射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)是一種利用電磁波雙向傳輸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別的技術(shù)。近年來，射頻識別技術(shù)在物流、交通、身份識別等生產(chǎn)生活領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴(kuò)大。相比于13.56MHz射頻識別系統(tǒng)，915MHz射頻識別系統(tǒng)在識別距離，閱讀速度方面有更大的優(yōu)勢，是目前射頻識別產(chǎn)品研究的熱點(diǎn)。 本文在理解ISO/IEC18000-6C協(xié)議的基礎(chǔ)上，首先研究用于本系統(tǒng)的基本理論，包括射頻識別技術(shù)和嵌入式技術(shù)，提出一款基于ISO/IEC18000-6C協(xié)議的915MHz射頻識別讀卡器的解決方案。在硬件部分，以Intel公司開發(fā)的R1000作為射頻收發(fā)模塊的核心；選用ATMEL公司的ARM處理器AT91SAM7S256作為控制單元的主控制器，在ARM處理器上運(yùn)行μC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，采用多任務(wù)實(shí)現(xiàn)和其他功能模塊的通信。軟件部分為系統(tǒng)移植了μC/OS-II操作系統(tǒng)，使用C與匯編語言的混合編程編寫B(tài)ootloader，編寫了各種硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，使用C語言實(shí)現(xiàn)了串行通信程序，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通信并實(shí)現(xiàn)對程序的更新。本文所設(shè)計(jì)的射頻識別系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計(jì)、高可靠性等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，這種設(shè)計(jì)方案能夠達(dá)到ISO/IEC18000-6C協(xié)議要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-18
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當(dāng)前全球定位系統(tǒng)（Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System，簡稱GPS）廣泛應(yīng)用于艦船導(dǎo)航，航空航天，地理測繪等領(lǐng)域，特別是移動(dòng)式定位系統(tǒng)對于目前的城市交通管理有著非常重要的意義。本文分析了當(dāng)前交通管理中的實(shí)際問題，介紹了一種車載終端的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)采用ARM9內(nèi)核的S3C2410微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對GPS定位信息的接受和處理，并采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，結(jié)合開放式Linux圖形軟件Qt，可以為后續(xù)的建立地理信息系統(tǒng)（Geographic information system，簡稱GIS）提供數(shù)據(jù)支持，是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service，簡稱GPRS）無線通信技術(shù)于一體的新型電子產(chǎn)品。它為現(xiàn)代交通運(yùn)輸提供了新穎，可靠，有效的控制和管理途徑。 車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來，一方面將定位信息在車載終端上顯示，一方面又結(jié)合車輛的狀態(tài)信息通過GPRS模塊發(fā)送出去，該信息通過無線公共網(wǎng)絡(luò)傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等，結(jié)合GIS系統(tǒng)中的地圖信息提供GPS數(shù)據(jù)的差分修正，并采取一定的措施，從而實(shí)現(xiàn)車輛的有效管理。 本設(shè)計(jì)從硬件和軟件兩大部分出發(fā)，硬件上設(shè)計(jì)了ARM處理器、存儲器、內(nèi)存及其外圍電路，另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路；軟件上采用Qt的人機(jī)界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新，采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號，通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng)，包括啟動(dòng)代碼、內(nèi)核和文件系統(tǒng)等。
標(biāo)簽： ARM GPS 定位 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近年來，LED顯示系統(tǒng)在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，迅速發(fā)展成一種電子廣告媒體，而且已形成具有相當(dāng)發(fā)展?jié)摿Φ碾娮赢a(chǎn)業(yè)。隨著北京申辦年奧運(yùn)會(huì)的成功，必將進(jìn)一步推動(dòng)LED顯示屏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 就目前的發(fā)展趨勢來看，LED視頻顯示系統(tǒng)是一個(gè)發(fā)展趨勢。而目前的LED視頻系統(tǒng)必須以PC機(jī)為視頻源，一對一的聯(lián)機(jī)、同步顯示，屬于同步顯示系統(tǒng)，使用不是很靈活方便。一般用于大型購物廣場的戶外播放視頻廣告、電視和電影，還可用于大型體育比賽場所，實(shí)時(shí)直播賽況。盡管異步顯示系統(tǒng)可脫機(jī)使用，方便靈活，但不能夠播放視頻信息。 從商業(yè)角度來說，技術(shù)先進(jìn)的不一定就是能在市場上完全能行的通的。隨著電子廣告市場發(fā)展，城市街道的視頻廣告也必將是一種發(fā)展趨勢，因?yàn)榫哂袆?dòng)感的彩色視頻廣告比普通的廣告壁紙更能吸引人們眼球，同時(shí)也為城市添加一道靚麗的風(fēng)景。而具有壽命長、成本低、亮度高、視角大、可視距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)的LED顯示系統(tǒng)比較適合此場所的顯示要求。針對這一特點(diǎn)，開發(fā)一套小型、可脫機(jī)播放視頻的LED顯示系統(tǒng)，具有重要的意義和市場價(jià)值，不僅有助于城市電子廣告產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也必將推進(jìn)小型LED視頻系統(tǒng)的研究進(jìn)程以及在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 因此，本課題以此作為研究工作的起點(diǎn)。