IEEE802旗下的無線網絡協議引領了無線網絡領域的新革命,其不斷提升的速度優勢滿足了人們對于高速無線接入的迫切要求,在這其中,OFDM技術所起的作用不可小覷。隨著FPGA、信號處理和通信技術的發展,OFDM的應用得到了長足的進步。在此情況下,以OFDM技術為核心實現數據傳輸的原型機系統顯得應情應景而且必要。 本課題在深入理解OFDM技術的同時,結合相應的EDA工具對系統進行建模并基于IEEE802.11a物理層標準給出了一種OFDM基帶傳輸的系統實現方案。整個設計采用目前主流的自頂向下的設計方法,由總體設計至詳細設計逐步細化。 在系統功能模塊的FPGA實現過程中,針對XilinxVirtex-Ⅱ芯片對各個模塊進行了詳細設計,通過采用雙端口RAM、流水、乒乓結構等處理實現高速的同步的信道編碼的功能模塊;通過比較符號定時的不同算法,給出了基于MultiplierlessCorrelator的實現結構并給出了仿真波形圖,驗證了采用該算法后符號定時模塊的資源耗費大大降低而功能卻依然和基于乘法器的符號定時模塊相當;通過對Viterbi算法進行簡化,給出了(2,1,6)卷積碼的4比特軟判決Viterbi解碼器的設計和實現。最后根據系統所選芯片XC2V3000給出了具有較高配置靈活性的基于SystemACE配置方案的FPGA的硬件原理圖設計和PCB設計。 本文首先以無線局域網和IEEE802無線網絡家族引出OFDM技術發展、研究價值及OFDM的優缺點,接下來從OFDM原理入手,簡要說明了OFDM的基本要素以及目前的研究熱點,之后在介紹完IEEE802.11a物理層標準的同時給出了本原型機系統的總體設計方案,并從硬件語言設計和FPGA硬件原理設計兩方面給出了該系統的詳細設計。 隨著OFDM技術的普及以及未來通信技術對OFDM的青睞,相信本論文的工作對OFDM基帶傳輸系統的原型設計和實現具有一定的參考價值。
上傳時間: 2013-07-13
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本文研究基于ARM與FPGA的高速數據采集系統技術。論文完成了ARM+FPGA結構的共享存儲器結構設計,實現了ARMLinux系統的軟件設計,包括觸摸屏控制、LCD顯示、正弦插值算法設計以及各種顯示算法設計等。同時進行了信號的高速采集和處理的實際測試,對實驗測試數據進行了分析。 論文分別從軟件和硬件兩方面入手,闡述了基于ARM處理器和FPGA芯片的高速數據采集的硬件系統設計方法,以及基于ARMLinux操作系統的設備驅動程序設計和應用程序設計。 硬件方面,在FPGA平臺上,我們首先利用乒乓操作的方式將一路高速數據信號轉換成頻率為原來頻率1/4的4路低速數據信號,再將這四路數據分別存儲到4個FIFO中,然后再對這4個FIFO中的數據拼接并存儲在FPGA片上的雙端口雙時鐘RAM中,最后將FPGA的雙端口雙時鐘RAM掛載到ARM系統的總線上,實現了ARM和FPGA共享存儲器的系統結構,使ARM處理器可以直接讀取這個雙端口雙時鐘的RAM中的數據,從而大大提高了數據采集與處理的效率。在采樣頻率控制電路設計方面,我們通過使FIFO的數據存儲時鐘降低為標準狀態下的1/n實現數據采集頻率降為標準狀態的1/n,從而實現了由FPGA控制的可變頻率的數據采集系統。 軟件方面,為了更有效地管理和拓展系統功能,我們移植了ARMLinux操作系統,并在S3C2410平臺上設計實現了基于Linux操作系統的觸摸屏驅動程序設計、LCD驅動程序移植、自定義的FPGA模塊驅動程序設計、LCD顯示程序設計、多線程的應用程序設計。應用程序能夠控制FPGA數據采集系統工作。 在前端采樣頻率為125MHz情況下,系統可以正常工作。能夠實現對頻率在5MHz以下的信號波形的直接顯示;對5MHz至40MHz的信號,使用正弦插值算法進行處理,顯示效果良好。同時這種硬件結構可擴展性強,可以在此基礎上實現8路甚至16路緩沖的系統結構,可以使系統支持更高的采樣頻率。
