基于彩色路徑識別的視覺導航方法是當前自動導航小車領域的研究熱點和方向。視覺導航是指根據地面路徑和被控對象之間的位置偏差控制其運行的方向,因此,地面彩色路徑圖像的攝取及其識別處理就成為視覺導航系統中的基礎和關鍵。在當前的視覺導航系統設計中,圖像處理的硬件平臺都是基于通用微處理器,嵌入式微處理器或者DSP進行設計的。這些處理器一個共同的特點就是數據串行處理,而圖像處理過程涉及大量的并行處理操作,因此傳統的串行處理方式滿足不了圖像處理的實時性要求。 鑒于微處理器這方面的不足,作者提出一種使用FPGA實現圖像識別的并行處理方案,并據此設計一個智能圖像傳感器。該傳感器采用先進的FPGA技術,將圖像采集及其顯示,路徑的識別處理以及通信控制等模塊集成在一個芯片上,形成一個片上系統(SOC)。其主要功能是對所采集的彩色路徑圖像進行識別處理,獲得彩色路徑的坐標及其方向角,并將處理結果發送給上位機,為自動導航提供控制依據。 本文將彩色路徑的識別處理過程劃分為三個階段,第一階段為顏色聚類識別,以獲得二值路徑圖像,第二階段為數學形態學運算,用于對第一階段中獲得的二值圖像進行去斑處理,第三階段為路徑中心線的定位及其方向角的測量。圖像傳感器與上位機的通信采用異步串行方式,由于上位機需要控制該傳感器執行多種任務,作者定義一種基于異步串行通信的應用層協議,用于上位機對傳感器的控制。在圖像的顯示中,為了彌補圖像采集的速率和VGA顯示速率的不匹配,作者提出一種基于單端口存儲器的圖像幀緩沖機制,通過VGA接口將采集的圖像實時地顯示出來。 根據上述思想,作者完成了系統的硬件電路設計,并對整個系統進行了現場調試。調試結果表明,傳感器系統的各個模塊都能正常工作,FPGA中的數字邏輯電路能夠實時地將路徑從圖像中準確地識別出來,.充分體現了FPGA對路徑圖像的高速處理優勢,達到了設計預期目標,在一定程度上豐富了路徑圖像識別處理的技術和方法。
上傳時間: 2013-04-24
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現場可編程門陣列器件(FPGA)是一種新型集成電路,可以將眾多的控制功能模塊集成為一體,具有集成度高、實用性強、高性價比、便于開發等優點,因而具有廣泛的應用前景。單相全橋逆變器是逆變器的一種基本拓撲結構,對它的研究可以為三相逆變器研究提供參考,因此對單相全橋逆變器的分析有著重要的意義。 本文研制了一種基于FPGA的SPWM數字控制器,并將其應用于單相逆變器進行了試驗研究。主要研究內容包括:SPWM數字控制系統軟件設計以及逆變器硬件電路設計,并對試驗中發現的問題進行了深入分析,提出了相應的解決方案和減小波形失真的措施。在硬件設計方面,首先對雙極性/單極性正弦脈寬調制技術進行分析,選用適合高頻設計的雙極性調制。其次,詳細分析死區效應,采用通過判斷輸出電壓電流之間的相位角預測橋臂電流極性方向,超前補償波形失真的方案。最后,采用電壓反饋實時檢測技術,對PWM進行動態調整。在控制系統軟件設計方面,采用FPGA自上而下的設計方法,對其控制系統進行了功能劃分,完成了DDS標準正弦波發生器、三角波發生器、SPWM產生器以及加入死區補償的PWM發生器、電流極性判斷(零點判斷模塊和延時模塊)和反饋等模塊的設計。針對仿真和實驗中的毛刺現象,分析其產生機理,給出常用的解決措施,改進了系統性能。
上傳時間: 2013-07-06
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正交頻分復用技術(OFDM)是未來寬帶無線通信中的關鍵技術。隨著用戶對實時多媒體業務,高速移動業務需求的迅速增加,OFDM由于其頻譜效率高,抗多徑效應能力強,抗干擾性能好等特點,該技術正得到了廣泛的應用。 OFDM系統的子載波之間必須保持嚴格的正交性,因此對符號定時和載波頻偏非常敏感。本課題的主要任務是分析各種算法的性能的優劣,選取合適的算法進行FPGA的實現。 本文首先簡要介紹了無線信道的傳輸特性和OFDM系統的基本原理,進而對符號同步和載波同步對接收信號的影響做了分析。然后對比了非數據輔助式同步算法和數據輔助式同步算法的不同特點,決定采用數據輔助式同步算法來解決基于IEEE 802.16-2004協議的突發傳輸系統的同步問題。最后部分進行了算法的實現和仿真,所有實現的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004協議的符號和前導字的結構進行。 本文的主要工作:(1)采用自相關和互相關聯合檢測算法同時完成幀到達檢測和符號同步估計,只用接收數據的符號位做相關運算,有效地解決了判決門限需要變化的問題,同時也減少了資源的消耗;(2)在時域分數倍頻偏估計時,利用基于流水線結構的Cordic模塊計算長前導字共軛相乘后的相角,求出分數倍頻偏的估計值;(3)采用滑動窗口相關求和的方法估計整數倍頻偏值,在此只用頻域數據的符號位做相關運算,有效地解決了傳統算法估計速度慢的缺點,同時也減少了資源的消耗。
