自適應(yīng)濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)一直是自適應(yīng)信號(hào)處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)功能越來越強(qiáng)大，對(duì)器件的響應(yīng)速度也提出更高的要求。 本文針對(duì)用通用DSP 芯片實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)濾波器處理速度低和用HDL語言編寫底層代碼用FPGA實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)濾波器開發(fā)效率低的缺點(diǎn)，提出了一種基于DSP Builder系統(tǒng)建模的設(shè)計(jì)方法。以隨機(jī)2FSK信號(hào)作為研究對(duì)象，首先在matlab上編寫了LMS去噪自適應(yīng)濾波器的點(diǎn)M文件，改變自適應(yīng)參數(shù)，進(jìn)行了一系列的仿真，對(duì)算法迭代步長、濾波器的階數(shù)與收斂速度和濾波精度進(jìn)行了研究，得出了最佳自適應(yīng)參數(shù)，即迭代步長μ=0.0057，濾波器階數(shù)m=8，為硬件實(shí)現(xiàn)提供了參考。 然后，利用最新DSP Builder工具建立了基于LMS算法的8階2FSK信號(hào)去噪自適應(yīng)濾波器的模型，結(jié)合多種EDA工具，在EPFlOKl00EQC208-1器件上設(shè)計(jì)出了最高數(shù)據(jù)處理速度為36.63MHz的8階LMS自適應(yīng)濾波器，其速度是文獻(xiàn)[3]通過編寫底層VHDL代碼設(shè)計(jì)的8階自適應(yīng)濾波器數(shù)據(jù)處理速度7倍多，是文獻(xiàn)[50]采用DSP通用處理器TMS320C54X設(shè)計(jì)的8階自適應(yīng)濾波器處理速度25倍多，開發(fā)效率和器件性能都得到了大大地提高，這種全新的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)方法是EDA技術(shù)的前沿與發(fā)展方向。 最后，采用異步FIFO技術(shù)，設(shè)計(jì)了高速采樣自適應(yīng)濾波系統(tǒng)，完成了對(duì)雙通道AD器件AD9238與自適應(yīng)濾波器的高速匹配控制，在QuartusⅡ上進(jìn)行了仿真，給出了系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)的原理框圖，并將采樣濾波控制器與異步FIF0集成到同一芯片上，既能有效降低高頻可能引起的干擾又降低了系統(tǒng)的成本。
標(biāo)簽： FPGA 高速采樣 自適應(yīng)濾波
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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激光測距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)測量、航空與大地的測量、國防及通信等諸多領(lǐng)域。本文從已獲得廣泛應(yīng)用的脈沖激光測距技術(shù)入手，重點(diǎn)分析了近年提出的自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(STPLR)特別是其中的雙自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(BSTPLR)，通過分析發(fā)現(xiàn)其核心部件之一就是用于測量激光脈沖飛行時(shí)間(周期)的高精度高速計(jì)數(shù)器，而目前一般的方式是采用昂貴的進(jìn)口高速計(jì)數(shù)器或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)來完成，這使得激光測距儀在研發(fā)、系統(tǒng)的改造升級(jí)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等諸多方面受到制約，同時(shí)在其整體性能上特別是在集成化、小型化和高可靠性方面帶來阻礙。為此，本文研究了采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn)脈沖激光測距中的高精度高速計(jì)數(shù)及其他相關(guān)功能，基本解決了以上存在的問題。 論文通過對(duì)雙自觸發(fā)脈沖激光測距的主要技術(shù)要求和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析，對(duì)其中的信號(hào)處理單元采用了FPGA+單片機(jī)的設(shè)計(jì)形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作為周期測量模塊，在整個(gè)測距系統(tǒng)中是信號(hào)處理的核心部件，借助其用戶可編程特性及很高的內(nèi)部時(shí)鐘頻率，設(shè)計(jì)了專用于BSTPLR的高速高精度計(jì)數(shù)芯片，負(fù)責(zé)對(duì)測距信號(hào)產(chǎn)生電路中的時(shí)刻鑒別電路輸出信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。數(shù)據(jù)處理模塊則主要由單片機(jī)(AT89C51)來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)可以通過鍵盤預(yù)置門控信號(hào)的寬度以均衡測量的精度和速度，測量結(jié)果采用7位LED數(shù)碼管顯示。本設(shè)計(jì)在近距離(大尺寸)范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)測試時(shí)基本滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： FPGA 自觸發(fā)脈沖 激光測距 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-06-02
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本文針對(duì)目前國內(nèi)基于PROFIBUS-DP的產(chǎn)品價(jià)格昂貴，安裝和維護(hù)成本高等缺點(diǎn)，以山西某大型煤礦的空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造工程為例，在重點(diǎn)研究了PROFIBUS-DP協(xié)議的基礎(chǔ)上自行提出了一套PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)中的PROFIBUS-DP主站部分。 本文首先提出了一套基于PROFIBUS-DP技術(shù)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上完成了PROFIBUS-DP主站的總體設(shè)計(jì)。其次本文選用ARM+PROFIBUS主站協(xié)議芯片的開發(fā)方式，重點(diǎn)論述了主站的硬件設(shè)計(jì)。再次本文根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PROFIBUS-DP主站軟件模塊，確定各模塊間關(guān)系并詳細(xì)設(shè)計(jì)了主站與主站用戶之間的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接著本文討論了PROFIBUS-DP主站軟件在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上可靠運(yùn)行需注意的幾個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。最后本文給出了基于ARM的PROFIBUS-DP主站的調(diào)試方案。 研究結(jié)果表明基于ARM的PROFIBUS-DP主站能夠在不降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效降低成本。使基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場總線系統(tǒng)得到大面積推廣成為可能。
