本文在結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)的基礎(chǔ)之上,利用嵌入式開發(fā)技術(shù),采用ARM9為核心,設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)基于ARM和Linux的功能強(qiáng)大的車載監(jiān)控終端。嵌入式車載監(jiān)控終端是車載監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。車載監(jiān)控終端主要由GPS定位模塊、ARM監(jiān)控終端和GPRS通訊模塊構(gòu)成。GPS定位模塊主要是接收來自定位衛(wèi)星的GPS信號(hào),傳送給ARM監(jiān)控終端,監(jiān)控終端對(duì)數(shù)據(jù)解析后將位置信息與電子地圖匹配顯示在監(jiān)控終端的LCD屏上,并定時(shí)通過GPRS模塊向后臺(tái)監(jiān)控中心發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,同時(shí)GPRS模塊也接收從后臺(tái)監(jiān)控中心發(fā)來的指令,通過解析從而控制車載終端本地工作實(shí)現(xiàn)特定的功能。本文首先對(duì)車載監(jiān)控系統(tǒng)的組成、功能以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析;然后闡述了車載監(jiān)控終端硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法;最后完成了車載監(jiān)控終端的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。軟件上采用模塊化結(jié)構(gòu)、多線程編程和Socket編程技術(shù),實(shí)現(xiàn)了多通道高速數(shù)據(jù)獲取。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,基于ARM和Linux的車載監(jiān)控終端定位精度高,實(shí)時(shí)性好,數(shù)據(jù)傳輸及時(shí)可靠,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控的基本功能,可以滿足實(shí)用化要求。
標(biāo)簽: LINUX ARM 車載 監(jiān)控終端
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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智能城市公交系統(tǒng)為解決城市交通擁堵、空氣污染,降低交通事故提供了解決方案,并在世界各國達(dá)成廣泛的共識(shí)。我國政府為改善城市公共交通系統(tǒng)投入了大量的財(cái)力對(duì)公交系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和改造,智能調(diào)度、自動(dòng)報(bào)站、車輛監(jiān)控等新技術(shù)應(yīng)用于城市公交系統(tǒng)中。IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的制定,不僅為工業(yè)控制、家居自動(dòng)化控制和遙測(cè)遙控等領(lǐng)域提供了一種無線互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn),而且給智能公交系統(tǒng)帶來了新的生機(jī),為智能交通系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的契機(jī)。 本文給出了IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的介紹,給出了協(xié)議棧框架結(jié)構(gòu),從物理層到應(yīng)用層進(jìn)行了分析,并將ZigBee技術(shù)與其他無線通信技術(shù)做了比較,分析了ZigBee技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)合。 在查閱大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,,設(shè)計(jì)了基于ZigBee技術(shù)的智能公交系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu),分析了始發(fā)站、中間站、終點(diǎn)站的功能,并嘗試采用挪威Chipcon公司的ZigBee—CC2430無線模塊來代替GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)公交車輛自動(dòng)報(bào)站。 在始發(fā)站停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中,重點(diǎn)研究ZigBee定位機(jī)制,研究了多邊定位算法、幾何算法、加權(quán)質(zhì)心算法等,并改進(jìn)現(xiàn)有的定位算法,并使用MATLAB工具進(jìn)行仿真分析,實(shí)現(xiàn)了基于ZigBee技術(shù)的公交車定位系統(tǒng);在中間站電子站牌設(shè)計(jì)中采用能量檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)了與車載終端的通訊,編寫了電子站牌和公交車載終端的通信協(xié)議并實(shí)地測(cè)試了自動(dòng)報(bào)站功能。 最后設(shè)計(jì)了以Philips公司的ARM7芯片LPC2364為微處理器的智能公交車載終端,并給出了各部分的硬件電路設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: ZigBeeARM 智能公交系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-25
