<sup id="iusem"></sup> 語音識別是通過識別和理解過程把人類的語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲谋净蛎畹募夹g。近年來語音識別技術由于其重要性和研究難度成為研究的熱點。隨著嵌入式的發(fā)展，嵌入式語音識別技術成為語音識別領域發(fā)展的新的重要方向。 在此背景下，本課題進行基于ARM的嵌入式語音識別系統(tǒng)的研究。論文分別從理論分析、系統(tǒng)硬件平臺的總體設計、系統(tǒng)軟件的分析定制等方面，對語音識別在ARM上的應用做了研究。 1、在理論上，詳細介紹了語音識別的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀；具體闡述語音識別技術的基本原理和主要研究方法，并推導了語音識別技術中最常用到的兩種算法DTW和HMM的數(shù)學模型，為進一步的語音識別研究打下基礎。 2、在硬件平臺方面，本文分析設計了語音識別系統(tǒng)的總體方案，主要包括以下三部分：語音識別系統(tǒng)的控制部分、語音的輸入輸出部分以及語音程序的存儲部分；文中詳細介紹了各部分的作用以及它們之間的連接方式，此外根據(jù)實際需要，選擇確定了語音芯片等外圍電路芯片的型號并擴展了外圍電路。 3、在系統(tǒng)軟件選擇定制方面，不僅要求各部分自身功能完善，能夠滿足本課題的需求，而且要求各部分相互之間滿足一定的兼容性，即定制的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，可以有效的工作。考慮到以上的因素，本課題針對特定的語音識別系統(tǒng)的需求，對交叉編譯環(huán)境、U-boot、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)等均進行了量身定制。最終選用Crosstool來制作專門編譯Linux-2.6.22.6的交叉編譯工具；選用比較穩(wěn)定的支持tftp下載的u-boot-1.2.0作為引導程序；選用Linux-2.6.22.6作為嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核，并對其進行剪裁定制，特別是增加了UDA1341TS音頻驅(qū)動和網(wǎng)卡驅(qū)動部分；選用了帶有mdev功能的busybox-1.9.1來制作根文件系統(tǒng)。 在以上三方面的基礎上，本課題對語音識別程序系統(tǒng)進行了實驗研究。實驗包括音頻驅(qū)動、語音錄制、語音訓練、語音識別程序的編譯以及語音識別等程序在ARM上的移植。 最后，本論文采用DTW模型，完成了語音模板的訓練和語音識別的任務。經(jīng)過實驗測試，該系統(tǒng)有效完成了預期的語音識別任務。
標簽： ARM 嵌入式 語音識別 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-05-30
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隨著科學技術的進步以及人民生活水平的日益提高，人均壽命日益延長，社會將進入老齡化，老人的醫(yī)療護理需求將很大。一方面老年病人更愿意接受家庭環(huán)境下的護理，另一方面從長遠來看，對人體生理參數(shù)指標的監(jiān)測與記錄對現(xiàn)代人身體變化狀況的研究具有深遠意義。因此，本文設計了基于ARM人體生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)終端和與之配套的專業(yè)醫(yī)療機構(gòu)服務系統(tǒng)。 終端通過以太網(wǎng)接入到INTERNET，利用TCP/IP協(xié)議進行傳輸，實現(xiàn)生理參數(shù)信號的遠程采集與傳輸。在醫(yī)療端給出針對不同終端客戶的醫(yī)療建檔和服務。 1．文章介紹了人體生理參數(shù)(改參數(shù)包括血壓，脈搏波，體溫)的生物信號轉(zhuǎn)為電信號的醫(yī)理模型，然后根據(jù)醫(yī)理模型得到數(shù)學模型和物理模型。 2．給出終端硬件設計的實現(xiàn)。文章對終端采用的三星公司的S3C2440微處理器進行了介紹，并且實現(xiàn)了對終端系統(tǒng)中的AD數(shù)據(jù)采集、LCD液晶屏和觸摸屏的搭建、儲器的擴張、源系統(tǒng)的設計、網(wǎng)絡連接電路的硬件開發(fā)。這種基于ARM嵌入式處理器S3C2440及Linux操作系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，經(jīng)過實驗檢驗了其工作的可行性。 3．終端的嵌入式系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)。實現(xiàn)了終端主要模塊中的液晶顯示屏、觸摸屏、AD、網(wǎng)絡芯片等在嵌入式linux環(huán)境下驅(qū)動的編寫。同時，本文對終端的應用程序的各個功能模塊的設計方法的進行了詳細介紹。 