智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計算機、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng)，它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個有機整體，實現(xiàn)了對家電設(shè)備進行集中或異地控制和管理，以及能夠與外界進行信息交互，以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究，將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點，取得良好的經(jīng)濟和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實際項目為背景，對基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點進行分析，指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進行了分析和比較，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標準，并對該標準進行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠程訪問與控制的需求，以及低成本實現(xiàn)的實際需要，及設(shè)備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點的需要，設(shè)計了以無線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu)，避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷，且滿足了功耗低，成本低，網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計了新型無線通訊模塊，該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標準的射頻收發(fā)器CC2420來實現(xiàn)ZigBee模塊，它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性，可以單獨使用，也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費、公開的linux操作系統(tǒng)，并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后，論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們在將來的廣泛應用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議，設(shè)計了遠程客戶端訪問和控制家用電器的界面，并給出了部分軟件設(shè)計流程圖。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應用
上傳時間： 2013-04-24
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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字信息新技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)家庭生活智能化提供了強有力的技術(shù)支撐；傳感器技術(shù)的發(fā)展提供了家庭設(shè)備和家庭網(wǎng)絡(luò)進行信息交換的技術(shù)基礎(chǔ)；而計算機技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)對接入家庭網(wǎng)絡(luò)的各類設(shè)備的監(jiān)測、控制和管理提供了技術(shù)支持。新技術(shù)的產(chǎn)生使人們對生活和工作的環(huán)境提出新的需求。以家庭網(wǎng)關(guān)為主導，將現(xiàn)有和將來可能的硬件設(shè)備納入家庭網(wǎng)絡(luò)，并且實現(xiàn)智能化服務和管理是數(shù)字家庭未來發(fā)展的主要方向。 由于傳統(tǒng)的家庭網(wǎng)關(guān)很難將分散于家庭各處的傳感設(shè)備連接到一起，因此，本文提出了中繼器的設(shè)計概念，將其從常規(guī)的復雜家庭網(wǎng)關(guān)中分離出來，實現(xiàn)了對分散于家庭各處的傳感器設(shè)備進行更為智能化的管理。中繼器需要完成的基本功能包括：對于接入的傳感器設(shè)備，能夠?qū)⑵溲杆偃谌胝麄€系統(tǒng)中，實現(xiàn)即插即用；根據(jù)采集信息的變化自動進行模仿人為分析、操作等功能；與家庭網(wǎng)關(guān)通信，提供遠程控制、查詢、管理等功能。 本控制系統(tǒng)核心部分采用S3C2410為處理器，嵌入式實時Linux為操作系統(tǒng)，極大地提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文詳細地介紹了傳感器中央控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計，并且詳細地介紹了軟件的具體實現(xiàn)。另外，本文還提出了基于自主通訊協(xié)議的家庭網(wǎng)絡(luò)通信方式，有效地提高了控制系統(tǒng)的實時性與可靠性。 本論文基于和日本NTT研究所合作的科研項目“家庭傳感器及開關(guān)接入的中繼系統(tǒng)設(shè)計”為技術(shù)背景。
標簽： ArmLinux 智能傳感器 中央控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-03
