件的解碼。設(shè)計(jì)中還對語音輸出通道進(jìn)行擴(kuò)展，提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性和使用的靈活性。 本報(bào)警器設(shè)計(jì)兼容FAT16和FAT32兩種文件系統(tǒng)格式，并支持WAV和MP3兩種類型的語音文件報(bào)警，相比目前常用的水污染監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警器來說，本報(bào)警器具有更大的通用性和靈活性。本報(bào)警器在軟件設(shè)計(jì)中嵌入了實(shí)時微內(nèi)核操作系統(tǒng)uC/OS—Ⅱ，這使得本報(bào)警器在實(shí)時性方面有很大的改善和提高，有效的解決了基于前后臺軟件系統(tǒng)的報(bào)警器在報(bào)警時出現(xiàn)語音播放不連續(xù)的問題。 本報(bào)警器是“珠江水域北斗監(jiān)控示范工程”項(xiàng)目中的一部分即預(yù)警部分，目前該報(bào)警器已通過各項(xiàng)功能測試，并已安裝在多個監(jiān)控站點(diǎn)上試運(yùn)行。
標(biāo)簽： ARM 監(jiān)控 報(bào)警 網(wǎng)絡(luò)
上傳時間： 2013-07-31
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消防部門為什么要引入GIS/GPS技術(shù)?消防部門擔(dān)負(fù)著保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全的重任，但其可利用的資源卻非常有限。能夠有效利用寶貴信息對消防工作是至關(guān)重要的。這出于多種理由，如：火情的需要，營救力量，戰(zhàn)術(shù)布置，火災(zāi)記錄，反應(yīng)時間等。傳統(tǒng)方法需要大量的圖紙，報(bào)告和歷史記錄。這些數(shù)據(jù)來自于不同的地方，而且數(shù)據(jù)格式不一致。因此要花費(fèi)大量的時間進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、準(zhǔn)備和統(tǒng)一成可用的數(shù)據(jù)格式。如何更高效的搜集利用數(shù)據(jù)，如何進(jìn)一步提高消防部隊(duì)的快速反應(yīng)能力，加強(qiáng)消防車輛的動態(tài)管理、動態(tài)調(diào)度、動態(tài)指揮等。這些都是現(xiàn)行消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中引入GIS/GPS技術(shù)恰恰解決了這些問題。 各地的消防車輛動態(tài)管理子系統(tǒng)普遍上是利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，通過GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)，將滅火出動途中、滅火戰(zhàn)斗中的消防車輛的行駛路線、車輛位置信息實(shí)時傳送到消防調(diào)度指揮中心，在指揮中心的電子地圖上顯示出行車路線和消防車輛位置信息。指揮中心的調(diào)度員根據(jù)情況，通過無線通訊設(shè)備，及時對參戰(zhàn)車輛進(jìn)行調(diào)度指揮和行車路線矯正。 本消防車輛調(diào)度系統(tǒng)采用M/S（Mobile/Server）模式，本文論述了終端部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。終端采用ARM硬件平臺，并在此基礎(chǔ)上，集合全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）、嵌入式地理信息系統(tǒng)技術(shù)（eGIS）、通用分組無線服務(wù)技術(shù)（GPRS）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等于一體，實(shí)現(xiàn)消防車輛的動態(tài)管理、調(diào)度、指揮的子系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)GPS的車輛導(dǎo)航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調(diào)度等功能。從而更加形象和直觀的對現(xiàn)行消防車輛動態(tài)管理系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。 當(dāng)前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑、地下工程、石油化工、公眾聚集場所的大量涌現(xiàn)，火災(zāi)日趨多樣化、復(fù)雜化，快速地處置災(zāi)害事故，有效地保護(hù)市民生命和財(cái)產(chǎn)安全，已成為消防隊(duì)伍面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。如果能充分地發(fā)揮和挖掘GPS技術(shù)在消防領(lǐng)域上的應(yīng)用，拓展和利用它的功能，進(jìn)行消防通信的改革，這將更好地協(xié)助消防隊(duì)伍為社會的經(jīng)濟(jì)和人民生命安全保駕護(hù)航。
標(biāo)簽： ARM 導(dǎo)航系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分，它是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、軟硬件可裁減的、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是集軟硬件于一體的可獨(dú)立工作的“器件”。在視頻監(jiān)控上的嵌入式應(yīng)用將是視頻監(jiān)控領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。 論文首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構(gòu)建，然后介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及ARM處理器的發(fā)展情況，分析了主要外圍電路的設(shè)計(jì)，以及如何在ARM硬件平臺上進(jìn)行嵌入式Linux內(nèi)核的編譯與移植，介紹了Bootloader的啟動原理及運(yùn)行過程，并對在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動程序的開發(fā)進(jìn)行了研究。本文重點(diǎn)討論了圖像采集、編碼和網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)。最后進(jìn)行了系統(tǒng)整體測試，并提出進(jìn)一步開發(fā)設(shè)想。 本文的研究結(jié)果具有較大的工程實(shí)際意義，對于基于IP技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-06-28
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自動氣象站是一種應(yīng)用于氣象部門能自動收集、處理、存儲和傳輸氣象信息的設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸包括有線和無線兩種方式，但有線難以滿足自動氣象站成本，維護(hù)，效率要求，隨著通用分線無線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet Radio Service)發(fā)展成熟，因具有成本低、速度快、永久在線等特點(diǎn)被選用作為自動氣象站的數(shù)據(jù)傳輸部分。 本文以基于ARM和Linux及GPRS的自動氣象站系統(tǒng)為研究對象，以操作系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，編譯原理，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，軟件工程等理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了ARM處理器、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、GPRS通訊模塊的自動氣象站系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了以ARM處理器為主控制器，Linux為操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析，處理，存儲，并通過GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽Ⅱ?yàn)證了它應(yīng)用在氣象領(lǐng)域的可行性。系統(tǒng)以32位高性能微處理器ARMATMEL9263為硬件核心，以BENQ M23為GPRS模塊，在分析GPRS組網(wǎng)方案基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況選擇了適合本課題，的公網(wǎng)固定IP方式組網(wǎng)方案，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備無線連接到Internet進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)傳輸。以嵌入式操作系統(tǒng)Linux為軟件平臺，在Linux的交叉編譯工具和串口環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)。通過設(shè)計(jì)自動氣象站系統(tǒng)硬件和軟件，實(shí)現(xiàn)終端和上位機(jī)的連接，很好地解決了終端的網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)檢測和數(shù)據(jù)收發(fā)問題。 課題通過具體實(shí)驗(yàn)測試，各項(xiàng)性能指標(biāo)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，成功地實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離氣象數(shù)據(jù)傳輸，為自動氣象站提供了一種新型的可靠的無線傳輸模式。
