隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及人民生活水平的日益提高，人均壽命日益延長(zhǎng)，社會(huì)將進(jìn)入老齡化，老人的醫(yī)療護(hù)理需求將很大。一方面老年病人更愿意接受家庭環(huán)境下的護(hù)理，另一方面從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)人體生理參數(shù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)與記錄對(duì)現(xiàn)代人身體變化狀況的研究具有深遠(yuǎn)意義。因此，本文設(shè)計(jì)了基于ARM人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)終端和與之配套的專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)系統(tǒng)。 終端通過(guò)以太網(wǎng)接入到INTERNET，利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)生理參數(shù)信號(hào)的遠(yuǎn)程采集與傳輸。在醫(yī)療端給出針對(duì)不同終端客戶的醫(yī)療建檔和服務(wù)。 1．文章介紹了人體生理參數(shù)(改參數(shù)包括血壓，脈搏波，體溫)的生物信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)的醫(yī)理模型，然后根據(jù)醫(yī)理模型得到數(shù)學(xué)模型和物理模型。 2．給出終端硬件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。文章對(duì)終端采用的三星公司的S3C2440微處理器進(jìn)行了介紹，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)終端系統(tǒng)中的AD數(shù)據(jù)采集、LCD液晶屏和觸摸屏的搭建、儲(chǔ)器的擴(kuò)張、源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)連接電路的硬件開(kāi)發(fā)。這種基于ARM嵌入式處理器S3C2440及Linux操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了其工作的可行性。 3．終端的嵌入式系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了終端主要模塊中的液晶顯示屏、觸摸屏、AD、網(wǎng)絡(luò)芯片等在嵌入式linux環(huán)境下驅(qū)動(dòng)的編寫。同時(shí)，本文對(duì)終端的應(yīng)用程序的各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)方法的進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 4．服務(wù)器端的軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。對(duì)各個(gè)醫(yī)療模塊數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建也給出了詳細(xì)的介紹。 最后文章得到結(jié)論：基于以太網(wǎng)的人體生理參數(shù)采集系統(tǒng)能夠充分利用Internet的優(yōu)勢(shì)，提高人們對(duì)自身身體變化的關(guān)注度，因而為遠(yuǎn)程醫(yī)療、家庭保健、專家會(huì)診等新興的醫(yī)療技術(shù)提供良好的基礎(chǔ)支持。
標(biāo)簽： ARM 生理 指標(biāo) 監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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UHF(Ultra High Frequency，超高頻)RFID(Radio Frequency Identification，射頻身份識(shí)別)技術(shù)是近幾年剛剛開(kāi)始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是，基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國(guó)尚處于起步階段，傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，這類讀寫器很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能；隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來(lái)越受人們的青睞與追求。針對(duì)這些問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器，主要內(nèi)容有： (1)分析了射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景，以嵌入式技術(shù)為研究背景，結(jié)合軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計(jì)思路，指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用，分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)所用到的相關(guān)技術(shù)；在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中所用到的軟硬件進(jìn)行了器件選型。 (3)實(shí)現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計(jì)，主要包括主控電路模塊、存儲(chǔ)電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊；闡述了各模塊的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法，完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求，構(gòu)建了一個(gè)進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)所需的軟件平臺(tái)。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境；移植了系統(tǒng)啟動(dòng)所需的引導(dǎo)程序bootloader；實(shí)現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植；給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動(dòng)程序的移植方法。 (5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境，對(duì)超高頻讀寫器輸出功率，讀寫器發(fā)送命令以及標(biāo)簽應(yīng)答波形進(jìn)行了測(cè)試與分析；對(duì)讀寫器的整機(jī)性能進(jìn)行了聯(lián)機(jī)測(cè)試，給出了讀寫器系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果圖，同時(shí)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。 實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能，其讀寫速度、識(shí)別率以及識(shí)別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，該讀寫器在與PC機(jī)連接的情況下能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，樣機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
