數字相關器是無線數字接收機的重要組成部分,它主要用于對中頻數字化后的信號進行解調和同步,從而恢復出原始的基帶數據.本文的重點是如何高效的實現無線通信接收系統中數字中頻部分,主要研究如何對MSK信號進行正確、有效、實時的解調,其內容包括1.MSK信號簡介及分析,研究其特征,以便有效的對其解調.2.對解調技術中涉及的重點模塊,比如NCO、CORDIC算法等做了理論上的介紹與分析.3.MSK信號的數字解調技術,比較了各種解調技術,主要是正交解調和差分解調,分析了它們的優勢和劣勢,并進行了仿真驗證.4.在FPGA中實現了數字中頻系統的各個關鍵模塊.5.最終的解調模塊在實際的PCB基板上調試通過,并應用在實際產品中.
上傳時間: 2013-06-21
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刀具狀態的精確監測是保證金屬切削加工過程順利進行的關鍵,因此研制準確、可靠且成本低廉的刀具狀態監測系統一直是研究人員所追求的目標。在眾多刀具狀態監測方法中,聲發射監測技術,以其信號直接來源于切削區,具有靈敏度高、響應快,能有效避開低頻干擾等優點,非常適用于刀具狀態監測。 圍繞如何獲取高信噪比的刀具狀態信號特征,擬結合嵌入式技術,構建準確、穩定、低成本的實時刀具狀態監測與辨識系統。給出了基于ARM& WinCE平臺的刀具狀態監測系統數據處理平臺軟硬件初步解決方案。作為課題的前期研究本文主要進行了以下工作: (1)分析了聲發射信號與刀具磨損狀態的相關性,驗證了利用聲發射信號進行刀具狀態監測的可行性; (2)確定刀具狀態監測系統的整體方案,包括系統整體架構、軟硬件設計方案。ARM& WinCE構成本系統的數據處理與顯示平臺,EVC為圖形界面應用程序開發工具; (3)構建了數據處理與顯示平臺。選用MagicARM2410實驗開發平臺,簡化了硬件設計;根據系統的功能需求,進行ARM平臺的接口設計、操作系統和必要的驅動程序的剪裁及移植; (4)完成了數據處理與顯示應用軟件設計。系統軟件包括界面模塊、數據管理模塊、數據處理模塊、圖形及結果顯示模塊、參數設置模塊等,其中數據處理模塊主要包括小波消噪、小波包分解特征提取等算法; (5)實現了ARM& WinCE平臺與PC機的實時可靠通訊。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現代工業的發展,人機接口在工業生產以及社會生活中發揮著越來越重要的作用,同時,人機接口的各項技術問題也日益凸現出來,越來越受到世界各國的關注。 本課題就基于便攜式儀表人機接口的設計開展研究。設計的關鍵步驟包括:人機接口的軟硬件設計、實驗系統的搭建以及在一條天然氣管道上進行管道檢測實驗,驗證人機接口的實用性。 論文中介紹了人機接口技術的發展過程與現狀、人機接口系統的軟硬件詳細設計。人機接口硬件包括:ARM處理器控制核心、通信接口電路、LCD顯示接口電路、USB接口儲存電路;軟件包括人機接口的底層軟件與應用軟件。在實驗過程中,首先獲取一段有裂紋的天然氣管道,接著使用自行設計的采樣模塊檢測磁場信號,通過串口將數據發送到人機接口平臺,人機接口平臺使用嵌入式Linux作為操作系統,使用Qt程序在LCD上顯示實時曲線。而后人機接口將數據存儲在閃盤中,同時使用一系列算法程序對數據進行處理,最后利用檢測到的漏磁場法向分量HP(Y)的具有顯著特征的最大梯度值的位置來判斷裂紋的位置,再與實際的裂紋位置對比,得出可行性結論。經過大量的實驗,該系統可以很好的實現檢測目的,驗證了人機接口的實用性。
上傳時間: 2013-06-28
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減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統,目前已在多種船舶中廣泛應用。減搖鰭對于提高船舶耐波性,增加船舶使用壽命,改善設備與人員的工作條件,提高艦艇的戰斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運動控制領域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統作為研究對象,重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設計與實現方案。 減搖鰭系統目前大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。控制器的性能對船舶自然橫搖周期和無因次橫搖衰減系數有著很大的依賴關系。由于船舶橫搖運動的復雜性、非線性、時變性和海況的不確定性,經典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進的控制策略是解決這一問題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結合,實現了無須精確的對象模型,只須將操作人員和專家長期實踐積累的經驗知識用控制規則模型化,然后用模糊推理在線辨識對象特征參數,便可對PID參數實現自整定。另外,浪級調節器做為減搖鰭控制器的一個重要組成部分,本論文也對其設計進行了研究,提出了一種基于海浪譜估計的浪級調節器的設計方法,彌補了傳統浪級調節器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數的減搖鰭控制器使用單片機作為主處理器或者以工控機為基礎開發而來的,前者集成度不高,穩定性也不好,而后者成本較高。