生物醫學信號是源于一個生物系統的一類信號,像心音、腦電、生物序列和基因以及神經活動等,這些信號通常含有與生物系統生理和結構狀態相關的信息,它們對這些系統狀態的研究和診斷具有很大的價值。信號拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫學研究的準確性,如何有效地從強噪聲背景中提取有用的生物醫學信號是信號處理技術的重要問題。 設計自適應濾波器對帶有工頻干擾的生物醫學信號進行濾波,從而消除工頻干擾,獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫學信號具有信號弱、噪聲強、頻率范圍較低、隨機性強等特點。由于心電(electrocardiogram,ECG)信號的確定性、穩定性、規則性都比其他生物信號高,便于準確評估和檢測濾波效果,本研究采用ECG信號作為原始的模板信號。 本研究將新的電子芯片技術與現代信號處理技術相結合,從過去單一的軟件算法研究,轉向軟件與硬件結合,從而提高自適應速度和精度,而且可以使系統的開發周期縮短、成本降低、容易升級和變更。 采用現場可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體,加快信號處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉換為常用的適合于FPGA芯片的定點數算法,研究中詳細分析了定點數的量化效應對自適應噪聲消除器的影響,以及對浮點數算法和定點數算法的復合自適應濾波器的各種參數的選擇,如步長因子和字長選擇。研究中以定點數算法中的步長因子和字長選擇,作為FPGA設計的基礎,利用串并結合的硬件結構實現自適應濾波器,并得到了預期的效果,準確提取改善后的ECG信號。 研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環境下模擬,選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號,在浮點數情況下,原始信號通過采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善和收斂速度,確定不同的最佳μ值,并在定點數情況下,在最佳μ值的情況下,原始信號通過采用LMs算法的定點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善效果和采用硬件的經濟性,確定最佳的定點數。并了解LMS算法中步長因子、定點數字長值對信號信噪比、收斂速度和硬件經濟性的影響。從而得出針對含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG,應該采用什么樣的μ值和什么樣的定點數才能對原始ECG的改善和以后的硬件實現取得最佳的效果,并根據所得到的數據和結果,在FPGA上實現自適應濾波器,使自適應濾波器能對帶有工頻干擾的ECG原始信號有最佳的濾波效果。
上傳時間: 2013-04-24
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圖像處理技術應用越來越廣泛,特別是工業檢測領域。然而,圖像處理技術應用的基礎是圖像的獲取,為了更加靈活地設計各種應用產品,本課題研究基于FPGA的面陣 CCD驅動傳輸電路設計,利用該電路能夠獲取高質量、高分辨率的圖像,為后續的圖像處理技術應用打下基礎。本文首先介紹了研究意義、CCD圖像傳感器的發展以及FPGA的產生與發展,接著提出了面陣CCD成像系統總體設計方案,然后針對關鍵電路的設計進行詳盡的分析和說明,這些電路包括時序發生電路、存儲器控制電路、USB接口電路以及電源調理電路。其中時序發生電路主要用于產生CCD正常工作所需的各種時序信號以及A/D變換芯片AD9824 所需的工作時序,這些時序都是由FPGA產生的,文中給出了FPGA邏輯設計的基本過程以及仿真波形。本系統采用SDRAM緩存圖像信號,為了完成SDRAM的寫入、讀出以及定時刷新,利用FPGA生成存儲器控制電路。系統采用USB接口與計算機通信,因此FPGA 中設計了相應邏輯電路與CY7C68013A USB接口芯片實現信號握手及數據通信,進而與 PC機通信。為了保證各個芯片正常工作,設計電源調理電路實現將輸入5V電源轉換成多種電壓向各個芯片供電。經過初步調試,并根據仿真結果判斷驅動傳輸電路基本達到設計要求。關鍵詞:FPGA,CCD,A/D變換,SDRAM,USB,驅動時序
上傳時間: 2013-04-24
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軟件通信體系架構(SCA)可以實現一個具有開放性、標準化、模塊化的通用軟件無線電平臺,從而使軟件無線電平臺的成本得到顯著降低,應用靈活性得到極大增強。雖然SCA通過CORBA機制很好地解決了通用處理器設備波形組件的互連互通和可移植問題,但是這種機制不能很好地適用于FPGA這種專用處理器。隨著FPGA處理性能的不斷提升,它在SCA系統中的作用越來越突出。因此,如何在SCA系統中很好地集成FPGA波形,如何提高FPGA波形的可移植性就成為當前軟件無線電研究領域中一個非常重要的研究課題。 論文首先通過對現有的旨在解決FPGA波形可移植性的協議和規范進行了研究,深入分析了它們的優缺點。接下來對MHAL規范、CP289協議、OCP接口規范中的方法加以融合和優化,提出了新的FPGA可移植波形結構。這個結構既為FPGA波形設計了標準的通信接口,又實現了波形應用的分離,同時還通過OCP接口實現了波形組件運行環境的標準化,真正實現了波形的可移植。 