本文首先对目前使用比较多的几种扩频调制方式:BPSK调制方式、QPSK调制方式、CCK调制方式、MBOK调制方式进行了介绍,并从误码率、处理增益、频带利用率等方面对它们进行了比较,重点讨论了MBOK调制方式的优越性能。然后研究了MBOK调制方式的扩频和解扩方案,包括高速数据进行串并转换、扩频、伪码同步、解扩等。最后,以Altera公司的MAXPLUSⅡ开发系统为平台,对系统的各个部分进行了模块化设计,并进行了软件仿真,仿真结果表明,设计达到了预定的要求。
上传时间: 2013-05-15
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随着图像处理和模式识别技术的进步,基于生物特征的识别技术成为蓬勃发展的高技术之一,根据IBG(InternationalBiometricGroup)组织对生物特征市场的统计和预测,该领域的收入的年增长率30-50%,到2008年,全球总收入将达到46.39亿美元。而基于指纹特征的识别技术由于其独特的可靠性,稳定性,方便快捷的特点,恰好符合了市场的需求。目前指纹识别技术是生物识别领域中应用最广泛的识别技术,也是研究与应用的一个热点。 SOPC片上可编程系统和嵌入式系统是当前电子设计领域中最热门的概念。NiosⅡ是Altera公司开发的一种采用流水线技术、单指令流的RISC嵌入式处理器软核,可以将它嵌入FPGA内部,与用户自定义逻辑结合构成一个基于FPGA的片上系统。与嵌入式硬核相比较,嵌入式软核具有更大的灵活性。而FPGA的高速性、恰恰满足了指纹识别系统对速度的要求。 本文对指纹识别技术中各个环节的算法进行了较为深入的研究,结合NiosⅡ嵌入式处理器的特点,对算法进行了合理的选择与优化,形成了一套完整的指纹识别算法,并提出了一种基于FPGA的指纹识别系统硬件设计方案。 论文的内容主要包括以下几个方面: 1、对指纹图像预处理、后处理和匹配算法进行了改进,提高了算法的性能;设计了一种适用于快速匹配的指纹特征数据结构;提出了一套基于特征点匹配的指纹识别算法。实验结果表明该算法速度快、误识率较低、可靠性较高,可以满足实用的要求。 2、本着增加系统集成度、减小系统体积、提高便携性、降低功耗和成本,同时提升系统的性能的原则,使用Altera公司提供的外围设备IP核配合NiosⅡ处理器软核搭建了一个单片嵌入式系统,然后以内嵌NiosⅡ软核的FPGA和FPS200指纹采集器为核心芯片,外配片外RAM和Flash存储器以及小键盘和LCD显示屏等器件,设计了一个便携式指纹识别系统,提出了一套基于FPGA的硬件设计方案。 3、利用NiosⅡ开发板对硬件设计方案进行了初步的验证,实现了指纹采集芯片FPS200与FPGA的接口,并进行了算法的移植。 实验结果表明本文所提出的系统设计方案是可行的。基于FPGA的自动指纹识别系统在速度、功耗、体积、扩展性方面有着独特的优势,具有广阔的发展空间。最后提出了对这一设计继续改进的思路和下一步研究的内容。
上传时间: 2013-06-07
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本文主要介绍了基于FPGA的无线信道盲均衡器的设计与实现,在算法上选择了比较成熟的DDLMS和CMA相结合的算法,结构上采用四路正交FIR滤波器模型.在设计的过程中我们采取了用MATLAB进行算法仿真,VerilogHDL语言进行FPGA设计的策略.在硬件描述语言的设计流程中,信道盲均衡器运用了Top-Down的模块化设计方法,大大缩短了设计周期,提高了系统的稳定性和可扩展性.测试结果表明均衡器所有的性能指标均达到预定目标,且工作性能良好,均衡效果较为理想,能够满足指标要求.本课题所设计和实现的信道盲均衡器,为FPGA芯片设计技术做了有益的探索性尝试,对今后无线通信系统中的单芯片可编程系统(SOPC)的设计运用有着积极的借鉴意义.
