隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)由于鑒別方式、速度和性能等方面的限制,很難滿足安全可靠和網(wǎng)絡(luò)化的控制需求。由于識(shí)別技術(shù)的不斷成熟,基于人體生理特征的身份識(shí)別系統(tǒng)逐漸被人們開始采用,目前,從實(shí)用的角度看,指紋識(shí)別技術(shù)要比其它生物識(shí)別技術(shù)更安全和方便,這是因?yàn)槿说闹讣y具有唯一性、不變性以及貼身性的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的門禁控制器常采用單片機(jī)開發(fā),利用串行通信接口向遠(yuǎn)程上位機(jī)傳送數(shù)據(jù),多個(gè)門禁控制器一般組成RS485網(wǎng)絡(luò),通信線路專用且不易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制和遠(yuǎn)程控制,而基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信的門禁系統(tǒng)通過局域網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù),很容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和分布式管理。 文中設(shè)計(jì)了基于指紋識(shí)別和以太網(wǎng)的智能網(wǎng)絡(luò)型門禁控制器。在ARM9和Linux操作系統(tǒng)上采用FPS200指紋傳感器采集指紋圖像和USB攝像頭采集視頻圖像,以及采用以太網(wǎng)控制器芯片AX88796,實(shí)現(xiàn)了基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)。 論文首先分析了門禁系統(tǒng)的研究背景、意義及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,然后介紹了指紋識(shí)別網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),闡述了系統(tǒng)各個(gè)重要功能模塊的硬件資源。根據(jù)系統(tǒng)的硬件資源搭建了嵌入式Linux的軟件平臺(tái),移植了相關(guān)模塊的驅(qū)動(dòng)程序。論文研究了指紋識(shí)別算法,包括指紋圖像預(yù)處理和指紋圖像的特征提取和匹配,重點(diǎn)分析了指紋圖像分割法,利用灰度梯度和灰度方差的結(jié)合設(shè)置一個(gè)合適的局部閾值對指紋進(jìn)行分割。然后,闡述了門禁控制系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì),并重點(diǎn)介紹Video4Linux采集圖像、指紋圖像采集、GoAhead Web Server的應(yīng)用以及系統(tǒng)運(yùn)用TCP/IP實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)門禁控制器和上位機(jī)PC之間的網(wǎng)絡(luò)通信。 系統(tǒng)測試部分介紹了測試環(huán)境、測試方法以及測試內(nèi)容。測試結(jié)果表明,本課題設(shè)計(jì)的指紋識(shí)別網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可靠性以及實(shí)時(shí)性方面達(dá)到了較好的效果。文章最后提出了一些在工作中遇到的問題,并對近幾年來的一些新的研究趨勢做了簡單的總結(jié)與展望,指出了指紋識(shí)別網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)未來的研究方向。
標(biāo)簽: ARM 指紋識(shí)別 門禁系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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超聲波流量計(jì)以非接觸、精度高、使用方便等優(yōu)點(diǎn),在氣象、石油、化工、醫(yī)藥、水資源管理等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。近年來,隨著數(shù)字處理技術(shù)和微處理器技術(shù)的發(fā)展,超聲波流量計(jì)作為一種測量儀表也得到了長足進(jìn)步。本課題將ARM微控制器用于流量測量儀表的研制,拓展了儀表的開發(fā)空間,符合嵌入式技術(shù)的發(fā)展方向。 本文詳細(xì)介紹了超聲波時(shí)差法流量測量原理及基于LPC2214的超聲波流量計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和軟硬件實(shí)現(xiàn)方法,并對測時(shí)算法進(jìn)行了詳細(xì)討論。通過分析和借鑒國外超聲波流量測量的先進(jìn)技術(shù)和方法,得出了改進(jìn)的時(shí)差法測量方案。