上傳時間: 2013-07-04
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目錄 第1章 初識Protel 99SE 1.1 Protel 99SE的特點 1.2 Protel 99SE的安裝 1.2.1 主程序的安裝 1.2.2 補丁程序的安裝 1.2.3 附加程序的安裝 1.3 Protel 99SE的啟動與工作界面 第2章 設計電路原理圖 2.1 創建一個新的設計數據庫 2.2 啟動原理圖編輯器 2.3 繪制原理圖前的參數設置 2.3.1 工作窗口的打開/切換/關閉 2.3.2 工具欄的打開/關閉 2.3.3 繪圖區域的放大/縮小 2.3.4 圖紙參數設置 2.4 裝入元件庫 2.5 放置元器件 2.5.1 通過原理圖瀏覽器放置元器件 2.5.2 通過菜單命令放置元器件 2.6 調整元器件位置 2.6.1 移動元器件 2.6.2 旋轉元器件 2.6.3 復制元器件 2.6.4 刪除元器件 2.7 編輯元器件屬性 2.8 繪制電路原理圖 2.8.1 普通導線連接 2.8.2 總線連接 2.8.3 輸入/輸出端口連接 2.9 Protel 99SE的文件管理 2.9.1 保存文件 2.9.2 更改文件名稱 2.9.3 打開設計文件 2.9.4 關閉設計文件 2.9.5 刪除設計文件 第3章 設計層次電路原理圖 3.1 自頂向下設計層次原理圖 3.1.1 建立層次原理圖總圖 3.1.2 建立層次原理圖功能電路原理圖 3.2 自底向上設計層次原理圖 3.3 層次原理圖總圖/功能電路原理圖之間的切換 第4章 電路原理圖的后期處理 4.1 檢查電路原理圖 4.1.1 重新排列元器件序號 4.1.2 電氣規則測試 4.2 電路原理圖的修飾 4.2.1 在原理圖瀏覽器中管理電路圖 4.2.2 對齊排列元器件 4.2.3 對節點/導線進行整體修改 4.2.4 在電路原理圖中添加文本框 4.3 放置印制電路板布線符號 第5章 制作/編輯電路原理圖元器件庫 5.1 創建一個新的設計數據庫 5.2 啟動元器件庫編輯器 5.3 編輯元器件庫的常用工具 5.3.1 繪圖工具 5.3.2 IEEE符號工具 5.4 在元器件庫中制作新元器件 5.4.1 制作新元器件前的設置 5.4.2 繪制新元器件 5.4.3 在同一數據庫下創建一個新的元器件庫 5.4.4 修改原有的元器件使其成為新元器件 5.4.5 從電路原理圖中提取元器件庫 第6章 生成各種原理圖報表文件 6.1 生成網絡表文件 6.1.1 網絡表文件的結構 6.1.2 網絡表文件的生成方法 6.2 生成元器件材料清單列表 6.3 生成層次原理圖組織列表 6.4 生成層次原理圖元器件參考列表 6.5 生成元器件引腳列表 第7章 設計印制電路板 7.1 肩動印制電路板編輯器 7.2 PCB的組成 7.3 PCB中的元器件 7.3.1 PCB中的元器件組成 7.3.2 PCB中的元器件封裝 7.4 設置工作層面 7.5 設置PCB工作參數 7.5.1 設置布線參數 7.5.2 設置顯示模式 7.5.3 設置幾何圖形顯示/隱藏功能 7.6 對PCB進行布線 7.6.1 準備電路原理圖并設置元器件屬性 7.6.2 啟動印制電路板編輯器 7.6.3 設定PCB的幾何尺寸 7.6.4 加載元器件封裝庫 7.6.4 裝入網絡表 7.6.5 調整元器件布局 7.6.6 修改元器件標灃 7.6.7 自動布線參數設置 7.6.8 自動布線器參數設置 7.6.9 選擇自動布線方式 7.6.10 手動布線 7.7 PCB布線后的手動調整 7.7.1 增加元器件封裝 7.7.2 手動調整布線 7.7.3 手動調整布線寬度 7.7.4 補淚焊 7.7.5 在PcB上放置漢字 7.8 通過PCB編輯瀏覽器進行PCB的管理 7.8.1 設置網絡顏色屬性 7.8.2 快速查找焊盤 7.9 顯示PCB的3D效果圖 7.10 生成PCB鉆孔文件報表 ......
