在工業(yè)控制領(lǐng)域,多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)共存的局面從客觀上促進(jìn)了工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展,國際上已經(jīng)出現(xiàn)了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。將傳統(tǒng)的商用以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備層的最大障礙是以太網(wǎng)的非實時性,而實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備間的高精度時鐘同步是保證以太網(wǎng)高實時性的前提和基礎(chǔ)。 IEEE 1588定義了一個能夠在測量和控制系統(tǒng)中實現(xiàn)高精度時鐘同步的協(xié)議——精確時間協(xié)議(Precision Time Protocol)。PTP協(xié)議集成了網(wǎng)絡(luò)通訊、局部計算和分布式對象等多項技術(shù),適用于所有通過支持多播的局域網(wǎng)進(jìn)行通訊的分布式系統(tǒng),特別適合于以太網(wǎng),但不局限于以太網(wǎng)。PTP協(xié)議能夠使異質(zhì)系統(tǒng)中各類不同精確度、分辨率和穩(wěn)定性的時鐘同步起來,占用最少的網(wǎng)絡(luò)和局部計算資源,在最好情況下能達(dá)到系統(tǒng)級的亞微級的同步精度。 基于PC機(jī)軟件的時鐘同步方法,如NTP協(xié)議,由于其實現(xiàn)機(jī)理的限制,其同步精度最好只能達(dá)到毫秒級;基于嵌入式軟件的時鐘同步方法,將時鐘同步模塊放在操作系統(tǒng)的驅(qū)動層,其同步精度能夠達(dá)到微秒級。現(xiàn)場設(shè)備間微秒級的同步精度雖然已經(jīng)能滿足大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)對設(shè)備時鐘同步的要求,但是對于運動控制等需求高精度定時的系統(tǒng)來說,這仍然不夠。基于嵌入式軟件的時鐘同步方法受限于操作系統(tǒng)中斷響應(yīng)延遲時間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達(dá)到亞微秒級的同步精度。 本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于FPGA的時鐘同步方法,以IEEE 1588作為時鐘同步協(xié)議,以Ethernet作為底層通訊網(wǎng)絡(luò),以嵌入式軟件形式實現(xiàn)TCP/IP通訊,以數(shù)字電路形式實現(xiàn)時鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點,通過準(zhǔn)確捕獲報文時間戳和動態(tài)補(bǔ)償晶振頻率漂移等手段,相對于嵌入式軟件時鐘同步方法實現(xiàn)了更高精度的時鐘同步,并通過實驗驗證了在以集線器互連的10Mbps以太網(wǎng)上能夠達(dá)到亞微秒級的同步精度。
上傳時間: 2013-07-28
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提出通過對分塊圖像的DCT 系數(shù)進(jìn)行動態(tài)范圍壓縮來改進(jìn)傳統(tǒng)的基于DCT 變換的圖像自嵌入水印算法,并結(jié)合灰度變換函數(shù)與JPEG 標(biāo)準(zhǔn)量化表重新設(shè)計了DCT 系數(shù)碼長分配表,大幅度提升了量化過程保留的圖
上傳時間: 2013-07-28
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基于FPGA技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測是未來的發(fā)展方向,而網(wǎng)絡(luò)包頭的分類是入侵檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵。 文章首先介紹了FPGA技術(shù)的基本原理以及其在信息安全方面的應(yīng)用,接著介紹入侵檢測系統(tǒng)以及FPGA技術(shù)在入侵檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用。 分析了幾種比較出名的網(wǎng)絡(luò)包分類算法,包括軟件分類方法、TCAM分類算法、BV算法、Tree Bitmap算法以及端口范圍分類算法。 在此基礎(chǔ)上,文章設(shè)計了一個基于FPGA技術(shù)的入侵檢測系統(tǒng)包分類的基本框架圖,實現(xiàn)框架圖中的各個基本功能模塊。在實現(xiàn)過程中,提出了一類結(jié)合三態(tài)內(nèi)容可尋址內(nèi)存(TCAM)和普通存儲器(RAM)的網(wǎng)絡(luò)包包頭分類方案。我們將檢測規(guī)則編號并位圖化,使用RAM存儲與包頭結(jié)構(gòu)相關(guān)的規(guī)則位圖,通過TCAM上的數(shù)據(jù)匹配操作,快速關(guān)聯(lián)待分析的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包與入侵檢測規(guī)則。文章還討論了網(wǎng)包頭分類方法的優(yōu)化算法,將優(yōu)化算法與未優(yōu)化算法在速度和空間上進(jìn)行比較。此外,還討論了對Snort的規(guī)則庫進(jìn)行整理和規(guī)則化的問題。 最后,對所設(shè)計的包頭分類匹配模塊在Quartus II進(jìn)行仿真評估,將實驗結(jié)果與已有的一些分類算法進(jìn)行了比較。結(jié)果說明,本設(shè)計在匹配速度和更新速度上有優(yōu)勢,但消耗了較多的存儲空間.
