隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項指標(biāo)若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測信號奇異點作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動的判據(jù),克服了傳統(tǒng)方法中無時域局部性的缺點。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測
上傳時間: 2013-07-10
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隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展,光纖的需求量大幅增加,光纖測量儀器也隨之迅速發(fā)展起來,其中光時域反射儀(OTDR)受到廣泛重視。光時域反射儀是八十年代發(fā)展起來的新型光纖故障測試設(shè)備,其主要用途是能夠找出光纖的斷點,并進(jìn)行故障定位。光時域反射儀具有非破壞性測量、功能齊全、安全性好、使用方便等優(yōu)點,在工程上得到廣泛應(yīng)用。目前,該領(lǐng)域主要被國外產(chǎn)品壟斷且價格昂貴。在這一背景下,國內(nèi)企業(yè)開展OTDR的研制和開發(fā),以降低成本,改進(jìn)技術(shù),占領(lǐng)光纖測試領(lǐng)域的市場成為當(dāng)務(wù)之急。 本論文首先簡要介紹了光時域反射儀的歷史和現(xiàn)狀,并闡述了光纖測量技術(shù)涉及的光學(xué)原理,以及光時域反射儀的基本工作原理。在理論分析部分之后,基于對系統(tǒng)的特點及開發(fā)資源的考慮,提出基于嵌入式系統(tǒng)的光時域反射儀解決方案。在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了以ARM為控制核心、DSP為運算核心的系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu);討論了采用ARM9內(nèi)核的S3C2410處理器的軟件解決方案;著重說明了Linux嵌入式操作系統(tǒng)的選取與移植、bootloader的引導(dǎo)以及根文件系統(tǒng)的制作。最后重點論述了圖形用戶系統(tǒng)(GUI)的選取以及QtopiaCore的移植和開發(fā)過程。 本文所設(shè)計的光纖測量系統(tǒng)具有測量準(zhǔn)確、可靠性高等特點。實驗表明,該系統(tǒng)能夠根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)完成對光纖的衰減和長度等指標(biāo)的檢測。
標(biāo)簽: OTDR ARM 應(yīng)用軟件
上傳時間: 2013-04-24
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為了解決當(dāng)前PVC軟標(biāo)生產(chǎn)技術(shù)落后、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、工作環(huán)境差等問題,本文提出研制集注標(biāo)、烘烤、冷卻的數(shù)控PVC軟標(biāo)機(jī)方案。 數(shù)控PVC軟標(biāo)機(jī)控制系統(tǒng)采用“ARM9+RT-Linux”開發(fā)模式,將數(shù)控技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來,一方面發(fā)揮ARM9微處理器高性能、低功耗的特點,使PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和運動控制能力;另一方面利用實時操作系統(tǒng)RT-Linux的開放性、強(qiáng)大的功能,簡化了數(shù)控系統(tǒng)軟件的開發(fā),縮短了應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)周期。 本文研究的主要內(nèi)容是基于嵌入式的PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件開發(fā)。首先詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各功能模塊的硬件電路設(shè)計,包括嵌入式最小系統(tǒng)搭建、伺服驅(qū)動器接口電路設(shè)計、電磁閥接口電路設(shè)計、人機(jī)交互模塊設(shè)計、通信模塊設(shè)計、開關(guān)量模塊設(shè)計等方面內(nèi)容;然后,基于RT-Linux的嵌入式系統(tǒng)軟件實現(xiàn)機(jī)理的理論指導(dǎo)下,提出了系統(tǒng)軟件的架構(gòu),在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了軟件實現(xiàn)過程:通過對PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)功能需求及多任務(wù)間數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的分析,同時結(jié)合RT-Linux平臺上實時應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)特點,本文在邏輯架構(gòu)上對控制系統(tǒng)的實時任務(wù)和非實時任務(wù)進(jìn)行了劃分,并設(shè)計了模塊間數(shù)據(jù)緩沖機(jī)制;在時序架構(gòu)上提出了系統(tǒng)的多任務(wù)運行時機(jī)分配以及各任務(wù)之間正確合理的時序關(guān)系,以保證實時任務(wù)的實時性和非實時任務(wù)能夠得到適當(dāng)運行;在應(yīng)用軟件架構(gòu)上利用RT-Linux多線程編程技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的基本功能。最后,針對本系統(tǒng)插補(bǔ)所需的精度和系統(tǒng)實時性要求,利用數(shù)據(jù)采用直線插補(bǔ)算法實現(xiàn)了系統(tǒng)的插補(bǔ)功能。 目前,PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本功能已經(jīng)實現(xiàn),系統(tǒng)能夠在實驗平臺上穩(wěn)定運行,基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。關(guān)鍵字:PVC軟標(biāo);數(shù)控系統(tǒng);插補(bǔ);RT-Linux;ARM9