因此,本課題設計了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器,解決了上述問題。該系統主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2214的控制器核心電路和輔助實現控制的驅動電路;軟件平臺主要是基于ARM的軟件,包括啟動代碼和應用程序。 研究結果表明:開發的嵌入式減搖鰭控制系統不僅具有集成度高、性價比高、性能優越、抗干擾能力強、穩定性好、實時性高等優點。同時更能夠適應減搖鰭控制系統智能化的發展趨勢,所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價值及意義。
上傳時間: 2013-07-10
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目前,國內礦井的排水系統多采用傳統的人工監測、繼電器控制的方法。傳統方法設備運行的自動化程度低、可靠性較差、工人勞動強度大、應急能力不足,存在一定的安全隱患,不適應數字化礦井發展的需要。本課題設計的自動排水系統采用嵌入式微控制器作為就地控制系統與上位機遠程監控相結合的方式,提高了工作的可靠性和穩定性,具有運行成本低、調試方便等特點。 本文首先根據某礦井下排水的實際情況,對各種排水形式和相關設備進行了分析和比較,選擇其中一種典型的排水系統形式作為模型。根據井下排水系統的運行原理展開研究和論證,制定了井下水位監控和水泵啟動方案。在綜合自動控制的相關理論和傳感器應用技術的基礎上分析了排水系統中需要監控的、能夠反映排水系統工作特征的關鍵參數,并提出了這些參數的監測方法和這些方法的可行性。 全面分析了目前常用的微處理器和實時操作系統,詳細研究了ARM和μC/OS-Ⅱ的性能和特點,充分利用ARM微處理器高性能、低功耗、低成本的優勢,以及μC/OS-Ⅱ可移植性好、開發成本低的優點。選用以ARM7TDMI-S為CPU的LPC2220芯片作為就地控制系統,選用μc/OS-Ⅱ為實時操作系統。并根據排水系統工作方案和要求設計了系統和接口硬件電路,完成了系統運行程序代碼的編寫。 應煤礦信息化發展趨勢的要求,選用LabVIEW作為上位機監控軟件,以串行通訊協議與井下就地控制系統組成遠程監控系統。從而實現工作人員能夠在地面監控室輕松了解到井下水倉水位、各排水設備工作狀態等信息,實現了排水系統運行的“避峰就谷”和水泵房的無人化值守。此項研究對礦井的安全生產、節能降耗和數字化建設等工作具有一定參考價值。
上傳時間: 2013-06-04
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●抗線路接反功能可在線路跨接出錯時為技術員節省查找故障所消耗的大量時間; ●采用與 RS-485 相同的外引腳,無需重新設計電路板; ●總線引腳能承受 –35V 至 +40V 之間的故障,可為典型 24 Vac HVAC 電源最大限度地降低直接短路所造成的損害; ●多達 32 個節點的高輸入阻抗可在統一網絡上支持多節點,無需中繼器,從而可降低系統成本
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上傳時間: 2013-06-22
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永磁直流微電機作為一種機電能量轉換器件,隨著永磁新材料的開發,得到了迅猛的發展和廣泛的應用。作為元器件,它的失效會關聯到相應的工作系統和機構的正常運作,所以微電機的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要,是準確估計其相關復雜工程系統穩定可靠性的基礎。 論文基于永磁直流微電機產品是大批量且生產過程處于嚴格的統計質量控制狀態下,而對其進行可靠性及失效分析。由于在影響微電機壽命的因素中,有很多屬于隨機性因素,因此可結合概率統計學原理,運用相關的數學工具,來探討微電機失效分布函數的特征、類型和評價指標。論文針對微電機的特征,把一般的可靠性、失效分布類型函數進行整合、變換,運用到了微電機的可靠性分析上。 論文對微電機壽命可靠性及失效分析的數據處理也作了一些探討。具體包括三個方面的內容:首先是根據試驗測量結果,對預先假定的可靠性分布模式,即隨機變量分布規律進行檢驗(假設檢驗)的方法作了探討;其次是基于試驗測量的樣本值,估計隨機分布參數的數值和推斷這種估計的誤差范圍(一定置信水平下);再次是在預先根本不知道或不確定分布函數類型情形下,而根據壽命試驗的測量數據結果,從中尋找出失效的分布特征,或者尋找出某一數學函數表達式,在某一確定精度下,運用數值分析原理來逼近數據分布規律。還結合微電機壽命試驗的結果,作了可靠性實例分析。 論文還針對微電機失效的常見主要形式、狀態,對組成微電機的主要零部件從工程應用角度作了系統分析。內容包括結合個人護理應用微電機的開發實例,建立了電刷振動分析模型,使用計算機軟件模擬分析技術和激光振動測試技術,對微電機電刷片振動作了模擬和實際測量的對比分析,探討了微電機電刷失效問題及改善、優化途徑;運用材料學分析方法系統地探索了杯士和換向器設計、材料選擇及失效問題;運用可靠性理論對電機結構進行了優化設計;并運用設計編程的電磁場有限元軟件,對微電機電磁場進行了模擬優化設計;樣機的實際測量結果和理論模擬基本吻合,并略為有所提高;還探討了微電機壽命改善和能力提高的方法。