標(biāo)簽： PROFIBUSDP ARM 主站
上傳時(shí)間： 2013-06-27
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海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測系統(tǒng)是一套應(yīng)用于海濱觀測的儀器設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)氣象、水文參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。諸多的參數(shù)通過相應(yīng)的傳感器進(jìn)行測量，海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測系統(tǒng)對(duì)測量的信息進(jìn)行匯總，再將其通過有線或無線的通訊方式傳輸?shù)礁骷?jí)海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心，供天氣預(yù)報(bào)和海洋預(yù)報(bào)使用。 本文以我國“海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測系統(tǒng)政府采購計(jì)劃”為背景，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了低成本、低功耗、高性能、高可靠性的新型海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測系統(tǒng)。本課題主要研究基于arm7+uClinux海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。根據(jù)實(shí)際的需要，分析海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測系統(tǒng)的整體要求，對(duì)傳感器進(jìn)行選型，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建。為了降低系統(tǒng)功耗，CPU所采用的是Samsung公司推出的無內(nèi)存管理單元的處理器S3C44BO，設(shè)計(jì)了8MFLASH、64MSDRAM、液晶、USB以及鍵盤等相關(guān)電路。同時(shí)，為了減少驅(qū)動(dòng)開發(fā)所帶來的不便，使用TL16C554A對(duì)串口電路進(jìn)行了擴(kuò)展，便于數(shù)據(jù)處理，也使得系統(tǒng)具有更好的可擴(kuò)展性。軟件方面設(shè)計(jì)主要涉及了BootLoader引導(dǎo)裝載程序的建立，選用uClinux操作系統(tǒng)，并對(duì)其內(nèi)核進(jìn)行配置和裁剪，添加源代碼中沒有的驅(qū)動(dòng)程序。為了縮短研發(fā)周期和降低開發(fā)難度，選用MiniGUI作為圖形用戶界面系統(tǒng)，深入分析了MiniGUI的結(jié)構(gòu)、原理，并將其移植到uClinux系統(tǒng)中。本系統(tǒng)采用的是MiniGUI－Threads多線程模式，主線程協(xié)調(diào)各個(gè)線程進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。為了使系統(tǒng)操作變得直觀、簡單，對(duì)用戶界面進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，使用復(fù)用I/O的方法解決多串口通訊容易造成的數(shù)據(jù)阻塞問題。此外，為了更好的將臺(tái)站所測得的信息量發(fā)送給海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心，需要完善通訊協(xié)議以便于數(shù)據(jù)交換。 最后，根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)際研究開發(fā)結(jié)果，總結(jié)分析了系統(tǒng)的特點(diǎn)，并對(duì)下一步設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： ARM 海洋 測系統(tǒng) 自動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-07-12
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開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、控制參數(shù)多、控制方法靈活、可得到各種所需的機(jī)械特性,而備受矚目,應(yīng)用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的效率,這一點(diǎn)是其它調(diào)速系統(tǒng)所不可比擬的.但開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)的振動(dòng)與噪聲比較大,這影響了SRD在許多領(lǐng)域的應(yīng)用.本文針對(duì)上述問題進(jìn)行了研究,提出了一種新型齒極結(jié)構(gòu),可有效降低開關(guān)磁阻電機(jī)的振動(dòng)與噪聲.通過電磁場有限元計(jì)算可看出,在新型齒極結(jié)構(gòu)下,導(dǎo)致開關(guān)磁阻電機(jī)振動(dòng)與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)子極相對(duì)定子極位于關(guān)斷位置時(shí),徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動(dòng)減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動(dòng),進(jìn)而降低了開關(guān)磁阻電機(jī)的噪聲.靜態(tài)轉(zhuǎn)矩因轉(zhuǎn)子極開槽也略微減小,但對(duì)電機(jī)的效率影響不大.開關(guān)磁阻電機(jī)因磁路的飽和導(dǎo)致參數(shù)的非線性,又因在不同控制方式下是變結(jié)構(gòu)的.這使得開關(guān)磁阻電機(jī)的控制非常困難.經(jīng)典的線性控制方法如PI、PID等方法用于開關(guān)磁阻電機(jī)的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模變結(jié)構(gòu)控制、狀態(tài)空間控制方法等可取得較好的控制效果但大都比較復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來比較困難.而智能控制方法如模糊控制本身為一種非線性控制方法,對(duì)于非線性、變結(jié)構(gòu)、時(shí)變的被控對(duì)象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,這對(duì)于很難精確建模的開關(guān)磁阻電機(jī)來說尤其適用.同時(shí),模糊控制實(shí)現(xiàn)比較容易.但對(duì)于變參數(shù)、變結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機(jī)來說固定參數(shù)的模糊控制在不同條件下其控制效果難以達(dá)到最優(yōu).為取得最優(yōu)的控制效果,該文采用帶修正因子的自組織模糊控制器,采用單純形加速優(yōu)化算法通過在線調(diào)整參數(shù),達(dá)到了較好的控制效果.仿真結(jié)果證明了這一點(diǎn).