上傳時間: 2013-04-24
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心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象,是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明,TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系,已成為一種無創(chuàng)獨立性預(yù)測指標(biāo)。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,微伏級的TWA已經(jīng)可以被檢出,并且精度越來越高。本文以T波交替檢測為中心,基于ARM給出了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機(jī)的硬件及軟件,實現(xiàn)實時監(jiān)護(hù)的目的。 在TWA檢測研究中,需要對心電信號進(jìn)行預(yù)處理,即信號去噪和特征點檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時頻兩域信號局部特征的能力成為我們選取的心電信號自動分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號分解為不同頻段的細(xì)節(jié)信號,根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布,采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對原始信號進(jìn)行去噪處理:同時基于心電信號的特征點R峰對應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點,因此我們使用Mexican-hat小波檢測R峰,通過附加檢測方案確保了位置的準(zhǔn)確性,并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機(jī)理及研究進(jìn)展,分別從臨床應(yīng)用和檢測方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進(jìn)程,并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動平均修正算法分別從時域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進(jìn)行T波交替檢測。在檢測中譜分析法抗噪能力較強(qiáng),但作為一種頻域檢測方法,無法檢測非穩(wěn)態(tài)TWA信號,而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大,數(shù)據(jù)要求較高,因此可以在譜分析檢測為陽性TWA基礎(chǔ)上,再對信號進(jìn)行相關(guān)分析,從而克服自身算法缺陷,確定交替幅度和時間段。最后對影響檢測結(jié)果的因素進(jìn)行討論研究,從而降低檢測誤差。 文章還設(shè)計了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機(jī)的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心,設(shè)計了該樣機(jī)的關(guān)鍵電路,包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對心電信號是微弱信號并且干擾大的特點,采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級放大電路,有效的提取了信號分量:A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境,然后給出了心電信號分析及處理程序設(shè)計流程圖及實現(xiàn),使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護(hù)功能。
上傳時間: 2013-07-27
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電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點,因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟(jì)和軍事工業(yè)的各個技術(shù)領(lǐng)域。近年來,對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性等控制性能提出了新的要求,作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器,起到更為關(guān)鍵的作用。 