相位激光測距是一種高精度的距離測量技術(shù)，隨著電子器件和信號處理技術(shù)的發(fā)展，這種測距技術(shù)在軍用和民用領(lǐng)域必將得到更為廣泛的研究和應(yīng)用。本文介紹了一種基于FPGA嵌入式技術(shù)的相位激光測距系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進的FPGA技術(shù)，實現(xiàn)了調(diào)制信號產(chǎn)生、信息控制與處理三個模塊的整合，解決了傳統(tǒng)相位激光測距所難以克服的弱點。 文中闡述了激光測距和調(diào)制信號源的基本原理，分析了影響測距精度的因素，指出應(yīng)用DDS技術(shù)可以實現(xiàn)寬帶、高精度的調(diào)制信號輸出，說明了引起DDS輸出信號雜散的原因和解決的辦法。分析了應(yīng)用FFT運算實現(xiàn)信號相位提取的基本原理及設(shè)計方法，采用這種檢相技術(shù)，可以極大地提高測相精度與靈敏度。提出了基于FPGA嵌入式系統(tǒng)的相位式激光測距機的整體設(shè)計，并就各部分進行了詳細的分析與設(shè)計。介紹了激光測距系統(tǒng)的外圍電路和基于QuartusⅡ集成軟件平臺的部分硬件電路的設(shè)計，并對其中的設(shè)計進行了仿真和驗證，總結(jié)提出了對系統(tǒng)今后的進一步改進和完善的思路。
標簽： FPGA 嵌入式系統(tǒng) 激光測距機
上傳時間： 2013-06-28
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本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術(shù)。根據(jù)課題的要求，給出了電路系統(tǒng)設(shè)計方案，選擇了合適測相系統(tǒng)電路參數(shù)，分析了調(diào)制波的噪聲對系統(tǒng)的影響，計算出能滿足系統(tǒng)精度要求的最低信噪比，對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差，提出了具體的解決措施，這些措施提高了數(shù)字檢相電路的測相精度和穩(wěn)定性。 根據(jù)電路系統(tǒng)設(shè)計方案，著重對混頻電路、整形電路和自動數(shù)字檢相電路進行了較為深入的分析與討論，其中自動數(shù)字檢相電路采用大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)。 文中述敘了利用FPGA實現(xiàn)自動數(shù)字檢相的原理及方法步驟，分析了FPGA實現(xiàn)鑒相功能的可靠性。根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件，使用QuartusⅡ軟件開發(fā)可編程邏輯器件及VHDL編程，給出了用QuartusⅡ軟件進行數(shù)字檢相測量的系統(tǒng)仿真結(jié)果和混頻電路、比較電路、數(shù)字檢相電路的實驗結(jié)果，對在沒有零角度位置標志信號和沒有允許計數(shù)標志信號條件下的實驗結(jié)果的精度進行了分析。根據(jù)誤差結(jié)果分析，提出了下一步研究改進的措施和思路。
標簽： FPGA 相位 激光測距 信號處理技術(shù)
上傳時間： 2013-04-24
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激光測距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)測量、航空與大地的測量、國防及通信等諸多領(lǐng)域。本文從已獲得廣泛應(yīng)用的脈沖激光測距技術(shù)入手，重點分析了近年提出的自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(STPLR)特別是其中的雙自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(BSTPLR)，通過分析發(fā)現(xiàn)其核心部件之一就是用于測量激光脈沖飛行時間(周期)的高精度高速計數(shù)器，而目前一般的方式是采用昂貴的進口高速計數(shù)器或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)來完成，這使得激光測距儀在研發(fā)、系統(tǒng)的改造升級和自主知識產(chǎn)權(quán)保護等諸多方面受到制約，同時在其整體性能上特別是在集成化、小型化和高可靠性方面帶來阻礙。為此，本文研究了采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)來實現(xiàn)脈沖激光測距中的高精度高速計數(shù)及其他相關(guān)功能，基本解決了以上存在的問題。 論文通過對雙自觸發(fā)脈沖激光測距的主要技術(shù)要求和技術(shù)指標進行分析，對其中的信號處理單元采用了FPGA+單片機的設(shè)計形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作為周期測量模塊，在整個測距系統(tǒng)中是信號處理的核心部件，借助其用戶可編程特性及很高的內(nèi)部時鐘頻率，設(shè)計了專用于BSTPLR的高速高精度計數(shù)芯片，負責對測距信號產(chǎn)生電路中的時刻鑒別電路輸出信號進行計數(shù)。數(shù)據(jù)處理模塊則主要由單片機(AT89C51)來實現(xiàn)。系統(tǒng)可以通過鍵盤預(yù)置門控信號的寬度以均衡測量的精度和速度，測量結(jié)果采用7位LED數(shù)碼管顯示。本設(shè)計在近距離(大尺寸)范圍內(nèi)實驗測試時基本滿足設(shè)計要求。
