近幾年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會(huì)用電需求不斷擴(kuò)大。但由于電網(wǎng)建設(shè)長(zhǎng)期滯后于市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力短缺的問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此，在電力緊缺已成事實(shí)的情況下，電力公司開(kāi)始重視起負(fù)荷管理系統(tǒng)。思想觀念也從“拉閘限電”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝行蛴秒姟㈠e(cuò)峰用電”，從“負(fù)荷控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑h(yuǎn)方抄表、異常監(jiān)測(cè)和用電服務(wù)”。 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力自動(dòng)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的信息采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。由系統(tǒng)主站、客戶端負(fù)荷管理終端和主站與終端間的通信信道組成。通過(guò)有效的負(fù)荷管理，可以有效控制高峰負(fù)荷、移峰填谷、緩解日益擴(kuò)大的“峰谷差”所帶來(lái)的低用電效率，也對(duì)提高電力負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減少電力供應(yīng)側(cè)的運(yùn)行成本、解決大面積的電荒問(wèn)題都具有現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的好處。 論文簡(jiǎn)要介紹了電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及電力負(fù)荷管理終端的目前發(fā)展技術(shù)，詳細(xì)介紹了針對(duì)國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)的需求，提出的電力負(fù)荷管理終端的總體設(shè)計(jì)方案和詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)。 論文最后結(jié)合目前國(guó)內(nèi)電力負(fù)荷管理終端的入網(wǎng)測(cè)試檢驗(yàn)，對(duì)各種試驗(yàn)的難點(diǎn)進(jìn)行分析及采取解決措施進(jìn)行介紹，并對(duì)部分用戶提出的特殊指標(biāo)提出了解決方案。
標(biāo)簽： ARM 電力負(fù)荷 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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表面粗糙度是機(jī)械加工中描述工件表面微觀形狀重要的參數(shù)。在機(jī)械零件切削的過(guò)程中，刀具或砂輪遺留的刀痕，切屑分離時(shí)的塑性變形和機(jī)床振動(dòng)等因素，會(huì)使零件的表面形成微小的蜂谷。這些微小峰谷的高低程度和間距狀況就叫做表面粗糙度，也稱(chēng)為微觀不平度。表面粗糙度的測(cè)量是幾何測(cè)量中的一個(gè)重要部分，它對(duì)于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起了重要的推動(dòng)作用。世界各國(guó)競(jìng)相進(jìn)行粗糙度測(cè)量?jī)x的研制，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的粗糙度測(cè)量系統(tǒng)也競(jìng)相問(wèn)世。對(duì)于粗糙度的測(cè)量，隨著技術(shù)的更新，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也一直在變更。最新執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T6062-2002)，規(guī)定了粗糙度測(cè)量的參數(shù)，以及制定了觸針式測(cè)量粗糙度的儀器標(biāo)準(zhǔn)[1]。 隨著新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，許多陳舊的粗糙度測(cè)量?jī)x已經(jīng)無(wú)法符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求。而且生產(chǎn)工藝的提高使得原有方案的采集精度和采集速度，滿足不了現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的需要。目前，各高校公差實(shí)驗(yàn)室及大多數(shù)企業(yè)的計(jì)量部門(mén)所使用的計(jì)量?jī)x器(如光切顯微鏡、表面粗糙度檢查儀等)只能測(cè)量單項(xiàng)參數(shù)，而能進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量的光電儀器價(jià)格較貴，一般實(shí)驗(yàn)室和計(jì)量室難以購(gòu)置。因此如何利用現(xiàn)有的技術(shù)，結(jié)含現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，職制出性能可靠的粗糙度測(cè)量?jī)x，能有效地降低實(shí)驗(yàn)室測(cè)量?jī)x器的成本，具有很好的實(shí)用價(jià)值和研究意義。 基于上述現(xiàn)狀，本文在參考舊的觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，提出了一種基于ARM嵌入式系統(tǒng)的粗糙度測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)。這種測(cè)量?jī)x采用了先進(jìn)的傳感器技術(shù)，保證了測(cè)量的范圍和精度；采用了集成的信號(hào)調(diào)理電路，降低了信號(hào)在調(diào)制、檢波、和放大的過(guò)程中的失真；采用了ARM處理器，快速的采集和控制測(cè)量?jī)x系統(tǒng)；采用了強(qiáng)大的PC機(jī)人機(jī)交互功能，快速的計(jì)算粗糙度的相關(guān)參數(shù)和直觀的顯示粗糙度的特性曲線。 