遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是許多重要場(chǎng)所諸如電力、郵電、銀行、交通、商場(chǎng)等需要信息廣泛交流企業(yè)的生產(chǎn)與管理的必備系統(tǒng)。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式一般都需要自己建設(shè)并維護(hù)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，維護(hù)費(fèi)用高，通信距離有限。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，原有的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)日益不能滿足多方面的要求，我們需要實(shí)時(shí)性更高，通信距離更遠(yuǎn)，成本更低的通信方式，本文就此提出了一種基于GPRS的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)是采用了GPRS技術(shù)中的TCP傳輸方式來(lái)傳輸監(jiān)控系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)，在維護(hù)成本，通信距離上有了很大的提高，相比傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)性，傳輸速率，可靠性上有了明顯的改善。 本論文分幾個(gè)部分詳細(xì)介紹了課題的研究?jī)?nèi)容。第一部分主要介紹了課題背景和監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史及各類監(jiān)控系統(tǒng)的比較。第二部分描述了本監(jiān)控系統(tǒng)中遠(yuǎn)程終端硬件系統(tǒng)搭建工作，包括各部分器件的選取以及在S3C4480為核心的開(kāi)發(fā)板上擴(kuò)展出LM9617接口。第三部分描述了以u(píng)C/OS操作系統(tǒng)為核心的遠(yuǎn)程終端軟件設(shè)計(jì)流程，包括uC/OS操作系統(tǒng)和FAT16文件系統(tǒng)的移植，LCD顯示驅(qū)動(dòng)， Nand-flash底層驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)等工作。第四部分詳細(xì)說(shuō)明了本系統(tǒng)圖像采集的具體軟件實(shí)現(xiàn)，包括根據(jù)實(shí)際情況配置CMOS圖像傳感器LM9617的寄存器以及從LM9617中讀取圖像數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入Nand-flash存儲(chǔ)器的具體過(guò)程。第五部分詳細(xì)說(shuō)明了本系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w軟件實(shí)現(xiàn)，采用的是GPRS企業(yè)公網(wǎng)組網(wǎng)方式，包括遠(yuǎn)程終端程序設(shè)計(jì)和監(jiān)控中心服務(wù)器搭建兩部分工作。遠(yuǎn)程終端程序設(shè)計(jì)包括初始化串口通信，將Nand-flash中的圖像數(shù)據(jù)讀出并通過(guò)GPRS模塊GM862發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器上；監(jiān)控中心服務(wù)器程序設(shè)計(jì)包括啟動(dòng)建立并啟動(dòng)Socket監(jiān)聽(tīng)，以及收到連接請(qǐng)求后GPRS通信鏈路的建立。最后分別用TCP和UDP兩種傳輸方式對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，證明了GPRS的TCP傳輸方式確實(shí)更適合于監(jiān)控系統(tǒng)。
標(biāo)簽： GPRS ARM 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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本文基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)原理提出并用 FPGA 實(shí)現(xiàn)了MPEG-2 MP@HL 的視頻解碼器。該解碼器中的各個(gè)模塊具有高內(nèi)聚，低耦合的特點(diǎn)。只要各個(gè)模塊符合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工作方式，模塊就能自我正常工作。由
上傳時(shí)間： 2013-06-19
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近年來(lái)，隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和總線技術(shù)的發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)提出了更高的要求。目前，很多設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)從單串口通信到多路串口通信的技術(shù)改進(jìn)。同時(shí)，隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及，這些設(shè)備的串行數(shù)據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，因而有必要尋求一種解決方案，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的革新。 本文分別對(duì)串行通信和基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)通信進(jìn)行研究和分析，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)一基于APM處理器的多路串行通信與以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)F8-DCS系統(tǒng)中多路串口數(shù)據(jù)采集和以太網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。