標簽： FPGA 自觸發(fā)脈沖 激光測距 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時間： 2013-06-02
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本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術(shù)。根據(jù)課題的要求，給出了電路系統(tǒng)設(shè)計方案，選擇了合適測相系統(tǒng)電路參數(shù)，分析了調(diào)制波的噪聲對系統(tǒng)的影響，計算出能滿足系統(tǒng)精度要求的最低信噪比，對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差，提出了具體的解決措施，這些措施提高了數(shù)字檢相電路的測相精度和穩(wěn)定性。 根據(jù)電路系統(tǒng)設(shè)計方案，著重對混頻電路、整形電路和自動數(shù)字檢相電路進行了較為深入的分析與討論，其中自動數(shù)字檢相電路采用大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)。 文中述敘了利用FPGA實現(xiàn)自動數(shù)字檢相的原理及方法步驟，分析了FPGA實現(xiàn)鑒相功能的可靠性。根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件，使用QuartusⅡ軟件開發(fā)可編程邏輯器件及VHDL編程，給出了用QuartusⅡ軟件進行數(shù)字檢相測量的系統(tǒng)仿真結(jié)果和混頻電路、比較電路、數(shù)字檢相電路的實驗結(jié)果，對在沒有零角度位置標志信號和沒有允許計數(shù)標志信號條件下的實驗結(jié)果的精度進行了分析。根據(jù)誤差結(jié)果分析，提出了下一步研究改進的措施和思路。
標簽： FPGA 相位 激光測距 信號處理技術(shù)
上傳時間： 2013-07-25
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隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的的人擁有了自己的汽車，基于汽車安全的汽車輔助系統(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統(tǒng)可以對汽車駕駛過程中出現(xiàn)的緊急情況進行報警和控制。可以預(yù)見，基于汽車安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用空間。 本文通過將圖像檢測技術(shù)和激光測距技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用ARM+DSP的雙核架構(gòu)，設(shè)計出一款高性能的汽車主動安全系統(tǒng)。系統(tǒng)通過圖像識別技術(shù)對行車路況進行監(jiān)控，并通過激光測距技術(shù)對前方車距進行檢測。當自車與前方的車距小于系統(tǒng)計算出來的安全車距，并有可能發(fā)生碰撞時，系統(tǒng)將予以報警，提醒駕駛員注意減速或制動，從而達到有效預(yù)防追尾碰撞事故發(fā)生的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計工作。針對汽車安全系統(tǒng)對準確性和實時性的要求，系統(tǒng)設(shè)計采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構(gòu)的應(yīng)用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測方面的運算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率，系統(tǒng)采用CAN總線作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線。并開發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，應(yīng)用Linux強大的事務(wù)管理能力，來提高系統(tǒng)的處理能力和響應(yīng)速度。 4)通過對汽車碰撞過程的分析，研究開發(fā)出一套汽車防撞決策算法，對駕駛員預(yù)警和對車輛進行輔助制動，保障駕駛?cè)藛T的安全。 最后，論文在總結(jié)全文工作的基礎(chǔ)上，指出了系統(tǒng)的不足之處和進一步研究的工作方向。 總之，在汽車安全技術(shù)在國內(nèi)剛剛起步的今天，對該系統(tǒng)的研究對于中國自主的汽車主動安全系統(tǒng)無論是在理論研究還是實際應(yīng)用上都具有一定的價值。