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等的新興技術(shù),它在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、交通等各個(gè)領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包含眾多關(guān)鍵技術(shù),因此需要一種功能強(qiáng)大的節(jié)點(diǎn)支持網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,為用戶提供多功能的服務(wù)。 目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件平臺(tái)絕大部分是基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的,它們具有有限的存儲(chǔ)和處理能力,只能完成簡(jiǎn)單的傳感器數(shù)據(jù)采集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能。有少部分硬件平臺(tái)采用32位的處理器,但是這些平臺(tái)的價(jià)格昂貴或者靈活性較差,不利于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)研究及應(yīng)用的拓展。 基于上述研究現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)具有強(qiáng)大的存儲(chǔ)、處理能力,而且成本和功耗較低,能夠配合不同類型的傳感器節(jié)點(diǎn)使用,便于二次開發(fā),對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各種理論和算法的驗(yàn)證及實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用有重大意義。論文主要分為三部分: 1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì):在分析現(xiàn)有硬件平臺(tái)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)本文的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu),進(jìn)行硬件選型并分析各個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)和硬件原理,搭建好硬件平臺(tái)。 2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟件實(shí)現(xiàn):根據(jù)設(shè)計(jì)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)分析軟件應(yīng)包含的內(nèi)容及層次結(jié)構(gòu)。由于Linux支持多種體系結(jié)構(gòu)、開源等優(yōu)點(diǎn),因此本文選擇其作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的操作系統(tǒng),并分層次地實(shí)現(xiàn)基于Linux的整個(gè)軟件系統(tǒng),包括引導(dǎo)程序、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序。 3、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用:在1、2部分完成的基本功能上需要擴(kuò)充具體的應(yīng)用程序才能將該節(jié)點(diǎn)應(yīng)用到實(shí)際環(huán)境中。這部分首先分析本文所實(shí)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)的幾種典型應(yīng)用場(chǎng)景,然后在該節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)幾種常用的服務(wù)程序,最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)質(zhì)心定位應(yīng)用案例,展示了在此節(jié)點(diǎn)上可方便地實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)充和特定應(yīng)用開發(fā),同時(shí)也說明了該節(jié)點(diǎn)強(qiáng)大的功能。
標(biāo)簽: Linuz ARM 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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以德州儀器的CC2430/CC2431 為硬件核心,以Z-stack 為協(xié)議棧,設(shè)計(jì)了基于ZigBee技術(shù)的井下綜合人員管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了人員定位,井下環(huán)境監(jiān)測(cè),生產(chǎn)指令到達(dá)指定礦工等功能。
標(biāo)簽: ZigBee 管理系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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隨著國內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的市場(chǎng)需求也越來越大。目前國內(nèi)推出的一些車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)還沒有在車載系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,還須在改進(jìn)技術(shù)、提高精度的同時(shí)降低開發(fā)成本。 車載導(dǎo)航終端結(jié)合了導(dǎo)航定位技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、通訊技術(shù)以及嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù),為用戶提供導(dǎo)航定位、地理信息等服務(wù)。車載導(dǎo)航終端由GPS定位系統(tǒng)、電子地圖、嵌入式系統(tǒng)組成。導(dǎo)航終端接收GPS所傳送的衛(wèi)星信號(hào),得到車輛的即時(shí)位置,通過GPS信號(hào)處理系統(tǒng)傳送給主機(jī),再配合嵌入式系統(tǒng)上的空間數(shù)據(jù)庫,將車輛經(jīng)過的軌跡顯示在顯示屏上。 本論文首先討論了車載導(dǎo)航系統(tǒng)的原理和硬件結(jié)構(gòu),然后分析設(shè)計(jì)了軟件系統(tǒng)的工作流程及實(shí)現(xiàn)方案;介紹了Boot Loader和Linux內(nèi)核的定制、移植;重點(diǎn)介紹了在ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航終端各功能模塊的詳細(xì)過程,以及地圖匹配和路徑規(guī)劃算法及實(shí)現(xiàn)。 為了縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本,本設(shè)計(jì)采用了基于開源軟件二次開發(fā)的方式。
標(biāo)簽: ARM_LINUX 開源軟件 車載導(dǎo)航