標(biāo)簽: 入侵檢測系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò) 包分類 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-07-17
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基于Linux操作系統(tǒng)具有良好的開放性和較強(qiáng)的可移植性,在當(dāng)前嵌入式操作系統(tǒng)中被廣泛采用;同時USB也具有極佳的通用性,是當(dāng)前最為流行的通用外設(shè)接口。本文詳細(xì)的介紹編寫嵌入式USB驅(qū)動程序的結(jié)
標(biāo)簽: Linux USB 嵌入式 驅(qū)動
上傳時間: 2013-04-24
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軟件無線電(SDR,Software Defined Radio)由于具備傳統(tǒng)無線電技術(shù)無可比擬的優(yōu)越性,已成為業(yè)界公認(rèn)的現(xiàn)代無線電通信技術(shù)的發(fā)展方向。理想的軟件無線電系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)體系結(jié)構(gòu)的開放性和可編程性,減少靈活性著的硬件電路,把數(shù)字化處理(ADC和DAC)盡可能靠近天線,通過軟件的更新改變硬件的配置、結(jié)構(gòu)和功能。目前,直接對射頻(RF)進(jìn)行采樣的技術(shù)尚未實現(xiàn)普及的產(chǎn)品化,而用數(shù)字變頻器在中頻進(jìn)行數(shù)字化是普遍采用的方法,其主要思想是,數(shù)字混頻器用離散化的單頻本振信號與輸入采樣信號在乘法器中相乘,再經(jīng)插值或抽取濾波,其結(jié)果是,輸入信號頻譜搬移到所需頻帶,數(shù)據(jù)速率也相應(yīng)改變,以供后續(xù)模塊做進(jìn)一步處理。數(shù)字變頻器在發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備中分別稱為數(shù)字上變頻器(DUC,Digital Upper Converter)和數(shù)字下變頻器(DDC,Digital Down Converter),它們是軟件無線電通信設(shè)備的關(guān)鍵部什。大規(guī)模可編程邏輯器件的應(yīng)用為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計帶來極大的靈活性。基于FPGA的數(shù)字變頻器設(shè)計是深受廣大設(shè)計人員歡迎的設(shè)計手段。本文的重點研究是數(shù)字下變頻器(DDC),然而將它與數(shù)字上變頻器(DUC)完全割裂后進(jìn)行研究顯然是不妥的,因此,本文對數(shù)字上變頻器也作適當(dāng)介紹。 第一章簡要闡述了軟件無線電及數(shù)字下變頻的基本概念,介紹了研究背景及所完成的主要研究工作。 第二章介紹了數(shù)控振蕩器(NCO),介紹了兩種實現(xiàn)方法,即基于查找表和基于CORDIC算法的實現(xiàn)。對CORDIc算法作了重點介紹,給出了傳統(tǒng)算法和改進(jìn)算法,并對基于傳統(tǒng)CORDIC算法的NCO的FPGA實現(xiàn)進(jìn)行了EDA仿真。 第三章介紹了變速率采樣技術(shù),重點介紹了軟件無線電中廣泛采用的級聯(lián)積分梳狀濾波器 (cascaded integratot comb, CIC)和ISOP(Interpolated Second Order Polynomial)補(bǔ)償法,對前者進(jìn)行了基于Matlab的理論仿真和FPGA實現(xiàn)的EDA仿真,后者只進(jìn)行了基于Matlab的理論仿真。 第四章介紹了分布式算法和軟件無線電中廣泛采用的半帶(half-band,HB)濾波器,對基于分布式算法的半帶濾波器的FPGA實現(xiàn)進(jìn)行了EDA仿真,最后簡要介紹了FIR的多相結(jié)構(gòu)。 第五章對數(shù)字下變頻器系統(tǒng)進(jìn)行了噪聲綜合分析,給出了一個噪聲模型。 第六章介紹了數(shù)字下變頻器在短波電臺中頻數(shù)字化應(yīng)用中的一個實例,給出了測試結(jié)果,重點介紹了下變頻器的:FPGA實現(xiàn),其對應(yīng)的VHDL程序收錄在本文最后的附錄中,希望對從事該領(lǐng)域設(shè)計的技術(shù)人員具有一定參考價值。
標(biāo)簽: 軟件無線電 數(shù)字下變頻 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-06-09
