本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求，提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案，并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設(shè)計和飛行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及實現(xiàn)。 本文首先回顧了國內(nèi)外微小無人機發(fā)展歷程，介紹了其研究現(xiàn)狀，并指出了微小無人機的發(fā)展趨勢。根據(jù)需求設(shè)計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設(shè)計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案，利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣；對姿態(tài)確定方案進行了仿真。 設(shè)計了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分，包括電源及復(fù)位電路，UART、SPI、JTAG等接口電路，PWM信號發(fā)生電路，A/D采樣電路及前置電路，光電耦合電路等；完成了整個飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對所設(shè)計電路的調(diào)試工作，使得系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。 最后針對本文設(shè)計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調(diào)試，建立了系統(tǒng)的啟動環(huán)境。
上傳時間： 2013-06-03
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隨著圖像分辨率的越來越高，軟件實現(xiàn)的圖像處理無法滿足實時性的需求；同時FPGA等可編程器件的快速發(fā)展使得硬件實現(xiàn)圖像處理變得可行。如今基于FPGA的圖像處理研究成為了國內(nèi)外的一個熱門領(lǐng)域。 本文在FPGA平臺上，用Verilog HDL實現(xiàn)了一個研究圖像處理算法的可重復(fù)配置的硬件模塊架構(gòu)，架構(gòu)包括PC機預(yù)處理和通信軟件，控制模塊，計算單元，存儲器模塊和通信適配模塊五個部分。其中的計算模塊負責(zé)具體算法的實現(xiàn)，根據(jù)不同的圖像處理算法可以獨立實現(xiàn)。架構(gòu)為計算模塊實現(xiàn)了一個可添加、移出接口，不同的算法設(shè)計只要符合該接口就可以方便的加入到模塊架構(gòu)中來進行調(diào)試和運行。 在硬件架構(gòu)的基礎(chǔ)上本文實現(xiàn)了排序濾波，中值濾波，卷積運算及高斯濾波，形態(tài)學(xué)算子運算等經(jīng)典的圖像處理算法。討論了FPGA的圖像處理算法的設(shè)計方法及優(yōu)化策略，通過性能分析，F(xiàn)PGA實現(xiàn)圖像處理在時間上比軟件處理有了很大的提高；通過結(jié)果的比較，發(fā)現(xiàn)FPGA的處理結(jié)果達到了軟件處理幾乎同等的效果水平。最后本文在實現(xiàn)較大圖片處理和圖像處理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的討論和改進，提高了算法的可用性，同時為進一步的研究提供了更加便利的平臺。 整個設(shè)計都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真軟件環(huán)境下開發(fā)的，在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平臺上實現(xiàn)。在軟件仿真過程中利用了ISE8.2自帶仿真工具和ModelSim結(jié)合使用。 本課題為制造FPGA的專用圖像處理芯片做了有益的探索性研究，為實現(xiàn)FPGA為核心處理芯片的實時圖像處理系統(tǒng)有著積極的作用。
上傳時間： 2013-05-30
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隨著GPS(Global Positioning System)技術(shù)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(yīng)用領(lǐng)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(shù)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(yīng)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(shè)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(shè)計方法實現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結(jié)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(chǔ)。具體工作如下： 基于FPGA設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換過程中，利用查找表的方法查找轉(zhuǎn)化時需要的各個參數(shù)值，并將該參數(shù)先轉(zhuǎn)為雙精度浮點小數(shù)，再進行坐標轉(zhuǎn)換。根據(jù)高斯轉(zhuǎn)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(shè)計，并通過Matlab進行仿真。結(jié)果表明，本文設(shè)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(chǔ)上，實現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎(chǔ)上，通過IP核、模塊的分時復(fù)用和樹狀結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)計的正確性。