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噴油泵是柴油機燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元，其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準確測試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對提高柴油機的各項技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一?；贏RM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優(yōu)異性能，應用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng)，它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型，具有完善的各類驅(qū)動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手，在詳細分析了系統(tǒng)所要檢測和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計出噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)由兩個模塊組成：以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以S3C44BOX為中心的上位機監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執(zhí)行噴油泵試驗臺的電機轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統(tǒng)的管理者，主要完成給下位機發(fā)送特定的操作命令，完成實驗數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲，它有友好的中文顯示界面，可以完成簡單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細闡述了上位機的操作系統(tǒng)uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設(shè)計及運行環(huán)境MiniGUI進行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后，對噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進行優(yōu)化設(shè)計。詳細描述了模糊控制器設(shè)計所包含的三個主要部分：清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實，本文設(shè)計的噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間： 2013-06-04
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本文首先分析了國內(nèi)外微型飛行器（MAV）研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的困難，接著闡述了MAV的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，針對已有的MAV平臺，設(shè)計了MAV自主飛行控制系統(tǒng)的總體方案，選擇ARM作為中央處理器，從電源模塊設(shè)計、存儲器模塊設(shè)計、與各傳感器的接口設(shè)計等入手，實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，并分析了硬件設(shè)計所采取的抗干擾措施。 在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面，本文選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)環(huán)境，分析了操作系統(tǒng)的組成和啟動流程。在此基礎(chǔ)上，針對本文所設(shè)計的硬件系統(tǒng)，編制了專用的引導程序，重新編譯了內(nèi)核，完成了ARMLinux在硬件平臺上的移植。接著詳細分析了字符設(shè)備，編寫了各個模塊的驅(qū)動程序，并描述了應用程序的開發(fā)模式。 最后本文討論了MAV系統(tǒng)中MPEG4視頻數(shù)據(jù)壓縮的關(guān)鍵技術(shù)，分析了ARM的硬件編解碼器的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)過程，重點研究了遙測數(shù)據(jù)和壓縮圖像的復合方案，將遙測數(shù)據(jù)嵌入到壓縮圖像中進行傳輸。這種方法可以節(jié)省信道，降低系統(tǒng)功耗和保護遙測數(shù)據(jù)的安全。 本文所研制的自主飛行控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強等特點，能實時傳輸視頻圖像，各項指標都滿足項目技術(shù)要求。
標簽： ARM MAV 飛行控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-31
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音頻管理組件(Audio Management Unit，AMU)是先進客艙娛樂與服務系統(tǒng)(Advanced Cabin Entertainment Service System，ACESS)的組成部分，應用于飛機上音頻資源的管理與控制。飛機運營對航空機載電子系統(tǒng)準確性、復雜性和安全性的高要求，使得其維修維護工作極大地依賴于自動測試設(shè)備(Automatic Testing Equipment，ATE)。本課題來源于實際工程項目， FPGA技術(shù)具備多種優(yōu)點，將其與民航測試設(shè)備結(jié)合研制一個用于檢測AMU故障的自動測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)將對AMU自動完成部件維修手冊(Comvonent Maintenance Manual，CMM)所規(guī)定的全部功能、性能方面的綜合測試。 