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回波消除器廣泛應(yīng)用于公用電話交換網(wǎng)(PSTN)、移動通信系統(tǒng)和視頻電話會議系統(tǒng)等多種語音通信領(lǐng)域。在PSTN系統(tǒng)中,由于線路阻抗不匹配,遠(yuǎn)端語音信號通過混合線圈時產(chǎn)生一定泄漏,一部分信號又傳回遠(yuǎn)端,產(chǎn)生線路回波,回波的存在會嚴(yán)重影響語音通信質(zhì)量。本文主要針對線路回波進(jìn)行研究,設(shè)計并實現(xiàn)了滿足實用要求的基于FPGA平臺的回波消除器。 首先,對回波產(chǎn)生原理和目前幾種常用回波消除算法進(jìn)行了分析,在研究自適應(yīng)回波消除器的各個模塊,特別是深入分析各種自適應(yīng)濾波算法和雙講檢測算法,綜合考慮各種算法的運算復(fù)雜度和性能的情況下,這里采用NLMS算法實現(xiàn)自適應(yīng)回波消除器。針對傳統(tǒng)雙講檢測算法在近端語音幅度較低情況下容易產(chǎn)生誤判的情況,給出一種基于子帶濾波器組的改進(jìn)雙講檢測算法。 本文首先使用C語言實現(xiàn)回波消除器的各個模塊,其中包括自適應(yīng)濾波器、遠(yuǎn)端檢測、雙講檢測、非線性處理和舒適噪聲產(chǎn)生模塊。經(jīng)過仿真測試,相關(guān)模塊算法能夠有效提高回波消除器性能。在此基礎(chǔ)上,本文使用硬件描述語言Veillog HDL,在QuartusⅡ和ModelSim軟件平臺上實現(xiàn)各功能模塊,并通過模塊級和系統(tǒng)級功能仿真以及時序仿真驗證,最終在現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Arrav,F(xiàn)PGA)平臺上實現(xiàn)回波消除系統(tǒng)。本文詳細(xì)闡述了基于FPGA的設(shè)計流程與設(shè)計方法,并描述了自適應(yīng)濾波器、基于分布式算法FIR濾波器、除法器和有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計過程。 根據(jù)ITU-T G.168標(biāo)準(zhǔn)提出的測試要求,本文塒基于FPGA設(shè)計實現(xiàn)的自適應(yīng)回波消除系統(tǒng)進(jìn)行大量主客觀測試。經(jīng)過測試,各項性能指標(biāo)均達(dá)到或超過G.168標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有良好的回波消除效果。
上傳時間: 2013-06-18
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Cadence OrCAD 10.5, 讓PCB的設(shè)計進(jìn)入更細(xì)節(jié)階段。與PSpice結(jié)合可應(yīng)用于在Allegro平臺上。此套組系為一完整涵蓋前端至后端、使用微軟視窗平臺的流程,可以供印刷電路板(PCB) 設(shè)計師透過工具整合與程式自動化改善生產(chǎn)力
上傳時間: 2013-06-07
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本文介紹了一種新型的電能量采集終端。以流行的AT91RM9200 為核心,操作系統(tǒng)采用ARM-LINUX2.4.20 系統(tǒng),多進(jìn)程設(shè)計,各進(jìn)程模塊并發(fā)運行,可極大的提高系統(tǒng)效率。相對于其他同類
上傳時間: 2013-04-24
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·書 名 電路設(shè)計與制板——Protel DXP入門與提高 作 者 老虎工作室 出 版 社 人民郵電出版社 書 號 115-10745-9 系 列 書 圖形圖像處理類圖書 責(zé)任編輯 李永濤 開本 16 出版時間 2003年2月 字?jǐn)?shù)
標(biāo)簽: Protel nbsp DXP 電路設(shè)計
上傳時間: 2013-06-30
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R8C系類單片機(jī)的最新中文應(yīng)用手冊,比較全面的介紹了瑞薩R8C系列單片機(jī)的硬件,
標(biāo)簽: 瑞薩 單片機(jī) 應(yīng)用手冊
上傳時間: 2013-04-24
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