隨著移動終端、多媒體、Internet網(wǎng)絡(luò)、通信,圖像掃描技術(shù)的發(fā)展,以及人們對圖象分辨率,質(zhì)量要求的不斷提高,用軟件壓縮難以達(dá)到實時性要求,而且會帶來因傳輸大量原始圖象數(shù)據(jù)帶來的帶寬要求,因此采用硬件實現(xiàn)圖象壓縮已成為一種必然趨勢。而熵編碼單元作為圖像變換,量化后的處理環(huán)節(jié),是圖像壓縮中必不可少的部分。研究熵編解碼器的硬件實現(xiàn),具有廣闊的應(yīng)用背景。本文以星載視頻圖像壓縮的硬件實現(xiàn)項目為背景,對熵編碼器和解碼器的硬件實現(xiàn)進(jìn)行探討,給出了并行熵編碼和解碼器的實現(xiàn)方案。熵編解碼器中的難點是huffman編解碼器的實現(xiàn)。在設(shè)計并行huffman編碼方案時通過改善Huffman編碼器中變長碼流向定長碼流轉(zhuǎn)換時的控制邏輯,避免了因數(shù)據(jù)處理不及時造成數(shù)據(jù)丟失的可能性,從而保證了編碼的正確性。而在實現(xiàn)并行的huffman解碼器時,解碼算法充分利用了規(guī)則化碼書帶來的碼字的單調(diào)性,及在特定長度碼字集內(nèi)碼字變化的連續(xù)性,將并行解碼由模式匹配轉(zhuǎn)換為算術(shù)運算,提高了存儲器的利用率、系統(tǒng)的解碼效率和速度。在實現(xiàn)并行huffman編碼的基礎(chǔ)上,結(jié)合針對DC子帶的預(yù)測編碼,針對直流子帶的游程編碼,能夠?qū)D像壓縮系統(tǒng)中經(jīng)過DWT變換,量化,掃描后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的編碼。同時,在并行huffman解碼基礎(chǔ)上的熵解碼器也可以解碼出正確的數(shù)據(jù)提供給解碼系統(tǒng)的后續(xù)反量化模塊,進(jìn)一步處理。在本文介紹的設(shè)計方案中,按照自頂向下的設(shè)計方法,對星載圖像壓縮系統(tǒng)中的熵編解碼器進(jìn)行分析,進(jìn)而進(jìn)行邏輯功能分割及模塊劃分,然后分別實現(xiàn)各子模塊,并最終完成整個系統(tǒng)。在設(shè)計過程中,用高級硬件描述語言verilogHDL進(jìn)行RTL級描述。利用了Altera公司的QuartusII開發(fā)平臺進(jìn)行設(shè)計輸入、編譯、仿真,同時還采用modelsim仿真工具和symplicity的綜合工具,驗證了設(shè)計的正確性。通過系統(tǒng)波形仿真和下板驗證熵編碼器最高頻率可以達(dá)到127M,在62.5M的情況下工作正常。而熵解碼器也可正常工作在62.5M,吞吐量可達(dá)到2500Mbps,也能滿足性能要求。仿真驗證的結(jié)果表明:設(shè)計能夠滿足性能要求,并具有一定的使用價值。
上傳時間: 2013-05-19
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微波功率放大器的線性化技術(shù)研究,可以供你進(jìn)行參考!