上傳時間： 2013-04-24
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本文對嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布和改進FPGA布局算法進行了研究。文章在嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布研究中，引入了四種架構(gòu)，其布線通道寬度分布函數(shù)分別為均勻、脈沖、高斯和三角分布。通過修改VPR工具的源代碼，使平臺適用于具有嵌入硬核的FPGA架構(gòu)，利用MCNC基準電路來測試這四種架構(gòu)的性能。實驗結(jié)果表明：在以網(wǎng)線平均長度作為指標的測試中，通道寬度均勻分布的架構(gòu)具有更短的布線長度、更優(yōu)的性能。
上傳時間： 2013-06-27
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·摘 要:介紹了數(shù)字圖像處理主要研究領(lǐng)域中邊緣檢測的方法,即拉普拉斯高斯算子和Canny算子.利用MatLab圖像處理工具箱提供的圖像處理函數(shù),對圖像進行邊緣檢測,給出了相應(yīng)程序及處理結(jié)果.結(jié)果表明：拉普拉斯高斯算子和Canny算子檢測邊緣清晰且噪聲小.[著者文摘]
上傳時間： 2013-05-27
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·詳細說明：這MFC圖像處理源代碼總集包括了均值濾波，直方圖均衡，高斯平滑，，銳化，拉普拉斯銳化（邊緣檢測），閾值變
上傳時間： 2013-04-24
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數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計關(guān)注的一個主要問題是誤碼率(BER)。ADC噪聲對系統(tǒng)BER的影響可以分析得出，但前提是該噪聲須為高斯噪聲。遺憾的是，ADC可能存在非高斯誤碼，簡單分析根本無法預(yù)測其對BER的貢獻。在數(shù)字示波器等儀表應(yīng)用中，誤碼率也可能造成問題，尤其是當(dāng)器件工作于“單發(fā)”模式時，或者當(dāng)器件嘗試捕獲偶爾出現(xiàn)的瞬變脈沖時。誤碼可能被誤解為瞬變脈沖，從而導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。本指南介紹ADC中可能貢獻誤差率的基本因素，減少問題的辦法，以及BER的測量方法。
上傳時間： 2014-01-01
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為了提高語音信號的識別率，提出了一種改進的LPCC參數(shù)提取方法。該方法先對語音信號進行預(yù)加重、分幀加窗處理，然后進行小波分解，在此基礎(chǔ)上提取LPCC參數(shù)，從而構(gòu)成新向量作為每幀信號的特征參數(shù)。最后采用高斯混合模型（GMM）進行說話人語音識別，實驗表明新特征參數(shù)取得了較好的識別率。
上傳時間： 2013-10-10
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As logic systems get larger and more complex, theirsupply current requirements continue to rise. Systemsrequiring 100A are fairly common. A high current powersupply to meet such requirements usually requires parallelingseveral power regulators to alleviate the thermalstress on the individual power components. A powersupply designer is left with the choice of how to drive theseparalleled regulators: brute-force single-phase or smartPolyPhaseTM.
標簽： 高效率 密度 多相轉(zhuǎn)換器 高電流
上傳時間： 2013-10-08
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摘要： 文章運用多種數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)設(shè)計了一款能產(chǎn)生正弦波、方波和寬頻帶白噪聲波的多功能函數(shù)發(fā)生器，本信號發(fā)生器以比較廉價實用的Atmel公司的8位AVR微處理器Atmega128作為核心，采用模擬電路技術(shù)和近幾年比較流行的直接數(shù)字合成技術(shù)(DDS)及其代表芯片AD9851搭建了信號發(fā)生電路。整個系統(tǒng)包含鍵盤輸入和128 x 64寬屏LCD顯示，信號種類、頻率等所有設(shè)置全部數(shù)字操作完成，本系統(tǒng)能產(chǎn)生步進1 Hz、最高頻率10 MHz的正弦波和方波，并且精度在97％l,X上，同時系統(tǒng)還能產(chǎn)生寬頻帶白噪聲波。系統(tǒng)有人性化的歡迎界面和簡單的操作系統(tǒng)，功耗極低，迎合了當(dāng)今全球節(jié)能減排的趨勢
上傳時間： 2013-10-09
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