隨著信息時代的到來,用戶對數據保護和傳輸可靠性的要求也在不斷提高。由于信道衰落,信號經信道傳輸后,到達接收端不可避免地會受到干擾而出現(xiàn)信號失真。因此需要采用差錯控制技術來檢測和糾正由信道失真引起的信息傳輸錯誤。RS(Reed—Solomon)碼是差錯控制領域中一類重要的線性分組碼,由于它編解碼結構相對固定,性能強,不但可以糾正隨機差錯,而且對突發(fā)錯誤的糾錯能力也很強,被廣泛應用在數字通信、數據存儲系統(tǒng)中,以滿足對數據傳輸通道可靠性的要求。因此設計一款高性能的RS編解碼器不但具有很大的應用意義,而且具有相當大的經濟價值。 本文首先介紹了線形分組碼及其子碼循環(huán)碼、BCH碼的基礎理論知識,重點介紹了BCH碼的重要分支RS碼的常用編解碼算法。由于其算法在有限域上進行,接著介紹了有限域的有關理論。基于RS碼傳統(tǒng)的單倍結構,本文提出了一種八倍并行編碼及九倍并行解碼方案,并用Verilog HDL語言實現(xiàn)。其中編碼器基于傳統(tǒng)的線性反饋移位寄存器除法電路并進行八倍并行擴展,譯碼器關鍵方程求解模塊基于修正的歐幾里德算法設計了一種便于硬件實現(xiàn)的脈動關鍵方程求解結構,其他模塊均采用九倍并行實現(xiàn)。由于進行了超前運算、流水線及并行處理,使編解碼的數據吞吐量大為提高,同時延時更小。 本論文設計了C++仿真平臺,并與HDL代碼結果進行了對比驗證。Verilog HDL代碼經過modelsim仿真驗證,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL15OF1152C2 FPGA上進行綜合驗證以及靜態(tài)時序分析,綜合軟件為QUATURSⅡ V8.0。驗證及測試表明,本設計在滿足編解碼基本功能的基礎上,能夠實現(xiàn)數據的高吞吐量和低延時傳輸,達到性能指標要求。本論文在基于FPGA的RS(255,223)編解碼器的高速并行實現(xiàn)方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經濟價值。
上傳時間: 2013-04-24
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無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量傳感器節(jié)點組成,這些節(jié)點部署在監(jiān)測區(qū)域內通過無線通信方式,形成的一個多跳自組織的網絡。整個網絡的作用是協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中監(jiān)測對象的信息,并發(fā)送給觀察者,可廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護理、軍事、商業(yè)等多個領域。 媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)協(xié)議處于無線傳感器網絡協(xié)議的物理層和路由層之間,用于在傳感器節(jié)點間公平有效地共享通信媒介,對傳感器網絡的性能有較大影響。與傳統(tǒng)無線網絡不同,提高能量效率和可擴展性是無線傳感器網絡MAC協(xié)議設計的主要目標。 本文主要闡述基于FPGA對IEEE802.15.4 MAC層功能的實現(xiàn)。首先介紹了無線傳感器網絡的體系結構、MAC協(xié)議的設計要求以及已有的MAC層協(xié)議,討論了無線傳感器網絡MAC層的主要要求和功能。然后詳細介紹和分析了IEEE802.15.4的MAC協(xié)議,并在此基礎上,通過NS2平臺對MAC層協(xié)議進行了仿真,研究不同網絡負荷下信道訪問機制的各個參數對吞吐量,丟包率,傳輸延時的影響,分析了隱蔽站問題、確認幀機制。 本文對MAC層中的主要功能,諸如數據收發(fā)、幀處理、信道接入方式以及幀檢驗等提出了基于FPGA的硬件解決方法。設計選用硬件描述語言VerilogHDL,在QuartusⅡ中完成模塊的綜合和布局布線,在QuartusⅡ和Modelsim中進行時序仿真驗證,最終下載到自主設計Altera公司的Cyclone開發(fā)板中。 對設計的驗證采取的是由里及外的方式,先對系統(tǒng)主模塊的功能進行驗證,然后下載到與CC2430開發(fā)板相連接的FPGA中對設計進行驗證測試。驗證流程是功能仿真、時序仿真和板級調試,最終通過測試,驗證了該設計的功能。測試結果表明,該模塊能滿足無線傳感器網絡低速率應用環(huán)境的需要,具有優(yōu)良的擴展性能,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-06-14