本文首先概述音頻管理組件、自動測試系統(tǒng)及其在民航領(lǐng)域的應用，并闡述了課題的背景、研究目標和相關(guān)技術(shù)要求；文章對可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)原理、硬件描述語言VHDL的特點以及MAXL+plusⅡ軟件的設(shè)計流程進行了說明，重點闡述了基于FPGA的DDS信號發(fā)生器以及數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計實現(xiàn)、并著重闡述了ARINC429總線的傳輸規(guī)范，和基于FPGA的ARINC429總線接口的設(shè)計與實現(xiàn)。在ARINC429接口設(shè)計中采用自頂向下，多層次系統(tǒng)設(shè)計的方法，用VHDL語言進行描述。在發(fā)送器中利用了FPGA內(nèi)部的分布式RAM創(chuàng)建異步FIFO，節(jié)約了FPGA的內(nèi)部資源和提高了數(shù)據(jù)傳輸速度；在接收器中采用了提高抗干擾性的優(yōu)化設(shè)計。測試結(jié)果表明基于FPGA的設(shè)計實現(xiàn)ARINC429總線數(shù)據(jù)通信的要求，使用方便，可靠性好，能夠克服HS-3282芯片中的數(shù)據(jù)格式固定，使用不夠靈活方便，價格昂貴的缺點。
標簽： FPGA 飛機 音頻 測試系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-06
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模糊控制是近代控制理論中一種基于模糊數(shù)學理論、采用語言規(guī)則與模糊推理等新穎技術(shù)的高級控制策略，它是當前研究熱點——智能控制中的一個重要分支，發(fā)展迅速、應用廣泛、實效顯著、引人關(guān)注。 本書主要內(nèi)容有模糊數(shù)學基礎(chǔ)、模糊邏輯理論、模糊控制系統(tǒng)與模糊控制器、模糊控制器的設(shè)計與分析、模糊控制理論研究、基于多值邏輯的硬件模糊控制器、模糊集成控制器與系統(tǒng)、模糊控制用的通用芯片和模糊控制應用實例等。這次修訂著重增加了多值邏輯理論與應用技術(shù)、模糊Petri網(wǎng)和模糊H網(wǎng)理論及嵌入式模糊Petri網(wǎng)知識表示與推理算法，以及基于多值邏輯的模糊控制器硬件實現(xiàn)機理、設(shè)計與性能分析等內(nèi)容。原理與理論部分的論述條理清楚，通俗易懂；應用技術(shù)與實例面廣量多，說明翔實；全書圖文并茂，由淺入深；開卷有益，宜于自學入門。 本書可作為各高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和高年級學生的教學與研究的參考用書；也可以作為信息學科相關(guān)領(lǐng)域，特別是自動化領(lǐng)域的高科技研究和開發(fā)部門與公司的工程技術(shù)人員、科研工作者的主要參考書。
上傳時間： 2013-06-24
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由于信道中存在干擾,數(shù)字信號在信道中傳輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生誤碼.為了提高通信質(zhì)量,保證通信的正確性和可靠性,通常采用差錯控制的方法來糾正傳輸過程中的錯誤.本文的目的就是研究如何通過差錯控制的方法以提高通信質(zhì)量,保證傳輸?shù)恼_性和可靠性.重點研究一種信道編解碼的算法和邏輯電路的實現(xiàn)方法,并在硬件上驗證,利用碼流傳輸?shù)臏y試方法,對設(shè)計進行測試.在以上的研究基礎(chǔ)之上,橫向擴展和課題相關(guān)問題的研究,包括FPGA實現(xiàn)和高速硬件電路設(shè)計等方面的研究. 糾錯碼技術(shù)是一種通過增加一定的冗余信息來提高信息傳輸可靠性的有效方法.RS碼是一種典型的糾錯碼,在線性分組碼中,它具有最強的糾錯能力,既能糾正隨機錯誤,也能糾正突發(fā)錯誤.在深空通信,移動通信以及數(shù)字視頻廣播等系統(tǒng)中具有廣泛的應用,隨著RS編碼和解碼算法的改進和相關(guān)的硬件實現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展,RS碼在實際中的應用也將更加廣泛. 在研究中,對所研究的問題進行分解,集中精力研究課題中的重點和難點,在各個模塊成功實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,成功的進行系統(tǒng)組合,協(xié)調(diào)各個模塊穩(wěn)定的工作. 在本文中的EDA設(shè)計中,使用了自頂向下的設(shè)計方法,編解碼算法每一個子模塊分開進行設(shè)計,最后在頂層進行元件例化,正確實現(xiàn)了編碼和解碼的功能. 本文首先介紹相關(guān)的數(shù)字通信背景；接著提出糾錯碼的設(shè)計方案,介紹RS(31,15)碼的編譯碼算法和邏輯電路的實現(xiàn)方法,RTL代碼編寫和邏輯仿真以及時序仿真,并討論了FPGA設(shè)計的一般性準則以及高速數(shù)字電路設(shè)計的一些常用方法和注意事項；最后設(shè)計基于FPGA的硬件電路平臺,并利用靜態(tài)和動態(tài)的方法對編解碼算法進行測試. 通過對編碼和解碼算法的充分理解,本人使用Verilog HDL語言對算法進行了RTL描述,在Altera公司Cyclone系列FPGA平臺上面實現(xiàn)了編碼和解碼算法. 其中,編碼的最高工作頻率達到158MHz,解碼的最高工作頻率達到91MHz.在進行硬件調(diào)試的時候,整個系統(tǒng)工作在30MHz的時鐘頻率下,通過了硬件上的靜態(tài)測試和動態(tài)測試,并能夠正確實現(xiàn)預期的糾錯功能.
上傳時間： 2013-07-01