論文主要做了如下工作：首先，論文分析了觸針式粗糙度測(cè)量?jī)x的發(fā)展以及現(xiàn)狀；然后，詳細(xì)敘述了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和設(shè)計(jì)，包括傳感器的原理和結(jié)構(gòu)分析、信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)、微處理器系統(tǒng)電路以及與上位機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)，還對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了研究，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的固件程序及接口程序，完成數(shù)據(jù)采集軟件的編寫(xiě)，并且對(duì)表面粗糙度參數(shù)的算法進(jìn)行程序的實(shí)現(xiàn)。編寫(xiě)了控制應(yīng)用程序，完成控制界面的設(shè)計(jì)。最終設(shè)計(jì)出一套多功能、多參數(shù)、高性能、高可靠、操作方便的表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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核能譜儀中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集核探測(cè)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體，以多道脈沖幅度分析器為核心部件，能夠快速、準(zhǔn)確地提取出核素的相關(guān)信息及參數(shù)。現(xiàn)已于勘探、建材放射性檢測(cè)及環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，以32位ARM為核心的微控制器已被引入進(jìn)來(lái)，提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度，同時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的引入也為功能擴(kuò)展、系統(tǒng)集成提供了高效的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 本論文介紹的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即以ARM微控制器LPC2148和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II為平臺(tái)，譜數(shù)據(jù)采集為基本功能，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展GPS和GPRS模塊，可實(shí)現(xiàn)GPS信息和核信號(hào)的實(shí)時(shí)、同步接收，保存和顯示，并可將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳到采集中心進(jìn)行譜數(shù)據(jù)處理和GPS差分定位，為野外多點(diǎn)測(cè)量及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了有效的手段。 課題以教育部的高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金項(xiàng)目“基于3GS技術(shù)的便攜式核地球物理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究(項(xiàng)目編號(hào)：20040616014)”為依托，本人在已有研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)和系統(tǒng)集成： (1)選用軌對(duì)軌運(yùn)算放大器，改進(jìn)了峰值檢測(cè)電路，增大了脈沖峰值的測(cè)量精度。 (2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以32位ARM微控制器LPC2148為核心，外圍電路帶有LCD顯示，系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價(jià)比等特點(diǎn)。 (3)實(shí)現(xiàn)了核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2148上的移植、操作系統(tǒng)的搭建，及各功能模塊的設(shè)計(jì)與集成。
標(biāo)簽： ARM COS 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象，是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明，TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系，已成為一種無(wú)創(chuàng)獨(dú)立性預(yù)測(cè)指標(biāo)。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，微伏級(jí)的TWA已經(jīng)可以被檢出，并且精度越來(lái)越高。本文以T波交替檢測(cè)為中心，基于ARM給出了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的硬件及軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的目的。 在TWA檢測(cè)研究中，需要對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，即信號(hào)去噪和特征點(diǎn)檢測(cè)。小波分析以其多分辨率的特性和表征時(shí)頻兩域信號(hào)局部特征的能力成為我們選取的心電信號(hào)自動(dòng)分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號(hào)分解為不同頻段的細(xì)節(jié)信號(hào)，根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布，采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行去噪處理：同時(shí)基于心電信號(hào)的特征點(diǎn)R峰對(duì)應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點(diǎn)，因此我們使用Mexican-hat小波檢測(cè)R峰，通過(guò)附加檢測(cè)方案確保了位置的準(zhǔn)確性，并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機(jī)理及研究進(jìn)展，分別從臨床應(yīng)用和檢測(cè)方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進(jìn)程，并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動(dòng)平均修正算法分別從時(shí)域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進(jìn)行T波交替檢測(cè)。