移動機器人是機器人研究領域中重要的一個分支,智能移動機器人集人工智能、智能控制、信息處理、圖象處理、檢測與轉換等專業技術為一體,跨計算’機、自動控制、機械、電子等多學科,成為當前智能機器人研究的重點之一。路徑規劃是移動機器人研究的一個基本而又極其重要的課題。靈活有效的路徑規劃算法能夠幫助機器人適應各種復雜的環境,大大提高機器人的應用領域,尤其是使移動機器人具備自動識別環境的能力,能在未知環境下完成一定的工作。 本文的主要任務是以LEGO Technic組件為本體,重新設計一個控制器,并據此研究移動機器人的避障和路徑規劃策略。為滿足移動機器人避障的實時性、準確性要求,需要有一個功能完善的硬件平臺,實現信息采集、處理以及避障的策略。本文設計了一套移動機器人控制器,該控制器以DSP TMS320F2407A為核心,輔之以相應的外圍電路、傳感器、人機交互、串行通信和電源等模塊。車體動力學實驗及避障實驗結果驗證了本文所設計的控制器的性能。 在對移動機器人的避障策略的研究過程中,采用了基于虛擬力場法的位置閉環控制方法,這種方法簡化了傳統避障方法的數學運算過程,提高了機器人對障礙物的反應速度。最后,設計了一套實驗系統,進行相應的避障方法實驗。結果表明,所設計的控制器能夠完成基本的實時避障功能。
上傳時間: 2013-06-30
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高速發展的DSP技術為語音信號處理領域提供了良好的發展平臺,使得實時實現各種復雜的算法稱為可能。G.729語音編碼是國際電信聯盟(ITU-T)于1996年獲準通過的采用共軛結構代數碼激勵線性預測技術的具有8 kbit/s碼速率的語音算法建議,廣泛應用于數字移動通信、IP電話和數字衛星通信中。本文研究了G.729語音編碼原理和在TMS320C5416定點DSP芯片上實時實現該編碼器過程中的軟、硬件設計。主要涉及有以下幾方面內容: 1.介紹語音編碼技術和DSP技術的發展概況。 2.研究了基于CELP結構的G.729編碼的算法原理。 3.根據G.729聲碼器實時實現的需要,介紹硬件平臺的組成,研究了系統軟件的設計和基于算法和實時需要的軟件優化。 4.利用DSP代碼調試工具對系統性能進行分析,得出測試結果。
上傳時間: 2013-07-11
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快速傅立葉變換(FFT)技術是數字信號處理中的核心技術,它已廣泛應用于數字信號處理的各個領域,長期以來一直是一個重要的研究課題。近年來,專用數字信號處理器以其優化的硬件結構和優良的性能價格比為FFT的實現提供了一種有效的途徑,其中最具有代表性的是美國TI公司的TMS320系列DSP。 本文首先分析了常用FFT算法原理,并進行了算法的討論和比較,然后詳細論述了以浮點型DSP為核心的實現FFT算法的硬件平臺的設計。平臺的硬件電路主要包括數據采集部分、數據處理部分、數據存儲部分和數據顯示部分。其中采集部分采用12位高速的A/D轉換芯片MAX197,數據處理部分采用32位浮點型DSP芯片-TMS320VC33,數據存儲部分采用了大容量的FLASH芯片——K9F2808UOA,數據顯示部分采用PHILIPS公司的高亮度、寬視角的TFT彩色液晶顯示屏。 為了擴展系統的通信能力,通信接口我們選擇CAN總線。軟件部分選用了頻率抽取基2FFT、分裂基FFT和實序列FFT算法,用C語言進行編程。最后部分是進行軟硬件的聯合調試,并在此基礎上進行了FFT算法實現。 論文結尾以實際的實驗曲線分析驗證了算法的正確性,同時針對實驗中產生的誤差找出了原因,并提出了解決的方法。實驗結果表明采用浮點DSP實現FFT算法方便且有較高的實時性,可以應用到電力系統諧波分析、振動測試及鐵路檢測等各個領域。
上傳時間: 2013-04-24
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60年代初,國際上首次將B超診斷儀應用于臨床診斷,40多年來B超診斷儀的發展極為迅速。隨著數字信號處理及計算機技術的發展,目前國際上先進水平的超聲診斷設備幾乎每一個環節都包含著數字信號處理的內容,研制全數字化的超聲診斷設備已成為發展趨勢。 @@ 基于FPGA及嵌入式操作系統的全數字超聲診斷系統具有技術含量高、便攜的特點,可用數字硬件電路來實現數據量極其龐大的超聲信息的實時處理。 @@ 本文從超聲診斷原理入手,在對超聲診斷系統中的幾個關鍵技術進行分析的基礎上,重點研究開發超聲診斷系統中數字信號處理部分的兩個核心算法。