溫室技術(shù)是我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié),溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實時控制是指在規(guī)定的時間內(nèi),系統(tǒng)必須做出相應的響應,是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細農(nóng)業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的大棚已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應的要求,由于溫度的滯后性和難調(diào)控性,溫度實時控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點,提出運用CPID硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,移植實時操作系統(tǒng)到ARM來實現(xiàn)復雜算法控制,采用高精度數(shù)字傳感器DS18820,并設(shè)計出混合PID模糊控制器來實現(xiàn)溫室的變溫管理,這對于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實際意義。較傳統(tǒng)溫室,優(yōu)點在于(1)它改變以往依靠單片機軟件來實現(xiàn)傳感器周期性采集,改用CPID硬件產(chǎn)生數(shù)字傳感器所需的讀寫時序,這種“以硬代軟”的方案實時性好,且大大避免了軟件運行時的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實現(xiàn)多任務(wù)、多線程以及友好的人機界面。 試驗以華中農(nóng)業(yè)大學的華北型機械通風式連棟塑料溫室為試驗模型,選擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標板,以PC機為宿主機,設(shè)計了實時溫度控制平臺。 主要工作: (1)概述了溫度實時測控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術(shù)及嵌入式實時操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設(shè)計。 (3)通過ARM存儲模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網(wǎng)口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗平臺。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動態(tài)響應、更小超調(diào)、抗干擾強的結(jié)論。 (5)最后,通過試驗數(shù)據(jù)驗證了整套系統(tǒng)實時采集的穩(wěn)定性及可靠性,指出了本課題的不足之處和待改善的問題。
標簽: ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度 實時控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,監(jiān)控系統(tǒng)從鮮為人知的幕后走進了前臺、走進了人們的生活,監(jiān)控技術(shù)己從第一代全模擬系統(tǒng)發(fā)展到第三代完全數(shù)字化的階段。目前,隨著微處理器技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步,基于嵌入式Web的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸得到了人們的廣泛關(guān)注,以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的主流。 本文在分析視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢之后,針對當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足,結(jié)合市場應用前景設(shè)計了一種較好的遠程視頻監(jiān)控的應用方案。該方案是在當前非常流行的ARM微處理器上,利用強實時操作系統(tǒng)VxWorks與高性能開源的嵌入式Web服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,建立高效的、可及時響應的嵌入式視頻監(jiān)控服務(wù)器,該系統(tǒng)支持USB攝像設(shè)備、文件存儲、數(shù)據(jù)庫管理,具有較高的性價比。 論文詳細闡述了視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件的總體設(shè)計,主要致力于嵌入式操作系統(tǒng)在S3C2410開發(fā)板上的移植,深入研究了閃存文件系統(tǒng)TFFS、以太網(wǎng)卡的工作機制、VxWorks USB協(xié)議棧,并實現(xiàn)了硬件上對應的驅(qū)動程序。在嵌入式操作系統(tǒng)成功實現(xiàn)后,完成了嵌入式Web服務(wù)器GoAhead和嵌入式數(shù)據(jù)庫Berkeley DB的移植。同時,在軟件層次上設(shè)計和實現(xiàn)了基于Web視頻監(jiān)控的前端服務(wù)CGI程序的功能模塊。 本系統(tǒng)是ARM技術(shù)、VxWorks操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在嵌入式領(lǐng)域的綜合應用,本系統(tǒng)可應用于交通控制、實時探測、安全檢查等領(lǐng)域,并對視頻監(jiān)控在其他領(lǐng)域的應用有一定的參考價值。