上傳時(shí)間： 2013-07-25
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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字信息新技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)家庭生活智能化提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐；傳感器技術(shù)的發(fā)展提供了家庭設(shè)備和家庭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換的技術(shù)基礎(chǔ)；而計(jì)算機(jī)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)對(duì)接入家庭網(wǎng)絡(luò)的各類設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制和管理提供了技術(shù)支持。新技術(shù)的產(chǎn)生使人們對(duì)生活和工作的環(huán)境提出新的需求。以家庭網(wǎng)關(guān)為主導(dǎo)，將現(xiàn)有和將來(lái)可能的硬件設(shè)備納入家庭網(wǎng)絡(luò)，并且實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)和管理是數(shù)字家庭未來(lái)發(fā)展的主要方向。 由于傳統(tǒng)的家庭網(wǎng)關(guān)很難將分散于家庭各處的傳感設(shè)備連接到一起，因此，本文提出了中繼器的設(shè)計(jì)概念，將其從常規(guī)的復(fù)雜家庭網(wǎng)關(guān)中分離出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)分散于家庭各處的傳感器設(shè)備進(jìn)行更為智能化的管理。中繼器需要完成的基本功能包括：對(duì)于接入的傳感器設(shè)備，能夠?qū)⑵溲杆偃谌胝麄€(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)即插即用；根據(jù)采集信息的變化自動(dòng)進(jìn)行模仿人為分析、操作等功能；與家庭網(wǎng)關(guān)通信，提供遠(yuǎn)程控制、查詢、管理等功能。 本控制系統(tǒng)核心部分采用S3C2410為處理器，嵌入式實(shí)時(shí)Linux為操作系統(tǒng)，極大地提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文詳細(xì)地介紹了傳感器中央控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)，并且詳細(xì)地介紹了軟件的具體實(shí)現(xiàn)。另外，本文還提出了基于自主通訊協(xié)議的家庭網(wǎng)絡(luò)通信方式，有效地提高了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與可靠性。 本論文基于和日本NTT研究所合作的科研項(xiàng)目“家庭傳感器及開(kāi)關(guān)接入的中繼系統(tǒng)設(shè)計(jì)”為技術(shù)背景。
標(biāo)簽： ArmLinux 智能傳感器 中央控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-08-03
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將嵌入式系統(tǒng)接入Internet已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，基于ARM嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)Internet技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用，為嵌入式系統(tǒng)和監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展起著積極推動(dòng)的作用。 本文利用32位ARM微處理器和uClinux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)與Internet的結(jié)合，主要從嵌入式系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)和軟件開(kāi)發(fā)兩個(gè)方面介紹遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)特定應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)是由ARM7TDMI體系結(jié)構(gòu)的S3C44BOX微處理器和存儲(chǔ)器模塊、以太網(wǎng)接口模塊、ADC模塊等外圍設(shè)備來(lái)構(gòu)成。通過(guò)移植Bootloader和uClinux操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)以太網(wǎng)、ADC、RTC設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及嵌入式Web服務(wù)器、SMTP客戶機(jī)、嵌入式網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用程序，完成系統(tǒng)的軟件部分。其中，利用以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序可實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立接入Internet功能，執(zhí)行ADC驅(qū)動(dòng)程序可對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)嵌的Web服務(wù)器和公共網(wǎng)關(guān)接口CGI程序，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程Web客戶的交互，響應(yīng)客戶下達(dá)的各種監(jiān)控命令，如上傳采集的數(shù)據(jù)，修改設(shè)備參數(shù)，以及啟動(dòng)SMTP客戶機(jī)發(fā)送E-mail等。 本文以遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用的需求為出發(fā)點(diǎn)，以Web技術(shù)為主要手段，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，完成了嵌入式設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和訪問(wèn)功能，不僅符合嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的特殊要求，而且對(duì)監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展以及應(yīng)用水平的提高有著重要意義。