其次,論文根據提出的波形結構,結合CP289協議中的操作要求,在原本過于簡單的MHAL消息格式的基礎上進行了細化,同時具體給出了MHAL消息封裝結構和MHAL消息解析結構的處理流程,實現了FPGA波形在SCA系統中的標準通信。論文通過對CP289協議的深入研究,結合實際工程應用,提出了具體化的容器結構,并進一步進行了容器中組件控制模塊、互連模塊和本地服務模塊的設計,實現了波形應用的分離。論文以OCP規范為基礎,依據CP289協議中對組件接口的約束,設計了幾種典型的組件OCP接口,使得波形組件設計與系統實現相分離,并真正實現了波形運行環境的標準化。 最后,論文根據所設計的波形結構和組件接口設計了一個FPGA驗證波形,通過波形的實現,證明FPGA波形組件可以像GPP波形組件一樣可加載、可裝配、可部署、可裝配,驗證了論文所設計的FPGA波形是與SCA兼容的。另外,通過對波形組件移植試驗,驗證了所設計的波形結構和組件接口能夠為波形組件提供很好的可移植性。
上傳時間: 2013-04-24
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AC/DC適配器(ADAPTER)高頻電子變壓器的設計有很多制約條件,比如空間體積、熱的問題、轉換器的效率、電磁干擾、PWM控制IC、性價比等。所以磁心選用受到一定的限制,不像一般資料中介紹的滿足功率容量即可,選擇的余地不大。所以本文不講解具體的磁心選擇,僅利用計算軟件對磁心的功率容量進行校驗。目前與NOTEBOOK和LCD配套的中高檔ADAPTER工作頻率在60KHz~100KHz左右。變壓器的繞組已用上了三重絕緣線,再要做小變壓器已經有難度。我們知道小型化開關變壓器有兩種方法:一、提高開關頻率,帶來的問題是對EMI的控制有一定難度;二、選用更高飽和磁通密度的磁心材料,如TDK公司的PC95和PE33 見表(1)。如果在100℃時Bsat能達到450mT~500mT,那么我們在設計開關變壓器時就能使用更少的圈數,減少銅損,同時又能提高初級繞組的電感量,降低峰值電流,減少開關管的能量損耗,從而減少開關變壓器的體積,進一步地實現ADAPTER的小型化。
上傳時間: 2013-08-04
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2005年上海市高校學生嵌入式系統創新設計競賽獲獎作品,論文摘要:首先,闡述了指紋識別的基本原理,結合EVS100K指紋模塊輸出的圖像數據提出了相應的指紋識別算法,并編寫了程序實現系統指紋取像、注冊、對比、辨認的基本功能單元;其次,配置相應數量的上位計算機與聯網服務器,自編了系統管理協調軟件,構成滿足實驗室管理需要的實際應用系統;最后,通過實際測試和分析初步實現了身份辨認的功能。
上傳時間: 2013-04-24
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主要是在FPGA平臺上實現數字信號處理的各種基本模塊,像濾波器等等
上傳時間: 2013-07-03
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觸摸屏主要有八種不同的技術-電阻式、表面電容式、投射電容式、表面聲波式、紅外式、彎曲波式、有源數字轉換器式和光學成像式。
上傳時間: 2013-05-25
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在電子制作和設計,經常會用到不同參數的電感線圈,這些線圈的電感量不像電阻那么 容易測量,有些數字萬用表雖有電感測量擋,但測量范圍很有限。該電路以諧振方法測量電 感值,測量下限可達10nH,測量范圍很寬,能滿足正常情況下的電感量測量,電路結構簡 單,工作可靠穩定,適合于愛好者制作。
上傳時間: 2013-06-01
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濾波器是一種二端口網絡。它具有選擇頻率的特性,即可以讓某些頻率順利通過,而對其它頻率則加以阻攔,目前由于在雷達、微波、通訊等部門,多頻率工作越來越普遍,對分隔頻率的要求也相應提高;所以需用大量的濾波器。再則,微波固體器件的應用對濾波器的發展也有推動作用,像參數放大器、微波固體倍頻器、微波固體混頻器等一類器件都是多頻率工作的,都需用相應的濾波器。更何況,隨著集成電路的迅速發展,近幾年來,電子電路的構成完全改變了,電子設備日趨小型化。原來為處理模擬信號所不可缺少的LC型濾波器,在低頻部分,將逐漸為有源濾波器和陶瓷濾波器所替代。在高頻部分也出現了許多新型的濾波器,例如:螺旋振子濾波器、微帶濾波器、交指型濾波器等等。雖然它們的設計方法各有自己的特殊之點,但是這些設計方法仍是以低頻“綜合法濾波器設計”為基礎,再從中演變而成,我們要講的波導濾波器就是一例。
標簽: 濾波器設計
上傳時間: 2013-08-04
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·作者:張衛寧 編著 叢書名: 出版社:國防工業出版社 ISBN:9787118027167 出版時間:2002-4-1 版次:1 印次: 頁數:280 字數:416000 紙張:膠版紙 包裝:平裝 開本: 內容提要數字信號處理器(DSPs)是一種實時、高速的實現各種數字信號運算的微處理器。本書詳細介紹TMS320C2000系列DSPs的總體結構、CPU、存儲器映像、尋址方式、指令系統和片
上傳時間: 2013-07-27
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