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數(shù)(shù)字信息

  • 基于FPGA的GPS定位信息處理系統(tǒng)設計

    隨著GPS(Global Positioning System)技術的不斷發(fā)展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數(shù)量大幅度增加,應用領域越來越廣。但由于定位過程中各種誤差源的存在,單機定位精度受到影響。目前常從兩個方面考慮減小誤差提高精度:①用高精度相位天線、差分技術等通過提高硬件成本獲取高精度;②針對誤差源用濾波算法從軟件方面實現(xiàn)精度提高。兩種方法中,后者相對于前者在滿足精度要求的前提下節(jié)約成本,而且便于系統(tǒng)融合,是應用于GPS定位的系統(tǒng)中更有前景的方法。但由于在系統(tǒng)中實現(xiàn)定位濾波算法需要時間,傳統(tǒng)CPU往往不能滿足實時性的要求,而FPGA以其快速并行計算越來越受到青睞。    本文在FPGA平臺上,根據(jù)“先時序后電路”的設計思想,由同步?jīng)]計方法以及自頂向下和自下而上的混合設計方法實現(xiàn)系統(tǒng)的總體設計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結果的坐標變換,最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差,實現(xiàn)實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統(tǒng),為GPS定位數(shù)據(jù)的處理方法做了新的嘗試,為基于FPGA的GPS嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎。具體工作如下:    基于FPGA設計了GPS定位數(shù)據(jù)的正確接收和顯示,以及經(jīng)緯度到平面坐標的投影變換。根掘GPS輸出信息標準和格式,通過串口接收模塊實現(xiàn)串口數(shù)掘的接收和經(jīng)緯度信息提取,并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數(shù)據(jù)格式由ASCⅡ碼轉變?yōu)槭M制整數(shù)型,實現(xiàn)利用移位和加法運算達到代替乘法運算的效果,從而減少資源的利用率。在坐標轉換過程中,利用查找表的方法查找轉化時需要的各個參數(shù)值,并將該參數(shù)先轉為雙精度浮點小數(shù),再進行坐標轉換。根據(jù)高斯轉化公式的規(guī)律將公式簡化成只涉及加法和乘法運算,以此簡化公式運算量,達到節(jié)省資源的目的。    卡爾曼濾波器的實現(xiàn)。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素,將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過程的總誤差,建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、觀測方程和濾波方程,并基于分散濾波的思想進行卡爾曼濾波設計,并通過Matlab進行仿真。結果表明,本文設計的卡爾曼濾波器收斂性好,定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎上,實現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎上,通過IP核、模塊的分時復用和樹狀結構節(jié)省資源,實現(xiàn)數(shù)據(jù)卡爾曼濾波,達到提高數(shù)據(jù)精度的效果。    設計中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺,采用Verilog HDL硬件描述語言實現(xiàn),利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線,一共使用44438個邏輯資源,時鐘頻率達到100MHZ以上,滿足實時性信號處理要求,在保證精度的前提下達到資源最優(yōu)。Modelsim仿真驗證了該設計的正確性。

    標簽: FPGA GPS 定位 信息處理

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:二驅蚊器

  • 嵌入式GSM短信息接口的軟硬件設計

    《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》論文--嵌入式GSM短信息接口的軟硬件設計,文章給出一個小型的嵌入式SMS中/英文短信信息接口的設計,并詳細討論PDU模式的短信息格式和中文短信息軟件解碼的設計。

    標簽: GSM 嵌入式 短信息 接口

    上傳時間: 2013-07-12

    上傳用戶:lanwei

  • 單片機多功能調試助手V1.5.8

    單片機多功能調試助手一款集串口/USB/網(wǎng)絡調試、進制轉換、字模與數(shù)碼管字型碼制作、常用校驗值計算、UNICODE碼轉換、位圖輸出C文件等眾多功能于一身的綜合型調試軟件,最值得慶幸的是該軟件會一直保持更新,并支持在線升級功能,這樣大家手頭上的單片機多功能調試助手總是最新的! 單片機多功能調試助手與其他調試軟件有什么優(yōu)勢: 1) 一直保持為單文件狀態(tài),不會因為需要保存配置信息而創(chuàng)建其他其他文件,所以該軟件非常容易攜帶。 2) 一直體貼著開發(fā)者,所有重要的配置在關閉該軟件時將會得到保存,重啟軟件后會重新導入以前的配置信息,免去重復選擇或填入數(shù)據(jù)的操作。 3) 集成了串口/USB/網(wǎng)絡調試功能,并在串口/USB/網(wǎng)絡調試的過程中,該軟件提供了監(jiān)視和多項發(fā)送功能。通過使用監(jiān)視端口的功能就可以清晰地分辨出發(fā)送與接收的數(shù)據(jù)的順序;通過使用多項發(fā)送功能就可以省去重復刪除或填寫待發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟。 4) 在線升級功能是該軟件的最得意之處,理所當然地也是開發(fā)者最倍受關注的功能。