上传时间: 2013-07-11
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随着经济的发展,生活节奏的加快以及信息技术的进步,人们越来越多的借助高性能的移动手持设备来完成日常工作,目前手持设备处理性能有了很大的提高,其所能处理的数据量也越来越大,传统的文件系统管理数据方式已经越来越满足不了需求,嵌入式数据库就随之诞生,为手持设备提供专业的数据管理。嵌入式数据库的轻量级、被软件产品包含、无需人工数据库管理等特点使其适合被应用于各类嵌入式系统及手持设备中。使用嵌入式数据库与使用文件系统进行客户端数据管理相比更加灵活方便、可以高效地实时更新客户端本地数据。使用数据库完成大量数据的存储和管理,同图形界面软件结合构成嵌入式系统应用开发的支撑系统。 SQLite数据库作为一种开源的嵌入式数据库,具有体积小,速度快,存储量大,API使用方便等诸多的优点,目前已经成为被广泛应用的嵌入式数据库之一。同样的,嵌入式图形界面MINIGUI的开源版本也具有体积小,控件比较丰富,编程难度不高等优点,受到广大嵌入式开发者的喜爱。 本文的主要任务是将MINIGUI和SQLite进行有针对的裁剪或添加部分功能后移植到开发板上,然后将图形界面和数据库相结合在arm—linux平台上建立一个具有基本功能的嵌入式信息管理系统。首先分析了系统所使用的硬件平台并研究了软件环境的搭建过程,包括移植Bootloader、移植linux内核、建立NFS网络文件系统进行程序调试,然后分别给出了嵌入式图形界面MINIGUI和嵌入式数据库SQLite移植到开发板的过程和它们各自的开发技术,最后详细研究了如何在MINIGUI中连接SQLite数据库,从而将二者结合起来编程以实现本系统并给出了系统在开发过程中所遇到的关键问题的解决方案,包括屏幕旋转及校正、设计软键盘进行屏幕输入、利用SQLite存储图片文件。从而证明了当前条件下在嵌入式系统中实现一个比较简单的信息管理系统是完全可行的。最后讨论了该领域存在的一些问题和今后需要进一步研究的课题。
上传时间: 2013-07-10
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视频监控系统是一个集计算机的交互性、多媒体信息的综合性、通信的分布性和监控的实时性等技术于一体的综合系统。随着网络带宽,计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控进入了全数字化的网络时代。视频监控系统的核心功能主要包括两大部分,一是视频图像采集和压缩处理,一是图像数据的传输。系统的主要硬件模块分为监控终端和监控控制终端两个部分。 本文设计并实现了一种基于ARM和嵌入式Linux的视频监控系统,该系统主要实现了视频图像的采集压缩和图像数据流基于RTP协议的传输。本系统的核心硬件平台采用韩国SamSung公司的S3C2410微处理器,ARM端作为视频监控终端,PC机作为监控控制终端。ARM端主要承载了图像采集、编码和对图像数据进行RTP打包并传输的功能,PC端主要承载的功能是图像数据的接收、显示和对监控终端的控制、访问。 在视频图像采集和压缩处理部分,利用Video for Linux提供的接口函数,实现了利用摄像头采集图像的过程,并设计实现了V4L视频采集及压缩模块,设计了系统JEPG图像采集和压缩模块和MPEG-4图像采集和压缩模块的具体编程流程和实现过程,并实现了基于这两种编码方式的视频压缩。用Visual C++实现了用户控制终端,可对应JPEG和MPEG-4两种编码方式进行解码并显示。 在图像数据的传输部分,系统采用了RTP协议作为视频数据流传输协议,并实现了视频数据在局域网内的实时性传输。移植了现在比较常用的JRTPLIB源码库,为RTP的实现提供了可调用的库函数,按照MPEG-4数据流的RTP封装格式和流程,设计实现了RTP编程。 最后对系统的功能和性能进行了测试。测试结果显示MPEG-4在保证与JPEG相当的图像质量时,大大减少了传输的数据量。同时,使用RTP协议进行传输,保证了系统的实时性,也保证了图像的传输质量。