主要作了如下工作：首先，分析了當(dāng)前串行通信的應(yīng)用現(xiàn)狀和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，通過(guò)比較傳統(tǒng)的多路串口通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了一種采用CPID技術(shù)和CAN總線技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù)，并結(jié)合F8-DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大和實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)，對(duì)串行通訊幀同步的方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。然后，根據(jù)課題的實(shí)際需求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和功能模塊劃分，并詳細(xì)介紹了基于ARM7處理器的多路串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口以及二者之間的數(shù)據(jù)傳輸接口的電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)上，對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)代碼、串行通信協(xié)議、串口驅(qū)動(dòng)以及多串口與網(wǎng)口間雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行了詳細(xì)的論述。最后，將上述技術(shù)應(yīng)用于某大型火電廠主機(jī)F8-DCS系統(tǒng)I/O通訊網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試與分析，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN,Wireless Local Area Network)是未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要組成部分.為了滿足用戶高速率、方便靈活的接入互聯(lián)網(wǎng)的需求,WLAN的研究和建設(shè)正在世界范圍內(nèi)如火如荼的展開(kāi).由于擺脫了有線連接的束縛,無(wú)線局域網(wǎng)具有移動(dòng)性好、成本低和不會(huì)出現(xiàn)線纜故障等特點(diǎn).該文對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的主流協(xié)議IEEE 802.11a的物理層實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析,并采用可編程ASIC器件FPGA,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了物理層基帶處理的關(guān)鍵模塊,為今后形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IP核奠定了基礎(chǔ).該文研究?jī)?nèi)容得到了天津市信息化辦公室"寬帶無(wú)線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究"項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持.該文在對(duì)IEEE 802.11a協(xié)議深入研究的基礎(chǔ)上,提出了物理層的實(shí)現(xiàn)方案和功能模塊劃分.重點(diǎn)研究了實(shí)現(xiàn)基帶處理的關(guān)鍵模塊:FIR濾波器、卷積碼編碼器以及(2,1,7)Viterbi譯碼器的實(shí)現(xiàn)算法和硬件結(jié)構(gòu).在Viterbi譯碼器的設(shè)計(jì)中,
標(biāo)簽： Viterbi 80211a 80211 IEEE
上傳時(shí)間： 2013-06-19
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本文首先在介紹多用戶檢測(cè)技術(shù)的原理以及系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)比分析了幾種多用戶檢測(cè)算法的性能，給出了算法選擇的依據(jù)。為了同時(shí)克服多址干擾和多徑干擾，給出了融合多用戶檢測(cè)與分集合并技術(shù)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)。 接著，針對(duì)WCDMA反向鏈路信道結(jié)構(gòu)，介紹了擴(kuò)頻使用的OVSF碼和擾碼，分析了擾碼的延時(shí)自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，指出了存在多址干擾和多徑干擾的根源。在此基礎(chǔ)上，給出了解相關(guān)檢測(cè)器的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)框圖，并仿真研究了用戶數(shù)、擴(kuò)頻比、信道估計(jì)精度等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 常規(guī)的干擾抵消是基于chip級(jí)上的抵消，需要對(duì)用戶信號(hào)重構(gòu)，因此具有較高的復(fù)雜度。在解相關(guān)檢測(cè)器的基礎(chǔ)上，衍生出符號(hào)級(jí)上的干擾抵消。通過(guò)仿真，給出了算法中涉及的干擾抑制控制權(quán)值、干擾抵消級(jí)數(shù)等參數(shù)的最佳取值，并進(jìn)行了算法性能比較。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。 最后，介紹了WCDMA系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)解復(fù)用技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)，在FPGA平臺(tái)上分別實(shí)現(xiàn)了與基站和安捷倫8960儀表的互聯(lián)互通。
標(biāo)簽： WCDMA FPGA 多用戶檢測(cè) 下行鏈路