4．服務器端的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)。對各個醫(yī)療模塊數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建也給出了詳細的介紹。 最后文章得到結(jié)論：基于以太網(wǎng)的人體生理參數(shù)采集系統(tǒng)能夠充分利用Internet的優(yōu)勢，提高人們對自身身體變化的關注度，因而為遠程醫(yī)療、家庭保健、專家會診等新興的醫(yī)療技術提供良好的基礎支持。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著海洋勘測技術的發(fā)展，研制高性能的海洋測流儀器越來越重要。多普勒聲學海流剖面儀就是一種非常重要的用來測量海流速度的儀器。在調(diào)試多普勒聲學海流剖面儀的過程中，多普勒聲學海流剖面儀信號模擬器是很重要的設備，它是數(shù)字模擬技術與多普勒聲學技術相結(jié)合的產(chǎn)物，它通過模擬的方法產(chǎn)生聲學海流剖面儀回波信號，以便在不具備實際海洋情況的條件下，可以在實驗室環(huán)境中對聲學海流剖面儀的樣機進行系統(tǒng)調(diào)試。在此情況下，本文研制了一種聲學海流剖面儀信號模擬器，并對聲學海流剖面儀回波信號接收過程中使用的算法進行了研究。 本文首先比較了多普勒聲學海流剖面儀的發(fā)射信號與接收信號之間的關系，分析了產(chǎn)生多普勒頻移的原因。選用直接數(shù)字頻率合成技術(DDS)生成多普勒聲學海流剖面儀調(diào)試所需要的回波信號o DDS技術克服了傳統(tǒng)信號源的頻率精度不高和頻率不穩(wěn)等問題。本文選用專用DDS芯片AD9833來實現(xiàn)回波信號的產(chǎn)生，利用ARM嵌入式技術對輸出信號進行控制。 信號模擬器以S3C2410處理器為核心構(gòu)建了硬件平臺，采用核心板與擴展板相結(jié)合的硬件結(jié)構(gòu)。核心板主要包括了存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡接口和各種通訊接口。其主要功能是存儲大量數(shù)據(jù)信號和通訊功能；擴展電路包括了16路DDS信號輸出及信號調(diào)理電路，可以通過軟件來配置16路信號相應的工作狀態(tài)及選擇信號輸出形式。硬件設計預留了一定數(shù)量的I/O接口以備將來擴展之用。 建立嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境；并分析BootLoader啟動機制，移植VIVI；通過配置內(nèi)核相關文件，移植Linux2.4.18內(nèi)核到模擬器系統(tǒng)；編寫16路DDS的驅(qū)動程序；設計了模擬器的上位機通訊程序及用應程序；對系統(tǒng)進行了軟硬件調(diào)試，調(diào)試結(jié)果表明模擬器完全能夠模擬聲學海流剖面儀的回波信號。 最后，結(jié)合回波信號形式，采用基帶解調(diào)、復相關等技術對接收回波信號所使用的算法進行了研究，估算出多普勒頻移，配合了調(diào)試海流剖面儀樣機工作的進行。該模擬器不但可以模擬回波信號，還可以作為發(fā)射信號來用，大大提高了模擬器的實用性。關鍵詞：聲學海流剖面儀；S3C2410； AD9833；嵌入式Linux；回波信號
上傳時間： 2013-04-24
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傳統(tǒng)的基于PC機的圖像處理系統(tǒng)，體積龐大，不具有便攜性，而限制了其在移動通信、便攜設備等領域的應用。開發(fā)低功耗、小型化、便攜性的嵌入式圖像處理系統(tǒng)具有現(xiàn)實的意義和廣泛的應用用前景。本文對系統(tǒng)進行功能分析和總體設計，選取LPC2104作為核心單元，介紹了ARM的嵌入式硬件平臺的設計與實現(xiàn)，包括系統(tǒng)基本模塊的硬件設計和開發(fā)過程，具體有電源電路和時鐘電路、存儲電路、USB攝像頭接口電路和LCD電路等，完成了Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和交叉編譯、BootLoader、驅(qū)動程序的開發(fā)，對圖像進行灰度化和均衡化等預處理，得到比較清晰的圖像。最后總結(jié)了本課題研究所取得的成果及其不足之處，對研究進行了總結(jié)和展望。
標簽： ARM 圖像采集 與處理系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-20
