本文提出了一種基于FPGA的細胞圖像識別系統(tǒng)方案,該系統(tǒng)中FPGA處于核心地位,F(xiàn)PGA采用Altera公司的EP1K100QC208-1芯片,構造專用處理功能,實現(xiàn)彩色圖像灰度化、灰度變換、中值濾波、低通濾波、灰度圖像二值化等算法。這部分處理的數(shù)據(jù)量非常大,由于采用FPGA處理,產生的時延變得很小;最后系統(tǒng)機進行識別處理的是二值圖像,數(shù)據(jù)量也很小。所進行的仿真實驗取得了良好的效果,給出了部分源代碼和實驗結果。設計采用VHDL語言描述,并使用電子設計自動化(EDA)工具進行了模擬和驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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本文設計實現(xiàn)了一種基于FPGA的DES加密系統(tǒng)。 概括起來,本文主要完成了以下幾方面的主要工作:完成了DES加密系統(tǒng)的整體設計。整個系統(tǒng)包括DES加密核心模塊,UART通信接口模塊和BLOCKRAM存儲模塊。以EITS2003開發(fā)板為硬件開發(fā)平臺,ISEwebpack為開發(fā)軟件,用Verilog硬件描述語言設計并且實現(xiàn)了三大模塊的具體功能及整體連接。用PC,串口調試工具,UART通信接口和EITS2003開發(fā)板測試并驗證了整個系統(tǒng)的功能。探討了DES加密系統(tǒng)在軍事通信總站內的應用。
標簽: FPGA DES 加密 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-14
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隨著圖像處理和模式識別技術的進步,基于生物特征的識別技術成為蓬勃發(fā)展的高技術之一,根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計和預測,該領域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術由于其獨特的可靠性,穩(wěn)定性,方便快捷的特點,恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術是生物識別領域中應用最廣泛的識別技術,也是研究與應用的一個熱點。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內部,與用戶自定義邏輯結合構成一個基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識別技術中各個環(huán)節(jié)的算法進行了較為深入的研究,結合NiosⅡ嵌入式處理器的特點,對算法進行了合理的選擇與優(yōu)化,形成了一套完整的指紋識別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統(tǒng)硬件設計方案。 論文的內容主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、后處理和匹配算法進行了改進,提高了算法的性能;設計了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結構;提出了一套基于特征點匹配的指紋識別算法。實驗結果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高,可以滿足實用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時提升系統(tǒng)的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個單片嵌入式系統(tǒng),然后以內嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設計了一個便攜式指紋識別系統(tǒng),提出了一套基于FPGA的硬件設計方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設計方案進行了初步的驗證,實現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口,并進行了算法的移植。 實驗結果表明本文所提出的系統(tǒng)設計方案是可行的。基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴展性方面有著獨特的優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設計繼續(xù)改進的思路和下一步研究的內容。
標簽: FPGA 指紋識別 法的研究 硬件實現(xiàn)
上傳時間: 2013-06-07
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如今電力電子電路的控制旨在實現(xiàn)高頻開關的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經(jīng)濟、高速度、低功耗等優(yōu)勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發(fā)和維護(升級)等顯著優(yōu)點。與單片機和DSP相比,F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發(fā)展的需要。因此,在越來越多的領域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件實現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產生多路PWM脈沖,具有開關頻率可調、各路脈沖間的相位可調、接口簡單、響應速度快、易修改、可現(xiàn)場編程等特點,可應用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對方案的實現(xiàn)進行了比較詳細的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實現(xiàn)、PWM波形的產生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細的分析了該變換器的工作過程,并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對這種軟開關Boost變換器進行控制,給出了比較完滿的實驗結果。實驗結果驗證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,