上傳時間: 2013-05-23
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由于旋轉變壓器的高精度高可靠性等特點,廣泛的應用于如航空、航天、船舶、兵器、雷達、通訊等領域。旋轉變壓器輸出模擬量交流信號,經過數字處理轉換為數字角度信號才能進入計算機或其他控制系統,而這種數字處理比較復雜,采用專用的旋轉變壓器解碼芯片想達到理想的精度通常需要較高的成本,限制了它在其他領域的應用。傳統的角測量系統面臨的問題有:體積、重量、功耗偏大,調試、誤差補償試驗復雜,費用較高。 現場可編程門陣列(FPGA)是近年來迅速發展起來的新型可編程器件。隨著它的不斷應用和發展,也使電子設計的規模和集成度不斷提高。同時也帶來了電子系統設計方法和設計思想的不斷推陳出新。 本文的目的是研究利用FPGA實現旋轉變壓器的硬件解碼算法,設計基于FPGA的旋轉變壓器解碼系統。 在本文所設計的系統中,通過FPGA芯片產生旋轉變壓器的激勵信號,再控制A/D轉換器對旋轉變壓器的模擬信號的數據進行采樣和轉換,并對轉換完的數據進行濾波處理,使用基于CORDIC算法流水線結構設計的反正切函數模塊解算出偏轉角θ,最后通過串行口將解算的偏差角數據輸出。本文還分析了該系統誤差產生的原因和提高系統精度的方法。 實驗結果表明,本文所設計的旋轉變壓器解碼器的硬件組成和軟件實現基本能夠較精確的完成上述的信號轉換和數據運算。
上傳時間: 2013-05-23
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一、 課程設計(論文)的內容 設計一個由微機(單片機)實現溫度控制系統。通過這個過程學習計算機閉環溫度控制系統的軟硬件設計。 二、課程設計(論文)的要求與數據 1.溫度控制指標:60~100℃之間任選;偏差:2℃。 2.在線調整可控硅導通角,通過改變加熱絲兩端電壓調整溫箱溫度,自行確定控制算法。 3.通過按鍵設置系統設定溫度并在顯示器上顯示設定溫度值和實時溫度值。 4. 加熱絲兩端最高電壓為AC220V +/-5%,最高功率為1000W。
上傳時間: 2013-07-01
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本文針對應用于軍用直升機上的Doppler/SINS組合導航系統對導航計算機高精度、高性能的要求,設計出一種基于DSP(TMS320C6713)和FPGA(Spartan-3E XC3S500E) 協同合作的機載導航計算機系統。在分析Doppler/SINS組合導航系統模型的特點和系統對導航計算機的需求后,提出了基于DSP和FPGA的機載導航計算機整體設計方案,該方案采用DSP負責導航解算,利用FPGA強大的內部資源擴展系統的通信接口,完成外圍通信模塊控制信號的整合。在導航計算機整體設計方案,包括硬件設計方案和軟件設計方案確立的基礎上,首先對 DSP和FPGA芯片進行選型,其次對實現各個功能模塊的關鍵技術進行研究和開發,包括基于FPGA的數據通信模塊、基于DSP的處理器模塊以及數據存儲模塊,開發過程中做了大量的仿真和驗證,最后對系統進行綜合測試和聯調,并進行了地面跑車實驗。實驗結果證明:系統能夠實時采集IMU角速率和加速度、Doppler雷達的速度等信息,能夠對IMU、Doppler、GPS、航姿系統、高度表等信息進行導航解算,生成當前位置、姿態等導航數據,并能夠完成與機載電子設備間的數據通信與控制。多次的聯調和跑車實驗結果證明,機載導航計算機達到了預期設計的目的,可以有效提高導航系統的運算精度,實現了高性能、小體積、低成本的要求,系統具有較高的應用價值。關鍵詞:Doppler/SINS組合導航,導航計算機,DSP,FPGA
上傳時間: 2013-07-25
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光柵計量技術在工業計量領域得到了飛速發展,其中光柵傳感器在線位移和角位移測量中得到廣泛應用。對光柵信號進行處理有很多方法,如傳統電路、單片機或者現場可編程門陣列(FPGA)等。隨著電子技術的不斷發展,光柵信號處理電...