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心血管疾病是當今世界危害人類健康的頭號殺手，主要由高血壓和動態(tài)粥樣硬化等病癥引起，早期這些病癥不明顯，但是一些相關的參數(shù)都己發(fā)生變化。因此通過檢測這些參數(shù)就可以及早診斷出心血管疾病的潛在危險，也可以評估病人的病況和預示疾病的程度。因此若能及時檢查這些參數(shù)就可以及早診斷出心血管疾病的潛在危險，為其預防和治療爭取了寶貴的時間。大量的臨床實測結(jié)果證實，脈搏波的波形特征與心血管疾病密切相關。因此，系統(tǒng)通過檢測脈搏信號來檢測心血管參數(shù)。 便攜式醫(yī)療儀器具有很大的市場，醫(yī)療儀器已從傳統(tǒng)的PC和工業(yè)控制計算機轉(zhuǎn)向嵌入式計算機系統(tǒng)。隨著微處理器運算能力的增加，ARM微處理器及其優(yōu)越的性能必將成為心血管檢測系統(tǒng)的的主要平臺。本系統(tǒng)采用三星ARM920作為處理器，通過脈搏傳感器采集脈搏信號，并基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。系統(tǒng)可實時顯示脈搏波波形，選擇顯示心血管參數(shù)。本論文詳細闡述了如何通過檢測脈搏波來計算心血管參數(shù)；具體分析了系統(tǒng)的硬件平臺；主要論述了軟件的實現(xiàn)，包括bootload的移植，嵌入式Linux系統(tǒng)的移植，驅(qū)動程序的移植；應用程序的編寫；基于QT的圖形界面開發(fā)。采用高性能的ARM處理器作為系統(tǒng)的控制核心，不但能實時檢測到脈搏信號，并對信號進行分析處理，而且集成了豐富的外設接口，有利于整個系統(tǒng)的集成。進一步提高通過脈搏波信號計算心血管參數(shù)的精度，系統(tǒng)的集成化和小型化，對參數(shù)異常處理的進一步處理是今后工作的發(fā)展趨勢。 隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，心血管疾病的預防和治療急需解決，心血管檢測系統(tǒng)具有廣闊的市場空間，不僅適合臨床使用，也適合普通家庭的應用。
上傳時間： 2013-04-24
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作為在保障網(wǎng)絡安全方面扮演著至關重要角色的防火墻技術從出現(xiàn)到發(fā)展至今一直是網(wǎng)絡安全研究中的關鍵技術之一，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，它在信息化、網(wǎng)絡化的過程中也變的越來越重要。為了使防火墻能快速且深入地對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中的海量信息進行安全檢測，并能應對來自各個網(wǎng)絡層的威脅，將傳統(tǒng)的基于軟件的防火墻轉(zhuǎn)向硬件平臺實現(xiàn)是不可阻擋的發(fā)展趨勢。 首先闡述了網(wǎng)絡安全的現(xiàn)狀、網(wǎng)絡安全研究的重大意義、防火墻目前的發(fā)展狀況及未來的發(fā)展趨勢，然后介紹了防火墻的概念、功能和分類。重點分析了著名的開源入侵檢測系統(tǒng)Snort的功能實現(xiàn)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對Linux中自帶的網(wǎng)絡安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了簡要介紹，然后對現(xiàn)在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實現(xiàn)方法進行對比分析，通過對已存在的解決方法的深入研究，提出了基于ARM處理器并采用內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)的硬件防火墻系統(tǒng)設計方案。將Snort中對數(shù)據(jù)包載荷檢測部分中的順序檢測替換為由CAM結(jié)合Wu-Manbcr多模式匹配算法實現(xiàn)，其中CAM完成短模式匹配，Wu-Manber算法完成長模式匹配，并將Snort與Iptables/Netfilter有機結(jié)合移植到基于ARM的嵌入式平臺中，系統(tǒng)可以通過主機對防火墻的狀態(tài)進行實時監(jiān)控和規(guī)則更新。 設計了防火墻的整個硬件電路，其中重點分析了CAM模塊的設計。通過對Sourcefire的Snort VRT2.4版免費規(guī)則庫的統(tǒng)計分析和計算模擬得出了對規(guī)則集的最佳劃分長度；在軟件部分研究了Bootloader制作、Linux內(nèi)核的裁減與移植及根文件系統(tǒng)制作等內(nèi)容。重點分析了摩托羅拉公司的專用CAM芯片MCM69C432的驅(qū)動程序設計和相應的調(diào)用方法，并結(jié)合主機軟件部分的功能分析了雙方的通信協(xié)議及實現(xiàn)，最后通過程序?qū)ο到y(tǒng)仿真并選用林肯數(shù)據(jù)集進行模擬測試，測試結(jié)果表明系統(tǒng)比以前效率有了大幅提高，過濾速度已達到最初設計目標，證明了此硬件防火墻方案的可行性。 最后總結(jié)了本人的工作并指出此種方案的硬件防火墻的不足、需要改進之處和它的良好應用前景。