標(biāo)簽： ARMuClinux 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-01
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)己成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分。而采用ARM微處理器作為硬件基礎(chǔ)和μC/OS-Ⅱ作為嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)在各種嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)中。而隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化時(shí)代的來(lái)臨，嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)己經(jīng)成為必然趨勢(shì)。它通過(guò)現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)，增加網(wǎng)絡(luò)接入能力，使嵌入式設(shè)備直接接入Internet。本課題采用SkyEye模擬的AT9lEV40開(kāi)發(fā)板作為硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ?yàn)檐浖_(kāi)發(fā)平臺(tái)，研究嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。 本文首先對(duì)ARM微處理器和μ C/OS-Ⅱ進(jìn)行了介紹；研究和探討了μC/OS-Ⅱ在ARM架構(gòu)上的移植方案，并就其關(guān)鍵技術(shù)部分，結(jié)合實(shí)現(xiàn)代碼進(jìn)行了闡述并提出了移植過(guò)程中要注意的問(wèn)題。接著本文分層介紹TCP/IP協(xié)議棧，主要講述各個(gè)分層及其所屬的協(xié)議，報(bào)文格式等：并針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，使之實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議簇的一些協(xié)議如：ARP，IP，ICMP，UDP，TCP和HTTP。同時(shí)研究了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧LwIP的特性，分析了它的進(jìn)程模型、數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)、工作流程、目錄結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序接口。研究了將LWIP移植到μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，并用ping命令和一個(gè)簡(jiǎn)單靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)的訪問(wèn)驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： ARM COS 內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間： 2013-08-01
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本文設(shè)計(jì)的井下網(wǎng)絡(luò)分站作為“煤礦安全自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控及管理系統(tǒng)”的一個(gè)重要的組成部分，以ARM微控制器為核心，以操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ?yàn)椴僮髌脚_(tái)，采用TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了分站的網(wǎng)絡(luò)通信功能，很好的解決了當(dāng)前煤礦企業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不一致的問(wèn)題。 在硬件方面，嚴(yán)格按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》完成了監(jiān)控分站的總體硬件設(shè)計(jì)，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)卡芯片RTL8019AS實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)連接。選用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作為分站的控制芯片，它帶有16KB的靜態(tài)RAM和256KB的高速FLASH，包含8路10位A/D，還有多個(gè)串行接口，可使用的GPIO高達(dá)76個(gè)(使用了外部存儲(chǔ)器)，很好了滿足了分站外接傳感器的多樣化要求。在人機(jī)對(duì)話方面，系統(tǒng)擴(kuò)展了128×64的液晶和1×4的鍵盤。在通信方面，采用TCP/IP協(xié)議與地面主機(jī)進(jìn)行通信，將各種參數(shù)傳送到地面主機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算處理。 在軟件方面，介紹了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的移植過(guò)程，并在此基礎(chǔ)上分析了TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)；制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換格式；通信過(guò)程中采用了標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議；詳細(xì)介紹了幾個(gè)主要程序模塊的編程思路，如LCD顯示、外部輸入頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并給出了在實(shí)際編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法。 本監(jiān)控分站根據(jù)《本質(zhì)安全型“i”》標(biāo)準(zhǔn)將外部接入設(shè)備和分站作了電氣隔離，該分站具有2路A/D數(shù)據(jù)采集；6路光電隔離數(shù)字量輸入；2路光電隔離數(shù)字量輸出對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制；人機(jī)接口提供人機(jī)交互界面，提供按鍵操作和數(shù)據(jù)顯示；RS485通信接口負(fù)責(zé)與外界設(shè)備進(jìn)行通信；網(wǎng)絡(luò)通信接口負(fù)責(zé)為各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)提供兼容的接入接口；非易失性鐵電存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)以保證掉電后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不丟失。
