這里介紹了近紅外光譜的數據預處理與研究,主要介紹了平滑、求導等種數據處理方法
標簽: 近紅外 光譜 數據 預處理
上傳時間: 2013-12-27
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在測量領域,對一些隨機數據,特別是離散值大的數據進行分析處理,需要計算,本程序給出了算法求解的完整的C\C++程序
標簽: 對隨機測量處理的算法
上傳時間: 2016-03-22
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這是一本寫用時間序列處理動態數據的書,
標簽: 時間序列 數據處理
上傳時間: 2022-06-08
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隨著數碼技術的不斷發展,數字圖像處理的應用領域不斷擴大,其實時處理技術成為研究的熱點。VLSI技術的迅猛發展為數字圖像實時處理技術提供了硬件基礎。其中FPGA(現場可編程門陣列)的特點使其非常適用于進行一些基于像素級的圖像處理。 傳統的圖像顯示系統必須連接到PC才能觀察圖像視頻,存在著高速實時性、穩定性問題。本設計脫離高清晰工業相機必須與PC連接才可以觀看到高清晰圖像的束縛,實現系統的小型化。針對130萬像素彩色1/2英寸鎂光CMOS圖像傳感器,提出用硬件實現Bayer格式到RGB格式轉換的設計方案,完成由黑白圖像到高清彩色圖像的轉換,用SDRAM作緩存,輸出標準VGA信號,可直接連接VGA顯示器、投影儀等設備進行實時的視頻圖像觀看,與模擬相機740X576分辨率(480線)圖像相比,設計圖像畫質相當于1280X1024分辨率(750線),最高幀率25fps,整個結構應用FPGA作為主控制器,用少量的緩存代替傳統的大容量存儲,加快了運算速率,減小了電路規模,滿足圖像實時處理的要求,使展現出來的視頻圖像得到質的飛躍。可以廣泛應用于工業控制和遠程監控等領域。 論文研究的重點是采用altera公司EP2C芯片前端驅動CMOS圖像傳感器,實時采集Bayer圖像象素,分析研究CFA圖像插值算法,實現了基于FPGA的實時線性插值算法,能夠對輸入是每像素8bit、分辨率為1280×1204的Bayer模式圖像數據進行實時重構,輸出彩色RGB圖像。由端口FIFO作為數據緩沖,存儲一幀圖像到高速SDRAM,構建VGA顯示控制器,實現對輸入是每像素24bit(RGB101010)、分辨率為640×480、幀頻25HZ彩色圖像進行實時顯示。 整個模塊結構包括電源模塊單元等、CMOS成像單元、FPGA數據處理單元、SDRAM控制單元、VGA顯示接口單元。 最后,對系統進行了調試。經實驗驗證,系統達到了實時性,能正確和可靠的工作。整個設計模塊能夠滿足高幀率和高清晰的實時圖像處理,占用系統資源很少,用較少的時間完成了圖像數據的轉換,提高了效率。
標簽: FPGA 實時圖像采集 與處理系統
上傳時間: 2013-06-08
上傳用戶:zhengjian
波前處理機是自適應光學系統中實時信號處理和運算的核心,隨著自適應光學系統得發展,波前傳感器的采樣頻率越來越高,這就要求波前處理機必須有更強的數據處理能力以保證系統的實時性。在整個波前處理機的工作流程中,對CCD傳來的實時圖像數據進行實時處理是第一步,也是十分重要的一步。如果不能保證圖像處理的實時性,那么后續的處理過程都無從談起。因此,研制高性能的圖像處理平臺,對波前處理機性能的提高具有十分重要的意義。 論文介紹了本研究課題的背景以及國內外圖像處理技術的應用和發展狀況,接著介紹了傳統的專用和通用圖像處理系統的結構、特點和模型,并通過分析DSP芯片以及DSP系統的特點,提出了基于DSP和FPGA芯片的實時圖像處理系統。該系統不同于傳統基于PC機模式的圖像處理系統,發揮了DSP和FPGA兩者的優勢,能更好地提高圖像處理系統實時性能,同時也最大可能地降低成本。 論文根據圖像處理系統的設計目的、應用需求確定了器件的選型。介紹了主要的器件,接著從系統架構、邏輯結構、硬件各功能模塊組成等方面詳細介紹了DSP+FPGA圖像處理系統硬件設計,并分析了包括各種參數指標選擇、連接方式在內的具體設計方法以及應該注意的問題。 