上传时间: 2013-07-12
上传用户:wzr0701
目前,许多高校在机房管理上使用了IC 卡,其中少数机房是使用接触式IC卡,众所周知,接触式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干扰性和工作距离方面不及非接触式IC 卡,因此很多接触式IC 卡基本已被非接触式IC 卡取代。 经过调研发现,使用IC 卡的机房管理系统的基本工作方式是每个机房中配置了1个IC 卡读写终端和1 台监控机。IC 卡读卡终端只是一个普通的读卡器,只负责读取卡内信息,并通过串口等通信方式将IC 卡信息传输给监控机,读卡终端本身没有信息存储功能,实际的计费管理完全是通过监控计算机控制,监控计算机向中心服务器端定时或实时传输刷卡信息。由于整个系统要占用一台微机,而且中间的信息传递、计费环节都要由它来完成,不仅浪费资源,而且也增加了安全隐患。在这种工作模式下,会出现一些问题和漏洞: 1) 可靠性不高由于读卡设备与监控计算机之间的信息传输只是暂时保存在监控计算机中,如果监控计算机遭到病毒袭击或者出现硬件故障,将出现无法挽回的后果。而且由于学生信息都保存在监控计算机中,因此存在着人为伪造、篡改和徇私舞弊行为的极大可能。 2) IC卡的特点未完全体现IC卡除了能标识身份外,还有电子钱包功能,能对其进行充值和扣款,但是上述方法基本上IC卡只用做标识身份,实际的每次扣款,都是由监控计算机和中心服务器来完成,基本与读卡设备无关。 3) 不方便学生上机和收费管理学生每次上机刷卡,都要由监控计算机连接中心服务器端,由中心服务器端读出学生信息,进行核对,而且对学生的扣款需要额外的计算机软件来进行计时和计费处理,显得比较繁琐。 鉴于以上问题,为提高机房管理效率,降低工作强度,并及时处理机房发生的故障,采用机房计费管理系统势在必行。如果能在读卡终端设备中完成计费的大部分功能,并且增加存储功能,这样就可以减少监控计算机的负担,甚至读卡终端设备可以直接与中心服务器通信,不仅能增加系统的可靠性和安全性而且还充分利用了IC 卡的功能,还降低了财务统计和计算带来的麻烦。 目前已经应用于机房管理的解决方案主要有3种方式,即:软硬件结合控制方式、帐号方式和门禁方式。鉴于设计要求,并且考虑到安全、可靠、简单等因素,如果在软硬件结合控制方式中,把更多的任务交由读卡终端,比如由读卡终端来存储数据、计费管理,同时如果读卡终端能实现TCP/IP 通信,那么监控计算机的任务就大大降低,甚至可以由读卡终端直接与中心服务器通信。就减少了一些不必要的麻烦和安全风险。本论文的设计就是基于这一点来进行的。 本系统要求数据传输稳定可靠,实时性要好,另外考虑到性价比等因素,综合考虑选择将μC/OS-II 操作系统移植到ARM7 上作为开发平台。在此平台基础上,考虑到TCP/IP协议栈的实现与要采用的硬件的性能以及实现的成本有关。从解决这一技术问题出发,结合本论文研究的应用对象,决定使用嵌入式操作系统,此种方案可以描述为嵌入式TCP/IP协议栈+嵌入式操作系统+微控制器。 本文介绍了一种基于ARM7的IC 卡机房管理终端的设计方案。该系统在ARM7的基础上实现了μC/OS-Ⅱ操作系统的移植和TCP/IP协议栈的嵌入,能够正确读写IC 卡信息,增加了SD 卡存储功能,完成计费操作,实现液晶显示功能,能够通过以太网或串口直接与服务器通信。 本文详细介绍了整个机房管理系统终端的硬软件设计,给出了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM7 处理器上的详细移植过程,介绍了一种TCP/IP协议栈和基于套接字的编程方法,同时也提供了一种多卡操作的防冲突机制。 同目前大多数机房管理系统相比,该系统有如下特点: 1) 由于使用了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,提高了系统的实时性和反应时间,任务管理和调度更加方便有效。 2) 由读卡终端来进行计费操作,降低了服务器端的工作压力,同时降低了安全风险。 3) 增加了数据存储功能,提高了系统的可靠性,有利于数据的查询和故障的恢复。 4) 增加了对无效卡、注销卡和欠费卡的判断与处理,对恶意操作或者有意或者无意的逃费操作采取了积极有效的措施。 5) 以太网通信克服了以往串口通信的传输距离短、传输速率慢等缺点,使得通信更加方便、高效,并且可以进行远距离传输和控制。
