心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象,是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明,TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系,已成為一種無創(chuàng)獨(dú)立性預(yù)測指標(biāo)。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,微伏級的TWA已經(jīng)可以被檢出,并且精度越來越高。本文以T波交替檢測為中心,基于ARM給出了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機(jī)的硬件及軟件,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的目的。 在TWA檢測研究中,需要對心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,即信號(hào)去噪和特征點(diǎn)檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時(shí)頻兩域信號(hào)局部特征的能力成為我們選取的心電信號(hào)自動(dòng)分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號(hào)分解為不同頻段的細(xì)節(jié)信號(hào),根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布,采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對原始信號(hào)進(jìn)行去噪處理:同時(shí)基于心電信號(hào)的特征點(diǎn)R峰對應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點(diǎn),因此我們使用Mexican-hat小波檢測R峰,通過附加檢測方案確保了位置的準(zhǔn)確性,并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機(jī)理及研究進(jìn)展,分別從臨床應(yīng)用和檢測方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進(jìn)程,并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動(dòng)平均修正算法分別從時(shí)域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進(jìn)行T波交替檢測。在檢測中譜分析法抗噪能力較強(qiáng),但作為一種頻域檢測方法,無法檢測非穩(wěn)態(tài)TWA信號(hào),而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大,數(shù)據(jù)要求較高,因此可以在譜分析檢測為陽性TWA基礎(chǔ)上,再對信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析,從而克服自身算法缺陷,確定交替幅度和時(shí)間段。最后對影響檢測結(jié)果的因素進(jìn)行討論研究,從而降低檢測誤差。 文章還設(shè)計(jì)了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機(jī)的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心,設(shè)計(jì)了該樣機(jī)的關(guān)鍵電路,包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲(chǔ)電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對心電信號(hào)是微弱信號(hào)并且干擾大的特點(diǎn),采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級放大電路,有效的提取了信號(hào)分量:A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號(hào)量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境,然后給出了心電信號(hào)分析及處理程序設(shè)計(jì)流程圖及實(shí)現(xiàn),使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護(hù)功能。
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、集成電路技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,在線切割系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)加工的現(xiàn)代化、安全化,提高加工精度等要求,促使了線切割系統(tǒng)嵌入式化成為未來機(jī)床發(fā)展的趨勢。 將嵌入式技術(shù)引入機(jī)床控制,是當(dāng)前嵌入式線切割系統(tǒng)研究開發(fā)的熱點(diǎn)。本文提出以32位嵌入式計(jì)算機(jī)為主控設(shè)備,討論了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和步進(jìn)電機(jī)模塊相結(jié)合在嵌入式線切割系統(tǒng)中的研究和應(yīng)用情況。 在硬件方面選用S3C2410芯片用于主控制設(shè)備,連接用于存儲(chǔ)的64MBNandFlash、64MB SDRAM,以及一塊用于控制顯示240×320大小的TFT LCD顯示觸摸屏和步進(jìn)電機(jī)模塊。 在軟件方面完成了Windows CE在嵌入式S3C2410處理器上BSP的定制與開發(fā),著重分析了系統(tǒng)啟動(dòng)的過程,并成功實(shí)現(xiàn)了Windows CE在S3C2410上的移植。通過分析,在Windows CE上實(shí)現(xiàn)了嵌入式線切割系統(tǒng)的管理模塊,在控制模塊方面,完成了采用RS485串口通信模塊與步進(jìn)電機(jī)控制模塊相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備的控制。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 線切割 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪、修改,使之能在嵌入式系統(tǒng)上運(yùn)行的一種操作系統(tǒng)。由于兼有Linux和嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機(jī)會(huì)。由于嵌入式系統(tǒng)涉及到種類繁多的嵌入式處理器,所以目前嵌入式Linux的應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)就是將Linux內(nèi)核移植到一些典型的微控制器和微處理器上。 ARM平臺(tái)是目前使用廣泛的主流的嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)。本文采用使用S3C2410(ARM9內(nèi)核)為 CPU 的硬件平臺(tái),S3C2410 是韓國三星公司生產(chǎn)的一款基于ARM920T’體系結(jié)構(gòu)的高性能CPU,豐富的外設(shè)接口,203MHz的主頻使它特別適合進(jìn)行操作系統(tǒng)的移植和進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。 本文主要目的是研究Linux下的驅(qū)動(dòng)程序移植。文章首先分析如何建立硬件和軟件平臺(tái),包括開發(fā)板介紹、建立交叉編譯環(huán)境、BootLoader移植、Linux2.6內(nèi)核移植,一直到根文件系統(tǒng)建立的全過程。然后介紹典型的字符設(shè)備、塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的寫法。
標(biāo)簽: ARMLinux 驅(qū)動(dòng)程序
上傳時(shí)間: 2013-07-04