上傳時間: 2013-06-22
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基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析
上傳時間: 2013-04-24
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基于matlab的wimax數(shù)字中頻DUC的仿真
標簽: matlab Wimax DUC 數(shù)字中頻
上傳時間: 2013-04-24
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微處理器技術、傳感器技術和無線通信技術的進步,推動了無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的產生和發(fā)展。數(shù)據(jù)采集技術廣泛應用于雷達、通信、遙感遙測等領域。在各種信息的獲取中,對高速數(shù)據(jù)采集的需求非常廣泛。隨著測控技術的發(fā)展,對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡化水平也提出了更高的要求。并且由于通訊網(wǎng)絡的飛速發(fā)展,移動通信與實際應用的結合使得各種基于GPRS網(wǎng)絡的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)成為當前遠距離無線通訊領域最為廣泛的應用。本課題將廣泛應用的嵌入式控制器引入到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計中,并結合GPRS優(yōu)秀的網(wǎng)絡特性,實現(xiàn)了一個低功耗、智能化、網(wǎng)絡化、軟硬件可根據(jù)具體測量任務適當裁減的無線高速數(shù)據(jù)采集平臺。 本設計采用32位ARM處理器S3C2410為核心器件,配以FPGA+DDRSDRAM高速數(shù)據(jù)采集模塊,GPRS數(shù)據(jù)通信模塊,在Linux嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的支持下,實現(xiàn)了數(shù)字化高速采集,數(shù)字化無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)默F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該平臺采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)主要為各種傳感器輸出的電壓模擬量。前端數(shù)據(jù)采集模塊的FPGA控制高速AD轉換器將輸入的模擬量信號采集后,存儲在由DDRSDRAM構成的大容量緩存中,再經(jīng)過嵌入式系統(tǒng)中的微控制器進行各種處理,然后將處理結果保存在ARM系統(tǒng)的SDRAM內存,最后通過在ARM系統(tǒng)模塊擴展的GPRS模塊,將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送出去。 IAnux由于其代碼開放性以及強大的網(wǎng)絡功能等特點,在許多的嵌入式網(wǎng)絡設備中有著廣泛應用,與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比,具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng)。基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結構清晰、通用性好、可擴展性強,可為各種嵌入式應用提供一套完整的硬、軟件解決方案,在工業(yè)測量與控制領域具有較為廣闊的應用前景。
標簽: ARM_Linux 無線數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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雙足機器人是一個多自由度、多變量、非線性的復雜動力學系統(tǒng)。其控制平臺的研究往往涉及嵌入式技術、傳感器技術、步態(tài)規(guī)劃、路徑導航、人工智能、自動化控制等多種理論與技術,體現(xiàn)了信息科學和人工智能技術的最新成果,應用領域廣大,具有重要的研究價值。其中,雙足機器人導航控制系統(tǒng)是雙足機器人控制平臺研究中的重點和難點,將在自動駕駛、未知區(qū)域的探索、危險環(huán)境作業(yè)、核電站的維護等領域中發(fā)揮極大的作用。 本文以雙足機器人導航控制系統(tǒng)的設計為研究背景,結合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的關鍵技術,主要論述了兩個核心內容:一是雙足機器人導航?jīng)Q策系統(tǒng)的設計。該系統(tǒng)是基于一種新式的ARM&DSP主從控制模式下的設計。該設計借助內外傳感器系統(tǒng)的反饋,通過對多傳感器信息的融合與處理,在導航?jīng)Q策算法的作用下,實現(xiàn)雙足機器人在未知環(huán)境下平滑的自主導航。二是為增強雙足機器人導航的人機交互性和控制系統(tǒng)對突發(fā)事件的處理能力,在基于MiniGUI的系統(tǒng)平臺上設計了雙足機器人的導航控制系統(tǒng)界面。論文的主要內容包括: 首先,設計了雙足機器人的本體模型,并對雙足機器人的步態(tài)規(guī)劃做了理論研究,為步態(tài)控制獲得理論上的支持。 