正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù),它的基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道劃分成幾個相互正交的子信道,每個子信道使用一個子載波進(jìn)行調(diào)制,各子載波并行傳輸。該技術(shù)可以有效提高頻譜利用率,能夠?qū)苟鄰叫?yīng)產(chǎn)生的頻率選擇性衰弱和載波間干擾,在時變、頻變、多徑干擾嚴(yán)重的水聲信道中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。 隨著計算機(jī)和多媒體通信技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。其中,基于ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器依靠其高性能、低功耗和易擴(kuò)展的特點(diǎn),在工業(yè)控制、無線通信、消費(fèi)電子等多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度的提高,操作系統(tǒng)已成為嵌入式系統(tǒng)不可缺少的一部分。其中,嵌入式Linux憑借免費(fèi)開源、功能強(qiáng)大、成熟穩(wěn)定等特點(diǎn),目前已成為主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一。 數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)具有很強(qiáng)的數(shù)字信號處理能力,可以滿足各種高實時要求,但其尋址范圍小,I/O功能較差。ARM+DSP雙處理器的結(jié)構(gòu)可以充分利用ARM和DSP各自的優(yōu)勢實現(xiàn)協(xié)同工作。 本論文的主要工作是研究和實現(xiàn)一個基于OFDM技術(shù)的由ARM+DSP硬件平臺實現(xiàn)的能夠完成水下聲信道圖像傳輸?shù)南到y(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括OFDM系統(tǒng)的基本原理、ARM+DSP底層硬件的驅(qū)動和控制,Linux操作系統(tǒng)的移植、MiniGUI人機(jī)界面的設(shè)計、相關(guān)應(yīng)用軟件的編寫以及在TMS320VC5502上初步實現(xiàn)OFDM的調(diào)制解調(diào),以期對今后水下圖像傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)能具有較大的參考價值。
標(biāo)簽: ARMDSP OFDM 圖像傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-20
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隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及以及Intemet廣泛深入的應(yīng)用,從消費(fèi)電器到工業(yè)設(shè)備,從民用產(chǎn)品到軍用器材,嵌入式系統(tǒng)己被廣泛的應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、消費(fèi)電子和自動化控制等各個領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀(jì)的應(yīng)用熱點(diǎn)之一。為了學(xué)習(xí)、研究和使用嵌入式技術(shù),國內(nèi)許多高校都在開展或計劃開展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。因此,研制基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學(xué)實驗系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,提出并研究設(shè)計了一款基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)。本文概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、設(shè)計流程、發(fā)展趨勢,分析了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)開展的必要性。根據(jù)實驗系統(tǒng)的需求分析、功能規(guī)劃和教學(xué)內(nèi)容安排,設(shè)計了一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)的硬件平臺,詳細(xì)論述了硬件平臺的設(shè)計及實現(xiàn)過程,同時給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統(tǒng)的啟動和移植,包括嵌入式操作系統(tǒng)的選型、系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計與實現(xiàn)、嵌入式操作系統(tǒng)uCLinux內(nèi)核的移植。以嵌入式網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用背景,分析了嵌入式Boa服務(wù)器的程序結(jié)構(gòu),修改并實現(xiàn)了嵌入式Boa服務(wù)器。在Boa服務(wù)器的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制嵌入式系統(tǒng)I/O端口的應(yīng)用程序,實現(xiàn)了通過瀏覽器控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬信號采集并獲得采樣數(shù)據(jù)的功能。 實驗結(jié)果表明,所設(shè)計的基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo),能夠滿足嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗的要求。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 教學(xué)實驗系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-23
