心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無(wú)創(chuàng)的心電信號(hào)檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)與評(píng)價(jià)心臟功能的狀況,并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的重要研究課題之一。動(dòng)態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間心電圖的一種設(shè)備。研制高性能的動(dòng)態(tài)心電記錄、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對(duì)于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術(shù)發(fā)展至今已有幾十年歷史,但目前的Holter仍存在許多不足之處:(1)許多Holter采用8位、16位單片機(jī)作為控制系統(tǒng),運(yùn)算能力有限,無(wú)法加入自動(dòng)診斷功能:(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用固定焊接在板上的存儲(chǔ)芯片,容量小,數(shù)據(jù)取出回放不方便;(3)大部分Holter還不能實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸,心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報(bào)告的獲取往往要滯后好幾天時(shí)間,不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對(duì)這些不足,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動(dòng)態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運(yùn)算功能強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號(hào)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。為確保信息不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)傳輸故障而丟失,本系統(tǒng)同時(shí)還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲(chǔ)媒介,具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要完成的任務(wù)有心電信號(hào)的采集、心電信號(hào)的放大濾波、心電信號(hào)的顯示和心電信號(hào)的存儲(chǔ)與傳輸。整個(gè)系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制,本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對(duì)電極導(dǎo)聯(lián)傳來(lái)的心電信號(hào)進(jìn)行放大和濾除干擾信號(hào),以獲取合適的信號(hào)大小并保證采集的心電信號(hào)的正確性。心電信號(hào)的顯示是把心電信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在Holter的液晶屏上,能使患者直觀地觀察到自己的心電信號(hào)情況。心電信號(hào)的存儲(chǔ)采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來(lái)存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的,以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務(wù)器接收,并且在服務(wù)器端對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的顯示和處理。為實(shí)現(xiàn)上述功能編寫(xiě)的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設(shè)計(jì)、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)證明符合設(shè)計(jì)要求,具有體積小、成本低、使用方便的特點(diǎn)。
標(biāo)簽: ARM 便攜式 遠(yuǎn)程 動(dòng)態(tài)
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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風(fēng)速是氣象測(cè)量的一個(gè)重要要素,利用超聲波進(jìn)行風(fēng)速測(cè)量現(xiàn)如今得到廣泛的應(yīng)用,技術(shù)已經(jīng)很成熟。當(dāng)超聲波在空氣中傳播時(shí),受到風(fēng)速的影響,順風(fēng)和逆風(fēng)情況下存在一個(gè)時(shí)間差,基于這個(gè)原理制成的時(shí)差法超聲波風(fēng)速測(cè)量?jī)x表,具有精度高、可靠性強(qiáng)、集成度高等優(yōu)勢(shì),并可以與雨量、濕度等測(cè)量?jī)x表構(gòu)成完整的移動(dòng)氣象站,與傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表、電磁式儀表相比,具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),其關(guān)鍵參數(shù)是系統(tǒng)的測(cè)量精度。 ARM作為32位的微處理器,具有豐富的片上資源,高達(dá)60M的處理能力,而且功耗很小,適合作為智能儀表的核心處理器。本文給出了基于LPC2132的風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量、顯示、精度調(diào)節(jié)以及與上位機(jī)之間的通信等功能。系統(tǒng)硬件電路包括ARM7處理器以及外圍的模擬、數(shù)字電路,并采用模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種思想大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。軟件部分根據(jù)超聲波信號(hào)的特點(diǎn),選用新型的構(gòu)造包絡(luò)的方法,在準(zhǔn)確判斷超聲波到達(dá)時(shí)間的問(wèn)題上有所改進(jìn)。 文章共分六個(gè)部分。第一章緒論介紹了超聲波風(fēng)速測(cè)量?jī)x表的發(fā)展現(xiàn)狀、本篇論文選題的目的和意義、所做的工作以及創(chuàng)新點(diǎn)。第二章介紹了超聲波風(fēng)速測(cè)量的基本原理。第三章是介紹基于ARM的超聲波風(fēng)速測(cè)量的系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。第四章是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。第五章是系統(tǒng)的誤差分析。第六章是全文的總結(jié)以及就下一步的工作提出一些設(shè)想。