本文在分析LED顯示屏工作原理后，針對目前LED異步顯示系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，結(jié)合LED同步顯示系統(tǒng)的主要功能及技術(shù)指標(biāo)，提出解決關(guān)鍵問題的總體技術(shù)方案。該系統(tǒng)采用ARM+FPGA的硬件構(gòu)架，利用ARM處理器可移植操作系統(tǒng)、自帶LCD控制器、可實(shí)現(xiàn)圖形界面系統(tǒng)的特點(diǎn)，將ARM系統(tǒng)作為視頻源，F(xiàn)PGA用于顯示數(shù)據(jù)重構(gòu)、灰度掃描控制的電路設(shè)計(jì)，有效解決了該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)問題。 本文的核心是ARM系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及FPGA邏輯設(shè)計(jì)兩大部分。首先根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計(jì)：然后在此基礎(chǔ)上通過對嵌入式Linux內(nèi)核的移植、LCD驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)及Qtopia圖形界面系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，完成了ARM系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計(jì)；最后重點(diǎn)介紹了FPGA的邏輯設(shè)計(jì)及仿真分析，并驗(yàn)證了各模塊的功能設(shè)計(jì)的正確性。
標(biāo)簽： ARM LED 視頻 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-26
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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(shí)域反射儀(OTDR)受到廣泛重視。光時(shí)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(diǎn)，并進(jìn)行故障定位。光時(shí)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(diǎn)，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(jià)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(shí)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(shí)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(diǎn)及開發(fā)資源的考慮，提出基于嵌入式系統(tǒng)的光時(shí)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(yùn)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(diǎn)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(jì)的光纖測量系統(tǒng)具有測量準(zhǔn)確、可靠性高等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)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(shí)間： 2013-04-24
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在特定的工業(yè)測控應(yīng)用中對處理器的功耗有嚴(yán)格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架，功耗很大，不能滿足要求。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒有對PC/104總線有支持，所以本設(shè)計(jì)使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計(jì)算機(jī)，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，軟硬件選型部分對當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地描寫，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對系統(tǒng)硬件各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了描寫，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器；其中著重對PC/104總線控制器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了討論，分析了ARM本地總線時(shí)序和PC/104總線時(shí)序，最后使用VHDL語言實(shí)現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運(yùn)行調(diào)試三個(gè)步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動(dòng)，分析了驅(qū)動(dòng)初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫了驅(qū)動(dòng)的編譯和下載過程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機(jī)車工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開發(fā)了實(shí)際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo)；對系統(tǒng)的運(yùn)算性能進(jìn)行了測試，測試表明定點(diǎn)運(yùn)算能力與X86相當(dāng)，符合設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)通過鐵標(biāo)高低溫測試和射頻干擾測試，并進(jìn)行了為期3個(gè)月的裝車試運(yùn)行，試運(yùn)行過程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨(dú)立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，許多IP都是基于PCI總線設(shè)計(jì)的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計(jì)方案，整個(gè)設(shè)計(jì)主要分為主設(shè)備接口模塊，目標(biāo)設(shè)備接口模塊，配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊，論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實(shí)現(xiàn)兩方面進(jìn)行闡述。