標(biāo)簽: 微波功率放大器 線性 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-04-24
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減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng),目前已在多種船舶中廣泛應(yīng)用。減搖鰭對于提高船舶耐波性,增加船舶使用壽命,改善設(shè)備與人員的工作條件,提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運動控制領(lǐng)域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)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(shè)計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器??刂破鞯男阅軐Υ白匀粰M搖周期和無因次橫搖衰減系數(shù)有著很大的依賴關(guān)系。由于船舶橫搖運動的復(fù)雜性、非線性、時變性和海況的不確定性,經(jīng)典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進(jìn)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(jié)合,實現(xiàn)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(jīng)驗知識用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù),便可對PID參數(shù)實現(xiàn)自整定。另外,浪級調(diào)節(jié)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(shè)計進(jìn)行了研究,提出了一種基于海浪譜估計的浪級調(diào)節(jié)器的設(shè)計方法,彌補了傳統(tǒng)浪級調(diào)節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)而來的,前者集成度不高,穩(wěn)定性也不好,而后者成本較高。因此,本課題設(shè)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(tǒng)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(xiàn)控制的驅(qū)動電路;軟件平臺主要是基于ARM的軟件,包括啟動代碼和應(yīng)用程序。 研究結(jié)果表明:開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實時性高等優(yōu)點。同時更能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)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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開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動系統(tǒng),以結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、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)的振動與噪聲.通過電磁場有限元計算可看出,在新型齒極結(jié)構(gòu)下,導(dǎo)致開關(guān)磁阻電機(jī)振動與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)子極相對定子極位于關(guān)斷位置時,徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動,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,對于非線性、變結(jié)構(gòu)、時變的被控對象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對象的數(shù)學(xué)模型,這對于很難精確建模的開關(guān)磁阻電機(jī)來說尤其適用.同時,模糊控制實現(xiàn)比較容易.但對于變參數(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.
標(biāo)簽: 開關(guān)磁阻電機(jī) 自組織 模糊控制
上傳時間: 2013-05-16
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現(xiàn)場總線技術(shù)以其先進(jìn)性、實用性、可靠性、開放性等優(yōu)點,已經(jīng)成為自動化技術(shù)發(fā)展的熱點。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)作為一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng),已經(jīng)對傳統(tǒng)的PLC、集散控制系統(tǒng)形成了巨大的沖擊,具有廣闊的發(fā)展前景。 作為現(xiàn)場總線之一的CAN總線以其可靠性高、實時性好、價格低廉、容易實現(xiàn)等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比,基于CAN總線設(shè)計的工業(yè)控制系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)控制的復(fù)雜性,降低成本,并能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴(kuò)展性。 本論文針對某石材加工廠的具體應(yīng)用需求,在分析了CAN總線協(xié)議的基礎(chǔ)上,給出了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的總體解決方案,主控節(jié)點硬件設(shè)計、軟件設(shè)計,人機(jī)界面設(shè)計,以及網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)模型及具體實現(xiàn)流程,完成的主要工作如下: 軟硬件平臺設(shè)計,基于ARM處理器LPC2378開發(fā)了工控網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點。設(shè)計了該節(jié)點的硬件電路,包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉(zhuǎn)換隔離電路等。在硬件平臺上進(jìn)行μC/OS-II操作系統(tǒng)移植,基于該操作系統(tǒng)編寫了各硬件模塊驅(qū)動程序,主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數(shù)據(jù)接收以及發(fā)送。 通訊設(shè)計,根據(jù)工業(yè)控制應(yīng)用的具體需求,設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)整體解決方案,包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨福ㄓ嵔Y(jié)構(gòu)等,基于CAN總線技術(shù)規(guī)范CAN2.0B自定義了CAN總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層通信協(xié)議CAN08。 人機(jī)界面設(shè)計,基于威綸MT505設(shè)計了工控網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)界面,編程實現(xiàn)人機(jī)界面與主控節(jié)點的Modbus通訊。
標(biāo)簽: ARM 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 主控
上傳時間: 2013-07-09