現(xiàn)階段,嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點,已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,如工業(yè)過程、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能儀器儀表、機(jī)器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等,嵌入式微處理器嵌入實時操作系統(tǒng),可以克服傳統(tǒng)的基于單片機(jī)控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實時性的缺點,其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求,在控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文以實驗室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象,按照系統(tǒng)的控制要求,提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制的一種方案,設(shè)計了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設(shè)計中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎(chǔ)上,通過外部擴(kuò)展,使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源,開發(fā)了A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A(PWM)轉(zhuǎn)換電路、伺服放大電路、串行接口等電路,同時為了使得控制器的程序代碼具有較強(qiáng)的可讀性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性,使用了操作系統(tǒng),通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r內(nèi)核,并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中,并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序,通過編譯、調(diào)試、驗證,程序運行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制策略的選擇中,分別采用PID、滑模變結(jié)構(gòu)、模糊自學(xué)習(xí)滑模三種控制策略進(jìn)行仿真比較,得出采用模糊自學(xué)習(xí)滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。
標(biāo)簽: ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)成為了當(dāng)前信息行業(yè)最熱門的焦點之一。ARM以其高性能低功耗的特點成為目前主流的32位嵌入式處理器而在數(shù)碼產(chǎn)品中廣泛使用,隨著數(shù)碼相機(jī)的普及,數(shù)碼相框產(chǎn)品得到推廣,數(shù)碼相框通過一個液晶的屏幕顯示數(shù)碼照片而非紙質(zhì)照片,數(shù)碼相框比普通相框更靈活多變,也給現(xiàn)在日益使用的數(shù)碼相片一個新的展示空間。在嵌入式操作系統(tǒng)方面,uC/OS—Ⅱ憑借其小內(nèi)核、多任務(wù)、豐富的系統(tǒng)服務(wù)、容易使用以及源碼公開等特點被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛用在各種嵌入式設(shè)備開發(fā)中。uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)由于穩(wěn)定性,可移植性以及與uC/OS—Ⅱ內(nèi)核的相兼容被廣泛用在基于uC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中。NAND Flash存儲器由于其大容量數(shù)據(jù)存儲、高速存取速度、易于擦除和重寫、功耗小等特點被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲、嵌入式系統(tǒng)的程序存儲載體中。 本論文的硬件工作平臺是艾科公司研發(fā)的數(shù)碼相框芯片方案ARK1600,該平臺集成了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計所需的相關(guān)硬件模塊。本論文的主要設(shè)計目標(biāo)是在該平臺上實現(xiàn)NAND Flash存儲設(shè)備驅(qū)動的系統(tǒng)級方案,即在ARK1600平臺上通過構(gòu)建uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)以及uC/FS文件系統(tǒng)來實現(xiàn)NAND Flash設(shè)備驅(qū)動掛接。本論文是在Windows環(huán)境下通過ARM ADS實現(xiàn)代碼的編譯,通過Multi—ICE進(jìn)行前期調(diào)試以及USB—Debug進(jìn)行后期的系統(tǒng)整合調(diào)試。 本論文的主要研究工作具體涉及以下三個的方面:首先研究了ARM相關(guān)構(gòu)架以及uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)的特點,并在此基礎(chǔ)上移植uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)到ARK1600平臺,分析ARK1600硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了BootLoader的相關(guān)概念,并重點闡述了NAND BootLoader程序設(shè)計與實現(xiàn)過程;其次在文件系統(tǒng)方面,本論文成功移植uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)到ARK1600平臺,在移植的過程中采用了動態(tài)文件緩沖區(qū)算法提高了該文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率;最后重點討論了NAND Flash驅(qū)動在ARK1600的實現(xiàn),主要分析了NAND Flash的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu),并從物理層,邏輯層和文件系統(tǒng)接口層三個方面具體分析了NAND Flash驅(qū)動程序的實現(xiàn),并在NAND Flash邏輯層驅(qū)動實現(xiàn)時通過采用壞塊處理表算法實現(xiàn)了NAND的磨損均衡問題。