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便攜式B型超聲診斷儀具有無創(chuàng)傷、簡便易行、相對價廉等優(yōu)勢,在臨床中越來越得到廣泛的應用。它將超聲波技術、微電子技術、計算機技術、機械設計與制造及生物醫(yī)學工程等技術融合在一起。開展該課題的研究對提高臨床診斷能力和促進我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 便攜式B型超聲診斷儀由人機交互系統(tǒng)、探頭、成像系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)構成。其基本工作過程是:首先人機交互系統(tǒng)接收到用戶通過鍵盤或鼠標發(fā)出的命令,然后成像系統(tǒng)根據命令控制探頭發(fā)射超聲波,并對回波信號處理、合成圖像,最后通過顯示系統(tǒng)完成圖像的顯示。 成像系統(tǒng)作為便攜式B型超聲診斷儀的核心對圖像質量有決定性影響,但以前研制的便攜式B型超聲診斷儀的成像系統(tǒng)在三個方面存在不足:第一、采用的是單片機控制步進電機,控制精度不高,導致成像系統(tǒng)采樣不精確;第二、采用的數字掃描變換算法太粗糙,影響超聲圖像的分辨率;第三、它的CPU多采用的是51系列單片機,測量速度太慢,同時也不便于系統(tǒng)升級和擴展。 針對以上不足,提出了基于FPGA的B型超聲成像系統(tǒng)解決方案,采用Altera公司的EP2C5Q208C8芯片實現(xiàn)了步進電機步距角的細分,使電機旋轉更勻速,提高了采樣精度;提出并采用DSTI-ULA算法(Uniform Ladder Algorithm based on Double Sample and Trilinear Interotation)在FPGA內實現(xiàn)數字掃描變換,提高了圖像分辨率;人機交互系統(tǒng)采用S3C2410-AL作為CPU,改善了測量速度和系統(tǒng)的擴展性。 通過對系統(tǒng)硬件電路的設計、制作,軟件的編寫、調試,結果表明,本文所設計的便攜式B型超聲成像系統(tǒng)圖像分辨率高、測量速度快、體積小、操作方便。本文所設計的便攜式B型超聲診斷儀可在野外作業(yè)和搶險(諸如地震、抗洪)中發(fā)揮作用,同時也可在鄉(xiāng)村診所中完成對相關疾病的診斷工作。
上傳時間: 2013-05-18
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雷達截獲接收機、反輻射導彈等電子設備的使用對軍用雷達的生存構成了嚴重威脅。因此,雷達必須避免被敵方電子設備截獲和干擾。這種形式下噪聲雷達應運而生,其中一種很成熟的便是噪聲調頻雷達。上世紀八十年代,我們課題組成功研制了噪聲調頻雷達原理樣機。雖然該雷達具有十分優(yōu)異的LPI性能,但是限于當時的電子技術水平,該雷達采用模擬器件實現(xiàn),使得雷達的體積較大、工作穩(wěn)定性受外界環(huán)境影響大,在小型化、高精度的應用領域受到諸多限制。FPGA是上世紀八十年代發(fā)展起來的數字技術,具有體積小、精度高、穩(wěn)定性好和速度快等特點。 本文在噪聲雷達課題組研究的基礎上,設計實現(xiàn)噪聲調頻雷達信號處理系統(tǒng)。內容安排如下:第一章介紹噪聲雷達的研究背景和發(fā)展前景;第二章介紹噪聲調頻雷達的原理,證明混頻器輸出信號各態(tài)歷經性;第三章介紹FPGA開發(fā)軟硬件環(huán)境;第四章詳細闡述基于FPGA技術的噪聲調頻雷達信號處理系統(tǒng)設計和系統(tǒng)中關鍵模塊的設計實現(xiàn);第五章對設計的FPGA信號處理系統(tǒng)進行仿真和驗證。最后,第六章對全文進行總結,指出了設計中的不足和須改進的地方。
上傳時間: 2013-05-21
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電子科大碩士論文_基于H_264的嵌入式家庭遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).rar
上傳時間: 2013-07-24
上傳用戶:20160811
基于DS18B20的溫度實時采集與顯示系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
上傳時間: 2013-06-10
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MSP430上實現(xiàn)5110液晶顯示程序(性價比很高的彩屏)
上傳時間: 2013-06-27
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隨著科學技術的進步,電腦互聯(lián)網的普及,傳統(tǒng)糧倉人工監(jiān)控的方式正在被更加方便和高精確度的檢測控制系統(tǒng)所替代。在單機局部檢測控制的基礎上,利用互聯(lián)網技術將整個糧倉測控系統(tǒng)集成在一起,通過網頁訪問方式,糧倉管理人員能夠更快更好地了解糧倉具體環(huán)境指標,各項溫濕度,氣體含量并通過控制電機等方式對環(huán)境各參數進行控制。 本文提出并設計了一套以ARM嵌入式開發(fā)板為核心的現(xiàn)代糧情測控系統(tǒng)。嵌入式糧情測控系統(tǒng)在傳感器采集到信號,進行處理后,將數據顯示在網頁和嵌入式開發(fā)板液晶屏上,通過TCP/IP協(xié)議,使用IE瀏覽器就可以在線查看實時數據,并且可以保存和打印數據,另外還可以通過網頁控制電機等設備工作。該系統(tǒng)硬件平臺使用ARM9微處理器S3C2410,以核心板和底板的方式組成,可以采集多路模擬和數字信號;支持標準RS232接口和USB通信接口;采用液晶顯示屏和觸摸屏的人機交互接口,為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面;軟件系統(tǒng)使用嵌入式Linux操作系統(tǒng),通過交叉編譯模式,使用C語言編寫移植傳感器驅動和電機控制程序,使用Boa嵌入式WEB服務器和SQLite數據庫搭建遠程監(jiān)控系統(tǒng),使用MiniGUI圖形軟件系統(tǒng)編寫了終端界面程序,完成了人機交互界面的設計。 