上傳時間： 2013-07-24
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隨著社會的進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展，電能質(zhì)量問題不斷惡化，使得高效的電能質(zhì)量監(jiān)測變得越來越重要。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量監(jiān)測儀器往往功能單一、缺少網(wǎng)絡功能，不能滿足實時在線監(jiān)測的要求。本文提出了一種基于ARM的遠程電能質(zhì)量監(jiān)測的方法，系統(tǒng)完成實時信號的采集，并利用嵌入式linux自帶的TCP/IP協(xié)議棧內(nèi)建一個WEB服務器，且提供現(xiàn)場人機界面。網(wǎng)絡用戶可以在任何一個WEB瀏覽器訪問這個系統(tǒng)。 本文首先闡述了電能質(zhì)量監(jiān)測儀的國內(nèi)外發(fā)展狀況和電能質(zhì)量的標準，并給出相應的測量方法，然后分別從硬件和軟件方面構(gòu)建監(jiān)測系統(tǒng)。硬件方面主要討論了硬件系統(tǒng)各個功能模塊的設計。系統(tǒng)軟件方面首先構(gòu)建嵌入式linux系統(tǒng)，并編寫和修改了linux操作系統(tǒng)下的接口驅(qū)動程序，主要是編寫了A/D轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動，并且移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite；應用程序中主要介紹了數(shù)據(jù)處理中最重要的諧波算法(FFT算法)的實現(xiàn)、遠程監(jiān)測Boa服務器的配置以及QT的顯示界面的制作。
標簽： ARM 遠程電能 質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-13
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隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對住宅的安全性提出了更高的要求。由于視頻監(jiān)控具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等的特點，而被廣發(fā)的應用各種安防系統(tǒng)中。現(xiàn)有的家居監(jiān)控系統(tǒng)智能化程度低，無法更好的適應家居安防系統(tǒng)的要求，因此研究并開發(fā)出適合人們需要的智能化家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的意義。 本課題針對現(xiàn)有家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問題，選用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作為CPU，擴展了USB攝像頭、Internet芯片、紅外傳感器模塊、液晶屏、鍵盤等外圍設備，設計出一種基于ARM的智能家居網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的功能主要包括：攝像頭采集圖像并在LCD上進行顯示；在戶外PC上可以通過網(wǎng)絡查看ARM端家中情況，圖像經(jīng)過壓縮后進行傳輸；截取圖像進行人臉檢測；當檢測到人臉時，GPRS發(fā)送短信通知主人有入侵情況發(fā)生；檢測到人臉的圖像壓縮后進行存儲。 本文介紹了系統(tǒng)各個硬件型號的選取，硬件的性能參數(shù)，硬件引腳和寄存器參數(shù)，設計了各個硬件之間的接口電路。系統(tǒng)的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，在目標板上移植了引導程序、Linux裁剪后的系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，在此基礎上實現(xiàn)了攝像頭圖像采集和LCD上的顯示、基于膚色和模板匹配的人臉檢測算法、基于DCT變換的有損圖像壓縮算法、GPRS短信發(fā)送、圖像網(wǎng)絡傳輸?shù)溶浖δ堋?試驗結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠較好的實現(xiàn)預期的功能，具有較好的穩(wěn)定性和應用前景。