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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本文以太陽能割草機(jī)器人為研究對(duì)象,以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為研究目標(biāo),主要研究了太陽能割草機(jī)器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機(jī)研究的一個(gè)難點(diǎn),本課題從相對(duì)定位入手,提出了一種以基站為參考原點(diǎn)建立全局坐標(biāo)的方法,其為路徑規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的定位,消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應(yīng)型決策系統(tǒng),為能量的供應(yīng)提供了優(yōu)化的決策算法。控制系統(tǒng)是體現(xiàn)太陽能割草機(jī)器人智能化水平的關(guān)鍵部分,根據(jù)應(yīng)用要求,結(jié)合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用的理念,設(shè)計(jì)了太陽能割草機(jī)器人基于ARM中心控制模塊、電機(jī)控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并給出了每個(gè)模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機(jī)器人控制系統(tǒng),提供了一套低成本、切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 太陽能 機(jī)器人 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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多媒體正在使我們的生活變得越來越豐富多彩。報(bào)紙,相片,CD機(jī),電視,電影已經(jīng)被PC機(jī)很好地整合到了一起,而互聯(lián)網(wǎng)又使得多媒體資源的交流成為可能。跨越網(wǎng)絡(luò)時(shí)代、信息時(shí)代、多媒體時(shí)代,后PC時(shí)代的到來,呼喚新一代的多媒體系統(tǒng),它體積更小,功能更全,界面更友好。本系統(tǒng)就是面向這一需求而設(shè)計(jì)的。 嵌入式多媒體系統(tǒng)除了具有播放音樂,視頻,瀏覽圖片,電子書的基本功能外,一些方案還集成了視頻錄制、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、FM收音機(jī)、衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)、掌上游戲機(jī)和移動(dòng)電視等等各種附加功能以滿足不同的市場(chǎng)需求。本課題開發(fā)一套具有音頻、視頻、圖片和電子書等功能的嵌入式多媒體系統(tǒng)解決方案,硬件部分以ARM處理器S3C241O為核心,軟件部分以Linux操作系統(tǒng)為核心進(jìn)行開發(fā),系統(tǒng)具有體積小,成本低等特點(diǎn)。 本論文按照硬件、固件、軟件三個(gè)層面分析了基于ARM Linux的嵌入式多媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。硬件部分分處理器和外圍電路兩部分進(jìn)行介紹。固件部分包括引導(dǎo)加載程序vivi的移植,Linux 2.6內(nèi)核的移植,配置Cramfs根文件系統(tǒng),Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)。軟件部分對(duì)Linux應(yīng)用開發(fā)作出了討論,包括系統(tǒng)的功能模塊和軟件構(gòu)架,重點(diǎn)是基于MiniGUI的圖形界面設(shè)計(jì)。在論文的最后,分析了系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),以及單片解決方案和多處理器方案的比較,并展望了嵌入式多媒體系統(tǒng)的發(fā)展方向。
標(biāo)簽: ARMLinux 嵌入式多媒體 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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核地球物理勘探是集核探測(cè)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體,能夠快速、準(zhǔn)確地分析出核素的相關(guān)信息及參數(shù)的一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。目前己廣泛應(yīng)用于鈾礦勘探、地質(zhì)填圖、油氣勘測(cè)以及尋找各種金屬和非金屬礦產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。其中核地球物理數(shù)據(jù)的采集和處理是核地球物理勘探研究的重要課題之一,它將直接對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是架構(gòu)在基于ARM7TDMI核的16/32位處理器S3C44BOX的硬件基礎(chǔ)上,移植了嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)、JFFS2文件系統(tǒng)、以及MiniGUI圖形開發(fā)庫。通過利用S3C44BOX處理器快速的運(yùn)算速度、豐富的外圍設(shè)備和嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)及其豐富的軟件資源,編寫了系統(tǒng)引導(dǎo)代碼、集成了LCD、MCA硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序、開發(fā)了GPS、GPRS應(yīng)用程序。本論文研究成果主要有: 1.研制了基于高端的16/32位ARM7TDMI處理器S3C44BOX為控制核心、外圍電路帶有LCD顯示以及時(shí)鐘和存儲(chǔ)電路的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行在60MHz頻率,無需上位機(jī),用戶就可與之進(jìn)行交互工作,能夠獨(dú)立完成能譜數(shù)據(jù)的采集、分析、存儲(chǔ)等功能。系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價(jià)比等特點(diǎn)。 2.實(shí)現(xiàn)了嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)在采集系統(tǒng)上的移植。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展,嵌入式操作系統(tǒng)在核儀器研制中的應(yīng)用不僅能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且通過充分利用Linux豐富的軟件資源,能夠快速的完成系統(tǒng)的定制和開發(fā),構(gòu)建復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。 3.實(shí)現(xiàn)了基于μCLinux的JFFS2嵌入式文件系統(tǒng)的移植,安全可靠的管理了系統(tǒng)引導(dǎo)代碼、#CLinux操作系統(tǒng)內(nèi)核映象文件、譜處理程序和數(shù)據(jù)等。 4.初步實(shí)現(xiàn)了GPS定位、GPRS數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)墓δ堋?/p>