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比例-積分-微分(PID)是過程控制中最常用的一種控制算法。算法簡單而且容易理解,應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,功能上差別很大,系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越,因為計算機(jī)程序的靈活性,很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問題,經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實際電路,控制主電路電壓,旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計思路,并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計及初步軟件設(shè)計思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元,內(nèi)部的10位ADC作為信號采集模塊,采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機(jī)接口;串口作為通信模塊實現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號并經(jīng)過一階低通濾波器得到0~5V的控制信號用于觸發(fā)主電路控制器,實現(xiàn)PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼,實現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法,采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機(jī)部分采用了C#語言進(jìn)行編寫。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統(tǒng)時鐘,可以實現(xiàn)系統(tǒng)的定時運行、定時模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用??偨Y(jié)了調(diào)試中遇到的問題,對今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-01
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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實現(xiàn)了變換長度為1024 點的高速復(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
上傳時間: 2013-04-24
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設(shè)計并實現(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,針對空氣
標(biāo)簽: LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-14
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法,由于它在時間和空間上的可分性,使得這種方法簡單易行,信息豐富,精度較高,低成本,見效快,從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化,發(fā)射功率的增大,數(shù)字模型計算正反演的應(yīng)用,解釋水平的提高,瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問題不斷擴(kuò)大,幾乎涉及了物探工作的各個領(lǐng)域:礦產(chǎn)勘探,構(gòu)造探測,水文與工程、地質(zhì)調(diào)查,環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測以及考古等。近年來,在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構(gòu)造填圖,以及礦井突水預(yù)測等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。接收機(jī)用作在噪聲中提取由發(fā)射機(jī)發(fā)射的一次場信號在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場信息,其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異,通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標(biāo)的特性從而達(dá)到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快,而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動態(tài)范圍的特點。因此,必須設(shè)計出能適應(yīng)這種瞬時變化快、動態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時,瞬變電磁探測系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外,因此,為適應(yīng)野外工作的需要,數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上,提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術(shù)避免放大飽和和實現(xiàn)對小信號的有效識別、改用ARM作為核心處理器實現(xiàn)對接收機(jī)的有效控制、改進(jìn)USB2.0的實際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計,成功設(shè)計和實現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高性能,低功耗,抗干擾能力強(qiáng),低成本的特點,已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測實踐,并取得良好效果,極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時,該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計具有一定的借鑒意義。
上傳時間: 2013-06-21
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自1887年美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺電梯以來,電梯作為一種垂直運動的升降設(shè)備,已日益成為人們生活中一項不可缺少的生活工具。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高層建筑的不斷涌現(xiàn),電梯的功能與種類也隨之而多樣化,同時也對電梯的穩(wěn)定性、安全性、舒適性、運行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統(tǒng)是電梯技術(shù)的核心,它將電梯的各機(jī)械部件有機(jī)的組合起來,實現(xiàn)了電梯復(fù)雜的功能與穩(wěn)定有效的運行。隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展,電梯控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機(jī)控制的發(fā)展歷程。本文在總結(jié)了當(dāng)前電梯控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套基于ARM技術(shù)與工業(yè)現(xiàn)場總線CAN(控制器局域網(wǎng))的嵌入式集選型電梯控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用變頻變壓調(diào)速方式,可與多款變頻器相結(jié)合,并可匹配有齒輪曳引機(jī)和無齒輪永磁同步曳引機(jī),適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統(tǒng)目前已成功應(yīng)用在某電梯生廠家的國內(nèi)、南非等電梯項目中。 論文闡述了本電梯控制系統(tǒng)的控制策略,詳細(xì)介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結(jié)構(gòu)及其軟件設(shè)計。曳引機(jī)的速度控制是電梯控制技術(shù)的關(guān)鍵,因此為提高電梯運行時的舒適感與運行效率,文中建立了電梯運行速度曲線的數(shù)學(xué)模型,提出了根據(jù)設(shè)定時間參數(shù)與樓層間距自動生成速度曲線的計算方法。為優(yōu)化電梯起動時的舒適感,論文還討論了模糊控制技術(shù)在負(fù)載補償中的應(yīng)用。此外,本文在深入闡述CANOPEN協(xié)議原理的基礎(chǔ)上,完成了基于CANOPEN的應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計,實現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實時、可靠的通信。
標(biāo)簽: ARM 技術(shù)的嵌入式 電梯控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-20
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