上傳時間: 2013-04-24
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電動車蹺蹺板 本項目的任務是設計并制作電動車蹺蹺板,為了滿足設計要求,進行了各單元電路方案的比較論證及確定,系統以ATMEL 8位單片機ATMage16作為電動車的控制核心,選用了SCA100T型傾角傳感器測量蹺蹺板水平方向傾角,該傳感器靈敏度高、重復性好,便于與單片機接口,具有良好的線性變化;對于關鍵的小車動力部分,經過充分比較、論證,最終選用了控制精確的步近電機,其最小步進角0.9度,易于平衡點的尋找;系統顯示部分選用諾基亞5110液晶,串行接口,編程容易,美觀大方。采用單片機內部時鐘實現精確計時。最后的實驗表明,系統順利完成了設計的要求,并增加了傾角值的無線傳輸并上位機顯示的功能。
上傳時間: 2013-05-19
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在V29的版本上升級。發布日期2011-08-19. -------------------------------------------------------------------------------- 歡迎使用免費軟件《串口獵人》V31 ! -------------------------------------------------------------------------------- 友情提醒1:本軟件如有新版本,將發布到我的博客《匠人的百寶箱》,歡迎光臨! 友情提醒2:點擊右側【清除】按鈕,可清除本幫助信息。清除后如想再次查閱,請重啟軟件。 -------------------------------------------------------------------------------- 《串口獵人》功能簡介 -------------------------------------------------------------------------------- 一、基本功能 1、支持16個COM口、自動/手動搜索串口、串口參數的設置和查看。 2、支持查看或修改串口控制線(DTR、RTS、DCD等等)的狀態。 3、支持基本的收、發、查看、保存、載入、清除等功能。 4、兩種收發格式:HEX碼/字符串,支持中文字符串。(英文=ASCII碼,中文=ANSI(GBK)碼)。 5、大容量的收碼區,為了加快顯示速度會把超過10K的數據自動隱藏(可以點擊【全顯】鈕查看)。 6、收碼區的顯示方式可以靈活設置:原始接收數據、按幀換行、通道數據、發送數據。 7、可以為收到的數據標注時間和來源。 8、可以自動比對發碼區和收碼區的數據是否一致(用于自發自收測試模式)。 9、收碼區的內容,可以點擊【轉發】鈕轉到發碼區。 10、可以在每次發碼之前自動清除收碼區。 二、高級發碼功能 1、自動發列表功能:支持多組(最多16組)數據的輪流發送。 2、自動發文件功能:支持文件逐行發送。 3、輪發規則可以靈活設置,比如可以定時發,也可以收到應答后立即發。 4、輪發的間隔、無應答重發次數和循環次數均可靈活設置。 5、靈活的幀格式設置。支持自動添加幀頭、幀尾、幀長、校驗、回車換行符。 6、幀頭、幀尾、幀長、校驗,是否要參與校驗或計入幀長,皆可靈活設置。 7、支持3種校驗方式:SC(累加和校驗)、LRC(縱向冗余校驗)、BBC(異或和校驗)。 8、校驗碼和幀長的長度,可以選擇單/雙字節。 三、高級收碼功能 1、支持按幀接收數據。 2、能自動進行幀結束判定(方式非常靈活,可以按幀頭、幀尾、幀長或時間)。 3、即時顯示最新一幀內容。 4、擁有八個獨立接收通道,可以自動從指定幀中指定位置收取有效數據。 5、每個通道的數據,可以獨自顯示、保存、清除。也可以送到收碼區去顯示。 6、可以設置通道收取數據的首地址、字節長度(單字節或多字節)、碼制(HEX/BCD)、符號位形式。 7、示波器功能,可把收取的數據用波形方式顯示。示波器的通道數、倍率、偏移、周期、顏色和線寬等可調。 8、碼表功能,可把收取的數據用碼表方式顯示。(可以設置碼表的最大/最小值和報警值)。 9、柱狀圖功能,可把收取的數據用柱狀圖方式顯示。(也可以設置最大/最小值和報警值)。 10、可以把實施繪制的圖形保存為圖片。 四、其它貼心設計 1、用戶的設置內容,可以保存/載入或恢復默認值。可以選擇啟動時載入默認值還是上次設置值。 2、可以通過提示區和狀態指示了解軟件當前工作狀態。 3、當鼠標停留在按鈕、文本框或其它控件上,會獲得必要的提示。 4、右下角的圖釘按鈕,可以把窗口釘在最前面,避免被其它窗口覆蓋。 5、附送串口電路、協議、碼表等參考資料。 6、在【版權信息】標簽頁有匠人的聯系方式,歡迎交流。
上傳時間: 2013-07-28
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·摘 要:采用TI公司新一代移相PWM控制芯片UCC3895,針對大功率全橋ZV—ZCS—PWM開關電源開發設計了電源控制器。應用Matlab的可視化仿真工具Simulink建立了移相式令橋電源控制器仿真模型。仿真結果表明,改變移相角從而改變輸出電壓值,達到了移相控制的目的。[著者文摘]
上傳時間: 2013-07-29
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