在檢測(cè)中譜分析法抗噪能力較強(qiáng)，但作為一種頻域檢測(cè)方法，無(wú)法檢測(cè)非穩(wěn)態(tài)TWA信號(hào)，而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大，數(shù)據(jù)要求較高，因此可以在譜分析檢測(cè)為陽(yáng)性TWA基礎(chǔ)上，再對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，從而克服自身算法缺陷，確定交替幅度和時(shí)間段。最后對(duì)影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行討論研究，從而降低檢測(cè)誤差。 文章還設(shè)計(jì)了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心，設(shè)計(jì)了該樣機(jī)的關(guān)鍵電路，包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲(chǔ)電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對(duì)心電信號(hào)是微弱信號(hào)并且干擾大的特點(diǎn)，采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級(jí)放大電路，有效的提取了信號(hào)分量：A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號(hào)量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后給出了心電信號(hào)分析及處理程序設(shè)計(jì)流程圖及實(shí)現(xiàn)，使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護(hù)功能。
標(biāo)簽： ARM 檢測(cè)技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-07-27
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隨著TD—SCDMA技術(shù)的不斷發(fā)展，TD—SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)品也逐步成熟并隨之完善。產(chǎn)品家族日益豐富，室內(nèi)型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站產(chǎn)品逐步問(wèn)世，可以滿足不同場(chǎng)景的建網(wǎng)需求。而分布式基站(BBU+RRU)越來(lái)越多地受到業(yè)界的關(guān)注和重視。 本文主要從TD—SCDMA頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)(RRU)和軟件無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展入手，重點(diǎn)研究TD—SCDMA頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。TD—SCDMA通信系統(tǒng)通過(guò)靈活分配不同的上下行時(shí)隙，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的不對(duì)稱(chēng)性，但是多路數(shù)字中頻所構(gòu)成的系統(tǒng)成本高和控制的復(fù)雜性，以及TDD雙工模式下，系統(tǒng)的峰均比隨時(shí)隙數(shù)增加而增加，對(duì)整個(gè)頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的前端放大器線性輸入提出了很高的要求。TD—SCDMA系統(tǒng)使用軟件無(wú)線電平臺(tái)，一方面軟件算法可以有效保證時(shí)隙分配的準(zhǔn)確性，保證對(duì)前端控制器的開(kāi)關(guān)控制，以及對(duì)上下行功率讀取計(jì)算和子幀的靈活提取，另一方面靈活的DUC/CFR算法可以有效的提高頻帶利用率和抗干擾能力，有效的控制TDD系統(tǒng)的峰均比，有效降低系統(tǒng)對(duì)前端放大器線性輸出能力的要求。 本文主要研究軟件無(wú)線電中DUC和CFR的關(guān)鍵技術(shù)以及FPGA實(shí)現(xiàn)，DUC主要由3倍FIR內(nèi)插成型濾波器、2倍插值補(bǔ)償濾波器以及5級(jí)CIC濾波器級(jí)聯(lián)組成；而CFR主要采用類(lèi)似基帶削峰的加窗濾波的中頻削峰算法，可以降低相鄰信道的溢出，更有效的降低CF值。將DUC/CFR以單片F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)，能很好提高RRU性能，減少其硬件結(jié)構(gòu)，降低成本，降低功耗，增加外部環(huán)境的穩(wěn)定性。
標(biāo)簽： TDSCDMA FPGA 頻點(diǎn)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)展，電能的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)、計(jì)算與收費(fèi)的方案逐步被采用，能源計(jì)量?jī)x表的數(shù)據(jù)自動(dòng)抄收及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的建設(shè)成為智能化住宅的基本配置之一。 本文針對(duì)校園的學(xué)生宿舍的電表收費(fèi)進(jìn)行了探討，到目前為止、按照收費(fèi)方式電子式電能表可以分為：接觸式和非接觸式的IC卡預(yù)付費(fèi)電表、復(fù)費(fèi)率電表、和分時(shí)預(yù)付費(fèi)的復(fù)費(fèi)率電表。針對(duì)這幾種電表的抄表方式也各不相同，預(yù)付費(fèi)電表主要是應(yīng)用IC卡充值的方法付費(fèi)、而復(fù)費(fèi)率的電表主要是采用人工抄表和布線抄表的方法、而分時(shí)預(yù)付費(fèi)復(fù)費(fèi)率的電表主要是使用IC卡充值之后，利用實(shí)時(shí)時(shí)鐘在用電峰谷時(shí)對(duì)存儲(chǔ)在電表能的金額進(jìn)行扣除。文中設(shè)計(jì)的自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述三種電表的抄錄工作，尤其是針對(duì)校園學(xué)生宿舍等應(yīng)用場(chǎng)所具用重要的意義。 