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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核能譜儀中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),集核探測(cè)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體,以多道脈沖幅度分析器為核心部件,能夠快速、準(zhǔn)確地提取出核素的相關(guān)信息及參數(shù)。現(xiàn)已于勘探、建材放射性檢測(cè)及環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,以32位ARM為核心的微控制器已被引入進(jìn)來,提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度,同時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的引入也為功能擴(kuò)展、系統(tǒng)集成提供了高效的開發(fā)平臺(tái)。 本論文介紹的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即以ARM微控制器LPC2148和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II為平臺(tái),譜數(shù)據(jù)采集為基本功能,在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展GPS和GPRS模塊,可實(shí)現(xiàn)GPS信息和核信號(hào)的實(shí)時(shí)、同步接收,保存和顯示,并可將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳到采集中心進(jìn)行譜數(shù)據(jù)處理和GPS差分定位,為野外多點(diǎn)測(cè)量及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了有效的手段。 課題以教育部的高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目“基于3GS技術(shù)的便攜式核地球物理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究(項(xiàng)目編號(hào):20040616014)”為依托,本人在已有研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)和系統(tǒng)集成: (1)選用軌對(duì)軌運(yùn)算放大器,改進(jìn)了峰值檢測(cè)電路,增大了脈沖峰值的測(cè)量精度。 (2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以32位ARM微控制器LPC2148為核心,外圍電路帶有LCD顯示,系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價(jià)比等特點(diǎn)。 (3)實(shí)現(xiàn)了核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2148上的移植、操作系統(tǒng)的搭建,及各功能模塊的設(shè)計(jì)與集成。
標(biāo)簽: ARM COS 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展,光纖的需求量大幅增加,光纖測(cè)量?jī)x器也隨之迅速發(fā)展起來,其中光時(shí)域反射儀(OTDR)受到廣泛重視。光時(shí)域反射儀是八十年代發(fā)展起來的新型光纖故障測(cè)試設(shè)備,其主要用途是能夠找出光纖的斷點(diǎn),并進(jìn)行故障定位。光時(shí)域反射儀具有非破壞性測(cè)量、功能齊全、安全性好、使用方便等優(yōu)點(diǎn),在工程上得到廣泛應(yīng)用。目前,該領(lǐng)域主要被國外產(chǎn)品壟斷且價(jià)格昂貴。在這一背景下,國內(nèi)企業(yè)開展OTDR的研制和開發(fā),以降低成本,改進(jìn)技術(shù),占領(lǐng)光纖測(cè)試領(lǐng)域的市場(chǎng)成為當(dāng)務(wù)之急。 本論文首先簡(jiǎn)要介紹了光時(shí)域反射儀的歷史和現(xiàn)狀,并闡述了光纖測(cè)量技術(shù)涉及的光學(xué)原理,以及光時(shí)域反射儀的基本工作原理。在理論分析部分之后,基于對(duì)系統(tǒng)的特點(diǎn)及開發(fā)資源的考慮,提出基于嵌入式系統(tǒng)的光時(shí)域反射儀解決方案。在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了以ARM為控制核心、DSP為運(yùn)算核心的系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu);討論了采用ARM9內(nèi)核的S3C2410處理器的軟件解決方案;著重說明了Linux嵌入式操作系統(tǒng)的選取與移植、bootloader的引導(dǎo)以及根文件系統(tǒng)的制作。最后重點(diǎn)論述了圖形用戶系統(tǒng)(GUI)的選取以及QtopiaCore的移植和開發(fā)過程。 本文所設(shè)計(jì)的光纖測(cè)量系統(tǒng)具有測(cè)量準(zhǔn)確、可靠性高等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)能夠根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)光纖的衰減和長(zhǎng)度等指標(biāo)的檢測(cè)。
標(biāo)簽: OTDR ARM 應(yīng)用軟件
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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