標簽: ARMVxWorks Web 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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自“9.11”后,隨著人們對安防需求的升級,門禁控制系統(tǒng)得到日益廣泛的應用,不斷提高門禁系統(tǒng)的安全性成為研究的重要課題。第四代門禁系統(tǒng)結(jié)合了人體生物特征識別技術(shù),利用人體本身具有的物理特征(如指紋、虹膜、臉型、掌紋等)或行為特征(如步態(tài)、簽名等)來確定人的身份,取代或加強傳統(tǒng)的身份識別方法。 論文采用掌形識別為控制方案,基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為門禁系統(tǒng)CPU,設(shè)計和調(diào)試了系統(tǒng)的硬件平臺。 論文研究了掌形識別算法,進行了三方面的工作。 首先研究了掌形中的手形特征,提出了一種基于骨架特征的手形識別算法,很好的克服了手指旋轉(zhuǎn)給識別帶來的干擾。 然后研究了掌形中的掌紋特征,通過系列圖像處理,分離出手掌的三條主線,提取主線端點,并在主線上等間隔采樣,利用端點和采樣點進行匹配,擁有很高的識別率。 最后結(jié)合手形與掌紋特征,實現(xiàn)掌形識別。依據(jù)手形特征對掌形庫進行粗分類,利用掌紋特征進行匹配,算法擁有很快的識別速度與穩(wěn)定較高的識別率。對分類規(guī)則提出了新思路與方法。 論文還提出了基于ARM的門禁系統(tǒng)方案。成功設(shè)計了以基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為CPU的最小系統(tǒng),設(shè)計PCB圖并制板,最后調(diào)試了系統(tǒng)的底層電路。 論文的研究設(shè)計工作,通過提高掌形識別算法的識別率,達到了提高門禁系統(tǒng)安全性的目的;ARM平臺的設(shè)計與調(diào)試,在工程實際中有參考價值。
標簽: ARM 識別 系統(tǒng)研究 門禁
上傳時間: 2013-04-24
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數(shù)字電視技術(shù)和超大規(guī)模深亞微米的系統(tǒng)級芯片設(shè)計技術(shù)是當前信息產(chǎn)業(yè)中最受關(guān)注的兩個方向。它們的交叉就是數(shù)字電視應用中的一系列系統(tǒng)級芯片和超深亞微米專用集成電路。其中信道處理系統(tǒng)及其相關(guān)芯片更是集中了數(shù)字信號處理前向糾錯編解碼等數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵募夹g(shù),成為設(shè)計和開發(fā)整個數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。數(shù)字高清晰度電視(Digital HDTV)做為第三代電視標準,已成為當今世界高技術(shù)競爭的焦點,本文正是從這個交叉點上出發(fā)對DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)標準中所涉及的信道編碼和調(diào)制部分進行了研究,重點分析了信道內(nèi)編碼部分的硬件優(yōu)化實現(xiàn)。本項目完成了DVB-H傳輸系統(tǒng)信道編碼的FPGA硬件設(shè)計和實現(xiàn),系統(tǒng)所有FPGA硬件電路設(shè)計采用了Veillog HDL語言編寫。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T(Terrestrial Digital Multimedia/TV Broadcasting)中的關(guān)鍵技術(shù)做了研究,與DVB標準中的相關(guān)技術(shù)做了對比。 本文首先對DVB.H以及COFDM的相關(guān)理論進行介紹和研究。然后針對DVB-H信道編碼調(diào)制器中的部分核心算法的FPGA設(shè)計和實現(xiàn)進行了詳細的研究工作,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的部分設(shè)計等。相應地對DVB-H信道解碼解調(diào)器中的部分算法的FPGA設(shè)計的研究工作做了描述,包括符號解交織和比特解交織。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T外接收機中頻域和時域解交織模塊的FPGA設(shè)計實現(xiàn)做了描述。 筆者在項目中完成的主要工作有: (1)與項目組成員合作制定系統(tǒng)框架,劃分模塊。 (2)對所負責的模塊,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的算法進行研究并加以優(yōu)化,建立軟件仿真模型,進行FPGA設(shè)計,仿真和實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-06-10
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數(shù)字通信系統(tǒng)中,在實際信道上傳輸數(shù)字信號時,由于信道傳輸特性不理想及噪聲的影響,接收端所收到的數(shù)字信號不可避免地會發(fā)生錯誤。為了減小誤碼率,提高接收質(zhì)量,必須采用差錯控制編碼。對于數(shù)字視頻通信系統(tǒng)這類高碼率,高要求的系統(tǒng),為了提供優(yōu)良的圖象質(zhì)量,采用差錯控制編碼尤為重要。 本文采用的DVB-T系統(tǒng)差錯控制技術(shù)是針對于數(shù)字視頻通信而設(shè)計的,提出了糾錯編碼結(jié)合交織技術(shù)的實現(xiàn)方案,即RS(204,188,8)截短碼、卷積交織、卷積碼三種技術(shù)的級聯(lián)。各技術(shù)中的參數(shù)設(shè)計為輸入的MPEG-2傳輸流(TS流)提供了便利,在編碼后可以保持傳輸流的幀結(jié)構(gòu)和同步字節(jié)不改變,使接收端的同步捕獲和同步跟蹤成為可能。 本文首先簡要介紹了差錯控制技術(shù),DVB-T系統(tǒng),以及硬件實現(xiàn)所用到的FPGA實現(xiàn)方法。然后分別研究RS碼、卷積交織、卷積碼的編解碼原理,并提出了三類技術(shù)的硬件實現(xiàn)方案。其中,重點論述了RS碼解碼的硬件實現(xiàn)。將RS碼解碼分為四個模塊:伴隨式計算,BM迭代,錢搜索和錯誤值計算,分別講述每個模塊的電路設(shè)計方案并給出仿真結(jié)果。最后,將該差錯控制系統(tǒng)應用于一個輸出速率恒定的實際數(shù)字視頻通信系統(tǒng)中,按系統(tǒng)需要,加入了接口電路和速率控制的設(shè)計。
