人体血液成份的无创检测是生物医学领域尚未攻克的前沿课题之一,动态光谱法在理论上克服了其它检测方法难以逾越的障碍——个体差异和测量条件对检测结果的影响。实现动态光谱检测,其关键在于采集多波长的光电容积脉搏波信号,并对其进行处理。针对动态光谱检测中信号微弱、信噪比低、处理数据量大的特点,本文设计了基于FPGA和面阵CCD摄像头的动态光谱数据采集与预处理系统,提高检测精度,采集出满足动态光谱信号提取要求的光电脉搏波;并对动态光谱频域提取法的核心算法FFT的FPGA实现进行研究。 课题提出用高灵敏度的面阵CCD摄像头替代常规光栅光谱仪中的光电接收器,实现对多波长的光电容积脉搏波的检测。结合面阵CCD的二维图像特点,采用信号累加法去除噪声,提高信号的信噪比。 创新性的提出一种不同于以往的信号累加方法——将处于同一行的视频信号在采样过程中直接累加,然后再进行传输和存储。不同于帧累加和异行累加,这种同行累加方式不但大大的提高了信号的信噪比,同时减小了数据的传输速度和传输量,降低了对存储器容量的要求,改善了动态光谱信号检测系统的性能。 针对面阵CCD摄像头输出的复合视频信号的特点,设计视频信号解调电路,得到高速、高精度的数字视频信号和准确的视频同步信号,用于后续的视频信号采集与处理。 根据动态光谱信号检测和视频信号采集的要求,选择可编程逻辑器件FPGA作为硬件平台,设计并实现了基于FPGA和面阵CCD摄像头的光电脉搏波采集与预处理系统。该系统实现了视频信号的精确定位,通过光谱信号的高速同行累加,实现了光电脉搏波信号的高精度检测。系统采用基于FPGA的Nios II嵌入式处理器系统,通过对其应用程序的开发,可靠的实现了数据的采集、传输和存储,提高了系统的集成度,降低了开发成本。 为实现动态光谱信号的频域提取,研究了基于FPGA的FFT实现方案,对各关键模块进行设计,为动态光谱信号的进一步处理打下良好的基础。 最后,通过实验证明了系统数据采集的正确性和信号预处理的可行性,得到了符合动态光谱信号提取要求的脉搏波信号。
上传时间: 2013-04-24
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随着嵌入式技术和网络技术的发展,通过嵌入Web服务器来管理和控制设备成为嵌入式设备管理的一种发展趋势。越来越多的嵌入式系统将Web服务器引入其中,可方便有效地管理这些挂接在网络上的嵌入式设备,用户可以使用浏览器通过互联网来控制它们。本文所设计的嵌入式Web服务器就是基于HTTP协议和TCP/IP协议上的一种界面友好的Web服务器。 本文首先介绍了嵌入式Web系统的基本概念、历史和发展状况,同时阐述了设计及实现嵌入式Web服务器的关键技术和相关的理论基础。然后介绍了本系统的软硬件开发平台及其建立:选择了一款具有优秀网络性能并且开源的操作系统—uClinux,为其在宿主机上搭建开发和编译环境,并介绍了如何进行内核配置;确定使用以S3C44BOX为处理器的开发平台为系统硬件平台,并提出了嵌入式Web服务器的实现方案。本系统在boa服务器的基础上实现了动态Web技术,完成了真正的人机交互功能,用户可以通过Web浏览器监控嵌入式设备。为了实现用户对嵌入式产品数据进行更有效的管理,在基于ARM的嵌入式Web服务器中内嵌一小型数据库sqlite,用户能够借此在嵌入式产品中方便地插入、删除或修改数据,在服务器端应用程序中调用数据库提供的API函数完成服务器对数据库的访问与更新,进一步扩展嵌入式Web服务器的功能。为了使所设计的嵌入式Web服务器能动态保存少量的数据,本文对uClinux系统进行了适当的改动,实现了一个可读写的文件系统,使JFFS2文件系统在嵌入式Web服务器中得到应用。文章最后将该嵌入式Web服务器应用于智能家居管理,给出了智能家居管理数据库的设计及实现,并探讨了该嵌入式Web服务器潜在的应用前景。
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Microsoft Windows CE User Interface Service Guide用户界面服务指南,北京希望电子出版社,微软公司著,希望图书创作室译。WinCE开发人员系列丛书之一。全书分八章:WindowsCE用户界面服务概述,使用窗口和消息,使用资源,创建控件,使用图形,使用声音,接收用户输入,设计WindowsCE用户界面。
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