該文首先以運行的XLPE電力電纜為對象,分析了電纜進行在線監測的重要性,介紹了電力電纜供電的優缺點、電力電纜的分類和典型故障,討論了電力電纜絕緣故障在線監測系統的國內外同類技術現狀和發展趨勢,在此基礎上提出符合現場實際的電纜絕緣在線監測系統是迫切需要的.其次,從微觀的角度闡述了水樹的形成的過程,對目前存在的XLPE電纜絕緣在線監測方法進行了介紹.從不同電壓等級的電纜,其電力系統中的變壓器中性點接地方式不同入手,比較了各種方法的利弊,從而提出了差頻法作為本在線監測研究的系統方案.并從抗干擾的角度來考慮,差頻法是更切實可行的方法.從理論上對差頻法的在線監測的微觀過程進行了分析,并在此基礎上對電纜水樹枝模型進行了仿真,得到的結果更好地證明了模型的正確性和差頻法的可行性.再次,研制了基于差頻法的XLPE電纜在線檢測原理驗證裝置,論述了該系統的結構和組成.主要有如下幾個部分:一、用于疊加到電纜上的調頻信號的發生裝置的技術要求、構成和工作原理;二、用于檢測差頻信號的微小電流檢測裝置的構成和特點;三、差頻信號數據的采集和傳送到工控機;四、在監測系統中,調頻信號的加載位置和大小;五、電纜的水樹培養和對比樣品的選取;最后詳細介紹了整體的實驗步驟和注意事項.該文通過對電力電纜絕緣在線監測系統的研究,提出了基于差頻法的在線監測的工作原理、系統結構以及數據處理方案,從而為更好的實際運用電纜絕緣故障在線監測技術,為電力系統安全、方便、迅捷的排除電纜故障提供有利的理論依據和實際經驗.
上傳時間: 2013-08-04
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汽車行駛記錄儀(文中也簡稱為記錄儀),亦稱“汽車黑匣子”,是安裝在車輛上,對車輛行駛速度、時間、里程以及有關車輛行駛的其它狀態信息進行監控、記錄、存儲并可通過接口實現數據輸出的數字式電子記錄裝置。為分析和判斷汽車駕駛狀態和處理交通事故提供了可靠準確的科學依據。本課題的來源是國家信息產業部下達的電子發展基金項目,與同類產品相比,增加了音/視頻功能,目前已通過信產部驗收。 本文主要分析和設計了一種具有低成本高擴展性的基于ARM與ARMLinux的汽車行駛記錄儀方案,該系統作為信產部項目中的主控模塊實現了記錄儀的標準功能。硬件方面分析了汽車行駛記錄儀的標準功能對應ARM片內外圍電路與外部器件的設計。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統與Linux 2.6的軟件平臺在嵌入式應用方面的高可用性,主要描述YAFFS的特點與基本原理,Linux中線程的實現機制與Linux Kernel 2.6在響應時間上的改進。并給出了該記錄儀基于Liinux的多線程結構應用程序的設計要點、流程圖和主要的數據結構。 作為擴展,為記錄儀增加了采集和處理音/視頻信號的DSP模塊。DSP采用TI公司的專用于數字媒體應用的高性能DSP DM642。DSP模塊同時采集3路視頻并進行壓縮,壓縮算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等。論述了實現音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲器結構、ARM與DSP的通信及一些實用性的考慮。
上傳時間: 2013-07-02
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正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術是一種多載波傳輸技術,它的基本思想是在頻域內將給定信道劃分成幾個相互正交的子信道,每個子信道使用一個子載波進行調制,各子載波并行傳輸。該技術可以有效提高頻譜利用率,能夠對抗多徑效應產生的頻率選擇性衰弱和載波間干擾,在時變、頻變、多徑干擾嚴重的水聲信道中具有較強的優勢。 隨著計算機和多媒體通信技術的發展,嵌入式系統在各個領域的應用不斷深入。其中,基于ARM技術知識產權(IP)核的微處理器依靠其高性能、低功耗和易擴展的特點,在工業控制、無線通信、消費電子等多個領域得到廣泛的應用;隨著嵌入式系統復雜度的提高,操作系統已成為嵌入式系統不可缺少的一部分。其中,嵌入式Linux憑借免費開源、功能強大、成熟穩定等特點,目前已成為主要的嵌入式操作系統之一。 數字信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)具有很強的數字信號處理能力,可以滿足各種高實時要求,但其尋址范圍小,I/O功能較差。ARM+DSP雙處理器的結構可以充分利用ARM和DSP各自的優勢實現協同工作。 本論文的主要工作是研究和實現一個基于OFDM技術的由ARM+DSP硬件平臺實現的能夠完成水下聲信道圖像傳輸的系統。主要研究內容包括OFDM系統的基本原理、ARM+DSP底層硬件的驅動和控制,Linux操作系統的移植、MiniGUI人機界面的設計、相關應用軟件的編寫以及在TMS320VC5502上初步實現OFDM的調制解調,以期對今后水下圖像傳輸系統的實現能具有較大的參考價值。
上傳時間: 2013-05-20