上傳時間: 2013-04-24
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正交頻分復用(OnIlogonaJ Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)通過將整個信道分為多個帶寬相等并行傳輸?shù)淖有诺溃ㄟ^將信息經(jīng)過子信道獨立傳輸來實現(xiàn)通信,子信道的正交性可以保證最大限度的利用頻譜資源。OFDM系統(tǒng)通過循環(huán)前綴來消除符號間干擾(ISI),通過IDFT/DFT調(diào)制解調(diào)降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜度。由于其頻譜利用率高,抗多徑能力強,在多種通信場合中都得到了應用。雖然有著上述優(yōu)點,但為了準確的恢復信號,信道估計是OFDM系統(tǒng)中必須實現(xiàn)的一環(huán)。 本文正是針對OFDM接收機中的信道估計模塊的運算部件的實現(xiàn)進行了研究。首先,研究了OFDM信道估計的LS算法,一階線性插值算法,二次多項式插值算法,建立了適用于寬帶通信系統(tǒng)的信道估計模塊模型。其次研究了加法器電路和乘法器電路的實現(xiàn),包括進位行波加法器,曼徹斯特進位鏈,超前進位加法器和乘法原理,陣列乘法器,wallace樹乘法器及BOOTH編碼算法,并分析了各種電路的特性及優(yōu)缺點。接著研究了幾種主要的除法器設(shè)計算法,包括數(shù)字循環(huán)算法,基于函數(shù)迭代的算法,以及CORDIC算法,結(jié)合信道估計的特點選擇了函數(shù)迭代和CORDIC算法作為具體實現(xiàn)的方法。最后,在前面的設(shè)計的基礎(chǔ)上在FPGA芯片上實現(xiàn)了前面的設(shè)計方案。
上傳時間: 2013-06-06
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本文以Turbo碼譯碼器的FPGA實現(xiàn)為目標,對Turbo碼的迭代譯碼算法及用硬件語言實現(xiàn)其譯碼算法進行了深入研究。 本文首先在理論上對Turbo碼的編譯碼原理進行了深入的研究,并用C語言對其MAP譯碼算法進行了驗證仿真,接著就Turbo碼MAP算法的衍生算法即LOG_MAP和MAX_LOG_MAP算法用C程序做了仿真和測試。隨后本文就一些對MAP譯碼性能起著重要影響的參數(shù)也用C程序做了仿真對比。 最后,考慮到硬件實現(xiàn)的簡化,MAX-Log-MAP算法成為了本文的硬件實現(xiàn)方案。本文采用了模塊化設(shè)計,在對各個模塊進行設(shè)計的基礎(chǔ)上提出了一些改進的方案,對Turbo碼編碼器設(shè)計中的同步問題進行了改進,對分塊并行Turbo碼譯碼算法的硬件實現(xiàn)進行了研究。在設(shè)計中綜合運用了“自頂向下”和“自下而上”的設(shè)計方去,通過功能模塊分割,合理設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),并通過模塊之間的參數(shù)傳遞,使Turbo碼編譯碼器具有較好的靈活性。
上傳時間: 2013-04-24
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pb開發(fā)soket所需要的一個關(guān)鍵動態(tài)庫,我找了很久的,現(xiàn)在份享一下-pb socket dll
上傳時間: 2013-04-24
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JPEG2000是新一代圖像壓縮標準,JPEG2000與傳統(tǒng)JPEG最大的不同,在于它放棄了JPEG所采用的以離散余弦變換(Discrete Cosine Transform)為主的區(qū)塊編碼方式,而采用以小波轉(zhuǎn)換(Wavelet Transform)為主的多解析編碼方式.離散小波變換算法是現(xiàn)代譜分析工具,在圖像處理與圖像分析領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應用.由于JPEG2000標準具有復雜的算法,全部用軟件來實現(xiàn)將會占用很大的處理器時間開銷和內(nèi)存開銷,尤其對于實時圖像傳輸和處理系統(tǒng),因而用硬件電路來實現(xiàn)JPEG2000標準的部分或全部,就具有重要的意義,本課題的目的就是用硬件電路來實現(xiàn)JPEG2000標準中的離散小波變換部分,論文研究的主要工作就是設(shè)計了一個符合JPEG2000標準的、高性能的多級二維離散小波變換的硬件電路.論文研究的內(nèi)容主要分為兩部分,第一部分首先分析了JPEG2000標準和離散小波變換的原理,重點研究了離散小波變換的快速算法,包括第一代小波變換所采用的卷積算法和第二代小波變換所采用的提升算法,然后具體分析了離散小波變換在JPEG2000中的具體實現(xiàn).論文第二部分對兩種離散小波變換快速算法的硬件實現(xiàn)進行了比較,并選擇卷積濾波算法作為硬件實現(xiàn)的對象,并采用Daubechies9/7小波基.然后具體設(shè)計了離散小波變換的各個模塊,所有的模塊都是有硬件描述語言(Verilog HDL)來實現(xiàn),經(jīng)過仿真和邏輯綜合,在一塊自行設(shè)計的FPGA開發(fā)板上進行了驗證.仿真和驗證的結(jié)果表明了該小波變換的硬件電路符合JPEG2000標準,具有較高的速度和信噪比.