然后,就雙足機器人導航控制平臺的搭建做了詳細的介紹,并著重對主從控制器間通訊的CAN接口做了詳細的設計。 接著,從兩個層面設計了導航?jīng)Q策系統(tǒng),一是根據(jù)內部傳感器得到的關節(jié)信息,比對決策層中的步態(tài)規(guī)劃算法,對關節(jié)的運動進行實時的補償和調整,實現(xiàn)各關節(jié)動作的協(xié)調,得到標準的步態(tài),保證每一步的穩(wěn)定和準確。二是對外部傳感器獲得的外界環(huán)境信息進行處理,構建出供決策層使用的外部環(huán)境模型,之后在基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的導航算法的指引下,實現(xiàn)雙足機器人對外界環(huán)境做出合理、平滑的響應。 最后,介紹了導航控制界面的設計與實現(xiàn)。重點介紹了MiniGUI開發(fā)平臺的搭建、基于MiniGUI的界面程序的設計以及程序在開發(fā)板上的移植,實現(xiàn)了控制界面在雙足機器人導航上的應用。
標簽: ARMDSP 雙足機器人 導航控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著我國工農業(yè)生產的發(fā)展和人民生活水平的提高,作為國民經(jīng)濟基礎之一的電力行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展,電力系統(tǒng)輸配電的安全性和可靠性也越來越受到電力系統(tǒng)運行、管理和科研人員的關注。輸電線路的各種事故是影響電力線路安全運行的重要因素之一。本文正是在這一前提下,在參考國內外大量文獻及研究成果的基礎上,設計實現(xiàn)了一套輸電線路綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)。 本文研制的輸電線路在線監(jiān)測終端通過測量線路的泄漏電流、分布電壓、氣候參數(shù)以及圖像信息,并將數(shù)據(jù)進行采集、處理后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控中心,達到對輸電線路運行狀況進行實時監(jiān)測的目的,并以此為依據(jù)給出線路的評估信息提供給電力部門作為其安排檢修的依據(jù),可以大大減少電力部門的工作量并預防線路事故的發(fā)生。 針對本系統(tǒng)功能豐富、監(jiān)測參數(shù)眾多的特點,作者設計了基于ARM的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。通過對ARM資源的合理分配,實現(xiàn)了監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)采集處理功能。終端的數(shù)據(jù)傳輸功能由ARM和無線傳輸模塊配合完成,實現(xiàn)了GPRS和GSM SMS兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。 本文是對輸電線路綜合在線監(jiān)測終端數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設計和研究工作的總結,本文內容主要偏重于監(jiān)測終端硬件和軟件的研究設計。論文在最后一部分對運行得到的數(shù)據(jù)也進行了分析、總結。 本文研制的輸電線路綜合監(jiān)測終端已在在幾條高壓輸電線路上掛網(wǎng)運行,運行結果表明系統(tǒng)各方面性能良好,滿足設計要求。
標簽: ARM 輸電線路 在線監(jiān)測 傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-20
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本文針對國家煙草局關于以信息化帶動煙草行業(yè)現(xiàn)代化建設的要求,密切結合“煙草銷售業(yè)務管理系統(tǒng)”科研項目進行研究開發(fā),設計了一個基于ARM-Linux的煙草零售信息終端。零售商戶可以在此終端上完成商品零售的整個過程,并可通過終端完成訂貨預測和訂貨確認的操作,同時可以下載和瀏覽各種煙草商品信息、訂貨、查看歷史營銷記錄、瀏覽各種通知廣告,并與煙草公司互動操作。 本文首先分析了課題的研究背景及煙草零售信息終端的國內外現(xiàn)狀,給出了一個基于ARM-Linux、GPRS無線網(wǎng)絡的煙草銷售業(yè)務管理系統(tǒng)的總體結構;然后根據(jù)煙草零售信息終端的功能需求構建了基于ARM9的硬件平臺的整體設計方案;介紹了基于ARM9內核的微處理器S3C2440A及關鍵外圍模塊,設計了各模塊的硬件接口電路;并在硬件平臺上成功移植實現(xiàn)了一個基本的嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件平臺;隨后深入研究了Linux2.6引入的platform driver機制下的字符設備驅動程序的開發(fā)方法,在全面分析了漢王手寫芯片HW006的通信協(xié)議的基礎上,開發(fā)了漢王手寫芯片的觸摸屏驅動程序,實現(xiàn)了在觸摸屏上的點擊與漢字手寫識別;最后研究了Linux中的串口操作編程,完成了基于華為GTM900B GPRS模塊的數(shù)據(jù)通信程序設計和條形碼掃描程序模塊的開發(fā),并研究了多線程編程技術在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收發(fā)中的應用方法,設計了煙草零售信息終端所需的數(shù)據(jù)庫和圖形界面。 所研制的煙草零售信息終端已成功應用于山西省某市的各個煙草零售點,運行結果表明,該終端運行穩(wěn)定可靠,與用戶的交互方便快捷,采集到的各類數(shù)據(jù)能夠及時、有效、準確地傳輸?shù)綉霉芾硐到y(tǒng),各方面性能都達到了課題的要求,為煙草銷售市場預測、貨物配送和營銷推廣提供了一種有效的手段。
上傳時間: 2013-05-23
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