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大量的電力電子裝置及非線性負荷在電力系統中廣泛的應用,使電能質量(Power Quality)問題日益突出。電能質量問題不僅危害電力系統本身的安全及電網的穩定運行,對系統中用戶也造成嚴重威脅。因此,對電能質量的實時監測具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質量的概念,分析了國內外電能質量監測的研究現狀及開發新型電能質量監測裝置的意義,同時對影響電能質量的指標參數的數字測量原理與算法進行了深入的研究。在此基礎上,提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU,以嵌入式Linux為軟件核心的電能質量監測裝置的總體設計思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開發環境,完成了基本的硬件電路設計和軟件設計。硬件設計方面,根據電力系統中數據采集和處理的實際特點,在前置測量采集模塊中,采用了ADS7864芯片設計了多通道信號采樣保持和快速轉換電路;利用鎖相環保證了多路信號的硬件同步采樣;在通訊方式上,除了采用RS-232通訊方式外,還采用了以太網和USB通訊方式,從而提高了裝置應用的靈活性。軟件設計方面,依據裝置所要實現的功能,剪裁并成功移植了嵌入式linux內核到ARM處理器中;完成了各應用程序的編制,給出了詳細的程序流程圖;設計了基于Qt/Embedde的人機交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質量監測儀不僅數據處理功能強、人機交互性好、系統升級簡單、還能進行遠程監控。在此基礎上可進一步開發,向微型化、高度智能化等方向發展,以滿足不同場合的需求,具有較大的使用價值和廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-05-16
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨立于處理器、軟件透明等眾多優點成為當今最流行的計算機局部總線。在嵌入式系統領域中,許多IP都是基于PCI總線設計的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統的PCI北橋設計與驗證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統結構,并深入研究PCI2.2總線行為規范。在此基礎上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設計方案,整個設計主要分為主設備接口模塊,目標設備接口模塊,配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設備接口模塊和目標設備接口模塊,論文主要從數據通路和控制路徑的實現兩方面進行闡述。對于集成的總線仲裁器,設計采用兩優先級的循環優先算法,通過一組設備編號寄存器實現了PCI總線上的仲裁,此外,論文對跨時鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細的描述,最終采用自頂向下的方法實現了整個設計。 在驗證部分,引入了基于平臺的驗證思路,通過搭建驗證平臺,可以高效地實現驗證。論文重點討論了驗證平臺的搭建和行為模型的建立,并介紹了一種命令總線,通過打包各個驗證點控制驗證流程。此外,為提高驗證的自動化程度,論文對驗證所使用的腳本也進行了描述。通過此驗證平臺和腳本,提高了整個驗證系統的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述,并使用仿真軟件完成對設計的仿真驗證。設計通過驗證并成功實現在基于ARM的集成處理器,達到預定的功能設計要求,并具有良好的性能,最后對后續開發進行了探討。
上傳時間: 2013-05-22
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針對城市交通中的停車難問題,課題組研制了有效的泊車管理系統,泊車手持機是泊車管理系統的重要組成部分之一,完成車輛的信息輸入任務及對車輛實現有效監管。泊車手持機主要實現與泊車咪表的無線通信,讀寫會員車主IC卡,車牌圖像的采集和提供友好的交互操作界面,并實時處理車輛的進出信息,完成泊車費用的結算。 提出了泊車手持機的硬件設計方案,詳細描述了系統軟件模塊的設計及實現過程。系統硬件平臺采用了基于ARM體系架構的S3C2440作為核心處理器,外圍擴展了nRF24E1無線收發芯片、ZLG500AGT讀卡模塊、CMOS7620攝像頭。在此硬件平臺的基礎上,探討并解決了嵌入式linux系統軟件平臺的搭建,包括以下方面:交叉編譯工具鏈的建立、QT的移植、Linux內核移植、文件系統制作、嵌入式數據庫SQLite3的移植和GDB遠程調試環境的建立。完成了處理器與無線芯片的串口程序設計,讀卡設備的驅動編寫,攝像模塊的驅動編寫以及用戶界面軟件的設計,實現了泊車手持機的功能。通過調試表明,系統達到了設計要求,設計方案可行并具有良好的應用前景。
上傳時間: 2013-06-28