上傳時(shí)間： 2013-07-29
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逆變器在自動(dòng)控制系統(tǒng)、電機(jī)交流調(diào)速、電力變換以及電力系統(tǒng)控制中都起著重要的作用；各系統(tǒng)對(duì)逆變器的性能需求也越來(lái)越高。PWM控制多重逆變器正是基于這些需求，實(shí)現(xiàn)可變頻、調(diào)壓、調(diào)相、低諧波、高穩(wěn)定性的解決方案。 PWM控制逆變器通過(guò)對(duì)每個(gè)脈沖寬度進(jìn)行控制，以達(dá)到控制輸出電壓和改善輸出波形的目的；多重逆變器則是把幾個(gè)矩形波逆變器的輸出組合起來(lái)起來(lái)形成階梯波，從而消除諧波；PWM控制多重逆變器綜合上述兩種技術(shù)的特點(diǎn)，非常適合于應(yīng)用在對(duì)諧波、電壓輸出及穩(wěn)定性要求比較高的場(chǎng)合。電力半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，使得多重逆變器的控制、實(shí)現(xiàn)成為可能。 本文首先分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器的要求，從多重逆變器理論和PWM逆變器理論出發(fā)，提出同步式PWM控制電壓型串聯(lián)多重逆變器系統(tǒng)解決方案。本方案也可以應(yīng)用在逆變電源、交流電機(jī)調(diào)速及電力變換領(lǐng)域中。 文中建立了一個(gè)多重逆變器的PWM控制算法模型。該算法可完成頻率、相位、幅值可調(diào)的多重逆變器的PWM控制，且能完成逆變器故障運(yùn)行下的保護(hù)與告警。并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對(duì)算法模型進(jìn)行仿真與分析。 在比較了現(xiàn)有PWM發(fā)生解決方案的基礎(chǔ)上，本文提出了一個(gè)基于FPGA(可編程邏輯陣列)的多重逆變器PWM控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。并給出一個(gè)主要由FPGA、ADC/DAC、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路、逆變器主回路及其他外圍電路構(gòu)成的多重逆變器系統(tǒng)解決方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可行，很好完成上述多重逆變器的PWM控制算法。
上傳時(shí)間： 2013-06-28
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如今電力電子電路的控制旨在實(shí)現(xiàn)高頻開(kāi)關(guān)的計(jì)算機(jī)控制，并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來(lái)嶄露頭角的一類新型集成電路，它具有簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢(shì)，又具有全集成化、適用性強(qiáng)，便于開(kāi)發(fā)和維護(hù)(升級(jí))等顯著優(yōu)點(diǎn)。與單片機(jī)和DSP相比，F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快，這些特點(diǎn)順應(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)雜化發(fā)展的需要。因此，在越來(lái)越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖，具有開(kāi)關(guān)頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、易修改、可現(xiàn)場(chǎng)編程等特點(diǎn)，可應(yīng)用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述，包括A/D采樣控制、PI算法的實(shí)現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器，詳細(xì)的分析了該變換器的工作過(guò)程，并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對(duì)這種軟開(kāi)關(guān)Boost變換器進(jìn)行控制，給出了比較完滿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性，
標(biāo)簽： FPGA PWM 數(shù)字化 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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本文提出了一種高速Viterbi譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。這種Viterbi譯碼器的設(shè)計(jì)方案既可以制成高性能的單片差錯(cuò)控制器，也可以集成到大規(guī)模ASIC通信芯片中，作為全數(shù)字接收的一部分。 本文所設(shè)計(jì)的Viterbi譯碼器采用了基四算法，與基二算法相比，其譯碼速率在理論上約提升一倍。加一比一選單元是Viterbi譯碼器最主要的瓶頸所在，本文在加一比一選模塊中采用了全并行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，這種方法雖然增加了硬件的使用面積，卻有效的提高了譯碼器的速率。在幸存路徑管理部分采用了兩路并行回溯的設(shè)計(jì)方法，與寄存器交換法相比，回溯算法更適用于FPGA開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。為了提高譯碼性能，減小譯碼差錯(cuò)，本文采用較大譯碼深度的回溯算法以保證幸存路徑進(jìn)行合并。實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的誤碼測(cè)試儀，在FPGA內(nèi)部完成誤碼驗(yàn)證和誤碼計(jì)數(shù)的工作。 與基于軟件實(shí)現(xiàn)譯碼過(guò)程的DSP芯片不同，F(xiàn)PGA芯片完全采用硬件平臺(tái)對(duì)Viterbi譯碼器加以實(shí)現(xiàn)，這使譯碼速率得到很大的提升。