上传时间: 2013-07-09
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本文讨论工业废水中和处理中pH值的控制方法。由于中和反应中pH值的变化是一个严重非线性的过程,pH值控制被公认为世界上的控制难题之一,在此运用了ARM技术和模糊控制来解决这一难题。 论文首先介绍了工业废水处理中酸碱度控制的现状、存在的问题,并提出了基于ARM的工业废水控制系统的设计方案。其次详细研究了当前嵌入式系统的发展,深入探讨了ARM嵌入式处理器的特点、应用及体系结构,并着重介绍了本文所使用的LPC2131微处理器。然后针对pH的非线性特点做了分析并设计了以INA116为核心元件的pH测量电路。在广泛阅读和全面深入总结国内外相关文献资料的基础上,了解了模糊控制的一些关键技术和发展现状,设计出了基于ARM的工业废水模糊控制器。 硬件设计与软件设计为本论文的重点内容。硬件设计包括:电源电路、复位电路、晶振电路、Flash存储器、SDRAM存储器、JTAG电路、串行通信电路、LCD模块设计、A/D变换模块、PWM电磁阀驱动电路;软件设计除了为硬件提供相应的驱动程序外,最重要的是用C语言实现了基于ARM的工业废水模糊控制器。基于ARM的工业废水控制系统中上位机和下位机的数据通讯采用RS-232方式,下位机采用C语言编程、ADS1.2开发,上位机采用Delph17.0进行设计。 论文的最后对全文的主要研究内容进行了总结,指出了设计过程中遇到的问题及存在的不足之处,给出了主要研究结论和今后的研究方向。实验结果表明系统基本上达到了系统设计中所给出的性能指标,证明了整个系统设计的正确性和合理性,很好地解决了pH值控制中的非线性问题。与传统控制方法相比较,本系统结构简单,控制效果良好。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:ztj182002
目前,国内矿井的排水系统多采用传统的人工监测、继电器控制的方法。传统方法设备运行的自动化程度低、可靠性较差、工人劳动强度大、应急能力不足,存在一定的安全隐患,不适应数字化矿井发展的需要。本课题设计的自动排水系统采用嵌入式微控制器作为就地控制系统与上位机远程监控相结合的方式,提高了工作的可靠性和稳定性,具有运行成本低、调试方便等特点。 本文首先根据某矿井下排水的实际情况,对各种排水形式和相关设备进行了分析和比较,选择其中一种典型的排水系统形式作为模型。根据井下排水系统的运行原理展开研究和论证,制定了井下水位监控和水泵启动方案。在综合自动控制的相关理论和传感器应用技术的基础上分析了排水系统中需要监控的、能够反映排水系统工作特征的关键参数,并提出了这些参数的监测方法和这些方法的可行性。 全面分析了目前常用的微处理器和实时操作系统,详细研究了ARM和μC/OS-Ⅱ的性能和特点,充分利用ARM微处理器高性能、低功耗、低成本的优势,以及μC/OS-Ⅱ可移植性好、开发成本低的优点。选用以ARM7TDMI-S为CPU的LPC2220芯片作为就地控制系统,选用μc/OS-Ⅱ为实时操作系统。并根据排水系统工作方案和要求设计了系统和接口硬件电路,完成了系统运行程序代码的编写。 应煤矿信息化发展趋势的要求,选用LabVIEW作为上位机监控软件,以串行通讯协议与井下就地控制系统组成远程监控系统。从而实现工作人员能够在地面监控室轻松了解到井下水仓水位、各排水设备工作状态等信息,实现了排水系统运行的“避峰就谷”和水泵房的无人化值守。此项研究对矿井的安全生产、节能降耗和数字化建设等工作具有一定参考价值。
上传时间: 2013-06-04