對于集成的總線仲裁器，設(shè)計(jì)采用兩優(yōu)先級的循環(huán)優(yōu)先算法，通過一組設(shè)備編號寄存器實(shí)現(xiàn)了PCI總線上的仲裁，此外，論文對跨時(shí)鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述，最終采用自頂向下的方法實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)計(jì)。 在驗(yàn)證部分，引入了基于平臺的驗(yàn)證思路，通過搭建驗(yàn)證平臺，可以高效地實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。論文重點(diǎn)討論了驗(yàn)證平臺的搭建和行為模型的建立，并介紹了一種命令總線，通過打包各個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)控制驗(yàn)證流程。此外，為提高驗(yàn)證的自動(dòng)化程度，論文對驗(yàn)證所使用的腳本也進(jìn)行了描述。通過此驗(yàn)證平臺和腳本，提高了整個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述，并使用仿真軟件完成對設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證。設(shè)計(jì)通過驗(yàn)證并成功實(shí)現(xiàn)在基于ARM的集成處理器，達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計(jì)要求，并具有良好的性能，最后對后續(xù)開發(fā)進(jìn)行了探討。
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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在當(dāng)前的電子信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的后PC時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、軍事技術(shù)、商業(yè)文化藝術(shù)、娛樂業(yè)以及人們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷妗Ｅc此同時(shí)，PDA因其小巧，功能強(qiáng)大，日益受到人們的青睞。因此，對嵌入式Linux的PDA研究具有非常重要的意義。 本文的研究主要是基于ARM和Linux的PDA軟硬件平臺的開發(fā)。硬件平臺的內(nèi)核模塊采用ARM920T核的S3C2410X嵌入式處理器，外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash，硬件平臺還集成了液晶、觸摸屏等人機(jī)接口和嵌入式GPS模塊，同時(shí)提供了USB主機(jī)、SD卡擴(kuò)展接口。該平臺技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，功能較完備，整體性、可擴(kuò)充性強(qiáng)，還可以作為其他嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)的良好平臺和有益借鑒。 在此硬件平臺的基礎(chǔ)上，本文深入探討和解決了Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶接口移植過程中所面臨的任務(wù)和難題。論文首先研究了硬件平臺下引導(dǎo)Linux啟動(dòng)的Bootloader的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)過程。然后，給出了Linux2.4內(nèi)核和YAFFS文件系統(tǒng)的啟動(dòng)分析和移植到硬件平臺的整個(gè)過程。并且，在Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了LCD幀緩沖顯示設(shè)備Framebuffer、觸摸屏、USB驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)。最后，實(shí)現(xiàn)了圖形化用戶接口Qt/E在嵌入式Linux平臺上的移植。通過Linux操作系統(tǒng)和圖形化用戶接口Qt/E等軟件平臺的實(shí)現(xiàn)，為PDA平臺提供了良好的圖形化操作系統(tǒng)支持，從而大大減少了PDA產(chǎn)品的開發(fā)難度和開發(fā)周期。 另外，在開發(fā)實(shí)現(xiàn)的PDA軟硬件平臺的基礎(chǔ)上給出了—個(gè)地圖的顯示以及實(shí)現(xiàn)放大、縮小等功能的程序，為綜合應(yīng)用了PDA平臺軟硬件資源提供了—個(gè)有用的實(shí)例。
標(biāo)簽： ARM PDA 軟硬件 平臺設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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T-Kernel作為一種嵌入式操作系統(tǒng)，由于實(shí)時(shí)性和開源性，在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。ARM是一款比較好的微處理器，T-Kernel在ARM上的應(yīng)用研究基本上是空白，所以結(jié)合兩者進(jìn)行研究促進(jìn)T-Kernel在國內(nèi)嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展。同時(shí)，T-Kernel內(nèi)部調(diào)度機(jī)制存在著優(yōu)先級反轉(zhuǎn)缺陷，優(yōu)先級反向使得高優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間無法預(yù)測，增加了實(shí)時(shí)系統(tǒng)的不確定性。早期的解決協(xié)議較好地解決了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題，但同時(shí)也存在著自身不足之處。 針對T-Kernel存在的缺陷，在深入研究相關(guān)協(xié)議的基礎(chǔ)上，本論文提出了一種新的改進(jìn)的優(yōu)先級繼承協(xié)議。該協(xié)議設(shè)置超時(shí)保護(hù)機(jī)制，避免任務(wù)在獲取信號量時(shí)長時(shí)間的阻塞，結(jié)合Havender提出的“有序資源使用法”防止死鎖發(fā)生，給出該協(xié)議的分析過程，并把該協(xié)議結(jié)合到T-Kernel中。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，建立研究開發(fā)平臺；針對硬件設(shè)備，研究引導(dǎo)程序的執(zhí)行原理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的引導(dǎo)程序；構(gòu)建T-Kennel內(nèi)核；移植內(nèi)核到開發(fā)板；最后對T-Kernel的啟動(dòng)過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。 T-Kernel在ARM上的移植研究，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的提供了一種開發(fā)流程，同時(shí)對于T-Kernel的啟動(dòng)過程的分析，為以后的應(yīng)用程序開發(fā)提供了一個(gè)接口；對于T-Kernel存在的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題的解決，可以改進(jìn)T-Kernel的實(shí)時(shí)性和靈活性，同時(shí)為實(shí)時(shí)系統(tǒng)的性能改進(jìn)提供了參考。