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在電力現(xiàn)代化建設(shè)中,提高發(fā)電機(jī)發(fā)電效率是其中重要的一環(huán),氫氣作為導(dǎo)熱性冷卻介質(zhì)廣泛的應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備,作為冷卻劑,它可以有效地提高其發(fā)電效率,但它又是一種易燃易爆氣體,所以使氫氣參數(shù)處于正常范圍,保證發(fā)電機(jī)高效、安全正常工作就變得至關(guān)重要,因此對氫氣參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測有著重要的意義。 本論文研究和開發(fā)了基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),首先簡要的分析了氫冷發(fā)電機(jī)系統(tǒng)對氫氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的必要性以及當(dāng)前電力系統(tǒng)氫氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況。然后提出了一種利用無線通信手機(jī)短消息業(yè)務(wù)SMS、工控總線Modbus通信協(xié)議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術(shù)實現(xiàn)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)多氫氣參數(shù)的現(xiàn)場實時監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案以功能強(qiáng)大的ARM處理器作為系統(tǒng)的核心。采用高精度的16位AD轉(zhuǎn)換芯片,并使用兩種濾波算法的結(jié)合對信號進(jìn)行數(shù)字濾波,滿足系統(tǒng)對氫氣參數(shù)采集精度的要求。同時系統(tǒng)結(jié)合CPLD技術(shù),用于解決系統(tǒng)內(nèi)微控器I/O口不足以及SD卡驅(qū)動的問題,本論文采用一片CPLD擴(kuò)展I/O口,每一個擴(kuò)展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通過外部總線控制擴(kuò)展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡,是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備,具有低成本,大容量的特點(diǎn),系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲使用了SD卡作為存儲介質(zhì),系統(tǒng)并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡,而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅(qū)動SD卡,在CPLD中使用VHDL語言設(shè)計了SD卡的總線協(xié)議,外部總線接口,SRAM的讀寫時序等,這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度,增強(qiáng)微處理器程序的移植性,又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負(fù)擔(dān)。 本論文的無線數(shù)據(jù)傳輸采用GSM無線通信技術(shù)的SMS業(yè)務(wù)遠(yuǎn)傳現(xiàn)場數(shù)據(jù),設(shè)計了GSM模塊的軟件硬件,實現(xiàn)了報警等數(shù)據(jù)的無線傳輸,系統(tǒng)的有線傳輸采用了基于Modbus通信協(xié)議的RS485總線通信方式,采用這兩種通信方式使系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統(tǒng)的不足并且提出了具體的改進(jìn)方向。
上傳時間: 2013-05-26
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介紹基于Matlab 環(huán)境的微機(jī)與單片機(jī)串行數(shù)據(jù)通信方法。該方法利
標(biāo)簽: Matlab 環(huán)境 串行數(shù)據(jù)通信
上傳時間: 2013-07-16
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計算機(jī)、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng),它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個有機(jī)整體,實現(xiàn)了對家電設(shè)備進(jìn)行集中或異地控制和管理,以及能夠與外界進(jìn)行信息交互,以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究,將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點(diǎn),取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實際項目為背景,對基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點(diǎn)進(jìn)行分析,指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性,提出了基于短距無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和比較,指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標(biāo)準(zhǔn),并對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠(yuǎn)程訪問與控制的需求,以及低成本實現(xiàn)的實際需要,及設(shè)備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點(diǎn)的需要,設(shè)計了以無線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu),避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷,且滿足了功耗低,成本低,網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計了新型無線通訊模塊,該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器CC2420來實現(xiàn)ZigBee模塊,它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性,可以單獨(dú)使用,也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費(fèi)、公開的linux操作系統(tǒng),并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后,論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們在將來的廣泛應(yīng)用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議,設(shè)計了遠(yuǎn)程客戶端訪問和控制家用電器的界面,并給出了部分軟件設(shè)計流程圖。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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I/O并行口直接驅(qū)動LED顯示1. 實驗任務(wù) 如圖13所示,利用AT89S51單片機(jī)的P0端口的P0.0-P0.7連接到一個共陰數(shù)碼管的a-h(huán)的筆段上,數(shù)碼管的公共端接地。在數(shù)碼
標(biāo)簽: LED 并行口 直接驅(qū)動 電路圖
上傳時間: 2013-06-15
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作為一種全數(shù)字化的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場總線以其可控性強(qiáng)、可靠性高、開放性好等優(yōu)點(diǎn)。在實際應(yīng)用中常常需要在不同種類的現(xiàn)場總線間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信以及用戶需要對不同種類的現(xiàn)場總線設(shè)備進(jìn)行操作和控制。同時,工業(yè)測控系統(tǒng)在控制層采用現(xiàn)場總線技術(shù),而在管理層采用以太網(wǎng)構(gòu)成的企業(yè)信息網(wǎng)
標(biāo)簽: ARMVxWorks BSP 現(xiàn)場總線 網(wǎng)關(guān)
上傳時間: 2013-05-25
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自上個世紀(jì)九十年代以來,我國著名學(xué)者、現(xiàn)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無窮級數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的應(yīng)用物理中的逆問題,例如費(fèi)米體系逆問題、信號處理等,開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年得到了世界著名的《NATURE》雜志的整版專評與高度評價。華僑大學(xué)蘇武潯、張渭濱教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數(shù)的逆變換運(yùn)算,得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數(shù)族相正交的函數(shù)族,以用于各展開系數(shù)的計算與信息的解調(diào);而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中,提出了一種新的通信系統(tǒng),即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 在新型通信系統(tǒng)中,把這種正交函數(shù)族應(yīng)用于系統(tǒng)的相干調(diào)制解調(diào)中,取代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中調(diào)制解調(diào)所采用的三角正交函數(shù)族。正是這種正交函數(shù)族使得通信系統(tǒng)的傳輸性能大大提高,保密性加強(qiáng),而且正交函數(shù)族產(chǎn)生很方便。 本文從軟件仿真和硬件實現(xiàn)兩個方面對Chen-Mobius通信系統(tǒng)進(jìn)行了驗證。首先,利用MATLAB軟件構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng),通過計算機(jī)編程,對Chen-Mobius單路、四路和八路的數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,對該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯誤概率進(jìn)行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,在QuartusⅡ軟件平臺上,利用VHDL語言文本輸入和原理圖輸入的方法構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng),對該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,包括設(shè)計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;再次,在QuartusⅡ軟件仿真的基礎(chǔ)上,在Altera公司的Stratix GX芯片上,實現(xiàn)了硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn);最后,從MATLAB軟件仿真和硬件實現(xiàn)的結(jié)果出發(fā),通過分析系統(tǒng)的性能,簡單展望了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景。 本文通過軟件仿真得到了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的信噪比-錯誤概率曲線,從理論上驗證了該系統(tǒng)的強(qiáng)的抗干擾能力;利用FPGA完成了系統(tǒng)的硬件實現(xiàn),從實際上驗證了該系統(tǒng)的可實現(xiàn)性。從兩方面都可以說明,Chen-Mobius通信系統(tǒng)雖然只是一個新的起點(diǎn),但它卻預(yù)示著光明的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ChenMobius MATLAB FPGA 數(shù)字通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-19