上傳時間: 2013-07-31
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TLP521光耦和2sc2120三極管,IRF9140組成的驅(qū)動電路
上傳時間: 2013-07-07
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LED照明已確然成為一項主流技術(shù)。該項技術(shù)正日臻成熟,標(biāo)志之一就是大量LED照明標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的陸續(xù)出臺。嚴(yán)格的效率要求已存在相當(dāng)一段時間了,今后仍將不斷提高。但近段時間,LED照明設(shè)計師的工作卻更為棘手了,因為要同時滿足以下兩項要求:既要用針對白熾燈的調(diào)光器來實現(xiàn)調(diào)光控制功能,又要實現(xiàn)高功率因數(shù)性能。
標(biāo)簽: LED 照明應(yīng)用 無閃爍調(diào)光
上傳時間: 2013-05-27
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近年來提出的光突發(fā)交換OBS(Optical.Burst Switching)技術(shù),結(jié)合了光路交換(OCS)與光分組交換(OPS)的優(yōu)點,有效支持高突發(fā)、高速率的多種業(yè)務(wù),成為目前研究的熱點和前沿。 本論文圍繞國家“863”計劃資助課題“光突發(fā)交換關(guān)鍵技術(shù)和試驗系統(tǒng)”,主要涉及兩個方面:LOBS邊緣節(jié)點核心板和光板FPGA的實現(xiàn)方案,重點關(guān)注于邊緣節(jié)點核心板突發(fā)包組裝算法。 本文第一章首先介紹LOBS網(wǎng)絡(luò)的背景、架構(gòu),分析了LOBS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),然后介紹了本論文后續(xù)章節(jié)研究的主要內(nèi)容。 第二章介紹了LOBS邊緣節(jié)點的總體結(jié)構(gòu),主要由核心板和光板組成。核心板包括千兆以太網(wǎng)物理層接入芯片,突發(fā)包組裝FPGA,突發(fā)包調(diào)度FPGA,SDRAM以及背板驅(qū)動芯片($2064)等硬件模塊。光板包括$2064,發(fā)射FPGA,接收FPGA,光發(fā)射機(jī),光接收機(jī),CDR等硬件模塊。論文對這些軟硬件資源進(jìn)行了詳細(xì)介紹,重點關(guān)注于各FPGA與其余硬件資源的接口。 第三章闡明了LOBS邊緣節(jié)點FPGA的具體實現(xiàn)方法,分為核心板突發(fā)包組裝FPGA和光板FPGA兩部分。核心板FPGA對數(shù)據(jù)和描述信息分別存儲,僅對描述信息進(jìn)行處理,提高了組裝效率。在維護(hù)突發(fā)包信息時,實時查詢和更新FEC配置表,保證了對FEE狀態(tài)表維護(hù)的靈活性。在讀寫SDRAM時都采用整頁突發(fā)讀寫模式,對MAC幀整幀一次性寫入,讀取時采用超前預(yù)讀模式,對SDRAM內(nèi)存的使用采取即時申請方式,十分靈活高效。光板FPGA分為發(fā)射和接收兩個方向,主要是將進(jìn)入FPGA的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步后按照指定的格式發(fā)送。 第四章總結(jié)了論文的主要內(nèi)容,并對LOBS技術(shù)進(jìn)行展望。本論文組幀算法采用動態(tài)組裝參數(shù)表的方法,可以充分支持各種擴(kuò)展,包括自適應(yīng)動態(tài)組裝算法。
上傳時間: 2013-05-26
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隨著設(shè)計規(guī)模的不斷增加,芯片的平均設(shè)計門數(shù)已經(jīng)超越百萬級,驗證已經(jīng)成為設(shè)計流程中的主要瓶頸。目前,基于FPGA的硬件驗證憑借其速度快、易修改的特性越來越受到驗證工程師的青睞。 本文正是基于FPGA驗證的思想,以一款光同步傳輸網(wǎng)(SDH)芯片的驗證為例,展開了全面的論述。通過對驗證理論以及FPGA性能特點的研究與分析,從驗證的正確性、全面性、快速性和可重用性等方面對FPGA驗證進(jìn)行了理論剖析,并提出了一些新的理念和創(chuàng)新。此后又結(jié)合實踐,詳盡敘述了驗證中的一些重要環(huán)節(jié),并總結(jié)出了一套比較完善的FPGA驗證流程,可以有效地支撐實際芯片的驗證工作。 本文對于百萬門級專用集成電路的成功實踐,不僅是對FPGA驗證理論的證實,而且從驗證的思路和方法上對后續(xù)芯片有一定的指導(dǎo)意義。文中經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)可以有效地幫助驗證工程師達(dá)到降低芯片開發(fā)成本,縮短面市時間的目的。
上傳時間: 2013-05-17
上傳用戶:宋桃子
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