文章提出了整體的方案設(shè)計(jì)，三級(jí)網(wǎng)絡(luò)分別應(yīng)用了無(wú)線傳輸和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆桨福鉀Q了遠(yuǎn)程電能計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的由集中器和采集器(采集終端)以及通信信道與抄表軟件組成的部分即：集中器到抄表中心的上行信道、集中器至采集器(采集終端)或水電氣表間的下行信道。在整體設(shè)計(jì)思路介紹之后，文章花主要篇幅分章節(jié)介紹了復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量?jī)x表、基于arm和uclinux的無(wú)線收發(fā)集中控制器的軟硬件，上位機(jī)的主控界面的設(shè)計(jì)。其中電能表的開(kāi)發(fā)分塊介紹了軟硬件的各個(gè)部分，集中控制器由于嵌入了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uclinux，著重講述了基于操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，主站界面介紹了簡(jiǎn)單的測(cè)試程序。然后通過(guò)測(cè)試的結(jié)果說(shuō)明了課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的基本采集和控制的情況，最后本文總結(jié)了研究的成果，并提出了改進(jìn)的方向。
標(biāo)簽： 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 抄表系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程
上傳時(shí)間： 2013-07-04
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遺傳算法是一種基于自然選擇原理的優(yōu)化算法，在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，遺傳算法使用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，會(huì)隨著問(wèn)題復(fù)雜度和求解精度要求的提高，產(chǎn)生很大的計(jì)算延時(shí)，這種計(jì)算的延時(shí)限制了遺傳算法在很多實(shí)時(shí)性要求較高場(chǎng)合的應(yīng)用。為了提升運(yùn)行速度，可以使用FPGA作為硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)完成遺傳算法。和軟件實(shí)現(xiàn)相比，硬件實(shí)現(xiàn)盡管在實(shí)時(shí)性和并行性方面具有很大優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的靈活性不足、通用性不強(qiáng)。本文針對(duì)上述矛盾，使用基于功能的模塊化思想，將基于FPGA的遺傳算法硬件平臺(tái)劃分成兩類(lèi)模塊：系統(tǒng)功能模塊和算子功能模塊。針對(duì)不同問(wèn)題，可以在保持系統(tǒng)功能模塊不變的前提下，選擇不同的遺傳算子功能模塊完成所需要的優(yōu)化運(yùn)算。本文基于Xilinx公司的Virtex5系列FPGA平臺(tái)，使用VerilogHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生模塊、隨機(jī)數(shù)接口模塊、存儲(chǔ)器接口/控制模塊和系統(tǒng)控制模塊等系統(tǒng)功能模塊，以及基本位交叉算子模塊、PMX交叉算子模塊、基本位變異算子模塊、交換變異算子模塊和逆轉(zhuǎn)變異算子模塊等遺傳算法功能模塊，構(gòu)建了系統(tǒng)功能構(gòu)架和遺傳算子庫(kù)。該設(shè)計(jì)方法不僅使遺傳算法平臺(tái)在解決問(wèn)題時(shí)具有更高的靈活性和通用性，而且維持了系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定。本文設(shè)計(jì)了多峰值、不連續(xù)、不可導(dǎo)函數(shù)的極值問(wèn)題和16座城市的旅行商問(wèn)題 (TSP)對(duì)遺傳算法硬件平臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，該硬件平臺(tái)表現(xiàn)良好，所求取的最優(yōu)解誤差均在1％以內(nèi)。相對(duì)于軟件實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)在求解一些復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，速度可以提高2個(gè)數(shù)量級(jí)。最后，本文使用FPGA實(shí)現(xiàn)了粗粒度并行遺傳算法模型，并用于 TSP問(wèn)題的求解。將硬件平臺(tái)的運(yùn)行速度在上述基礎(chǔ)上提高了近1倍，取得了顯著的效果。關(guān)鍵詞：遺傳算法，硬件實(shí)現(xiàn)，并行設(shè)計(jì)，F(xiàn)PGA，TSP
標(biāo)簽： FPGA 算法 硬件實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間： 2013-06-15
上傳用戶：hakim
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理已經(jīng)成為眾多應(yīng)用系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。它的發(fā)展主要依賴于兩個(gè)性質(zhì)不同、自成體系但又緊密相關(guān)的研究領(lǐng)域：圖像處理算法及其相應(yīng)的電路實(shí)現(xiàn)。圖像處理系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)—般有三種方式：專(zhuān)用的圖像處理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Process)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關(guān)電路組成。它們可以實(shí)時(shí)高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中，低層的圖像預(yù)處理的數(shù)據(jù)量很大，要求處理速度快，但運(yùn)算結(jié)果相對(duì)比較簡(jiǎn)單。相對(duì)于其他兩種方式，基于FPGA的圖像處理方式的系統(tǒng)更適合于圖像的預(yù)處理。