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安全性

基于ARM的OTDR系統(tǒng)及其應用軟件設(shè)計

隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖的需求量大幅增加，光纖測量儀器也隨之迅速發(fā)展起來，其中光時域反射儀(OTDR)受到廣泛重視。光時域反射儀是八十年代發(fā)展起來的新型光纖故障測試設(shè)備，其主要用途是能夠找出光纖的斷點，并進行故障定位。光時域反射儀具有非破壞性測量、功能齊全、安全性好、使用方便等優(yōu)點，在工程上得到廣泛應用。目前，該領(lǐng)域主要被國外產(chǎn)品壟斷且價格昂貴。在這一背景下，國內(nèi)企業(yè)開展OTDR的研制和開發(fā)，以降低成本，改進技術(shù)，占領(lǐng)光纖測試領(lǐng)域的市場成為當務之急。本論文首先簡要介紹了光時域反射儀的歷史和現(xiàn)狀，并闡述了光纖測量技術(shù)涉及的光學原理，以及光時域反射儀的基本工作原理。在理論分析部分之后，基于對系統(tǒng)的特點及開發(fā)資源的考慮，提出基于嵌入式系統(tǒng)的光時域反射儀解決方案。在此基礎(chǔ)上，詳細介紹了以ARM為控制核心、DSP為運算核心的系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)；討論了采用ARM9內(nèi)核的S3C2410處理器的軟件解決方案；著重說明了Linux嵌入式操作系統(tǒng)的選取與移植、bootloader的引導以及根文件系統(tǒng)的制作。最后重點論述了圖形用戶系統(tǒng)(GUI)的選取以及QtopiaCore的移植和開發(fā)過程。本文所設(shè)計的光纖測量系統(tǒng)具有測量準確、可靠性高等特點。實驗表明，該系統(tǒng)能夠根據(jù)國際標準完成對光纖的衰減和長度等指標的檢測。

標簽： OTDR ARM 應用軟件

上傳時間： 2013-04-24

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基于ARM的地鐵用安全型智能IO的設(shè)計與實現(xiàn)

地鐵信號設(shè)備中輸入輸出設(shè)備是信號邏輯和現(xiàn)場設(shè)備之間的接口，有著四高（高安全，高可靠，高可維護，高可用）要求，目前信號系統(tǒng)廠家的傳統(tǒng)做法是整個信號系統(tǒng)產(chǎn)品由一家公司來完成，可是隨著技算機技術(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信號廠家自己設(shè)計和生產(chǎn)，因此設(shè)計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，本文從實際應用角度出發(fā)，使信號系統(tǒng)的產(chǎn)品更加的開放透明，設(shè)計出基于ARM的地鐵用安全型的智能I/O，從而使信號系統(tǒng)設(shè)計可以方便地和現(xiàn)場信號設(shè)備接口。在硬件上采用冗余設(shè)計，以ARM為主處理器，整個系統(tǒng)無單點硬件故障，采集部分采用動態(tài)異或輸入設(shè)計，驅(qū)動部分采用安全驅(qū)動設(shè)計。基于ARM的地鐵用安全智能I/O嚴格遵循歐洲鐵路信號產(chǎn)品的標準，使系統(tǒng)的安全性，可靠性，可用性和可維護性有了充分的保障。本文主要介紹了地鐵用安全型智能I/O控制器的設(shè)計和實現(xiàn)，包括設(shè)計思想，具體實施，硬件和軟件的設(shè)計等。

標簽： ARM 地鐵智能IO

上傳時間： 2013-06-12

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基于ARM的高級數(shù)據(jù)加密算法應用研究

隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)和加密技術(shù)成為當今熱門的技術(shù)。本文將兩方面的技術(shù)結(jié)合起來，在對ARM嵌入式系統(tǒng)和高級數(shù)據(jù)加密標準算法Rijndael作全面分析的基礎(chǔ)上，對其應用做了研究。文中首先分析了嵌入式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密算法的發(fā)展狀況，介紹了 ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)和 Rijndael 算法原理的相關(guān)知識。然后，結(jié)合課題研究，詳細介紹了開發(fā)板 SHX-ARM7 的硬件配置和嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境的建立，包括 ADS1.2和超級終端的設(shè)置。文中深入研究了嵌入式操作系統(tǒng)的移植和 Rijndael 算法在開發(fā)板上的編程實現(xiàn)，給出了仿真實驗結(jié)果。選擇移植的μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)具有良好的實時性、可擴展性和可移植性，為進一步的嵌入式應用打下基礎(chǔ)。Rijndael 算法的實現(xiàn)分為三大模塊：密鑰擴展、加密和解密模塊，其結(jié)果可作為API函數(shù)，在嵌入式加密應用軟件編程中直接調(diào)用。本文對基于 ARM 的 Rijndael 算法的應用進行了探討，給出了基于ARM微處理器與Rijndael算法的IC卡數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的設(shè)計方案，并提出了三種密鑰安全管理方案，經(jīng)比較重點描述了“一卡一密、一次一密”的密碼管理思想。該方法能夠保證每張 IC 卡每次用來存儲重要數(shù)據(jù)時的初始密鑰都是隨機的，在一定程度上增加了破譯難度，提高了安全性。在結(jié)論中闡述了尚需進一步解決的問題以及下一步的工作內(nèi)容。