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)了超聲波發(fā)射、接收及放大電路,采用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字化接收信號(hào),并對ARM系統(tǒng)電路中的電源電路,存儲(chǔ)器電路,通信接口電路等進(jìn)行了詳細(xì)介紹。系統(tǒng)軟件詳細(xì)分析了嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的移植方法,給出構(gòu)建ARM-uClinux平臺(tái)的步驟,并基于此平臺(tái),完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。測時(shí)算法運(yùn)用數(shù)字濾波技術(shù)提高信號(hào)信噪比,采用方差比檢驗(yàn)方法和插值算法,提高測時(shí)定位精度。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)良好的人機(jī)交互界面和通信調(diào)試接口,提高了ARM系統(tǒng)的軟件開發(fā)調(diào)試效率;在保證流量計(jì)系統(tǒng)功能的同時(shí),盡量簡化硬件電路設(shè)計(jì),降低研制成本,使設(shè)計(jì)更具合理性。
標(biāo)簽: ARM 時(shí)差法 超聲波流量計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著語音技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,語音信號(hào)數(shù)字處理的實(shí)時(shí)性要求越來越突出。這就要求在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,對系統(tǒng)的硬件環(huán)境要求更高。隨著語音處理算法的日益復(fù)雜,用普通處理器對語音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,已經(jīng)不能滿足需要。專用語音信號(hào)處理芯片能解決實(shí)時(shí)性的要求,同時(shí)對器件的資源要求也是最低的。 論文利用Altera公司的新一代可編程邏輯器件在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的優(yōu)勢,對語音信號(hào)的常用參數(shù)—LPC(線性預(yù)測編碼,Linear Predictive Coding)參數(shù)提取的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究。論文首先對語音的離散數(shù)學(xué)模型和短時(shí)平穩(wěn)特性進(jìn)行了分析,深入討論了語音線性預(yù)測技術(shù)。第二,對解線性預(yù)測方程組的自相關(guān)法和協(xié)方差斜格法進(jìn)行了比較,提出了一種基于協(xié)方差斜格法的LPC參數(shù)提取系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。第三,對Altera公司的Cyclon系列可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,分析了在QuartusⅡ開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì)的流程。第四,對系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),所有算法通過Verilog硬件描述語言實(shí)現(xiàn),并對其工作過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后,在Altera FPGA目標(biāo)芯片EP1C6Q240C8上,對LPC參數(shù)提取系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 系統(tǒng)具有靈活的輸入輸出接口,能方便地同其它語音處理模塊相連,構(gòu)成一個(gè)完整的語音處理專用芯片,可以應(yīng)用于語音編解碼、語音識(shí)別等系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 語音信號(hào) 特征 參數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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提出了一種用各向異性雙變量拉普拉斯函數(shù)模型去模擬NSCT域的系數(shù)的圖像去噪算法,這種各向異性雙邊拉普拉斯模型不僅考慮了NSCT系數(shù)相鄰尺度間的父子關(guān)系,同時(shí)滿足自然圖像不同尺度間NSCT系數(shù)方差具有各向異性的特征,基于這種統(tǒng)計(jì)模型,文中先推導(dǎo)出了一種各向異性雙變量收縮函數(shù)的近似形式,然后基于貝葉斯去噪法和局部方差估計(jì)將這種新的閾值收縮函數(shù)應(yīng)用于NSCT域,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明文中提出的方法同小波域 BiShrink算法、小波域ProbShrink算法、小波域NeighShrink算法相比,能夠有效地去除圖像的高斯噪聲,提高了圖像的峰值信噪比;并較完整地保持了圖像的紋理和邊緣等細(xì)節(jié)信息,從而明顯改善了圖像的視覺效果。