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嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)已成為IT產(chǎn)業(yè)的主流發(fā)展方向之一,在不同應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)中,都涉及到的一個共性關(guān)鍵技術(shù)是:嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺的研究與設(shè)計。 本文密切結(jié)合實際科研項目,采用軟、硬件協(xié)同設(shè)計的研究方法,設(shè)計了一套基于ARM微處理器架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺,為應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)者完成了大部分共性的底層設(shè)計工作,并針對現(xiàn)代酒店客房管理與控制系統(tǒng)的功能要求,以此平臺為基礎(chǔ),開發(fā)了一個樓層機(jī)控制系統(tǒng),并成功運(yùn)用于深圳某國際大酒店的客房控制系統(tǒng)中,驗證了本文研發(fā)成果的有效性和推廣應(yīng)用價值。 論文首先分析了當(dāng)前國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,然后研究了基于S3C44BOX開發(fā)板的硬件設(shè)計和實現(xiàn)過程,分別給出了電源模塊、MCU核心模塊、存儲器模塊、I/O接口模塊、通信接口模塊、調(diào)試以及系統(tǒng)擴(kuò)展接口等主要模塊的設(shè)計方法和電氣原理圖;使用CPLD實現(xiàn)了多功能JTAG調(diào)試器,在SDT環(huán)境下完成了硬件調(diào)試工作;研究了嵌入式操作系統(tǒng)的移植技術(shù),針對VxWorks操作系統(tǒng)下載與應(yīng)用,開發(fā)了適用于S3C44BOX的板級支持包,成功完成了BootRom和VxWorks兩種映像的生成和加載;在論文的最后,研究了本平臺在酒店客房控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用方法,設(shè)計其作為樓層機(jī)的實現(xiàn)方案,討論了網(wǎng)絡(luò)通信與控制的工作原理,并給出了主要程序的流程圖。
標(biāo)簽: ARM 架構(gòu) 嵌入式 平臺設(shè)計
上傳時間: 2013-06-02
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由于信道中存在干擾,數(shù)字信號在信道中傳輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生誤碼.為了提高通信質(zhì)量,保證通信的正確性和可靠性,通常采用差錯控制的方法來糾正傳輸過程中的錯誤.本文的目的就是研究如何通過差錯控制的方法以提高通信質(zhì)量,保證傳輸?shù)恼_性和可靠性.重點(diǎn)研究一種信道編解碼的算法和邏輯電路的實現(xiàn)方法,并在硬件上驗證,利用碼流傳輸?shù)臏y試方法,對設(shè)計進(jìn)行測試.在以上的研究基礎(chǔ)之上,橫向擴(kuò)展和課題相關(guān)問題的研究,包括FPGA實現(xiàn)和高速硬件電路設(shè)計等方面的研究. 糾錯碼技術(shù)是一種通過增加一定的冗余信息來提高信息傳輸可靠性的有效方法.RS碼是一種典型的糾錯碼,在線性分組碼中,它具有最強(qiáng)的糾錯能力,既能糾正隨機(jī)錯誤,也能糾正突發(fā)錯誤.在深空通信,移動通信以及數(shù)字視頻廣播等系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用,隨著RS編碼和解碼算法的改進(jìn)和相關(guān)的硬件實現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展,RS碼在實際中的應(yīng)用也將更加廣泛. 在研究中,對所研究的問題進(jìn)行分解,集中精力研究課題中的重點(diǎn)和難點(diǎn),在各個模塊成功實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,成功的進(jìn)行系統(tǒng)組合,協(xié)調(diào)各個模塊穩(wěn)定的工作. 在本文中的EDA設(shè)計中,使用了自頂向下的設(shè)計方法,編解碼算法每一個子模塊分開進(jìn)行設(shè)計,最后在頂層進(jìn)行元件例化,正確實現(xiàn)了編碼和解碼的功能. 本文首先介紹相關(guān)的數(shù)字通信背景;接著提出糾錯碼的設(shè)計方案,介紹RS(31,15)碼的編譯碼算法和邏輯電路的實現(xiàn)方法,RTL代碼編寫和邏輯仿真以及時序仿真,并討論了FPGA設(shè)計的一般性準(zhǔn)則以及高速數(shù)字電路設(shè)計的一些常用方法和注意事項;最后設(shè)計基于FPGA的硬件電路平臺,并利用靜態(tài)和動態(tài)的方法對編解碼算法進(jìn)行測試. 通過對編碼和解碼算法的充分理解,本人使用Verilog HDL語言對算法進(jìn)行了RTL描述,在Altera公司Cyclone系列FPGA平臺上面實現(xiàn)了編碼和解碼算法. 其中,編碼的最高工作頻率達(dá)到158MHz,解碼的最高工作頻率達(dá)到91MHz.在進(jìn)行硬件調(diào)試的時候,整個系統(tǒng)工作在30MHz的時鐘頻率下,通過了硬件上的靜態(tài)測試和動態(tài)測試,并能夠正確實現(xiàn)預(yù)期的糾錯功能.
上傳時間: 2013-07-01
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