標(biāo)簽： 開關(guān)磁阻電機(jī) 自組織 模糊控制
上傳時(shí)間： 2013-05-16
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隨著通信技術(shù)飛速發(fā)展和直放站的廣泛應(yīng)用，直放站監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)時(shí)監(jiān)測直放站的工作狀態(tài)和遠(yuǎn)程控制方面發(fā)揮了重大作用，然而當(dāng)前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)多采用單片機(jī)作為主控制器，通過GSM網(wǎng)絡(luò)或PSTN網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，隨著直放站監(jiān)控系統(tǒng)日益復(fù)雜化，目前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)顯得處理速度慢，處理的任務(wù)有限，遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)效率不高；為了改善當(dāng)前直放站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有的這些缺點(diǎn)，采用新的主控制器ARM7系列芯片，利用新的傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)GPRS，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)。 在充分研究當(dāng)前直放站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)《中國移動(dòng)直放站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求規(guī)范》對(duì)監(jiān)控參數(shù)和功能設(shè)置的要求，論證了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案和監(jiān)控終端的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，選擇了PHILIPS的ARM7芯片LPC2134作為主控制器，選擇了SIMCOM300作為遠(yuǎn)程通信模塊；詳細(xì)介紹了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端的硬件電路設(shè)計(jì)，闡釋了監(jiān)控終端嵌入軟件的設(shè)計(jì)思路流程，分析了如何把嵌入式軟件開發(fā)技術(shù)和GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)踐中去，說明了監(jiān)控系統(tǒng)中所用的通信協(xié)議，并且利用VC++開發(fā)環(huán)境，采用SOCKET網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)和ADO數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心應(yīng)用軟件。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該設(shè)備運(yùn)行結(jié)果良好，提高了光纖直放站的穩(wěn)定性和可靠性，光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端處理任務(wù)的能力得到增強(qiáng)，遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)速度變快，傳輸數(shù)據(jù)所耗費(fèi)用降低，為光纖直放站系統(tǒng)的監(jiān)控提供了一種新的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： GPRS ARM 光纖直放站 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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本文深入研究了Nios 自定制指令的軟硬件接口，基于Altera 的IP 核FFT V2.2.0實(shí)現(xiàn)了變換長度為1024 點(diǎn)的高速復(fù)數(shù)FFT 算法，提出了一種在Nios 嵌入式系統(tǒng)中定制用戶FFT 算
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：hfmm633
設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng)，根據(jù)空氣的復(fù)雜性以及隨機(jī)性，結(jié)合自適應(yīng)濾波器的原理，提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進(jìn)行軟件濾波，針對(duì)空氣
標(biāo)簽： LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-14
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本文主要考慮用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)公交車輛的自動(dòng)考核與報(bào)站。文中介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路，詳細(xì)設(shè)計(jì)分硬件和軟件兩方面，硬件主要包括：最小系統(tǒng)、顯示部分電路、計(jì)數(shù)部分電路和語音電路等。軟件部分介紹了主要
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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39839電感量計(jì)算小巧實(shí)用的綠色軟件，根據(jù)輸入的線圈長度、線圈直徑、導(dǎo)線直徑、線圈匝數(shù)及工作頻率快速計(jì)算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
上傳時(shí)間： 2013-06-03
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