上傳時間: 2013-06-17
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正交頻分復用(OFDM)技術是一種多載波數字調制技術,它具有頻譜利用率高、抗多徑能力強等特點,在寬帶無線多媒體通信領域中受到了廣泛的關注。 OFDM系統可分為連續工作模式和突發工作模式。在IEEE802.11a、HiperLANType2等無線局域網標準中采用了OFDM的突發工作模式,該模式下的接收機首先對符合某種特定格式的幀做出檢測。本文介紹了一種基于最小錯誤概率準則的幀檢測算法,提出了該算法的FPGA實現方案。 同步技術是OFDM最關鍵的技術之一,它包括載波頻率同步和符號同步。載波頻率同步是為了糾正接收端相對于發送端的載波頻率偏移,以保證子載波間的正交性;符號同步確定OFDM符號有用數據信息的開始時刻,也就是確定FFT窗的開始時刻。本文首先介紹了一種基于自相關的載波頻率同步算法,給出了它的FPGA實現方案,重點講述了其中用到的Cordic算法及其實現;然后介紹了分別基于互相關和自相關的兩種符號同步算法,給出了各自的FPGA實現方案,從實現的角度比較了兩種算法的優缺點,并且在FPGA設計中體現了面積復用和流水線操作的設計思想。 文章最后介紹了系統調試的情況,總結出一種ChipScopePro與Matlab相結合的調試方法,該方法在FPGA調試方面具有一定的通用性。
上傳時間: 2013-07-16
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遠程控制的目的旨在突破地域和環境上的限制,對現場設備的運行狀態及各種參數進行遠程監控。尤其是在現場設備分布離散、工作環境惡劣等情況下,遠程控制技術的采用實現了跨地域的集中控制,節省了人力物力,降低了生產成本,提高了生產率和經濟效益。 本文采用ARM7TDMI系列S3C44BOX嵌入式微處理器和μC/OS—Ⅱ作為系統開發平臺,研究并完成了操作系統的移植、應用程序的編寫和系統的集成測試。在充分理解μC/OS—Ⅱ文件體系結構和移植條件的基礎上,移植了OS_CPU.H、OS_CPU_AASM和OS_CPU_C.C三個文件。自定義了手機短信的通信格式。應用程序的編寫完成了對串口信息的監測、讀寫、分析與執行。根據系統功能制定需要被操作系統調度的任務及任務優先級。系統調試主要分為兩個步驟,先于宿主機上脫機調試程序代碼,成功后通過JTAG端口下載到目標機上進行在線調試。 本文將移動通信技術和嵌入式技術結合起來應用到遠程控制系統中。憑借SMS短消息業務所具有的操作簡便、收費低廉、可靠性高等特點來發送對遠程設備的監控指令;嵌入式實時操作系統的移植則更好地實現了對監控指令的分析與執行,提高了系統的執行效率。
上傳時間: 2013-06-25
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高端濕熱環境試驗箱的溫濕度控制器有著如下特點:①、人機接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏;②、控制器存儲容量大,可存儲大量溫濕度數據;⑧、溫濕度數據測量精度高;④、溫濕度控制精度高,具有自調整能力,可根據試驗條件的變化調節控制器內部參數。⑤、輔助功能多,如RS232串口通訊、USB通訊、以太網通訊等,方便和PC機的連接。此種類型的溫濕度控制器國內生產較少。 本文在綜述國內溫濕度控制技術的基礎上,提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設計方法。本文主要針對以下幾個方面進行了研究:研究試驗箱內熱力學過程并建立溫濕度控制系統的簡化數學模型;分析溫濕度控制箱的控制方法,選擇合理的溫濕度測量方案,提出了減少誤差的方法;分析溫濕度控制器的功能需求,完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設計和調試;選擇了溫濕度控制系統的控制算法,并在設計的硬件平臺上實現;最后對控制效果進行了試驗分析。 