    標簽: 單片機 多功能 調試助手

    上傳時間: 2013-08-01

    上傳用戶:gaojiao1999

  • 基于FPGA的工頻干擾實時濾波技術

    生物醫(yī)學信號是源于一個生物系統(tǒng)的一類信號,像心音、腦電、生物序列和基因以及神經(jīng)活動等,這些信號通常含有與生物系統(tǒng)生理和結構狀態(tài)相關的信息,它們對這些系統(tǒng)狀態(tài)的研究和診斷具有很大的價值。信號拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫(yī)學研究的準確性,如何有效地從強噪聲背景中提取有用的生物醫(yī)學信號是信號處理技術的重要問題。    設計自適應濾波器對帶有工頻干擾的生物醫(yī)學信號進行濾波,從而消除工頻干擾,獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫(yī)學信號具有信號弱、噪聲強、頻率范圍較低、隨機性強等特點。由于心電(electrocardiogram,ECG)信號的確定性、穩(wěn)定性、規(guī)則性都比其他生物信號高,便于準確評估和檢測濾波效果,本研究采用ECG信號作為原始的模板信號。    本研究將新的電子芯片技術與現(xiàn)代信號處理技術相結合,從過去單一的軟件算法研究,轉向軟件與硬件結合,從而提高自適應速度和精度,而且可以使系統(tǒng)的開發(fā)周期縮短、成本降低、容易升級和變更。    采用現(xiàn)場可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體,加快信號處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉換為常用的適合于FPGA芯片的定點數(shù)算法,研究中詳細分析了定點數(shù)的量化效應對自適應噪聲消除器的影響,以及對浮點數(shù)算法和定點數(shù)算法的復合自適應濾波器的各種參數(shù)的選擇,如步長因子和字長選擇。研究中以定點數(shù)算法中的步長因子和字長選擇,作為FPGA設計的基礎,利用串并結合的硬件結構實現(xiàn)自適應濾波器,并得到了預期的效果,準確提取改善后的ECG信號。    研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環(huán)境下模擬,選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號,在浮點數(shù)情況下,原始信號通過采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮點數(shù)自適應濾波器后,根據(jù)信噪比的改善和收斂速度,確定不同的最佳μ值,并在定點數(shù)情況下,在最佳μ值的情況下,原始信號通過采用LMs算法的定點數(shù)自適應濾波器后,根據(jù)信噪比的改善效果和采用硬件的經(jīng)濟性,確定最佳的定點數(shù)。并了解LMS算法中步長因子、定點數(shù)字長值對信號信噪比、收斂速度和硬件經(jīng)濟性的影響。從而得出針對含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG,應該采用什么樣的μ值和什么樣的定點數(shù)才能對原始ECG的改善和以后的硬件實現(xiàn)取得最佳的效果,并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)和結果,在FPGA上實現(xiàn)自適應濾波器,使自適應濾波器能對帶有工頻干擾的ECG原始信號有最佳的濾波效果。

    標簽: FPGA 工頻干擾 濾波技術

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:gzming

  • 2002精選實用信息家電電路

    ·2002精選實用信息家電電路

    標簽: 2002 信息家電 電路

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:cy1109

  • 專家級C語言設計(介紹了大量底層信息)

    ·專家級C語言設計(介紹了大量底層信息)

    標簽: C語言 底層

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:

  • 算法藝術與信息學競賽

    ·算法藝術與信息學競賽(劉汝佳、黃亮 著)本書較為系統(tǒng)和全面地介紹了算法學最基本的知識. 本書較為系統(tǒng)和全面地介紹了算法學最基本的知識.這些知識和技巧既是高等院校“算法與數(shù)據(jù)結構”課程的主要內(nèi)容,也是國際青少年信息學奧林匹克(101) 競賽和ACMICPC國際大學生程序設計競賽中所需要的。書中分析了相當數(shù)量的問題。本書共3章。第1章介紹算法與數(shù)據(jù)結構;第2章介紹數(shù)學知識和方法;第3章介紹計算幾何。全

    標簽: 算法 競賽

    上傳時間: 2013-06-21

    上傳用戶:cath

  • 基于Android平臺校園信息發(fā)布系統(tǒng)

    ·基于Android平臺校園信息發(fā)布系統(tǒng)

    標簽: Android 信息發(fā)布系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-06-01

    上傳用戶:sunzhp

  • 專家級C語言設計(介紹了大量底層信息)

    ·專家級C語言設計(介紹了大量底層信息)

    標簽: C語言 底層

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:xg262122

  • 信息安全等級保護測評師考試試題

    有關信息安全等級保護測評師的一些初級試題。

    標簽: 信息安全 等級保護 試題

    上傳時間: 2013-07-01

    上傳用戶:fanboynet

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