標簽： ARM 汽車防撞系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-08
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隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點，適應(yīng)了社會信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展需求，比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性，在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。GPS定位導(dǎo)航技術(shù)與計算機技術(shù)的融合在近幾年來現(xiàn)代信息通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展迅速。 目前，GPS定位導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于大地測量與車輛定位領(lǐng)域，個人應(yīng)用方面相對較欠缺。因此，發(fā)展應(yīng)用于個人的手持GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況，本文設(shè)計開發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點，提升了系統(tǒng)特性。 論文的主要內(nèi)容： 1．分析了GPS定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，研究了如何實現(xiàn)基于ARM處理器定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，建立了滿足手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺，包括硬件平臺中各模塊的組成與連接，以及軟件平臺中系統(tǒng)啟動代碼、操作系統(tǒng)的移植，文件系統(tǒng)的制作。 2．設(shè)計實現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機交互的控制功能。各功能模塊在設(shè)計中包括了接口和外設(shè)的驅(qū)動程序，以及應(yīng)用程序兩部分。通信功能模塊中，GPS模塊實時接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并通過RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù)；電子地圖顯示以及人機交互的功能模塊中，使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng)，實現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導(dǎo)航控制等人機交互的功能。 3．測試了系統(tǒng)各模塊的功能，給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果，根據(jù)測試結(jié)果分析了系統(tǒng)設(shè)計中的不足，并提出了對系統(tǒng)未來改進目標的設(shè)想。
上傳時間： 2013-04-24
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針對城市交通中的停車難問題，課題組研制了有效的泊車管理系統(tǒng)，泊車手持機是泊車管理系統(tǒng)的重要組成部分之一，完成車輛的信息輸入任務(wù)及對車輛實現(xiàn)有效監(jiān)管。泊車手持機主要實現(xiàn)與泊車咪表的無線通信，讀寫會員車主IC卡，車牌圖像的采集和提供友好的交互操作界面，并實時處理車輛的進出信息，完成泊車費用的結(jié)算。 提出了泊車手持機的硬件設(shè)計方案，詳細描述了系統(tǒng)軟件模塊的設(shè)計及實現(xiàn)過程。系統(tǒng)硬件平臺采用了基于ARM體系架構(gòu)的S3C2440作為核心處理器，外圍擴展了nRF24E1無線收發(fā)芯片、ZLG500AGT讀卡模塊、CMOS7620攝像頭。在此硬件平臺的基礎(chǔ)上，探討并解決了嵌入式linux系統(tǒng)軟件平臺的搭建，包括以下方面：交叉編譯工具鏈的建立、QT的移植、Linux內(nèi)核移植、文件系統(tǒng)制作、嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite3的移植和GDB遠程調(diào)試環(huán)境的建立。完成了處理器與無線芯片的串口程序設(shè)計，讀卡設(shè)備的驅(qū)動編寫，攝像模塊的驅(qū)動編寫以及用戶界面軟件的設(shè)計，實現(xiàn)了泊車手持機的功能。通過調(diào)試表明，系統(tǒng)達到了設(shè)計要求，設(shè)計方案可行并具有良好的應(yīng)用前景。
標簽： ARM 泊車 手持機 應(yīng)用技術(shù)
上傳時間： 2013-06-28
上傳用戶：sssl