本文設(shè)計(jì)了—種基于FPGA的小波域圖像去噪系統(tǒng)。首先，闡述了基于小波變換的圖像去噪算法原理，重點(diǎn)討論了小波鄰域閾值(NeighShrink)去噪算法，并給出了該算法相應(yīng)的Matlab 仿真；然后，為了改進(jìn)鄰域閾值去噪算法中對(duì)每個(gè)分解子帶都采用相同鄰域和閾值的缺點(diǎn)，本文提出了基于最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)分類(lèi)的鄰域閾值去噪算法和以斯坦無(wú)偏估計(jì) (SURE)為準(zhǔn)則同時(shí)結(jié)合小波系數(shù)尺度間關(guān)系的鄰域閾值去噪算法。經(jīng)Matlab實(shí)驗(yàn)表明，相比于其他幾種經(jīng)典算法，本文提出的兩種改進(jìn)算法在濾除噪聲的同時(shí)能更好地保護(hù)圖像細(xì)節(jié)，并在較高噪聲情況下能獲得更高的峰值信噪比。在此基礎(chǔ)上本文將提出的改進(jìn)小波鄰域閾值去噪算法進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化，以滿足低噪聲處理要求且易于在FPGA上實(shí)現(xiàn)；最后，給出了基于 FPGA的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和FPGA內(nèi)部各功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)方案，包括二維離散小波變換模塊、二維離散小波逆變換模塊、SDRAM存儲(chǔ)器控制模塊、去噪計(jì)算模塊和系統(tǒng)核心控制模塊，并對(duì)各個(gè)系統(tǒng)模塊和整體進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的基于FPGA 的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)能滿足實(shí)際的圖像處理要求，具有一定的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：圖像處理系統(tǒng)，F(xiàn)PGA，圖像去噪算法，小波變換
上傳時(shí)間： 2013-05-16
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隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)字集成電路被廣泛應(yīng)用。通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備互連的標(biāo)準(zhǔn)接口之一，是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信接口，可同時(shí)支持多個(gè)外圍設(shè)備。USB2.0規(guī)范的通信速率非常高，其峰...
標(biāo)簽： FPGA USB 通信系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-20
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隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)字集成電路被廣泛應(yīng)用。通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備互連的標(biāo)準(zhǔn)接口之一，是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信接口，可同時(shí)支持多個(gè)外圍設(shè)備。USB2.0規(guī)范的通信速率非常高，其峰值可達(dá)480Mbit/s，使得它已經(jīng)成為目前最流行的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。FPGA芯片是今后電子產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)，帶有USB接口的FPGA系統(tǒng)將有很好的市場(chǎng)需求和發(fā)展前景。 論文主要從研究FPGA的結(jié)構(gòu)、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引腳功能、了解FPGA開(kāi)發(fā)流程、熟悉USB2.0的通信協(xié)議以及驅(qū)動(dòng)的一些基本知識(shí)入手，目的是完成帶有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA內(nèi)部程序的編寫(xiě)以及USB固件的開(kāi)發(fā)。結(jié)合了Cypress公司的上位機(jī)，開(kāi)發(fā)了基于USB接口的FPGA和PC機(jī)通信系統(tǒng)，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。論文研究了Xilinx的3S400芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各個(gè)引腳的功能，設(shè)計(jì)了關(guān)于Xilinx的3S400最小系統(tǒng)電路圖，在Xilinx的FPGA的開(kāi)發(fā)環(huán)境，編寫(xiě)了FPGA的代碼。由于FPGA內(nèi)嵌的USB2.0的內(nèi)核價(jià)格昂貴，需要向生產(chǎn)FPGA的芯片廠商購(gòu)買(mǎi)，因此論文選擇了外接USB芯片，雖然增加了PCB板的面積，但其開(kāi)發(fā)成本較低，且技術(shù)成熟，大多數(shù)USB通信研究者進(jìn)行廣泛研究。論文在詳細(xì)介紹了USB2.0的通信協(xié)議，Cypress公司生產(chǎn)的CY7C68013芯片的結(jié)構(gòu)，以及其固件的開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了基于FPGA的USB與PC機(jī)的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)可以和上位機(jī)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，為大批量的數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了研究和生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： FPGA USB 通信系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-26
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