上传用户:Kecpolo
汽车行驶记录仪,俗称汽车黑匣子,是对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。汽车行驶记录仪的使用,对遏止疲劳驾驶、车辆超速等交通违章、约束驾驶人员的不良驾驶行为、保障车辆行驶安全以及道路交通事故的分析鉴定具有重要的作用。本文在参考了国内外多种不同结构,不同领域的汽车行驶记录仪的设计与研究的基础上,将现今领先的GPRS通信技术与人机对话技术应用在传统的汽车行驶记录仪上,以达到能够有效地记录数据并与用户实时互动等多项功能。 本记录仪的设计是基于Samsung公司出产的ARM9 s3c2410的处理器,相应的操作系统是广泛采用的Linux操作系统。本文在介绍并分析了国内外汽车行驶记录仪的相关背景和现状之后,提出了本课题需要完成的目标。接下来,论文阐述了记录仪的整体系统结构,同时详细介绍了系统各个模块的硬件设计及其结构。接下来,在介绍了各个模块结构的基础上,详细分析了通信模块的设计,并将现今领先的GPRS技术应用于记录仪的通信环节。在介绍了硬件模块的各个方面之后,论文进入了软件设计部分的阐述。在软件部分中,本文先介绍了本系统的软件流程。并在此流程的基础上详细说明了系统采用的Linux操作系统的配置,剪裁,移植等方面,同时也介绍了本系统所采用的Bootloader-vivi。在软件设计的部分,论文还详细研究了基于Linux操作系统的界面设计应用软件平台MiniGUI,并重点阐述了MiniGUI在PC上位机环境下的配置和编译工作,以及在交叉编译环境下的编译工作等复杂的环节。最后,是通过串口线将系统与连接板相互交叉进行同步编译,同步测试,并展示出最后的完成结果。 本论文在结束处对本课题已完成的部分进行了比较深入的总结,并将出现的问题进行了分析和小结。同时还对系统性能提出了进一步改善的可行性建议。关键词:汽车行驶记录仪,s3c2410,Linux,MiniGUI
上传时间: 2013-04-24
上传用户:玉箫飞燕
高温超导(High Temperature Superconductor,HTS)磁阴电动机与传统磁阴电动机相比,能够以更小的体积和重量实现更大的输出功率、更高的功率因数和效率.国外有关超导磁阻电动机的研究目前还处于初级阶段,国内在这一领域更为滞后.论文以普通磁阻电动机的电磁关系为基础,结合超导材料特殊的电磁特性,初步提出了超导磁阻电动机电磁设计的一般原则;并尝试进行了一台额定功率为150W的内反应式HTS磁阻电动机的电磁设计.论文以实际设计的一台内反应式HTS磁阻电动机样机作为分析实例,基于第二类超导体临界态Kim模型和电磁场的有限元方法,提出了一般HTS磁阻电动机的内部磁场及交、直轴同步电抗的分析与计算方法.并在此基础上进一步研究了如何借助HTS磁阻电动机的电抗曲线分析HTS磁阻电动机的稳态工作特性.论文对常规磁阻电动机与HTS磁阻电动机进行了比较.计算结果表明,在电机尺寸、结构不变的前提下,超导磁阻电动机比常规磁阻电动机明显地提高了电机X/X值,因而以更小的尺寸获得了更大的输出转矩、更高的效率和功率因数,同时电机的稳定运行区间也有所增大.计算结果还表明,采用抗磁性更强的YBCO块材作为交轴阻磁介质,能够保证转子在获得较大的直、交轴磁阻差异的同时不必牺牲较大的极孤系数和气隙宽度,从而气隙磁密有较好的波形,电机具有较好的同步性能.论文也对几种具有相同定子但转子结构不同的HTS磁阻电动机做了比较,比较结果显示,ALA式HTS磁阻电动机比内反应式HTS磁阻电动机具有更大的输出转矩;当输出功率较大时,ALA结构的HTS磁阻电动机还比内反应结构具有更好的稳态工作特性.另外发现,thin-zebra ALA式HTS磁阻电动机的同步性能比thick-zebra ALA式HTS磁阻电动机更好.在进行内反应式HTS磁阻电动机的设计时,内反应槽既要尽量阻隔交轴磁通,又要分布的比较均匀,这样才能既获得足够的直、交轴同步电抗比,又削弱转矩脉动,从而最终改善电机的同步性能.
上传时间: 2013-04-24
上传用户:水中浮云