上傳時(shí)間: 2013-10-23
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“均勻設(shè)計(jì)”是我國統(tǒng)計(jì)學(xué)家中國科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所方開泰教授和中科院院士王元教授將數(shù)論與多元統(tǒng)計(jì)相結(jié)合創(chuàng)立的一種供多因素、多水平實(shí)驗(yàn)用、可減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)的全新的最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。其特點(diǎn)是將試驗(yàn)點(diǎn)均勻地分布在試驗(yàn)范圍內(nèi),用較少的試驗(yàn)點(diǎn)來獲得最多的信息。這一方法結(jié)合統(tǒng)計(jì)調(diào)優(yōu)把所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、判斷,用逐步回歸法建立回歸方程,并進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn),通過方程預(yù)報(bào)、等值線圖、曲線圖等數(shù)學(xué)方法,揭示出隱含于數(shù)據(jù)中的信息,找出試驗(yàn)條件間的最佳組合,可實(shí)現(xiàn)用最少的試驗(yàn)次數(shù)和最短的試驗(yàn)時(shí)間,達(dá)到尋找最佳效果的目的。由于均勻設(shè)計(jì)不再具有整齊可比的特點(diǎn),因而不能象正交試驗(yàn)?zāi)菢樱ㄟ^簡單的方差分析方法來處理所得的數(shù)據(jù),而必須借助計(jì)算機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 我所在均勻設(shè)計(jì)推廣應(yīng)用到化學(xué)電源研究過程方面做了一些工作,在應(yīng)用過程中均勻設(shè)計(jì)明顯地促進(jìn)了我所相關(guān)項(xiàng)目的研究工作。下面是我所在相關(guān)項(xiàng)目工作中的情況介紹。
標(biāo)簽: 均勻設(shè)計(jì) 化學(xué)電源
上傳時(shí)間: 2013-12-24
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一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保莆斩〞r(shí)/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出接口電路設(shè)計(jì)方法。 2.掌握中斷控制編程技術(shù)的方法和應(yīng)用。3.掌握8086匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求 微機(jī)燈光控制系統(tǒng)主要用于娛樂場所的彩燈控制。系統(tǒng)的彩燈共有12組,在實(shí)驗(yàn)時(shí)用12個(gè)發(fā)光二極管模擬。1. 基本要求:燈光控制共有8種模式,如12個(gè)燈依次點(diǎn)亮;12個(gè)燈同時(shí)閃爍等八種。系統(tǒng)可以通過鍵盤和顯示屏的人機(jī)對話,將8種模式進(jìn)行任意個(gè)數(shù)、任意次序的連接組合。系統(tǒng)不斷重復(fù)執(zhí)行輸入的模式組合,直至鍵盤有任意一個(gè)鍵按下,退出燈光控制系統(tǒng),返回DOS系統(tǒng)。2. 提高要求:音樂彩燈控制系統(tǒng),根據(jù)音樂的變化控制彩燈的變化,主要有以下幾種:第一種為音樂節(jié)奏控制彩燈,按音樂的節(jié)拍變換彩燈花樣。第二種音律的強(qiáng)弱(信號(hào)幅度大小)控制彩燈。強(qiáng)音時(shí),燈的亮度加大,且被點(diǎn)亮的數(shù)目增多。第三種按音調(diào)高低(信號(hào)頻率高低)控制彩燈。低音時(shí),某一部分燈點(diǎn)亮;高音時(shí),另一部分點(diǎn)亮。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 2.總體設(shè)計(jì) 3.硬件設(shè)計(jì):原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單5.設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(huì)(包括遇到的問題及解決的方法) 四、設(shè)計(jì)原理我們以背景霓虹燈的一種顯示效果為例,介紹控制霓虹燈顯示的基本原理。設(shè)有一排 n 段水平排列的霓虹燈,某種顯示方式為從左到右每0.2 秒逐個(gè)點(diǎn)亮。