標(biāo)簽: ARM 超聲波 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 風(fēng)速測(cè)量
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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地鐵信號(hào)設(shè)備中輸入輸出設(shè)備是信號(hào)邏輯和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的接口,有著四高(高安全,高可靠,高可維護(hù),高可用)要求,目前信號(hào)系統(tǒng)廠家的傳統(tǒng)做法是整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)品由一家公司來(lái)完成,可是隨著技算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,邏輯部份目前已可以采用通用COTS產(chǎn)品,而輸入輸出部分還是需要各個(gè)信號(hào)廠家自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn),因此設(shè)計(jì)出一款通用型的輸入輸出控制器已成地鐵行業(yè)的發(fā)展方向。 為了滿足以上要求,本文從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā),使信號(hào)系統(tǒng)的產(chǎn)品更加的開(kāi)放透明,設(shè)計(jì)出基于ARM的地鐵用安全型的智能I/O,從而使信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以方便地和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備接口。 在硬件上采用冗余設(shè)計(jì),以ARM為主處理器,整個(gè)系統(tǒng)無(wú)單點(diǎn)硬件故障,采集部分采用動(dòng)態(tài)異或輸入設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng)部分采用安全驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。 基于ARM的地鐵用安全智能I/O嚴(yán)格遵循歐洲鐵路信號(hào)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),使系統(tǒng)的安全性,可靠性,可用性和可維護(hù)性有了充分的保障。 本文主要介紹了地鐵用安全型智能I/O控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),包括設(shè)計(jì)思想,具體實(shí)施,硬件和軟件的設(shè)計(jì)等。
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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隨著我國(guó)加入WTO,我國(guó)逐漸成為世界縫制設(shè)備生產(chǎn)和銷售中心。在縫制設(shè)備行業(yè)占據(jù)極其重要地位的繡花機(jī)行業(yè)也因此而得到迅速發(fā)展,我國(guó)繡花機(jī)產(chǎn)量已占據(jù)全球繡花機(jī)產(chǎn)量的70%。但是,我國(guó)的繡花機(jī)行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中仍存在和面臨著很多問(wèn)題。一方面是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量,我國(guó)的繡花機(jī)主要以中低檔為主,在噪聲、刺繡質(zhì)量、效率、產(chǎn)品壽命以及維護(hù)性等方面與國(guó)外先進(jìn)機(jī)型存在較大差距;另一方面是技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力,作為繡花機(jī)全部技術(shù)核心的控制器,國(guó)內(nèi)能開(kāi)發(fā)的公司屈指可數(shù),缺乏有效的競(jìng)爭(zhēng),且技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力無(wú)法與國(guó)際企業(yè)相抗衡。 針對(duì)上述情況,本文分析了繡花機(jī)的工作原理和當(dāng)前主流繡花機(jī)的控制方式及特點(diǎn),在研究室已完成的中低速平繡型工業(yè)繡花機(jī)課題的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于硬實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)WinCE5.0,以32位RISC架構(gòu)ARM9處理器S3C2440A為主控芯片,以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機(jī)控制器。整個(gè)繡花機(jī)以高速,高質(zhì)量為目標(biāo),以伺服電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng),步進(jìn)電機(jī)作為X/Y軸驅(qū)動(dòng),帶USB接口和Ethernet接口,預(yù)留特種繡接口,帶高分辨率彩色觸摸屏,功能豐富,操作方便。 本文分7章,第一章闡述了課題背景,繡花機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù);第二章從原理出發(fā)完成了需求分析,硬件和操作系統(tǒng)選型和項(xiàng)目規(guī)劃;第三章完成了總體硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)并重點(diǎn)介紹了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),CPLD單元,主控制板的設(shè)計(jì)和各種資源的分配;第四章在分析WinCE及其項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程和環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)上,完成了軟件的總體框架設(shè)計(jì)并介紹了相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第五章主要是驅(qū)動(dòng)程序和運(yùn)動(dòng)控制模塊并以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)為例介紹了流驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程和相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)。第六章設(shè)計(jì)了一種自主的內(nèi)部花樣格式并完成了相應(yīng)的測(cè)試。最后一章是對(duì)本課題的總結(jié)和展望。 