標(biāo)簽： ARM 網(wǎng)絡(luò) 分
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN,Wireless Local Area Network)是未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要組成部分.為了滿足用戶高速率、方便靈活的接入互聯(lián)網(wǎng)的需求,WLAN的研究和建設(shè)正在世界范圍內(nèi)如火如荼的展開(kāi).由于擺脫了有線連接的束縛,無(wú)線局域網(wǎng)具有移動(dòng)性好、成本低和不會(huì)出現(xiàn)線纜故障等特點(diǎn).該文對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的主流協(xié)議IEEE 802.11a的物理層實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析,并采用可編程ASIC器件FPGA,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了物理層基帶處理的關(guān)鍵模塊,為今后形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IP核奠定了基礎(chǔ).該文研究?jī)?nèi)容得到了天津市信息化辦公室"寬帶無(wú)線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究"項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持.該文在對(duì)IEEE 802.11a協(xié)議深入研究的基礎(chǔ)上,提出了物理層的實(shí)現(xiàn)方案和功能模塊劃分.重點(diǎn)研究了實(shí)現(xiàn)基帶處理的關(guān)鍵模塊:FIR濾波器、卷積碼編碼器以及(2,1,7)Viterbi譯碼器的實(shí)現(xiàn)算法和硬件結(jié)構(gòu).在Viterbi譯碼器的設(shè)計(jì)中,
標(biāo)簽： Viterbi 80211a 80211 IEEE
上傳時(shí)間： 2013-06-19
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近年來(lái)提出的光突發(fā)交換OBS(Optical．Burst Switching)技術(shù)，結(jié)合了光路交換(OCS)與光分組交換(OPS)的優(yōu)點(diǎn)，有效支持高突發(fā)、高速率的多種業(yè)務(wù)，成為目前研究的熱點(diǎn)和前沿。 本論文圍繞國(guó)家“863”計(jì)劃資助課題“光突發(fā)交換關(guān)鍵技術(shù)和試驗(yàn)系統(tǒng)”，主要涉及兩個(gè)方面：LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)核心板和光板FPGA的實(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)關(guān)注于邊緣節(jié)點(diǎn)核心板突發(fā)包組裝算法。 本文第一章首先介紹LOBS網(wǎng)絡(luò)的背景、架構(gòu)，分析了LOBS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，然后介紹了本論文后續(xù)章節(jié)研究的主要內(nèi)容。 第二章介紹了LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)的總體結(jié)構(gòu)，主要由核心板和光板組成。核心板包括千兆以太網(wǎng)物理層接入芯片，突發(fā)包組裝FPGA，突發(fā)包調(diào)度FPGA，SDRAM以及背板驅(qū)動(dòng)芯片($2064)等硬件模塊。光板包括$2064，發(fā)射FPGA，接收FPGA，光發(fā)射機(jī)，光接收機(jī)，CDR等硬件模塊。論文對(duì)這些軟硬件資源進(jìn)行了詳細(xì)介紹，重點(diǎn)關(guān)注于各FPGA與其余硬件資源的接口。 第三章闡明了LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)FPGA的具體實(shí)現(xiàn)方法，分為核心板突發(fā)包組裝FPGA和光板FPGA兩部分。核心板FPGA對(duì)數(shù)據(jù)和描述信息分別存儲(chǔ)，僅對(duì)描述信息進(jìn)行處理，提高了組裝效率。在維護(hù)突發(fā)包信息時(shí)，實(shí)時(shí)查詢和更新FEC配置表，保證了對(duì)FEE狀態(tài)表維護(hù)的靈活性。在讀寫SDRAM時(shí)都采用整頁(yè)突發(fā)讀寫模式，對(duì)MAC幀整幀一次性寫入，讀取時(shí)采用超前預(yù)讀模式，對(duì)SDRAM內(nèi)存的使用采取即時(shí)申請(qǐng)方式，十分靈活高效。光板FPGA分為發(fā)射和接收兩個(gè)方向，主要是將進(jìn)入FPGA的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步后按照指定的格式發(fā)送。 第四章總結(jié)了論文的主要內(nèi)容，并對(duì)LOBS技術(shù)進(jìn)行展望。本論文組幀算法采用動(dòng)態(tài)組裝參數(shù)表的方法，可以充分支持各種擴(kuò)展，包括自適應(yīng)動(dòng)態(tài)組裝算法。
標(biāo)簽： LOBS FPGA 節(jié)點(diǎn)
上傳時(shí)間： 2013-05-26