以FPGA芯片為載體,在Quartus Ⅱ平臺中采用Verilog HDL語言進行編程并仿真驗證,分別實現了數字FIR濾波器及CORDIC坐標變換兩個模塊的功能。另外,采用Verilog HDL語言對應用于圖像顯示模塊的SPI接口進行了編程設計,編譯下載至FPGA中,最終實現了與ARM A8的OMPG3530板之間高速串行數據的傳輸。 @@ 采用在單片FPGA芯片內實現數字式超聲診斷部分核心算法并與高性能ARMA8處理器相配合的數字信號處理解決方案,具有高速度、高精度、高集成度、便攜的特點,為全數字化便攜超聲診斷設備的研制打下了基礎。 @@關鍵詞:超聲診斷系統;FPGA;數字FIR濾波器;CORDIC算法;SPI總線
上傳時間: 2013-07-07
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電壓空間矢量脈沖寬度調制技術是一種性能優越、易于數字化實現的脈沖寬度調制方案。在常規SVPWM算法中,判定等效電壓空間矢量所處扇區位置時需要進行坐標旋轉和反正切三角函數的運算,計算特定電壓空間矢量作用時間時需要進行正弦、余弦三角函數的運算以及過飽和情況下的歸一化處理過程,同時,在整個SVPWM算法中還包含了無理數的運算,這些復雜計算不可避免地會產生大量計算誤差,對高精度實時控制產生不可忽視的影響,而且這些復雜運算的計算量大,對系統的處理速度要求高,程序設計復雜,系統運行時間長,占用系統資源多。因此,從工程實際應用的角度出發,需要對常規SVPWM算法進行優化設計。 本文提出的優化SVPWM算法,只需進行普通的四則運算,計算非常簡單,克服了上述常規SVPWM算法中的缺點,同時,采用交叉分配零電壓空間矢量,并將零電壓空間矢量的切換點置于各扇區中點的方法,達到降低三相橋式逆變電路中開關器件開關損耗的目的。SVPWM算法要求高速的數據處理能力,傳統的MCU、DSP都難以滿足其要求,而具有高速數據處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實現SVPWM的控制功能,在實時性、靈活性等方面有著MCU、DSP無法比擬的優越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對優化的SVPWM系統原型進行建模和仿真,當仿真效果達到SVPWM系統控制要求后,在XilinxISE環境下采用硬件描述語言設計輸入方法與原理圖設計輸入方法相結合的混合設計輸入方法進行FPGA/CPLD的電路設計與輸入,建立相同功能的SVPWM系統模型,然后利用ISESimulator(VHDL/Verilog)仿真器進行功能仿真和性能分析,驗證了本文提出的SVPWM優化設計方案的可行性和有效性。
上傳時間: 2013-07-30
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圖像壓縮 h264等壓縮算法源碼 c語言源碼
上傳時間: 2013-05-25
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PID算法在AVR單片機上的應用,風機的閉環控制
上傳時間: 2013-04-24
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近幾年來,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術引起了人們的廣泛注意,根據這項新技術,很多相關協議被提出來。其中WiMax(Wireless MetropolitanArea Networks)代表空中接口滿足IEEE 802.16標準的寬帶無線通信系統,IEEE標準在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協議。該協議規定數據傳輸采用突發模式,調制方式采用OFDM技術,傳輸速率較高且實現方便、成本低廉,已經成為首先推廣應用的商業化標準。 本文主要對IEEE802.16d OFDM系統物理層進行研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實現了基帶算法。 首先討論了OFDM基本原理及其關鍵技術。