其控制過程如下: 若以“ 1 ”代表霓虹燈點(diǎn)亮,以“ 0 ”代表霓虹燈熄滅,則開始時(shí)刻, n 段霓虹燈的控制信號(hào)均為“ 0 ”,隨后,控制器將一幀 n 個(gè)數(shù)據(jù)送至 n 段霓虹燈的控制端,其中,最左邊的一段霓虹燈對應(yīng)的控制數(shù)據(jù)為“ 1 ”,其余的數(shù)據(jù)均為零,即 1000 … 000 。當(dāng) n 個(gè)數(shù)據(jù)送完以后,控制器停止送數(shù),保留這種狀態(tài)(定時(shí)) 0.2 秒,此時(shí),第 1 段霓虹燈被點(diǎn)亮,其余霓虹燈熄滅。隨后,控制器又在極短的時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù) 1100 … 000 送至霓虹燈的控制端,并定時(shí) 0.2 秒,這段時(shí)間,前兩段霓虹燈被點(diǎn)亮。由于送數(shù)據(jù)的過程很快,我們觀測到的效果是第一段霓虹燈被點(diǎn)亮 0.2 秒后,第 2 段霓虹燈接著被點(diǎn)亮,即每隔 0.2 秒顯示一幀圖樣。如此下去,最后控制器將數(shù)據(jù) 1111 … 111 送至 n 段霓虹燈的控制端,則 n 段霓虹燈被全部點(diǎn)亮。 只要改變送至每段霓虹燈的數(shù)據(jù),即可改變霓虹燈的顯示方式,顯然,我們可以通過合理地組合數(shù)據(jù)(編程)來得到霓虹燈的不同顯示方式。 五、總體方案論證分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路如下:1) 采集8位開關(guān)輸入信號(hào),若輸入數(shù)據(jù)為0時(shí),將其修改為1。確定輸入的硬件接口電路。采樣輸入開關(guān)量,并存入NUM的軟件程序段。2) 以12個(gè)燈依次點(diǎn)亮為例(即燈光控制模式M1),考慮與其相應(yīng)的燈光顯示代碼數(shù)據(jù)。確定顯示代碼數(shù)據(jù)輸出的接口電路。輸出一個(gè)同期顯示代碼的軟件程序段(暫不考慮時(shí)隙的延時(shí)要求)。3) 應(yīng)用定時(shí)中斷服務(wù)和NUM數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)t=N×50ms的方法。4) 實(shí)現(xiàn)某一種模式燈光顯示控制中12個(gè)時(shí)隙一個(gè)周期,共重復(fù)四次的控制方法。要求在初始化時(shí)采樣開關(guān)輸入數(shù)據(jù)NUM,并以此控制每一時(shí)隙的延時(shí)時(shí)間;在每一時(shí)隙結(jié)束時(shí),檢查有無鍵按下,若是退出鍵按下,則結(jié)束燈光控制,返回DOS系統(tǒng),若是其他鍵就返回主菜單,重新輸入控制模式數(shù)據(jù)。5) 通過人機(jī)對話,輸入8種燈光顯示控制模式的任意個(gè)數(shù)、任意次序連接組合的控制模式數(shù)據(jù)串(以ENTER鍵結(jié)尾)。對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,若數(shù)據(jù)都在1 - 8之間,則存入INBUF;若有錯(cuò)誤,則通過屏幕顯示輸入錯(cuò)誤,準(zhǔn)備重新輸入燈光顯示控制模式數(shù)據(jù)。6) 依次讀取INBUF中的控制模式數(shù)據(jù)進(jìn)行不同模式的燈光顯示控制,在沒有任意鍵按下的情況下,系統(tǒng)從第一個(gè)控制模式數(shù)據(jù)開始,順序工作到最后一個(gè)控制模式數(shù)據(jù)后,又返回到第一個(gè)控制模式數(shù)據(jù),不斷重復(fù)循環(huán)進(jìn)行燈光顯示控制。7) 本系統(tǒng)的軟件在總體上有兩部份,即主程序(MAIN)和實(shí)時(shí)中斷服務(wù)程序(INTT)。討論以功能明確、相互界面分割清晰的軟件程序模塊化設(shè)計(jì)方法。即確定有關(guān)功能模塊,并畫出以功能模塊表示的主程序(MAIN)流程框圖和定時(shí)中斷服務(wù)程序的流程框圖。 六、硬件電路設(shè)計(jì) 以微機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和PC機(jī)資源為硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),不需要外加電路。主要利用了以下的資源:1.8255并行口電路8255并行口電路主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入與輸出,可以輸出數(shù)據(jù)控制發(fā)光二極管的亮滅和讀取乒乓開關(guān)的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以將8255的A口、B口和一組發(fā)光二極管相連,C口和乒乓開關(guān)相連。2.8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器和8259中斷控制器一起實(shí)現(xiàn)時(shí)隙定時(shí)。本設(shè)計(jì)的定時(shí)就是采用的t=N×50ms的方法,50ms由8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器0控制定時(shí),N是在中斷服務(wù)程序中軟件計(jì)時(shí)。