本文不僅從項(xiàng)目研究與開(kāi)發(fā)和軟件工程的高度詳細(xì)探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機(jī)控制器的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程,也具體的從硬件設(shè)計(jì),資源配置,軟件編寫(xiě),驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā),運(yùn)動(dòng)控制和花樣處理等多個(gè)方面進(jìn)行了深入的分析和研究。本課題的工作對(duì)于高速高檔繡花機(jī)的開(kāi)發(fā)具有很好的參考價(jià)值和實(shí)踐意義,對(duì)于提升國(guó)內(nèi)繡花機(jī)行業(yè)在高端市場(chǎng)與國(guó)外企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,提升民族品牌價(jià)值,改變國(guó)內(nèi)繡花機(jī)控制器被少數(shù)公司所壟斷,增加良性有效競(jìng)爭(zhēng)有積極影響。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)目前己經(jīng)成為通訊和消費(fèi)產(chǎn)品的共同發(fā)展方向,嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)今最熱門(mén)的概念之一,各種各樣的嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上己經(jīng)大大超過(guò)了通用計(jì)算機(jī)。同時(shí)數(shù)字音頻技術(shù)在我們社會(huì)生活中的應(yīng)用也己經(jīng)非常廣泛,WAV、MPEG、MP3和WMA等相繼出現(xiàn)。結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字音頻技術(shù)研究有著廣闊的前景,基于嵌入式的數(shù)字音頻設(shè)備以其高性價(jià)比、日新月異的發(fā)展速度等優(yōu)點(diǎn)受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合市場(chǎng)發(fā)展需要,提出了一個(gè)比較優(yōu)化的解決方案,并從理論和實(shí)踐兩方面對(duì)該方案進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。 本論文的主要工作是在研究了基于ARM9 體系結(jié)構(gòu)的Samsung S3C2410 處理器的基礎(chǔ)上,以該處理器為核心,加上外部存儲(chǔ)器和音頻編碼解碼芯片等器件,完成了一個(gè)嵌入式音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中包括硬件設(shè)計(jì)、音頻編碼解碼芯片的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用程序。 論文中首先對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹,并對(duì)S3C2410 處理器的體系結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行了仔細(xì)的分析,其次介紹了嵌入式數(shù)字音頻系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),然后從硬件和軟件兩個(gè)部分,分多個(gè)模塊來(lái)安排設(shè)計(jì)所要求的系統(tǒng),其中包括μC/OS-II 嵌入式操作系統(tǒng)在ARM 微處理器上的移植,與上位機(jī)(PC機(jī))上USB 接口的通訊,以及人機(jī)界面和數(shù)字音頻解碼的程序設(shè)計(jì)等。整個(gè)嵌入式音頻系統(tǒng)是一個(gè)可以獨(dú)立工作的可擴(kuò)展系統(tǒng),該系統(tǒng)能完成音頻采集和處理功能。
標(biāo)簽: ARM 音頻 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-02
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自“9.11”后,隨著人們對(duì)安防需求的升級(jí),門(mén)禁控制系統(tǒng)得到日益廣泛的應(yīng)用,不斷提高門(mén)禁系統(tǒng)的安全性成為研究的重要課題。第四代門(mén)禁系統(tǒng)結(jié)合了人體生物特征識(shí)別技術(shù),利用人體本身具有的物理特征(如指紋、虹膜、臉型、掌紋等)或行為特征(如步態(tài)、簽名等)來(lái)確定人的身份,取代或加強(qiáng)傳統(tǒng)的身份識(shí)別方法。 論文采用掌形識(shí)別為控制方案,基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為門(mén)禁系統(tǒng)CPU,設(shè)計(jì)和調(diào)試了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。 論文研究了掌形識(shí)別算法,進(jìn)行了三方面的工作。 首先研究了掌形中的手形特征,提出了一種基于骨架特征的手形識(shí)別算法,很好的克服了手指旋轉(zhuǎn)給識(shí)別帶來(lái)的干擾。 然后研究了掌形中的掌紋特征,通過(guò)系列圖像處理,分離出手掌的三條主線,提取主線端點(diǎn),并在主線上等間隔采樣,利用端點(diǎn)和采樣點(diǎn)進(jìn)行匹配,擁有很高的識(shí)別率。 最后結(jié)合手形與掌紋特征,實(shí)現(xiàn)掌形識(shí)別。依據(jù)手形特征對(duì)掌形庫(kù)進(jìn)行粗分類,利用掌紋特征進(jìn)行匹配,算法擁有很快的識(shí)別速度與穩(wěn)定較高的識(shí)別率。對(duì)分類規(guī)則提出了新思路與方法。 論文還提出了基于ARM的門(mén)禁系統(tǒng)方案。成功設(shè)計(jì)了以基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為CPU的最小系統(tǒng),設(shè)計(jì)PCB圖并制板,最后調(diào)試了系統(tǒng)的底層電路。 論文的研究設(shè)計(jì)工作,通過(guò)提高掌形識(shí)別算法的識(shí)別率,達(dá)到了提高門(mén)禁系統(tǒng)安全性的目的;ARM平臺(tái)的設(shè)計(jì)與調(diào)試,在工程實(shí)際中有參考價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 識(shí)別 系統(tǒng)研究 門(mén)禁