根據IEEE802.16d OFDM系統的物理層發送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統在有無循環前綴(CP)、多徑數目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計算法計算量都很大,為了找到適合采用FPGA實現的算法,分析了同步誤差和不同信道估計算法對接收信號的影響,并結合計算量的大小提出了一種新的聯合同步算法,以及得出了LS信道估計算法最適合802.16d系統的結論。 其次,完成了基帶發射機和接收機的FPGA硬件電路實現。為了使系統的時鐘頻率更高,采用了流水線的結構。設計中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結合的辦法,實現了新的聯合同步算法,并且通過簡化結構,避免了信道估計算法中的繁瑣除法。利用ISE9. 2i和Modelsim6.Oc軟件平臺對程序進行設計、綜合和仿真,并將仿真結果和MATLAB軟件計算結果相對比。結果表明,采用16位數據總線可達到理想的精度。 最后,采用串口通信的方式對基帶系統進行了驗證。通過串口通信從功能上表明該系統確實可行。 關鍵詞:IEEE802. 16d; OFDM; 同步;信道估計;基帶系統
上傳時間: 2013-07-31
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隨著通信技術的發展,視頻傳輸系統因具有方便、實時、準確等特點已成為現代工業管理、安全防范、城市交通中必不可少的重要部分。而光纖傳輸以大容量、保密性能好、抗干擾能力強、傳輸距離等優點越來越受人們的關注。本論文以FPGA為核心芯片,結合數字化技術和時分復用技術,提出了一種無壓縮多路數字視頻光纖傳輸系統設計方案,并詳細分析方案的設計過程。 系統分A/D轉換、D/A轉換和FPGA數據處理三大模塊化進行設計,FPGA數據處理模塊實現了程序的配置下載、IO口的控制功能、各時鐘分頻、鎖相功能和多路數字信號的復接解復接仿真,同時完成了視頻信號的A/D轉換和數字視頻信號的D/A轉換功能,最終實現了八路視頻信號在一根光纖上實時傳輸的功能。接收視頻圖像輪廓清晰、沒有不規則的閃爍、沒有波浪狀等條紋或橫條出現,基本滿足視頻監控系統的圖像質量指標要求。各路視頻信號的輸入輸出電接口、阻抗和收發光接口均符合國家標準,系統具高集成度、靈活性等特點,能廣泛應用于各場合的視頻監控系統和安全防范系統中。 關鍵詞:FPGA,光纖傳輸,視頻信號
上傳時間: 2013-06-05
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隨著數字化技術的飛速發展,數字視頻信號的傳輸技術更是受到人們的關注。相比較其它類型的信息傳輸如文本和數據,視頻通信需要占用更多的帶寬資源,因此為了實現在帶寬受限的條件下的傳輸,視頻源必須經過大量壓縮。盡管現在的網絡狀況不斷地改善,但相對與快速增長的視頻業務而言,網絡帶寬資源仍然是遠遠不夠的。2003年3月,新一代視頻壓縮標準H.264/AVC的推出,使視頻壓縮研究進入了一個新的層次。H.264標準中包含了很多先進的視頻壓縮編碼方法,與以前的視頻編碼標準相比具有明顯的進步。在相同視覺感知質量的情況下,H.264的編碼效率比H.263提高了一倍左右,并且有更好的網絡友好性。然而,高編碼壓縮率是以很高的計算復雜度為代價的,H.264標準的計算復雜度約為H.263的3倍,所以在實際應用中必須對其算法進行優化以減低其計算復雜度。 @@ 本文首先介紹了H.264標準的研究背景,分析了國內外H.264硬件系統的研究現狀,并介紹了本文的主要工作。 @@ 接著對H.264編碼標準的理論知識、關鍵技術分別進行了介紹。 @@ 對H.264塊匹配運動估計算法進行研究,對經典的塊匹配運動估計算法通過對比分析,三步、二維等算法在搜索效率上優于全搜索算法,而全搜索算法在數據流的規則性和均勻性有著自己的優越性。 @@ 針對塊匹配運動估計全搜索算法的VLSI結構的特點,提出改進的塊匹配運動估計全搜索算法。本文基于對數據流的分析,對硬件尋址進行了研究。通過一次完整的全搜索數據流分析,改進的塊匹配運動估計算法在時鐘周期、PE資源消耗方面得到優化。 @@ 最后基于FPGA平臺對整像素運動估計模塊進行了研究。首先對運動估計模塊結構進行了功能子模塊劃分;然后對每個子模塊進行設計和仿真和對整個運動估計模塊進行聯合仿真驗證。 @@關鍵詞:H.264;FPGA;QuartusⅡ;幀間預測;運動估計;塊匹配
上傳時間: 2013-04-24
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