標簽： ARM 智能家居 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們防火、防盜意識的提高，人們對遠程現(xiàn)場狀況的了解提出了更高的需求。如何有效解決由于各監(jiān)控點分布范圍散、數(shù)量多、距離遠，甚至地處偏僻，有效管理多個監(jiān)控點等難題，僅依靠架設光纜、鋪設電纜難度大、且不切合實際(并且即使架設了通訊線路其速度慢、運營成本也高)。本文在分析研究了當前國內(nèi)、外視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，并結(jié)合嵌入式系統(tǒng)、嵌入式處理器ARM、GPRS等相關領域的研究進展的基礎上，提出了一套基于ARM和GPRS的遠程監(jiān)空系統(tǒng)。它是利用GPRS網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、傳輸特性好與嵌入式系統(tǒng)低功耗方便實用相結(jié)合的系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)通過溫度傳感器的檢測信息，實現(xiàn)溫度異常監(jiān)測，并將采集的圖像信息數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。 本系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要了采用三星公司的ARM920T S3C2410芯片作為系統(tǒng)處理器、USB攝像頭和DSl8B20溫度傳感器。S3C241O處理器通過外部溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，并與最近采集的溫度數(shù)據(jù)比較、判斷，發(fā)出圖像采集命令，最后將溫度和圖像數(shù)據(jù)通過其串口利用GPRSDTU將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳送到有靜態(tài)IP地址或域名的遠程監(jiān)控中心服務器。監(jiān)控中心接受各個監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對終端的集中管理。 本課題軟件方面分為系統(tǒng)軟件和應用軟件開發(fā)兩方面。系統(tǒng)軟件方面主要是ARM的BootLoader和嵌入式Linux的分析及移植；應用軟件方面包含終端ARM平臺嵌入式溫度采集和視頻采集軟件設計，數(shù)據(jù)發(fā)送程序，監(jiān)控中心程序設計三個部分。
標簽： GPRS ARM 遠程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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汽車儀表總成是汽車和駕駛員進行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機械器件、模擬電路和少量簡單數(shù)字電路的方式設計。它體積大，精確和穩(wěn)定性低，顯示信息少，控制按鈕繁復。本項目以當前主流的嵌入式技術為基礎，設計了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面，以CAN總線和其他接口為信息采集渠道，以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項目中負責車載信息顯控終端的樣機設計，用Prote199完成原理圖和PCB圖的設計，編寫測試程序?qū)χ饕布M行測試。軟件上移植Linux操作系統(tǒng)并編寫LCD驅(qū)動程序。 論文設計的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心，以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器，以Sharp公司LQ080V3DG01型號的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲器方面外擴了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設計了CAN、USB、RS232、以太網(wǎng)等標準接口，和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統(tǒng)，并移植了相應的LCD驅(qū)動程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設計，詳細分析了Linux在S3C2410微控制器系統(tǒng)上的移植，并將在軟硬件調(diào)試過程中總結(jié)的經(jīng)驗與大家分享。 本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數(shù)字化和虛擬化顯示控制的一個有益嘗試，離最后的實用化和產(chǎn)品化還待進一步研究。
上傳時間： 2013-05-30
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