論文在闡述傳輸線理論的基礎上,在制作PCB電路板的過程中,針對高速電路設計中易出現的問題,詳細分析了高速PCB設計中的信號完整性問題,包括反射、串擾等,說明了高速PCB的信號完整性、電源完整性和電磁兼容性問題及其解決方法,進行了一定的理論和技術探討和研究。 論文還介紹了基于FPGA的邏輯設計,包括了圖像采集模塊的工作原理、設計方案和SDRAM控制器的設計,介紹了SDRAM的基本操作和工作時序,重點闡述系統中可編程器件內部模塊化SDRAM控制器的設計及仿真結果。 論文最后描述了硬件系統的測試及調試流程,并給出了部分的調試結果。 該系統主要優點有:實時性、高速性。硬件設計的執行速度,在高速DSP和FPGA中實現信號處理算法程序,保證了系統實時性的實現;性價比高。自行研究設計的電路及硬件系統比較好的解決了高速實時圖像處理的需求。
標簽: DSPFPGA 圖像處理 電路板
上傳時間: 2013-05-30
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普通GPS接收機在特殊環境下,如在高樓林立的城市中心,林木遮擋的森林公路,特別是在隧道和室內環境的情況下,由于衛星信號非常微弱,載噪比(Carrier Noise Ratio,C/No)通常都在34dB-Hz以下,很難有效捕獲到衛星信號,導致無法正常定位。惡劣條件下的定位有廣闊的發展和應用前景,特別是在交通事故、火災和地震等極端環境下,快速準確定位當事者所處位置對于降低事態損失和營救受傷者是極為重要的。歐美和日本等發達國家也都制定了相應的提高惡劣條件下高靈敏度定位能力的發展政策。而高靈敏度GPS接收機定位的關鍵在于GPS微弱信號的處理。 本課題的主要研究內容是針對GPS微弱信號改進處理方法。針對傳統GPS接收機信號捕獲中的串行搜索方法提出了基于批處理的微弱信號捕獲方法,來提高低信噪比情況下微弱信號的捕獲能力,實現快速高靈敏度的準確捕獲;針對捕獲微弱信號處理大量數據導致的運算量激增,運用雙塊零拓展(Double Block Zero Padding,DBZP)處理方法減少運算量同時縮短捕獲時間。針對傳統GPS接收機延遲鎖相環跟蹤算法提出了基于卡爾曼濾波的新型捕獲算法,減小延遲鎖相環失鎖造成的信號跟蹤丟失概率,來提高惡劣環境下低信噪比信號的跟蹤能力,實現微弱信號的連續可靠跟蹤。通過提高GPS微弱信號的捕獲與跟蹤能力,進而使GPS接收機在惡劣環境下衛星信號微弱時能夠實現較好的定位與導航。 通過擬合GPS接收機實際接收到的原始數據,構造出不同載噪比的數字信號,分別對提出的針對微弱信號的捕獲與跟蹤算法進行仿真比較驗證,結果表明,對接收機后端信號處理部分作出的算法改進使得GPS接收機可以更好的處理微弱信號,并且具有較高的靈敏度和精度。文章同時針對提出的數據處理特征使用FPGA技術對算法主要的數據處理部分進行了初步的構架實現并進行了板級驗證,結果表明,利用FPGA技術可以較好的實現算法的數據處理功能。文章最后給出了結論,通過提出的基于批處理和基于DBZP方法的捕獲算法以及基于卡爾曼濾波的信號跟蹤算法,可以有效地解決微弱GPS信號處理的難題,進而實現微弱信號環境下的定位與導航。
標簽: FPGA GPS 信號實時處理
上傳時間: 2013-05-31
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核能譜儀中的數據采集系統,集核探測技術、電子技術、計算機技術為一體,以多道脈沖幅度分析器為核心部件,能夠快速、準確地提取出核素的相關信息及參數。現已于勘探、建材放射性檢測及環境放射性監測等領域得到廣泛應用。隨著嵌入式技術的發展,以32位ARM為核心的微控制器已被引入進來,提高了數據采集的速度和精度,同時嵌入式操作系統的引入也為功能擴展、系統集成提供了高效的開發平臺。 本論文介紹的核數據采集系統即以ARM微控制器LPC2148和實時操作系統μC/OS-II為平臺,譜數據采集為基本功能,在此基礎上擴展GPS和GPRS模塊,可實現GPS信息和核信號的實時、同步接收,保存和顯示,并可將采集的數據通過GPRS網絡及時傳到采集中心進行譜數據處理和GPS差分定位,為野外多點測量及遠程監測提供了有效的手段。 