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隨著全球經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)和信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展，越來(lái)越多用戶提出了對(duì)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視訊等寬帶接入業(yè)務(wù)的需求。傳統(tǒng)的接入網(wǎng)技術(shù)己成為新一代寬帶通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸，通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶化成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。在眾多新興的接入技術(shù)中，寬帶無(wú)線接入技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)成為近年來(lái)通信技術(shù)市場(chǎng)的最大亮點(diǎn)?；贗EEE802．16e的WiMAX技術(shù)作為一種面向無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)的寬帶接入方案，正以其優(yōu)異的性能和廣闊的市場(chǎng)前景而倍受關(guān)注。 本文是基于WiMAX技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)終端的設(shè)計(jì)，根據(jù)IEEE802.16e協(xié)議，物理層需要對(duì)收發(fā)信息進(jìn)行編解碼、調(diào)制解調(diào)等的處理，其中包含很多運(yùn)算密集的算法；這些處理有些適合硬件邏輯實(shí)現(xiàn)，有些適合數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)，所以設(shè)計(jì)采用了FPGAs+DSPs的實(shí)現(xiàn)方式?？紤]對(duì)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的不同處理，在詳細(xì)分析上行和下行鏈路的工作過(guò)程的基礎(chǔ)上，對(duì)模塊的進(jìn)行了詳細(xì)劃分，并對(duì)系統(tǒng)的FPGA部分進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)中本文充分考慮了FPGA和DSP之間處理的優(yōu)缺點(diǎn)，并注意避免器件之間通信的復(fù)雜化，在滿足器件之間數(shù)據(jù)流量的同時(shí)，盡量使數(shù)據(jù)流向簡(jiǎn)單化，避免了延時(shí)增加和接口帶寬調(diào)度的復(fù)雜化。最終整個(gè)設(shè)計(jì)完成完整的802.16e網(wǎng)絡(luò)終端的物理層基帶處理功能。
標(biāo)簽： WiMAX FPGA 網(wǎng)絡(luò)終端 基帶
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與公共安全保障需求的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、警備與軍事方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。采用基于 FPGA 的SOPC技術(shù)、H．264壓縮編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在穩(wěn)定性、功能、成本與擴(kuò)展性等方面都有著突出的優(yōu)勢(shì)，具有重要的學(xué)術(shù)意義與實(shí)用意義， 本課題所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由以Nios Ⅱ?yàn)楹诵牡那度胧綀D像服務(wù)器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與若干PC機(jī)客戶端組成。嵌入式圖像服務(wù)器實(shí)時(shí)采集圖像，采用H．264 編碼算法進(jìn)行壓縮，并持續(xù)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)。PC機(jī)客戶端可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)，接收編碼數(shù)據(jù)，使用H．264解碼算法重建圖像并實(shí)時(shí)顯示，使監(jiān)控人員有效地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況， 在嵌入式圖像服務(wù)器設(shè)計(jì)階段，本文首先進(jìn)行了芯片選型與開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇。然后構(gòu)建圖像采集子系統(tǒng)，采用雙緩存乒乓交換的方法設(shè)計(jì)圖像采集用戶自定義模塊。接著設(shè)計(jì)雙Nios Ⅱ架構(gòu)的SOPC系統(tǒng)，闡述了雙軟核設(shè)計(jì)中定制連接、內(nèi)存芯片共享、數(shù)據(jù)搬移、通信與互斥的解決方法。同時(shí)完成了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計(jì)，采用μC/OS-Ⅱ進(jìn)行多任務(wù)的管理與調(diào)度， H．264視頻壓縮編解碼算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)。文中首先分析H．264．標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃編解碼器結(jié)構(gòu)。接著設(shè)計(jì)了16×16幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法，并設(shè)計(jì)宏塊掃描方式，采用兩次判決策略進(jìn)行預(yù)測(cè)模式選擇。然后設(shè)計(jì)4×4子塊掃描方式，編寫整數(shù)變換與量化算法程序。熵編碼采用Exp-Golomb編碼與CAVLC相結(jié)合的方案，針對(duì)除拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)值編碼子算法，實(shí)現(xiàn)了一種基于表示范圍判別的編碼方法。最后設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇a流組成格式，并針對(duì)編碼算法設(shè)計(jì)相應(yīng)解碼算法。使用VC++完成算法驗(yàn)證，并進(jìn)行測(cè)試，觀察不同參數(shù)下壓縮率與失真度的變化。 算法驗(yàn)證完成后，本文進(jìn)行了PC機(jī)客戶端設(shè)計(jì)，使其具有遠(yuǎn)程訪問(wèn)、H．264解碼與實(shí)時(shí)顯示的功能。同時(shí)將H．264 編碼算法程序移植到NiosⅡ中，并將嵌入式圖像服務(wù)器與若干客戶端接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)視頻壓縮率高，監(jiān)控圖像質(zhì)量良好，充分證明了系統(tǒng)軟硬件與圖像編解碼算法設(shè)計(jì)成功。本系統(tǒng)具有成本低、擴(kuò)展性好及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景十分廣闊。
標(biāo)簽： FPGA 264 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時(shí)間： 2013-08-03
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