上傳時間： 2013-07-01
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設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng)，根據(jù)空氣的復(fù)雜性以及隨機(jī)性，結(jié)合自適應(yīng)濾波器的原理，提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進(jìn)行軟件濾波，針對空氣
標(biāo)簽： LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-06-14
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法，由于它在時間和空間上的可分性，使得這種方法簡單易行，信息豐富，精度較高，低成本，見效快，從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化，發(fā)射功率的增大，數(shù)字模型計(jì)算正反演的應(yīng)用，解釋水平的提高，瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問題不斷擴(kuò)大，幾乎涉及了物探工作的各個領(lǐng)域：礦產(chǎn)勘探，構(gòu)造探測，水文與工程、地質(zhì)調(diào)查，環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測以及考古等。近年來，在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構(gòu)造填圖，以及礦井突水預(yù)測等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。接收機(jī)用作在噪聲中提取由發(fā)射機(jī)發(fā)射的一次場信號在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場信息，其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異，通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標(biāo)的特性從而達(dá)到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快，而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動態(tài)范圍的特點(diǎn)。因此，必須設(shè)計(jì)出能適應(yīng)這種瞬時變化快、動態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時，瞬變電磁探測系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外，因此，為適應(yīng)野外工作的需要，數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術(shù)避免放大飽和和實(shí)現(xiàn)對小信號的有效識別、改用ARM作為核心處理器實(shí)現(xiàn)對接收機(jī)的有效控制、改進(jìn)USB2.0的實(shí)際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實(shí)現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計(jì)，成功設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高性能，低功耗，抗干擾能力強(qiáng)，低成本的特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測實(shí)踐，并取得良好效果，極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時，該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
上傳時間： 2013-06-21
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單片機(jī)解讀GPS信息(KeilC環(huán)境)(文中僅介紹時間處理方法，其他方法類似)
標(biāo)簽： GPS 單片機(jī) 程序設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計(jì)算機(jī)軟硬水平的不斷提高，嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展也取得了長足的進(jìn)步。目前，嵌入式與Linux技術(shù)的結(jié)合正在推動著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究和應(yīng)用產(chǎn)生了顯著的變化。 硬件上，嵌入式平臺由51系列內(nèi)核的8位機(jī)系統(tǒng)逐步上升到以ARM內(nèi)核為主流的32位系統(tǒng)；軟件上Linux作為操作系統(tǒng)的發(fā)展史上一個重要的里程碑，以高安全性和穩(wěn)定性、開源免費(fèi)等的優(yōu)勢使得其在政府、國防、教育、工業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的運(yùn)用。 2n偽隨機(jī)多頻道激電理論(簡稱偽隨機(jī)理論)，是由何繼善院士率先提出并命名的，其實(shí)質(zhì)是將含有3，5，7…等多個奇數(shù)主頻率的復(fù)合波同時向大地發(fā)送，接收機(jī)同時接收經(jīng)大地介質(zhì)傳導(dǎo)的復(fù)合波中各主頻率電流響應(yīng)。在地球物理勘探領(lǐng)域，基于偽隨機(jī)理論的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、測量精度高、觀測速度快、裝置輕便等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。 本文在分析偽隨機(jī)理論基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前嵌入式軟硬件發(fā)展的最新成果，開展對ARM Linux嵌入式數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)。 首先，通過需求分析，對各種采集方案比較后，設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案。通過數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)驅(qū)動總體分析，選用嵌入式板載的音頻芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換，完成Linux下采集設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計(jì)。 其次，在ARM9內(nèi)核的S3C2410嵌入式處理器硬件平臺，按照嵌入式軟件開發(fā)流程，搭建嵌入式Linux交叉開發(fā)平臺；裁剪并移植Linux內(nèi)核，構(gòu)建嵌入式文件系統(tǒng)。 再次，利用當(dāng)前流行的嵌入式圖形開發(fā)庫Qtopia Core，結(jié)合Sqlite數(shù)據(jù)庫與Linux多線程技術(shù)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用程序，建立數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用軟件模型，此基礎(chǔ)上對整個系統(tǒng)進(jìn)行測試，與理論值進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。 最后，就課題的不足做出總結(jié)，并且提出系統(tǒng)后期的改進(jìn)建議。
標(biāo)簽： ARMLinux 偽隨機(jī) 信息系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-11
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