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偏振模色散(PMD)是限制光通信系統(tǒng)向高速率和大容量擴展的主要障礙，尤其是160Gb/s光傳輸系統(tǒng)中，由PMD引起的脈沖畸變現(xiàn)象更加嚴重。為了克服PMD帶來的危害，國內(nèi)外已經(jīng)開始了對PMD補償?shù)难芯俊５悄壳暗难a償系統(tǒng)復雜、成本高且補償效果不理想，因此采用前向糾錯(FEC)和偏振擾偏器配合抑制PMD的方法，可以實現(xiàn)低成本的PMD補償。 在實驗中將擾偏器連入光時分復用系統(tǒng)，通過觀察其工作前后的脈沖波形，發(fā)現(xiàn)擾偏器的應用改善了系統(tǒng)的性能。隨著系統(tǒng)速率的提高，對擾偏器速率的要求也隨之提高，目前市場上擾偏器的速率無法滿足160Gb/s光傳輸系統(tǒng)要求。通過對偏振擾偏器原理的分析，決定采用高速控制電路驅(qū)動偏振控制器的方法來實現(xiàn)高速擾偏器的設(shè)計。擾偏器采用鈮酸鋰偏振控制器，其響應時間小于100ns，是目前偏振控制器能夠達到的最高速率，但是將其用于160Gb/s高速光通信系統(tǒng)擾偏時，這個速率仍然偏低，因此，提出采用多段鈮酸鋰晶體并行擾偏的方法，彌補鈮酸鋰偏振控制器速率低的問題。通過對幾種處理器的分析和比較，選擇DSP+FPGA作為控制端，DSP芯片用于產(chǎn)生隨機數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA芯片具有豐富的I/O引腳，工作頻率高，可以實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的快速并行輸出。這樣的方案可以充分發(fā)揮DSP和FPGA各自的優(yōu)勢。另外對數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片也要求響應速度快，本論文以FPGA為核心，完成了FPGA與其它芯片的接口電路設(shè)計。在QuartusⅡ集成環(huán)境中進行FPGA的開發(fā)，使用VHDL語言和原理圖輸入法進行電路設(shè)計。 本文設(shè)計的偏振擾偏器在高速控制電路的驅(qū)動下，可以實現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)處理，采用多段鈮酸鋰晶體并行工作的方法，可以提高偏振擾偏器的速率。利用本方案制作的擾偏器具有高擾偏速率，適合應用于160Gb/s光通信系統(tǒng)中進行PMD補償。
上傳時間： 2013-04-24
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自90年代以來，LED顯示屏的設(shè)計制造和應用水平得到日益提高，LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏，一直到今天的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過程。在此發(fā)展過程中，無論在器件的性能(超高亮度LED顯示屏及藍色發(fā)光二極管等)和系統(tǒng)組成(計算機化的全動態(tài)顯示系統(tǒng))等方面都取得了長足的進步。 LED顯示屏相比與其它的平板顯示器，有其獨特的優(yōu)越性，比如：可靠性高、使用壽命長、環(huán)境適應能力強、性價比高且成本低等特點，且隨著全彩屏顯示技術(shù)的日益完善，使得LED顯示屏在許多場合得到廣泛的應用。 本文詳細介紹了利用DVI接口作為視頻LED顯示屏數(shù)據(jù)源，利用查表的方法實現(xiàn)伽瑪矯正的實現(xiàn)方案和實現(xiàn)4096級灰度的LED視頻顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計原理。通過對等長時間實現(xiàn)4096級灰度方案的分析，得到此方案在系統(tǒng)速度和顯示屏的亮度上存在的局限，提出采用變長時間和消影時間相結(jié)合的方案實現(xiàn)4096級灰度的方案及實現(xiàn)，這是在提高硬件成本以獲得成本，速度和亮度的折中。在此基礎(chǔ)上，提出了用脈沖打散輸出的方法改善LED顯示屏顯示效果，并探討了低幀頻無閃爍LED全彩屏的實現(xiàn)方法；對一些可以提高LED顯示屏系統(tǒng)技術(shù)的新技術(shù)展開討論，為今后的動態(tài)全彩色LED顯示屏具體實現(xiàn)打下堅實的理論基礎(chǔ)。
上傳時間： 2013-04-24
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逆變器在自動控制系統(tǒng)、電機交流調(diào)速、電力變換以及電力系統(tǒng)控制中都起著重要的作用；各系統(tǒng)對逆變器的性能需求也越來越高。PWM控制多重逆變器正是基于這些需求，實現(xiàn)可變頻、調(diào)壓、調(diào)相、低諧波、高穩(wěn)定性的解決方案。 PWM控制逆變器通過對每個脈沖寬度進行控制，以達到控制輸出電壓和改善輸出波形的目的；多重逆變器則是把幾個矩形波逆變器的輸出組合起來起來形成階梯波，從而消除諧波；PWM控制多重逆變器綜合上述兩種技術(shù)的特點，非常適合于應用在對諧波、電壓輸出及穩(wěn)定性要求比較高的場合。電力半導體技術(shù)和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，使得多重逆變器的控制、實現(xiàn)成為可能。 本文首先分析風力發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求，從多重逆變器理論和PWM逆變器理論出發(fā)，提出同步式PWM控制電壓型串聯(lián)多重逆變器系統(tǒng)解決方案。本方案也可以應用在逆變電源、交流電機調(diào)速及電力變換領(lǐng)域中。 文中建立了一個多重逆變器的PWM控制算法模型。該算法可完成頻率、相位、幅值可調(diào)的多重逆變器的PWM控制，且能完成逆變器故障運行下的保護與告警。并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對算法模型進行仿真與分析。 在比較了現(xiàn)有PWM發(fā)生解決方案的基礎(chǔ)上，本文提出了一個基于FPGA(可編程邏輯陣列)的多重逆變器PWM控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案。并給出一個主要由FPGA、ADC/DAC、驅(qū)動與保護電路、逆變器主回路及其他外圍電路構(gòu)成的多重逆變器系統(tǒng)解決方案。實驗結(jié)果表明，此方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可行，很好完成上述多重逆變器的PWM控制算法。
上傳時間： 2013-06-28
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