上傳時間: 2013-07-18
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隨著現代計算機技術和互聯網技術的飛速發展,嵌入式系統成為當前最熱門的焦點之一;ARM以其高性能低功耗等特性成為目前應用最廣泛的32位嵌入式處理器。近年來得到快速發展的機電一體化設備的人民幣紙幣清分機系統,是嵌入式系統的典型應用;它的主要工作流程是:人民幣圖像通過圖像傳感器采集得到的模擬信號,經過放大、A/D轉換和FPGA協調之后得到數字圖像,經緩存后進入到主CPU--S3C2410,通過圖像識別,實現面向、面值、新舊分級、破損程度等特征的識別,最后送出結果到控制CPU對識別結果進行相應的顯示和機械動作。論文主要涉及以下這些內容: 1):基于ARM的嵌入式系統和清分機系統介紹。 2):人民幣清分機的硬件系統基本構架,清分機的各關鍵硬件的選型及主要原理;著重介紹清分機的處理核心--S3C2410。 3):圖像處理基礎。介紹了清分機系統中各類圖像的特點,圖像分析中的常用工具--灰度直方圖,從而為識別算法做好準備。 4):介紹了人民幣的特征識別算法原理及實現基本流程,通過MATLAB對算法進行仿真研究。 5):嵌入式linux設備驅動的開發。針對清分機設備種類繁多而又是多任務的特點,本文提出使用可裁剪而又穩定的linux操作系統來管理整個清分機系統;而實現操作系統對清分機的管理首先就要實現設備與操作系統的連接--設備驅動。
上傳時間: 2013-06-01
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人臉識別技術作為生物識別技術之一,是模式識別在圖像領域中的具體運用,其應用前景非常廣闊,可以應用到身份證件的鑒別、自動門禁控制系統、銀行取款機、家庭安全,圖片檢索等領域。 人臉識別系統主要分為人臉檢測定位,特征提取和人臉分類三部分。人臉的檢測和定位,即從輸入的圖像中找到人臉及人臉存在的位置,并將人臉從背景中分離出來。在特征提取部分,先對原始人臉數據進行特征提取,之后原始數據由維數較少的有效特征數據表示并存儲在數據庫中,接下來進行人臉分類,在識別待測人臉圖像時,將待測圖像的特征數據與數據庫中存儲數據相比對,判斷是否為庫中的某一人,從而實現自動識別人臉的目的。 在過去的十年里,人臉識別技術一直是圖像處理領域里具有挑戰性的課題,隨著研究的深入,許多人臉檢測及識別算法被提出來。其中基于主成分分析的Eigenface的算法及其變形已經成為測試人臉識別系統性能的基準算法;同時Adaboost人臉檢測算法,在PC上基本可以達到實時,在嵌入式產品廣泛應用的今天,只有讓人臉識別算法在嵌入式平臺上實現,才能獲得更廣闊的應用,本文研究了在嵌入式平臺上Adaboost人臉檢測算法的性能。 嵌入式是后PC時代的一個亮點,目前已經應用在社會生活的方方面面。嵌入式產品的開發平臺分為包括很多,如:DSP,ARM,PowerPC等等。本文采用的ARM9作為嵌入式開發平臺,研究人臉識別在ARM平臺的性能,為實用的嵌入式人臉識別系統的設計提供參考。 本文從PC平臺的軟件實現入手,分別實現了PC平臺下的AdaBoost人臉檢測算法和PCA人臉識別算法,分析了現象及結果,接下來搭建了基于ARM嵌入式系統的硬件平臺,對AdaBoost人臉檢測算法進行了硬件平臺的移植,并得出相應實驗效果。
上傳時間: 2013-05-31
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論文通過分析國內外數字水印的發展現狀,針對目前市場上假冒偽劣商品泛濫的實際問題,介紹了一種基于ARM9(S3C2410X)的數字水印商標檢測儀的設計。 為了選擇魯棒性好的數字水印提取算法,論文介紹了用MATLAB對離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法的仿真過程,包括三種檢測算法在無噪聲且無攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊(旋轉、放縮、平移)等情況。通過仿真結果的對比,最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法作為商標檢測儀數字水印的提取算法。 在商標檢測儀的軟硬件實現過程中,論文首先介紹了檢測儀的硬件設計,包括ARM9處理芯片及其外圍擴展電路,采集設備,人機接口等部分。然后研究了基于ARM9的關于Bootload啟動代碼的引導以及Linux操作系統的移植,并建立了嵌入式交叉編譯環境,為檢測儀的設計和研究構建了一個良好的平臺。在軟件設計方面,主要介紹了用C語言實現基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法,其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關檢測程序等,另外,論文還對數字水印商標檢測儀的圖像采集、人機交互、終端顯示等程序的設計方法進行了論述。
上傳時間: 2013-07-02
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