隨著金融行業(yè)的不斷發(fā)展，IC智能卡正在并已經(jīng)融入當今信息技術(shù)的主流，人們已愈來愈多地開始接受和使用IC智能卡。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，傳統(tǒng)的IC卡讀寫機具可以分為兩種：座式IC卡讀寫器和IC卡手持POS機。無線局域網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)和生物鑒別三種技術(shù)相結(jié)合的IC卡手持POS機是一種很好的方式。因此我們提出了一種基于ARM+DSP協(xié)作架構(gòu)的射頻IC卡無線手持POS機設(shè)計方案。 本文首先介紹了ARM+DSP嵌入式系統(tǒng)，指紋識別技術(shù)和無線數(shù)傳技術(shù)，提出了ARM+DSP協(xié)作架構(gòu)的雙處理器連接方案。之后，給出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖，包括硬件部分和軟件部分。 硬件部分為ARM和DSP兩個子系統(tǒng)，分別以LPC2210和TMS320VC54025為核心，加上存儲器和各種外設(shè)。詳細說明了兩個CPU通過HPI主機方式進行通信、主機系統(tǒng)的主控處理器LPC2210外設(shè)的接口電路設(shè)計。 軟件部分包括嵌入式μ C/OS-Ⅱ移植要點，任務(wù)設(shè)計，驅(qū)動程序設(shè)計等。詳細說明了在嵌入式μ C/OS-Ⅱ平臺中，顯示任務(wù)，鍵盤任務(wù)和IC卡讀寫任務(wù)設(shè)計過程以及它們的驅(qū)動程序的代碼的編寫。 本課題的研究己取得階段性成果，能夠?qū)崿F(xiàn)一些基本的功能。
上傳時間： 2013-06-07
上傳用戶：黑漆漆
大氣激光通信是指以激光光波作為載體，大氣作為傳輸介質(zhì)的光通信系統(tǒng)。在空間大氣激光通信中，由于大氣的散射、吸收，大氣湍流等作用，在激光接收端就會出現(xiàn)光斑抖動、相位起伏等現(xiàn)象，因此研究一種適合在高速率、弱信號條件下處理技術(shù)，保證激光信號的誤碼率是有著十分重要的意義。 本文研究了一種基于嵌入式微處理器系統(tǒng)的大氣激光信號處理方法。文章從空間激光發(fā)展現(xiàn)狀及信道環(huán)境出發(fā)，提出了一種采用ARM微處理控制器并在控制器上移植實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，運用浮動閾值算法來減小大氣信道對激光探測的影響的方法。在測試中，取得了比較好的實驗效果。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：prczsf
激光測距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)測量、航空與大地的測量、國防及通信等諸多領(lǐng)域。本文從已獲得廣泛應(yīng)用的脈沖激光測距技術(shù)入手，重點分析了近年提出的自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(STPLR)特別是其中的雙自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(BSTPLR)，通過分析發(fā)現(xiàn)其核心部件之一就是用于測量激光脈沖飛行時間(周期)的高精度高速計數(shù)器，而目前一般的方式是采用昂貴的進口高速計數(shù)器或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)來完成，這使得激光測距儀在研發(fā)、系統(tǒng)的改造升級和自主知識產(chǎn)權(quán)保護等諸多方面受到制約，同時在其整體性能上特別是在集成化、小型化和高可靠性方面帶來阻礙。為此，本文研究了采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)來實現(xiàn)脈沖激光測距中的高精度高速計數(shù)及其他相關(guān)功能，基本解決了以上存在的問題。 論文通過對雙自觸發(fā)脈沖激光測距的主要技術(shù)要求和技術(shù)指標進行分析，對其中的信號處理單元采用了FPGA+單片機的設(shè)計形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作為周期測量模塊，在整個測距系統(tǒng)中是信號處理的核心部件，借助其用戶可編程特性及很高的內(nèi)部時鐘頻率，設(shè)計了專用于BSTPLR的高速高精度計數(shù)芯片，負責對測距信號產(chǎn)生電路中的時刻鑒別電路輸出信號進行計數(shù)。數(shù)據(jù)處理模塊則主要由單片機(AT89C51)來實現(xiàn)。系統(tǒng)可以通過鍵盤預(yù)置門控信號的寬度以均衡測量的精度和速度，測量結(jié)果采用7位LED數(shù)碼管顯示。本設(shè)計在近距離(大尺寸)范圍內(nèi)實驗測試時基本滿足設(shè)計要求。
標簽： FPGA 自觸發(fā)脈沖 激光測距 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時間： 2013-04-24
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