8253的OUT0接到IRQ2,產(chǎn)生中斷請求信號(hào)。8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)結(jié)束會(huì)發(fā)出中斷信號(hào),進(jìn)入中斷服務(wù)程序。3.PC機(jī)資源本設(shè)計(jì)除了利用PC機(jī)作為控制器之外,還利用了PC機(jī)的鍵盤和顯示器。鍵盤主要是輸入控制模式數(shù)據(jù),顯示器就是顯示提示信息。 七、軟件設(shè)計(jì) 軟件主要分為主程序(MAIN)和中斷服務(wù)程序(INTT),主程序包含系統(tǒng)初始化、讀取乒乓開關(guān)、讀取控制模式數(shù)據(jù)以及按鍵處理等模塊。中斷服務(wù)程序主要是定時(shí)時(shí)間到后根據(jù)控制模式數(shù)據(jù)點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光二極管。1.主程序主程序的程序流程圖如圖1所示。
上傳時(shí)間: 2014-04-05
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在軟件無線電數(shù)字接收機(jī)中,從AD前端采集過來的數(shù)字信號(hào)頻率高達(dá)72 MHz,如此高的頻率使得后端DSP不能直接完成相關(guān)的數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)。因此合理的設(shè)計(jì)基于FPGA的DDC,以降低數(shù)字信號(hào)頻率,方便后端DSP實(shí)時(shí)完成相關(guān)的數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)就顯得尤為重要。在很多數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中,數(shù)字信號(hào)頻率是非常高的,而后端數(shù)字信號(hào)處理器件幾乎不能滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,此時(shí)通過合理的設(shè)計(jì)DDC就可以解決上述問題。
上傳時(shí)間: 2014-12-28
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主要研究了室內(nèi)自主移動(dòng)機(jī)器人基于激光傳感器在未知環(huán)境下的地圖創(chuàng)建的問題。分析了目前地圖創(chuàng)建的方法,采用一種分層聚類的方法從原始激光測量數(shù)據(jù)中提取直線特征,并計(jì)算直線特征參數(shù)的方差矩陣,最后通過Matlab仿真以及在帶有激光型號(hào)為lms200的MT-r機(jī)器人進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性。結(jié)果所得為機(jī)器人實(shí)時(shí)定位和SLAM提供了理論依據(jù)。
標(biāo)簽: 激光傳感器 地圖 移動(dòng)機(jī)器人
上傳時(shí)間: 2013-11-02
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文中在pre-FFT定時(shí)同步算法的基礎(chǔ)上提出一個(gè)新的定時(shí)同步算法及其改進(jìn)算法,該算法利用規(guī)則集對相關(guān)函數(shù)和導(dǎo)函數(shù)優(yōu)化的方法得以進(jìn)一步減小估計(jì)方差,本文在給出其推導(dǎo)過程的基礎(chǔ)上給出了仿真結(jié)果,并與相關(guān)算法進(jìn)行比較,結(jié)果表明新算法的定時(shí)估計(jì)精度較高且具有一定的魯棒性。
標(biāo)簽: OFDM 多徑信道 定時(shí)同步算法
上傳時(shí)間: 2013-10-29
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在軟件無線電數(shù)字接收機(jī)中,從AD前端采集過來的數(shù)字信號(hào)頻率高達(dá)72 MHz,如此高的頻率使得后端DSP不能直接完成相關(guān)的數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)。因此合理的設(shè)計(jì)基于FPGA的DDC,以降低數(shù)字信號(hào)頻率,方便后端DSP實(shí)時(shí)完成相關(guān)的數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)就顯得尤為重要。在很多數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中,數(shù)字信號(hào)頻率是非常高的,而后端數(shù)字信號(hào)處理器件幾乎不能滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,此時(shí)通過合理的設(shè)計(jì)DDC就可以解決上述問題。
上傳時(shí)間: 2013-11-20
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