課題以教育部的高等學校博士學科點專項科研基金項目“基于3GS技術的便攜式核地球物理數據采集系統研究(項目編號:20040616014)”為依托,本人在已有研究成果的基礎上,進行了相關改進和系統集成: (1)選用軌對軌運算放大器,改進了峰值檢測電路,增大了脈沖峰值的測量精度。 (2)數據采集系統以32位ARM微控制器LPC2148為核心,外圍電路帶有LCD顯示,系統具有低功耗、小型化、高性價比等特點。 (3)實現了核數據采集系統對GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系統在LPC2148上的移植、操作系統的搭建,及各功能模塊的設計與集成。
標簽: ARM COS 數據采集系統
上傳時間: 2013-04-24
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隨著生產自動化要求的不斷提高,控制技術和微型計算機技術的不斷發展,智能記錄儀已日益廣泛地應用在工業過程領域,并占據了越來越高的地位。近年來,新的應用也對智能記錄儀的設計提出了更高的要求。 嵌入式系統因其體積小、性能好、功耗低、可靠性高等優點,其已經在各種記錄儀表的開發與設計等領域中得到廣泛的應用。為了改善工業現場傳統獲取數據費時、費力且數據不夠及時準確的缺點,本課題基于嵌入式的技術,構建了一個由32位的嵌入式微處理器S3C24lO和實時操作系統IAnux組成的平臺,并對其進行了開發研究,設計并實現了針對工業過程數據處理的一種新型的記錄系統。 本文研究了無紙記錄儀通用開發方法,設計了系統結構、功能和性能設計指標。該系統以三星公司生產的S3C2410(ARM)微控制器為核心,配置大容量Flash存貯器、實時時鐘等,通過8個信號輸入通道,可配接熱電偶、熱電阻以及標準的電壓/電流信號,經16位采樣送ARM處理后,按設定要求完成信號監測、數據記錄和柱狀圖、曲線顯示、異常數據報警等無紙記錄儀的功能,以及通過RS232通信接口與其它系統進行數據通信;在系統軟件設計方面,采用結構化、模塊化方法,結合硬件配置設計了數據采集、檢測信號處理、數據存取、鍵盤操作功能模塊以及柱狀圖、曲線等圖形顯示功能函數,從而使具有了模塊化擴展功能。試驗表明了該系統對數據進行了準確、可靠的的采集與處理,較好地滿足了工業現場的需求。 本課題是數據記錄系統在工業現場數據采集、處理領域中的一次成功嘗試。在實際應用中,該系統凸顯出強大的功能、良好的靈活性。實踐證明本系統是一種優秀的解決方案,能夠高效的實現各種測控任務。
標簽: ARM 工業過程 數據記錄系統
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本文實現了GPS中頻信號處理的整體設計方案。該方案使用Zarlink公司的GP2015射頻芯片和FPGA共同搭建硬件系統,用于實現GPS定位功能。其中GP2015芯片作為GPS信號接收前端,FPGA作為系統搭建和算法實現的平臺。 首先,針對建立GPS中頻數據處理平臺的需要,設計了GPS信號接收的射頻前端以及LVDS數據傳輸電路,編寫了FPGA傳輸大量高頻數據的VHDL程序,實現了數據的傳輸及存儲。其次,設計PC機的用戶界面接口程序,為控制和測試提供了可靠的保障。在此基礎上開發了GPS中頻數據處理的平臺,為研究GPS定位算法提供了硬件基礎。 數據捕獲和追蹤是GPS算法中最耗時的兩部分,因此,本設計提出快速精確的數據捕獲方法。在分析頻域捕獲算法的基礎上,提出相位差分精確定頻的方法,分析其可行性,給出實施方案并與普通串行精確定頻算法比較,經過實驗,得到了很好的結果。 在研究捕獲算法的基礎上,本文在FPGA上實現了GPS中頻信號的捕獲算法。既保證了軟件算法的靈活性又利用了硬件工作的實時性,達到了快速捕獲的目的。
標簽: FPGA GPS 中頻 信號處理
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標簽: DSPFPGA 圖像處理 電路板 硬件設計
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