標簽： ARM 數(shù)據(jù)加密應用研究算法

上傳時間： 2013-07-06

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基于ARM的嵌入式IP電話與遙操作智能家電系統(tǒng)設(shè)計

傳統(tǒng)的家電采用各自獨立的工作模式，不同家電之間無法通信，這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作，容易造成浪費。同時它們無法自動獲取外界的信息，人們無法對其進行遠程操作，難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當前的研究熱點。傳統(tǒng)的電話只能進行語音通信，它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點。近年來，以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn)，以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善，使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展，這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，因為這種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無線隱定，延時性相對要小，用它來遠程控制智能家電比無線網(wǎng)要安全可靠。要實現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化，如果采用PC機進行直接進行控制，或者讓每臺家電接入網(wǎng)絡(luò)，這樣成本很高，不利于一般家庭的普及。為此，筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心，智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個智能家電與IP電話采用串口進行通信，IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本，而且通信方式比PLC和藍牙通訊技術(shù)更安全可靠。本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點，結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式，使智能家電集電腦、電信和消費類電子產(chǎn)品的特征于一體，讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能，提供全方位的信息交換，幫助家電與外部保持信息交流暢通，這樣可以優(yōu)化人們的生活方式，節(jié)約能源費用資金。筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計，并進行了調(diào)試，驗證了所設(shè)計系統(tǒng)的有效性和實用性。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。

標簽： ARM 嵌入式 IP電話遙操作

上傳時間： 2013-04-24

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基于ARM的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活節(jié)奏的提高，照顧家庭的時間越來越少。人們越來越感覺時間的緊張，不但要周旋在繁雜的工作之中，同時也要兼顧自己的家。而現(xiàn)有的嵌入式硬盤錄像機雖然功能豐富，產(chǎn)品日益成熟，但在家用系統(tǒng)中應用成本太高。因此本文設(shè)計了一款高性能、低成本的實時圖像監(jiān)控系統(tǒng)，能讓人們在繁忙的工作之余實時了解住所的安全情況。本文首先提出了該圖像監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并就系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計進行了詳細的論述。硬件部分主要包括主控芯片$3C2410與Flash、SDRAM存儲器接口電路，USB接口電路，以太網(wǎng)接口電路，UART串行接口電路，JTAG接口電路以及電源電路。其次，本文研究了嵌入式IAnux移植的關(guān)鍵技術(shù)，包括交叉編譯環(huán)境的建立、Bootloader 的設(shè)計、內(nèi)核移植以及文件系統(tǒng)加載的方法，并通過裁剪Linux內(nèi)核將標準Linux 2.4.18移植到目標平臺。同時分析了現(xiàn)有文件系統(tǒng)的優(yōu)、缺點，在目標平臺上移植了快速、高效的YAFFS文件系統(tǒng)，增強了系統(tǒng)的健壯性和高效性。再者，本文修改并移植了LJSB攝像頭的驅(qū)動程序。研究了基于Vide041inux技術(shù)的圖像采集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和原理，詳細地闡述了圖像采集實現(xiàn)的過程和關(guān)鍵步驟，利用Vide04Linux API函數(shù)完成了圖像采集程序的設(shè)計，使用內(nèi)存映射方式實現(xiàn)了圖像的快速采集，并對圖像數(shù)據(jù)進行了JPEG壓縮，提高了圖像采集的效率。研究了Web Server和Java Applet技術(shù)，實現(xiàn)了遠程圖像監(jiān)控。通過重新編譯移植Webcam Server應用程序?qū)崿F(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)攝像機的功能。最后，本文給出了系統(tǒng)的測試方法及運行結(jié)果，并總結(jié)了所做的工作和存在的問題，提出了系統(tǒng)改進的意見。本文設(shè)計的圖像監(jiān)控系統(tǒng)具有高性能、低成本、小體積等特點，采用開源的Linux作為軟件平臺，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性，具有較高的性價比和較強的適用性。

標簽： ARM 圖像監(jiān)控系統(tǒng)