本論文各章節主要內容概述如下: 第1章綜述了濕熱環境試驗設備技術和嵌入式系統技術進展,提出了課題的研究內容、難點和創新點。 第2章分析了濕熱環境試驗箱溫濕度控制的控制算法,分析了被控空氣的熱力學過程,得出簡化數學模型。 第3章對溫度、濕度測量系統及其誤差消除方法進行分析,提出基于AD7711的高精度溫濕度測量方案。 第4章分析溫濕度控制器的需求,完成溫濕度控制器硬件平臺的設計。 第5章研究溫濕度控制系統的控制算法,在硬件平臺上實現PID繼電自整定算法。 第6章對溫濕度控制的實際控制效果進行試驗分析。 第7章總結與展望。
上傳時間: 2013-04-24
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本文研制了一種基于社區和家庭,以家庭為核心的“家庭——社區醫院——中心醫院”的三層體系結構的遠程家庭監護系統。該系統主要包括家庭端的遠程家庭監護智能終端和遠端的醫院監護中心兩部分,其中,家庭端的遠程家庭監護智能終端的軟硬件實現是本文的重點和關鍵。 給出了遠程家庭監護智能終端的硬件結構和軟件體系的總體設計方案。遠程家庭監護的硬件平臺,以Philips的ARM內核的32位嵌入式微處理器LPC2214為控制核心,外圍擴展藍牙模塊、ISP1160 USB主機模塊、10M以太網通信模塊、CF卡存儲模塊和液晶顯示模塊等模塊實現。對各硬件模塊的設計實現做了詳盡的論述。在硬件平臺的基礎上,移植嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ,按照操作系統、中間件程序和應用程序的分層軟件體系結構,設計實現了遠程家庭監護智能終端的軟件,使得軟件更易維護和升級。 對家庭監護終端的軟件實現進行了詳細的論述。設計實現了各硬件模塊的驅動程序、通信協議和應用程序。整個應用程序按功能劃分為9個任務,由操作系統內核進行調度,提高了系統的可靠性和實時性。應用程序實現了友好的人機界面和生理信號的自動分析功能。重點研究了ECG信號自動分析診斷算法,應用自適應模板法,實現了疾病自動分析診斷功能,能夠實現10種常見心律異常的自動分析診斷。 遠程家庭監護智能終端系統可實現對病人心電、血壓、血糖、體溫、呼吸率和血氧飽和度等參數的實時遠程監護,可根據病人的情況定制要監護的參數,具有良好的可擴展性和靈活性。遠程家庭監護終端,通過藍牙模塊以無線方式采集病人的心電和體溫參數,通過USB主機下行口連接其他生理參數模塊采集血壓等參數。所采集的參數經終端分析處理后,可在液晶上顯示生理參數值及結果,并可通過局域網傳送到監護中心服務器,供社區醫院監護醫生分析診斷。在病人出現生理異常時,家庭監護智能終端能夠給出初步診斷結果并發出報警。監護服務器收到報警后提醒監護醫生給出診斷結果,并將診斷結果反饋到家庭監護終端顯示,使病人能夠得到及時救治。
上傳時間: 2013-06-06
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自上世紀90年代Linux首次應用于嵌入式系統,至今已過了近10年。10年間,隨著芯片技術、總線技術以及計算機技術的發展,嵌入式處理器也從8位單片機時代發展到了如今高低端處理器百花齊放的時代。32位、16位處理器的價格不再是那么高不可攀。在這種背景下,本課題擬研究一種適用于小規模現場的,低成本的,具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進行軟件更新的監控系統。 現今,很多監控系統都以裝有微軟操作系統的IPC作為監督平臺,以單片機、PLC、DSP等作為DDC控制器,通過串口等方式通訊。其開發周期短,但成本總體較高,通訊方式單一。 