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是許多重要場(chǎng)所諸如電力、郵電、銀行、交通、商場(chǎng)等需要信息廣泛交流企業(yè)的生產(chǎn)與管理的必備系統(tǒng)。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式一般都需要自己建設(shè)并維護(hù)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò),維護(hù)費(fèi)用高,通信距離有限。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,原有的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)日益不能滿足多方面的要求,我們需要實(shí)時(shí)性更高,通信距離更遠(yuǎn),成本更低的通信方式,本文就此提出了一種基于GPRS的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)是采用了GPRS技術(shù)中的TCP傳輸方式來(lái)傳輸監(jiān)控系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù),相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò),在維護(hù)成本,通信距離上有了很大的提高,相比傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)性,傳輸速率,可靠性上有了明顯的改善。 本論文分幾個(gè)部分詳細(xì)介紹了課題的研究?jī)?nèi)容。第一部分主要介紹了課題背景和監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史及各類監(jiān)控系統(tǒng)的比較。第二部分描述了本監(jiān)控系統(tǒng)中遠(yuǎn)程終端硬件系統(tǒng)搭建工作,包括各部分器件的選取以及在S3C4480為核心的開(kāi)發(fā)板上擴(kuò)展出LM9617接口。第三部分描述了以u(píng)C/OS操作系統(tǒng)為核心的遠(yuǎn)程終端軟件設(shè)計(jì)流程,包括uC/OS操作系統(tǒng)和FAT16文件系統(tǒng)的移植,LCD顯示驅(qū)動(dòng), Nand-flash底層驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)等工作。第四部分詳細(xì)說(shuō)明了本系統(tǒng)圖像采集的具體軟件實(shí)現(xiàn),包括根據(jù)實(shí)際情況配置CMOS圖像傳感器LM9617的寄存器以及從LM9617中讀取圖像數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入Nand-flash存儲(chǔ)器的具體過(guò)程。第五部分詳細(xì)說(shuō)明了本系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w軟件實(shí)現(xiàn),采用的是GPRS企業(yè)公網(wǎng)組網(wǎng)方式,包括遠(yuǎn)程終端程序設(shè)計(jì)和監(jiān)控中心服務(wù)器搭建兩部分工作。遠(yuǎn)程終端程序設(shè)計(jì)包括初始化串口通信,將Nand-flash中的圖像數(shù)據(jù)讀出并通過(guò)GPRS模塊GM862發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器上;監(jiān)控中心服務(wù)器程序設(shè)計(jì)包括啟動(dòng)建立并啟動(dòng)Socket監(jiān)聽(tīng),以及收到連接請(qǐng)求后GPRS通信鏈路的建立。最后分別用TCP和UDP兩種傳輸方式對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,證明了GPRS的TCP傳輸方式確實(shí)更適合于監(jiān)控系統(tǒng)。
標(biāo)簽: GPRS ARM 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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數(shù)字電視技術(shù)和超大規(guī)模深亞微米的系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)是當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)中最受關(guān)注的兩個(gè)方向。它們的交叉就是數(shù)字電視應(yīng)用中的一系列系統(tǒng)級(jí)芯片和超深亞微米專用集成電路。其中信道處理系統(tǒng)及其相關(guān)芯片更是集中了數(shù)字信號(hào)處理前向糾錯(cuò)編解碼等數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵募夹g(shù),成為設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)整個(gè)數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。數(shù)字高清晰度電視(Digital HDTV)做為第三代電視標(biāo)準(zhǔn),已成為當(dāng)今世界高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),本文正是從這個(gè)交叉點(diǎn)上出發(fā)對(duì)DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的信道編碼和調(diào)制部分進(jìn)行了研究,重點(diǎn)分析了信道內(nèi)編碼部分的硬件優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目完成了DVB-H傳輸系統(tǒng)信道編碼的FPGA硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)所有FPGA硬件電路設(shè)計(jì)采用了Veillog HDL語(yǔ)言編寫(xiě)。同時(shí)對(duì)清華大學(xué)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)DMB-T(Terrestrial Digital Multimedia/TV Broadcasting)中的關(guān)鍵技術(shù)做了研究,與DVB標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)技術(shù)做了對(duì)比。 本文首先對(duì)DVB.H以及COFDM的相關(guān)理論進(jìn)行介紹和研究。然后針對(duì)DVB-H信道編碼調(diào)制器中的部分核心算法的FPGA設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的研究工作,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號(hào)交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的部分設(shè)計(jì)等。相應(yīng)地對(duì)DVB-H信道解碼解調(diào)器中的部分算法的FPGA設(shè)計(jì)的研究工作做了描述,包括符號(hào)解交織和比特解交織。同時(shí)對(duì)清華大學(xué)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)DMB-T外接收機(jī)中頻域和時(shí)域解交織模塊的FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)做了描述。 筆者在項(xiàng)目中完成的主要工作有: (1)與項(xiàng)目組成員合作制定系統(tǒng)框架,劃分模塊。 (2)對(duì)所負(fù)責(zé)的模塊,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號(hào)交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的算法進(jìn)行研究并加以優(yōu)化,建立軟件仿真模型,進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì),仿真和實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽: DVBH FPGA 發(fā)射端 信道