本文第一章綜合介紹了課題研究背景及嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設計方案。第二章概述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設計,包括嵌入式系統(tǒng)的特點及其軟硬件組成部分,以及系統(tǒng)設計中選用的各種傳感器及電機驅動器等。第三章詳細闡述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的實現(xiàn),包括嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)流程,傳感器和電機的驅動及控制程序,以及嵌入式WEB遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計實現(xiàn)。第四章介紹了MiniGUI軟件界面的設計以及應用程序的設計。 論文最后對本課題的完成情況做了總結和評價,并且為本課題的發(fā)展提出了建議。
標簽: ARMLinuz 嵌入式 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)是集節(jié)能、環(huán)保、安全為一體的前沿技術,是未來車輛轉向系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文研究了電動助力轉向系統(tǒng)的構成和工作原理,自主研發(fā)設計了一套電動助力轉向控制系統(tǒng),并進行實車試驗。 控制系統(tǒng)中采用了基于ARM7TDMI—S內核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開發(fā)板)進行控制器設計,分析和選擇了系統(tǒng)的控制策略,完成了控制器的硬件和軟件設計。系統(tǒng)的控制策略中采用了折線改進型助力曲線助力方式和模糊與數字PID相結合的控制方法,并進行相關補償控制的分析;硬件設計過程中采用了抗干擾技術進行優(yōu)化設計,完成了信號采集和處理電路、電機驅動電路、電源電路以及故障診斷等電路設計;軟件設計采用了結構化的沒計思想,完成了包括控制系統(tǒng)主程序、A/D采集子程序、車速和發(fā)動機信號的采集子程序、電機PWM控制驅動子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設計,并在扭矩信號處理程序中應用容錯技術進行了軟件冗余優(yōu)化設計。 本文對自主開發(fā)設計的EPS控制系統(tǒng)進行了實車試驗和結果分析,試驗結果表明,本文所設計的基于ARM的汽車電動助力轉向控制系統(tǒng)在轉向輕便性、穩(wěn)定性和可靠性等方面性能良好,完全滿足設計要求。
標簽: ARM 汽車 控制系統(tǒng) 電動助力轉向
上傳時間: 2013-07-21
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儀器儀表產品的總體發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展;新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數字化、多功能化、智能化、網絡化、計算機化的方向發(fā)展;其中占主導地位、起核心或關鍵的作用是微型化、智能化和網絡化。而我國儀器儀表在工業(yè)自動化儀表方面重點發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場總線技術的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動化儀表;閘門測控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重,以及超限報警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機,8/16位單片機功能簡單難以滿足嵌入式設備的網絡、圖像傳輸等要求,而且對人際交互功能的支持也相對較弱。 本文正是針對現(xiàn)有閘門測控儀存在的功能單一、網絡功能差、接口標準不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問題,開發(fā)設計高性能新型智能儀表。以設計出一種智能型閘門測控儀表為研究出發(fā)點,在分析國內主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎上,合理地進行軟硬件設計,為在同一硬件平臺下實現(xiàn)多種儀表的功能進行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測控儀表的設計,構建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺。應用嵌入式系統(tǒng)技術設計開發(fā)全新的智能閘門測控儀主要功能包括:閘門開度和荷重自動檢測、實時性控制;過閘流量實時自動監(jiān)測;閘門運行狀態(tài)診斷與故障報警;實時工況圖像處理;工業(yè)以太網現(xiàn)場總線接口與網絡傳輸等。
上傳時間: 2013-04-24
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