本課題首先對幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統進行比較,確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監督平臺的處理器和操作系統;其次研究了Linux在ARM上的移植以及運行過程,包括引導加載程序vivi、Linux2.6內核、根文件系統、各種外設(包括觸摸屏與以太網等)驅動程序的移植,以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發;最后對CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機上的應用進行研究。 基于以上研究開發的監控系統的監督平臺以S3C2410處理器為核心,以Linux2.6內核為操作系統,以觸摸屏為主要人機界面,具有RS-232C和以太網通訊方式,其成本較低,體積較小,功能較為靈活;其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉換板組成,其控制功能更加強大,通訊方式也更加多樣化;另外,監督平臺與DDC控制器均可在線更新程序,降低了系統維護難度。 經過實踐調試,本監控系統的軟硬件均工作正常,實現了預期目標。本監控系統可應用于電力、化工、機電等多個領域的現場,具有較強的通用性。
上傳時間: 2013-07-08
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本論文以開發基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項目為依托,致力于在Windows XP操作系統上使用DDK(Driver Development Kit)設計和開發一個基于WDM的主機端驅動程序。開發該驅動程序的目的是為了對該IP進行FPGA測試以及配合設備端驅動程序的開發,該驅動程序能夠完成即插即用功能,塊傳輸,同步傳輸,控制傳輸以及對Flash的操作五項主要功能。 論文首先介紹了基于WDM的USB驅動程序設計原理,其中包括了從結構到通信流對USB主機系統的介紹,編寫WDM驅動程序的基礎理論(主要介紹了數個相關的重要概念、驅動程序的基本組成),以及在開發對Flash操作的例程會使用到的Mass Storage類協議的簡要介紹。在介紹設計原理后,論文從總體的系統應用環境和結構薊數據傳輸、內部模塊以及軟硬件體系結構幾個方面簡要描述了該IP的系統設計。接著論文通過分析主機端驅動程序功能需求,提出了驅動程序的總體構架以及分步式的設計流程,具體步驟是先實現驅動程序的正常加載以及基本PnP功能,然后實現塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸,最后完成對Flash操作例程的設計。隨后論文詳細闡述了對上述五項主要功能模塊的設計;其中對Flash操作例程的設計是難點,作者通過分析Bulk-Only協議和UFI命令規范,提出程序的詳細設計方案。論文最后簡要介紹了調試驅動程序的方法,以及驅動程序的測試內容、部分測試結果以及測試結論。 本論文研究對象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機端驅動程序,因為其研究主體是一個基于WDM的主機端驅動程序,因此有其普遍性;但是它以開發基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個項目為依托,其目的是為項目服務,因此它有其特殊性。它是一項既有普遍性又有特殊性的研究。
上傳時間: 2013-05-19
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在溫差電偶實驗中,要保持冷端溫度恒定,通常是將其冷端置于冰水混和物中。這種方法需要制冰,實驗準備復雜,且效果也不很理想。對實驗進行改進,制作一臺冷端溫度補償器,用其取代冰水混和物。實踐證明,補償器工作
上傳時間: 2013-05-27
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