針對(duì)于具體的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)，本文采用了硬件描述語(yǔ)言VHDL來(lái)完成設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)譯碼器的綜合仿真和FPGA實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證了該方案的可行性。譯碼器的最高譯碼輸出速率可以達(dá)到60Mbps。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著空間科學(xué)任務(wù)的增加,需要處理的空間科學(xué)數(shù)據(jù)量激增,要求建立一個(gè)高速的空間數(shù)據(jù)連接網(wǎng)絡(luò).高速?gòu)?fù)接器作為空間飛行器星上網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備,其性能對(duì)整個(gè)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的性能起著重要影響.該文闡述了利用先入先出存儲(chǔ)器FIFO進(jìn)行異步速率調(diào)整,應(yīng)用VHDL語(yǔ)言和可編程門(mén)陣列FPGA技術(shù),對(duì)多個(gè)信號(hào)源數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)打包、信道選通調(diào)度和多路復(fù)接的方法.設(shè)計(jì)中,用VHDL語(yǔ)言對(duì)高速?gòu)?fù)接器進(jìn)行行為級(jí)建模,為了驗(yàn)證這個(gè)模型,首先使用軟件進(jìn)行仿真,通過(guò)編寫(xiě)testbench程序模擬FIFO的動(dòng)作特點(diǎn),對(duì)程序輸入信號(hào)進(jìn)行仿真,在軟件邏輯仿真取得預(yù)期結(jié)果后,繼續(xù)設(shè)計(jì)硬件電路,設(shè)計(jì)出的實(shí)際電路實(shí)現(xiàn)了將來(lái)自兩個(gè)不同速率的信源數(shù)據(jù)(1394總線數(shù)據(jù)和1553B總線數(shù)據(jù))復(fù)接成一路符合CCSDS協(xié)議的位流業(yè)務(wù)數(shù)據(jù).在實(shí)驗(yàn)調(diào)試中對(duì)FPGA的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行驗(yàn)證.驗(yàn)證結(jié)果完全符合設(shè)計(jì)目標(biāo).應(yīng)用硬件可編程邏輯芯片F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)高速?gòu)?fù)接器,大幅度提高了數(shù)據(jù)的復(fù)接速率,可應(yīng)用于未來(lái)的星載高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,能夠完成在軌系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)接任務(wù).
上傳時(shí)間： 2013-07-17
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卷積碼是無(wú)線通信系統(tǒng)中廣泛使用的一種信道編碼方式。Viterbi譯碼算法是一種卷積碼的最大似然譯碼算法，它具有譯碼效率高、速度快等特點(diǎn)，被認(rèn)為是卷積碼的最佳譯碼算法。本文的主要內(nèi)容是在FPGA上實(shí)現(xiàn)約束長(zhǎng)度為9，碼率為1/2，采用軟判決方式的Viterbi譯碼器。 本文首先介紹了卷積碼的基本概念，闡述了Viterbi算法的原理，重點(diǎn)討論了決定Viterbi算法復(fù)雜度和譯碼性能的關(guān)鍵因素，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了采用“串-并”結(jié)合運(yùn)算方式的Viterbi譯碼器，并在Altera EP1C20 FPGA芯片上測(cè)試通過(guò)。本文的主要工作如下： 1.對(duì)輸入數(shù)據(jù)采用了二比特四電平量化的軟判決方式，對(duì)歐氏距離的計(jì)算方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化，以便于用硬件電路方式實(shí)現(xiàn)。 2.對(duì)ACS運(yùn)算單元采用了“串-并”結(jié)合的運(yùn)算方式，和全并行的設(shè)計(jì)相比，在滿足譯碼速度的同時(shí)，節(jié)約了芯片資源。本文中提出了一種路徑度量值存儲(chǔ)器的組織方式，簡(jiǎn)化了控制模塊的邏輯電路，優(yōu)化了系統(tǒng)的時(shí)序。 3.在幸存路徑的選擇輸出上采用了回溯譯碼方法，與傳統(tǒng)的寄存器交換法相比，減少了寄存器的使用，大大降低了功耗和設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。 4.本文中設(shè)計(jì)了一個(gè)仿真平臺(tái)，采用Modelsim仿真器對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了功能仿真，結(jié)果完全正確。同時(shí)提出了一種在被測(cè)設(shè)計(jì)內(nèi)部插入監(jiān)視器的調(diào)試方法，巧妙地利用了Matlab算法仿真程序的輸出結(jié)果，提高了追蹤錯(cuò)誤的效率。 5.該設(shè)計(jì)在Altera EP1C20 FPGA芯片上通過(guò)測(cè)試，最大運(yùn)行時(shí)鐘頻率110MHz，最大譯碼輸出速率10.3Mbps。 本文對(duì)譯碼器的綜合結(jié)果和Altera設(shè)計(jì)的Viterbi譯碼器IP核進(jìn)行了性能比較，比較結(jié)果證明本文中設(shè)計(jì)的Viterbi譯碼器具有很高的工程實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： Viterbi FPGA 軟判決 譯碼器
上傳時(shí)間： 2013-07-23
上傳用戶：葉山豪
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