上傳時(shí)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(dú)立性預(yù)測指標(biāo)。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和計(jì)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)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(diǎn)檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時(shí)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(dòng)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(shí)基于心電信號的特征點(diǎn)R峰對應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點(diǎn)，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(dòng)平均修正算法分別從時(shí)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(shí)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(jì)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(jì)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(diǎn)，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(shí)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(jì)流程圖及實(shí)現(xiàn)，使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護(hù)功能。
上傳時(shí)間： 2013-07-27
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心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創(chuàng)的心電信號檢測設(shè)備來檢測與評價(jià)心臟功能的狀況，并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的重要研究課題之一。動(dòng)態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時(shí)長時(shí)間心電圖的一種設(shè)備。研制高性能的動(dòng)態(tài)心電記錄、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術(shù)發(fā)展至今已有幾十年歷史，但目前的Holter仍存在許多不足之處：(1)許多Holter采用8位、16位單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，運(yùn)算能力有限，無法加入自動(dòng)診斷功能：(2)數(shù)據(jù)存儲采用固定焊接在板上的存儲芯片，容量小，數(shù)據(jù)取出回放不方便；(3)大部分Holter還不能實(shí)現(xiàn)心電信號的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸，心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報(bào)告的獲取往往要滯后好幾天時(shí)間，不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對這些不足，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動(dòng)態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運(yùn)算功能強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。為確保信息不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)傳輸故障而丟失，本系統(tǒng)同時(shí)還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲媒介，具有大容量數(shù)據(jù)存儲的功能。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要完成的任務(wù)有心電信號的采集、心電信號的放大濾波、心電信號的顯示和心電信號的存儲與傳輸。整個(gè)系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制，本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對電極導(dǎo)聯(lián)傳來的心電信號進(jìn)行放大和濾除干擾信號，以獲取合適的信號大小并保證采集的心電信號的正確性。心電信號的顯示是把心電信號實(shí)時(shí)地顯示在Holter的液晶屏上，能使患者直觀地觀察到自己的心電信號情況。心電信號的存儲采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來存儲心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務(wù)器接收，并且在服務(wù)器端對心電信號進(jìn)行相應(yīng)的顯示和處理。為實(shí)現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設(shè)計(jì)、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲和服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過一定的實(shí)驗(yàn)證明符合設(shè)計(jì)要求，具有體積小、成本低、使用方便的特點(diǎn)。
標(biāo)簽： ARM 便攜式 遠(yuǎn)程 動(dòng)態(tài)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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