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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數(shù)字通信系統(tǒng)中,在實(shí)際信道上傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí),由于信道傳輸特性不理想及噪聲的影響,接收端所收到的數(shù)字信號(hào)不可避免地會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。為了減小誤碼率,提高接收質(zhì)量,必須采用差錯(cuò)控制編碼。對(duì)于數(shù)字視頻通信系統(tǒng)這類高碼率,高要求的系統(tǒng),為了提供優(yōu)良的圖象質(zhì)量,采用差錯(cuò)控制編碼尤為重要。 本文采用的DVB-T系統(tǒng)差錯(cuò)控制技術(shù)是針對(duì)于數(shù)字視頻通信而設(shè)計(jì)的,提出了糾錯(cuò)編碼結(jié)合交織技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案,即RS(204,188,8)截短碼、卷積交織、卷積碼三種技術(shù)的級(jí)聯(lián)。各技術(shù)中的參數(shù)設(shè)計(jì)為輸入的MPEG-2傳輸流(TS流)提供了便利,在編碼后可以保持傳輸流的幀結(jié)構(gòu)和同步字節(jié)不改變,使接收端的同步捕獲和同步跟蹤成為可能。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了差錯(cuò)控制技術(shù),DVB-T系統(tǒng),以及硬件實(shí)現(xiàn)所用到的FPGA實(shí)現(xiàn)方法。然后分別研究RS碼、卷積交織、卷積碼的編解碼原理,并提出了三類技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)方案。其中,重點(diǎn)論述了RS碼解碼的硬件實(shí)現(xiàn)。將RS碼解碼分為四個(gè)模塊:伴隨式計(jì)算,BM迭代,錢(qián)搜索和錯(cuò)誤值計(jì)算,分別講述每個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)方案并給出仿真結(jié)果。最后,將該差錯(cuò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于一個(gè)輸出速率恒定的實(shí)際數(shù)字視頻通信系統(tǒng)中,按系統(tǒng)需要,加入了接口電路和速率控制的設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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音頻管理組件(Audio Management Unit,AMU)是先進(jìn)客艙娛樂(lè)與服務(wù)系統(tǒng)(Advanced Cabin Entertainment Service System,ACESS)的組成部分,應(yīng)用于飛機(jī)上音頻資源的管理與控制。飛機(jī)運(yùn)營(yíng)對(duì)航空機(jī)載電子系統(tǒng)準(zhǔn)確性、復(fù)雜性和安全性的高要求,使得其維修維護(hù)工作極大地依賴于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(Automatic Testing Equipment,ATE)。本課題來(lái)源于實(shí)際工程項(xiàng)目, FPGA技術(shù)具備多種優(yōu)點(diǎn),將其與民航測(cè)試設(shè)備結(jié)合研制一個(gè)用于檢測(cè)AMU故障的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),該系統(tǒng)將對(duì)AMU自動(dòng)完成部件維修手冊(cè)(Comvonent Maintenance Manual,CMM)所規(guī)定的全部功能、性能方面的綜合測(cè)試。 本文首先概述音頻管理組件、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及其在民航領(lǐng)域的應(yīng)用,并闡述了課題的背景、研究目標(biāo)和相關(guān)技術(shù)要求;文章對(duì)可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)原理、硬件描述語(yǔ)言VHDL的特點(diǎn)以及MAXL+plusⅡ軟件的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了說(shuō)明,重點(diǎn)闡述了基于FPGA的DDS信號(hào)發(fā)生器以及數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、并著重闡述了ARINC429總線的傳輸規(guī)范,和基于FPGA的ARINC429總線接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在ARINC429接口設(shè)計(jì)中采用自頂向下,多層次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行描述。在發(fā)送器中利用了FPGA內(nèi)部的分布式RAM創(chuàng)建異步FIFO,節(jié)約了FPGA的內(nèi)部資源和提高了數(shù)據(jù)傳輸速度;在接收器中采用了提高抗干擾性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。測(cè)試結(jié)果表明基于FPGA的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)ARINC429總線數(shù)據(jù)通信的要求,使用方便,可靠性好,能夠克服HS-3282芯片中的數(shù)據(jù)格式固定,使用不夠靈活方便,價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。
標(biāo)簽: FPGA 飛機(jī) 音頻 測(cè)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-06
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