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隨著國民經濟的發展,電力電子設備得到廣泛應用,使得電網中的諧波污染越來越嚴重,極大地危害了電力設備的安全運行。電網中的諧波成份非常復雜,因此諧波的檢測分析,是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關技術的研究,本文分析了嵌入式系統在電力系統測控中的應用優勢,設計了以ARM7TDMI內核處理器LPC2214為核心的電網諧波檢測分析系統。系統主要實現低壓配電網三相電壓、電流的諧波檢測與分析,包括電量數據采集和諧波分析兩個部分。詳細分析了諧波檢測分析系統的工作原理,明確了系統功能需求,對系統各模塊進行了設計,通過多路同步采集將電網電量數據輸入系統,在處理器中完成數據倒序處理和快速傅立葉變換等相關的運算處理工作,可以得到各次諧波含量。 通過文中設計的硬件同步電路,可以準確獲得電網信號三相電壓與電流周期,通過同步采樣的方法,消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應的誤差。結合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點,為了減小響應時間,提高運算速度,采用了實序列快速傅立葉變換對數據的整合運算,即通過一次快速傅立葉變換運算,完成各相電流與電壓兩組數據從時域到頻域的轉換,并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關系,避免了傅立葉反變換運算,提高了運算速度,實現諧波的準確檢測。 最后經過樣機測試證明,本文設計的電網諧波檢測與分析系統能夠準確、可靠的實現諧波含量的檢測與分析。
上傳時間: 2013-07-10
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近年來,隨著計算機技術、通信技術、集成電路技術和控制技術的發展,在線切割系統中實現加工的現代化、安全化,提高加工精度等要求,促使了線切割系統嵌入式化成為未來機床發展的趨勢。 將嵌入式技術引入機床控制,是當前嵌入式線切割系統研究開發的熱點。本文提出以32位嵌入式計算機為主控設備,討論了嵌入式計算機系統和步進電機模塊相結合在嵌入式線切割系統中的研究和應用情況。 在硬件方面選用S3C2410芯片用于主控制設備,連接用于存儲的64MBNandFlash、64MB SDRAM,以及一塊用于控制顯示240×320大小的TFT LCD顯示觸摸屏和步進電機模塊。 在軟件方面完成了Windows CE在嵌入式S3C2410處理器上BSP的定制與開發,著重分析了系統啟動的過程,并成功實現了Windows CE在S3C2410上的移植。通過分析,在Windows CE上實現了嵌入式線切割系統的管理模塊,在控制模塊方面,完成了采用RS485串口通信模塊與步進電機控制模塊相結合,實現了對設備的控制。
上傳時間: 2013-07-31
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隨著信息化、智能化、網絡化的發展,嵌入式系統目前己經成為通訊和消費產品的共同發展方向,嵌入式系統是當今最熱門的概念之一,各種各樣的嵌入式系統設備在應用數量上己經大大超過了通用計算機。同時數字音頻技術在我們社會生活中的應用也己經非常廣泛,WAV、MPEG、MP3和WMA等相繼出現。結合嵌入式系統的數字音頻技術研究有著廣闊的前景,基于嵌入式的數字音頻設備以其高性價比、日新月異的發展速度等優點受到世界各國的廣泛關注。本文結合市場發展需要,提出了一個比較優化的解決方案,并從理論和實踐兩方面對該方案進行了分析和設計。 本論文的主要工作是在研究了基于ARM9 體系結構的Samsung S3C2410 處理器的基礎上,以該處理器為核心,加上外部存儲器和音頻編碼解碼芯片等器件,完成了一個嵌入式音頻系統的設計,設計的系統中包括硬件設計、音頻編碼解碼芯片的設備驅動程序及應用程序。 論文中首先對嵌入式系統進行了比較詳細的介紹,并對S3C2410 處理器的體系結構和特性進行了仔細的分析,其次介紹了嵌入式數字音頻系統的相關技術,然后從硬件和軟件兩個部分,分多個模塊來安排設計所要求的系統,其中包括μC/OS-II 嵌入式操作系統在ARM 微處理器上的移植,與上位機(PC機)上USB 接口的通訊,以及人機界面和數字音頻解碼的程序設計等。整個嵌入式音頻系統是一個可以獨立工作的可擴展系統,該系統能完成音頻采集和處理功能。
上傳時間: 2013-06-02
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隨著現代科學技術的發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。由于視頻監控具有直觀、方便、信息內容豐富等的特點,而被廣發的應用各種安防系統中。現有的家居監控系統智能化程度低,無法更好的適應家居安防系統的要求,因此研究并開發出適合人們需要的智能化家居視頻監控系統具有重要的意義。 本課題針對現有家居視頻監控系統的問題,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、鍵盤等外圍設備,設計出一種基于ARM的智能家居網絡視頻監控系統。該系統的功能主要包括:攝像頭采集圖像并在LCD上進行顯示;在戶外PC上可以通過網絡查看ARM端家中情況,圖像經過壓縮后進行傳輸;截取圖像進行人臉檢測;當檢測到人臉時,GPRS發送短信通知主人有入侵情況發生;檢測到人臉的圖像壓縮后進行存儲。 本文介紹了系統各個硬件型號的選取,硬件的性能參數,硬件引腳和寄存器參數,設計了各個硬件之間的接口電路。系統的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統,在目標板上移植了引導程序、Linux裁剪后的系統和文件系統,在此基礎上實現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短信發送、圖像網絡傳輸等軟件功能。 試驗結果表明,本系統能夠較好的實現預期的功能,具有較好的穩定性和應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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