上傳時間： 2013-07-28

上傳用戶：pei5
基于ARM的掌形識別門禁系統(tǒng)研究與設(shè)計

自“9.11”后，隨著人們對安防需求的升級，門禁控制系統(tǒng)得到日益廣泛的應用，不斷提高門禁系統(tǒng)的安全性成為研究的重要課題。第四代門禁系統(tǒng)結(jié)合了人體生物特征識別技術(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)來確定人的身份，取代或加強傳統(tǒng)的身份識別方法。論文采用掌形識別為控制方案，基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為門禁系統(tǒng)CPU，設(shè)計和調(diào)試了系統(tǒng)的硬件平臺。論文研究了掌形識別算法，進行了三方面的工作。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別算法，很好的克服了手指旋轉(zhuǎn)給識別帶來的干擾。然后研究了掌形中的掌紋特征，通過系列圖像處理，分離出手掌的三條主線，提取主線端點，并在主線上等間隔采樣，利用端點和采樣點進行匹配，擁有很高的識別率。最后結(jié)合手形與掌紋特征，實現(xiàn)掌形識別。依據(jù)手形特征對掌形庫進行粗分類，利用掌紋特征進行匹配，算法擁有很快的識別速度與穩(wěn)定較高的識別率。對分類規(guī)則提出了新思路與方法。論文還提出了基于ARM的門禁系統(tǒng)方案。成功設(shè)計了以基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為CPU的最小系統(tǒng)，設(shè)計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)計工作，通過提高掌形識別算法的識別率，達到了提高門禁系統(tǒng)安全性的目的；ARM平臺的設(shè)計與調(diào)試，在工程實際中有參考價值。

標簽： ARM 識別系統(tǒng)研究門禁

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：zsjzc
基于ARM的智能家居網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對住宅的安全性提出了更高的要求。由于視頻監(jiān)控具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等的特點，而被廣發(fā)的應用各種安防系統(tǒng)中。現(xiàn)有的家居監(jiān)控系統(tǒng)智能化程度低，無法更好的適應家居安防系統(tǒng)的要求，因此研究并開發(fā)出適合人們需要的智能化家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的意義。本課題針對現(xiàn)有家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問題，選用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作為CPU，擴展了USB攝像頭、Internet芯片、紅外傳感器模塊、液晶屏、鍵盤等外圍設(shè)備，設(shè)計出一種基于ARM的智能家居網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的功能主要包括：攝像頭采集圖像并在LCD上進行顯示；在戶外PC上可以通過網(wǎng)絡(luò)查看ARM端家中情況，圖像經(jīng)過壓縮后進行傳輸；截取圖像進行人臉檢測；當檢測到人臉時，GPRS發(fā)送短信通知主人有入侵情況發(fā)生；檢測到人臉的圖像壓縮后進行存儲。本文介紹了系統(tǒng)各個硬件型號的選取，硬件的性能參數(shù)，硬件引腳和寄存器參數(shù)，設(shè)計了各個硬件之間的接口電路。系統(tǒng)的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，在目標板上移植了引導程序、Linux裁剪后的系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了攝像頭圖像采集和LCD上的顯示、基于膚色和模板匹配的人臉檢測算法、基于DCT變換的有損圖像壓縮算法、GPRS短信發(fā)送、圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)溶浖δ堋?試驗結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠較好的實現(xiàn)預期的功能，具有較好的穩(wěn)定性和應用前景。

標簽： ARM 智能家居網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：四只眼
基于ARM和GPRS電力負荷管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計

國內(nèi)電力市場的開放給電力公司帶來了新的挑戰(zhàn)。各家電力公司都在尋求提高公司效率，增加客戶、改善服務的方案。在此競爭的舞臺上，采用先進技術(shù)的自動抄表和負荷管理系統(tǒng)就成為一個強有力的工具。它可以加強企業(yè)內(nèi)部管理，加強對電網(wǎng)負載能力的控制。集軟硬件于一體的一整套電力負荷控制系統(tǒng)就成為滿足當前市場需求、順應國家電力改革的解決方案。論文是基于ARM和GPRS電力負荷管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計，主要工作是研制應用于電力負荷管理系統(tǒng)的GPRS終端，包括終端的軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試。自主開發(fā)了PPP協(xié)議，成功地將PPP協(xié)議應用于GPRS終端，所以此終端具有很強的后續(xù)擴展性和移植性。論文首先介紹了電力負荷管理系統(tǒng)的研究背景、目的及意義，結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展情況，指出了現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，伴隨GPRS、CDMA等新一代無線通信技術(shù)的發(fā)展對其進行改進。其次對GPRS無線通信技術(shù)進行研究，了解GPRS終端數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議——TCP/IP、PPP協(xié)議的基本原理。并對電力負荷系統(tǒng)的整體架構(gòu)和通信方式進行了研究分析。再次是對GPRS終端硬件的設(shè)計，主要包括ARM微處理器硬件系統(tǒng)的設(shè)計、串行擴展電路以及GPRS模塊的電路的設(shè)計。最后本文著重對PPP協(xié)議做重點研究和設(shè)計。按照自身狀態(tài)機機制，從PPP的協(xié)議結(jié)構(gòu)、運行機制、協(xié)商分析過程來展開，對PPP協(xié)議的實現(xiàn)進行詳細設(shè)計說明。同樣也對GPRS終端撥號上網(wǎng)程序進行了設(shè)計與實現(xiàn)。經(jīng)測試，GPRS終端能夠順利地進行撥號，并發(fā)送數(shù)據(jù)。證明了GPRS終端運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的效果和設(shè)計要求，有利于配電網(wǎng)絡(luò)運行的安全性和經(jīng)濟性管理，對加強用電管理和提高電網(wǎng)供電質(zhì)量起到了積極的作用。