上傳時間: 2013-04-24
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最新的研究進展是OFDM的出現(xiàn),并且在2000年出現(xiàn)了第一個采用此技術(shù)的無線標準(HYPERLAN-Ⅱ)。由于它與TDMA及CDMA相比能處理更高數(shù)據(jù)速率,因此可以預想在第四代系統(tǒng)中也將使用此技術(shù)。 寬帶應用和高速率數(shù)據(jù)傳輸是OFDM調(diào)制/多址技術(shù)通信系統(tǒng)的重要特征之一。作者通過參與國家863計劃項目“OFDM通信系統(tǒng)”一年以來的研發(fā)工作,對OFDM通信系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)有了深入的理解,積累了大量實際經(jīng)驗,并在相關(guān)工作中取得了部分研究成果。 另一方面,關(guān)于寬帶自適應均衡技術(shù)的研究在近年來也引起了廣泛的關(guān)注。它是補償信道畸變的重要的技術(shù)之一。作者通過參與該項目FPGA部分的開發(fā)與調(diào)試工作,基于單片F(xiàn)PGA實現(xiàn)了均衡部分;此外,作者在頻域自適應均衡算法方面也取得了一些理論成果。 本文的主體部分就是根據(jù)上述工作的內(nèi)容展開的。 首先介紹了本課題相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況,主要包括:OFDM系統(tǒng)的技術(shù)原理、技術(shù)優(yōu)勢、歷史和現(xiàn)狀,均衡技術(shù)的特點和發(fā)展等。末尾敘述了本課題的來源和研究意義,并簡介了作者的主要工作和貢獻。確定將WSSUS分布和瑞利衰落作為本文研究的信道模型。主要分析了常用的時域均衡器,均是單載波非擴頻數(shù)字調(diào)制中常用到的均衡器和均衡算法,為接下來的進一步研究作理論參考。 接著,論述了均衡必須用到的信道估計技術(shù)。重點就該方案的核心算法(頻域均衡算法)進行了數(shù)學上進行了較深入的研究,建立系統(tǒng)模型,并據(jù)此推導了三種頻域均衡的算法:頻域消除HICI,Gauss-Seidel迭代算法,頻域線性內(nèi)插。采用WSSUS信道模型進行了計算機仿真,得出了采用這些均衡算法在不同條件下的性能曲線。并且系統(tǒng)地、有重點地對該方案的原理和實質(zhì)進行了較深入的討論。歸納比較了各種算法的算法復雜度和能達到的性能,并且結(jié)合信道糾錯編解碼進行了細致的分析。進一步嘗試設(shè)計了無線局域網(wǎng)OFDM系統(tǒng)的設(shè)計,采用典型的歐洲Hyperlan2系統(tǒng)為例,把研究成果引入到實際的整個系統(tǒng)中來看。結(jié)合具體的系統(tǒng)指出了該均衡算法在抗衰落和相位偏移方面的應用。 最后,描述了利用Xilinx的xc2v3000-4FG676型號芯片針對OFDM系統(tǒng)實現(xiàn)頻域自適應均衡的方法,主要給出了設(shè)計方法、時序仿真結(jié)果和處理速度估值等;并結(jié)合最新的FPGA發(fā)展動態(tài)和特點,對基于FPGA實現(xiàn)其他均衡算法的升級空間進行了討論。 本文的結(jié)束語中,對作者在本文中所作貢獻進行了總結(jié),并指出了仍有待深入研究的幾個問題。
上傳時間: 2013-04-24
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