標簽： GPRS ARM 電力負荷管理系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：cee16
CCSDS圖像壓縮和AES加密算法研究及其FPGA實現(xiàn)

遙感圖像是深空探測和近地觀測所得數(shù)據(jù)的重要載體，在軍事和社會經(jīng)濟生活領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于遙感圖像數(shù)據(jù)量巨大，它的存儲和傳輸已成為遙感信息應用中的關(guān)鍵問題。圖像壓縮編碼技術(shù)能降低圖像冗余度，從而減小圖像的存儲容量和傳輸帶寬，它的研究對于遙感圖像應用具有重要的現(xiàn)實意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(CCSDS)提出的圖像數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法復雜度較低，并行性好，適合于硬件實現(xiàn)，能實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的實時處理，從而廣泛應用于深空探測和近地觀測。對于直接關(guān)系到軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟建設(shè)等方面的遙感圖像的傳輸，必須對它進行加密處理。AES加密算法是由美國國家標準和技術(shù)研究所(NIST)于2000年發(fā)布的數(shù)據(jù)加密標準，它不但能抵抗各種攻擊，保證加密數(shù)據(jù)的安全性，而且易于軟件和硬件實現(xiàn)。本論文對CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進行了研究，完成的主要工作包括： (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結(jié)構(gòu)，用C語言實現(xiàn)了算法的編解碼器，并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結(jié)構(gòu)，用C語言實現(xiàn)了算法的加解密器。 (3)介紹了實現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設(shè)計所選擇的軟件開發(fā)工具、開發(fā)語言和硬件開發(fā)平臺。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。本文設(shè)計的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統(tǒng)運用了流水線設(shè)計、高速內(nèi)存設(shè)計、模塊并行化設(shè)計和模塊串行化設(shè)計等技術(shù)，在系統(tǒng)速度和資源面積上取得了較好的平衡，達到了預期的設(shè)計目的。

標簽： CCSDS FPGA AES 圖像壓縮

上傳時間： 2013-07-15

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FPGA在飛機音頻管理組件測試系統(tǒng)中的應用研究

音頻管理組件(Audio Management Unit，AMU)是先進客艙娛樂與服務系統(tǒng)(Advanced Cabin Entertainment Service System，ACESS)的組成部分，應用于飛機上音頻資源的管理與控制。飛機運營對航空機載電子系統(tǒng)準確性、復雜性和安全性的高要求，使得其維修維護工作極大地依賴于自動測試設(shè)備(Automatic Testing Equipment，ATE)。本課題來源于實際工程項目， FPGA技術(shù)具備多種優(yōu)點，將其與民航測試設(shè)備結(jié)合研制一個用于檢測AMU故障的自動測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)將對AMU自動完成部件維修手冊(Comvonent Maintenance Manual，CMM)所規(guī)定的全部功能、性能方面的綜合測試。本文首先概述音頻管理組件、自動測試系統(tǒng)及其在民航領(lǐng)域的應用，并闡述了課題的背景、研究目標和相關(guān)技術(shù)要求；文章對可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)原理、硬件描述語言VHDL的特點以及MAXL+plusⅡ軟件的設(shè)計流程進行了說明，重點闡述了基于FPGA的DDS信號發(fā)生器以及數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計實現(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)計與實現(xiàn)。在ARINC429接口設(shè)計中采用自頂向下，多層次系統(tǒng)設(shè)計的方法，用VHDL語言進行描述。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。測試結(jié)果表明基于FPGA的設(shè)計實現(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，價格昂貴的缺點。

標簽： FPGA 飛機音頻測試系統(tǒng)

上傳時間： 2013-08-06

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