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汽車導(dǎo)航及定位是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS,Global Positioning System)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型技術(shù)。它是由GPS定位系統(tǒng)、電子地圖、嵌入式系統(tǒng)組成。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)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CPU,再配合嵌入式系統(tǒng)上的電子地圖,將車輛經(jīng)過的軌跡顯示在顯示屏上。本文設(shè)計(jì)了一種汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng),以ARM微處理器為核心,移植嵌入式操作系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上繪制電子地圖,顯示車輛運(yùn)行軌跡。主要研究內(nèi)容如下: 完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)總體方案的分析與設(shè)計(jì)。分析了多種嵌入式微處理的性能和應(yīng)用。確定了以S3C44BOX為核心構(gòu)建導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺(tái)的解決方案,并設(shè)計(jì)了導(dǎo)航系統(tǒng)的總體框架。 完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì),包括存儲(chǔ)器系統(tǒng)、通信總線、GPS模塊等接口電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)要求,在雙面板上實(shí)現(xiàn)了基于ARM的汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)的PCB布線。編寫了系統(tǒng)初始化代碼,完成了對硬件平臺(tái)的調(diào)試工作。 根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況,選擇了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-II和嵌入式圖形用戶界面μC/GUI作為本系統(tǒng)的軟件平臺(tái),完成了兩者在系統(tǒng)硬件平臺(tái)上的移植。針對μC/GUI環(huán)境下簡體中文漢字的顯示問題,給出了一種比較完善的解決方案。 介紹了GPS的衛(wèi)星定位原理,以及GPS接收的數(shù)據(jù)格式。在嵌入式圖形用戶界面μC/GUI的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)LCD上電子地圖的繪制,提出了基于μC/GUI及Maplnfo MIF地圖數(shù)據(jù)格式的電子地圖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)現(xiàn)了矢量電子地圖的顯示、縮放、漫游、圖層管理以及簡單的數(shù)據(jù)查詢導(dǎo)航功能,提出了用邊界檢測算法提高電子地圖漫游時(shí)的顯示速度。在此開發(fā)平臺(tái)上還實(shí)現(xiàn)了GPS定位數(shù)據(jù)的采集、處理,初步完成了定位模塊的部分功能。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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PDIUSBD12是一個(gè)性能優(yōu)化的USB器件,通常用于基于微控制器的系統(tǒng)并與微控制器通過高速通用并行接口進(jìn)行通信,也支持本地DMA傳輸。該器件采用模塊化的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)USB接口,允許在眾多可用的
標(biāo)簽: PDIUSBD 12 數(shù)據(jù)手冊
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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正交頻分復(fù)用(OnIlogonaJ Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)通過將整個(gè)信道分為多個(gè)帶寬相等并行傳輸?shù)淖有诺溃ㄟ^將信息經(jīng)過子信道獨(dú)立傳輸來實(shí)現(xiàn)通信,子信道的正交性可以保證最大限度的利用頻譜資源。OFDM系統(tǒng)通過循環(huán)前綴來消除符號(hào)間干擾(ISI),通過IDFT/DFT調(diào)制解調(diào)降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。由于其頻譜利用率高,抗多徑能力強(qiáng),在多種通信場合中都得到了應(yīng)用。雖然有著上述優(yōu)點(diǎn),但為了準(zhǔn)確的恢復(fù)信號(hào),信道估計(jì)是OFDM系統(tǒng)中必須實(shí)現(xiàn)的一環(huán)。 本文正是針對OFDM接收機(jī)中的信道估計(jì)模塊的運(yùn)算部件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先,研究了OFDM信道估計(jì)的LS算法,一階線性插值算法,二次多項(xiàng)式插值算法,建立了適用于寬帶通信系統(tǒng)的信道估計(jì)模塊模型。其次研究了加法器電路和乘法器電路的實(shí)現(xiàn),包括進(jìn)位行波加法器,曼徹斯特進(jìn)位鏈,超前進(jìn)位加法器和乘法原理,陣列乘法器,wallace樹乘法器及BOOTH編碼算法,并分析了各種電路的特性及優(yōu)缺點(diǎn)。接著研究了幾種主要的除法器設(shè)計(jì)算法,包括數(shù)字循環(huán)算法,基于函數(shù)迭代的算法,以及CORDIC算法,結(jié)合信道估計(jì)的特點(diǎn)選擇了函數(shù)迭代和CORDIC算法作為具體實(shí)現(xiàn)的方法。最后,在前面的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了前面的設(shè)計(jì)方案。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 信道估計(jì) 模塊
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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小波分析經(jīng)典,注重小波分析的基本理論。將一位小波理論和高維小波理論放在一起并行介紹。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文主要介紹了如何運(yùn)用可編程邏輯器件(FPGA)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 目前,電機(jī)控制芯片主要有兩種選擇。一種是專用集成芯片(ASIC),一種是單片機(jī)(MCU)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。而FPGA的數(shù)字資源豐富、工作頻率高、可在系統(tǒng)編程等特點(diǎn)使得開發(fā)靈活、開發(fā)周期相對短,可以取代前二種通用的方式。本文利用80C196KC和FPGA控制感應(yīng)電機(jī),簡化了硬件和軟件設(shè)計(jì),并充分利用了FPGA的快速性,利用FPGA,除本身可以用來控制電機(jī)以外:可以制成通用的“IP核”應(yīng)用到MCU(或DSP),或是作為片內(nèi)外設(shè),這樣就節(jié)約了片內(nèi)資源;另外,它還是ASIC設(shè)計(jì)的驗(yàn)證的必經(jīng)階段,這是本文選題和工作的意義。本文設(shè)計(jì)的FPGA調(diào)速控制系統(tǒng)以及2個(gè)IP核,下載到芯片,通過驗(yàn)證。 本文第一章緒論介紹了可編程邏輯器件的發(fā)展、應(yīng)用,以及EDA的發(fā)展歷程,還介紹了ASIC等。針對FPGA的快速發(fā)展,論述了它在變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用中的優(yōu)勢。 第二章介紹了交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況。著重介紹了電壓空間矢量調(diào)制方式,以及矢量控制技術(shù)、技術(shù)發(fā)展。 第三章詳細(xì)介紹了SVPWM調(diào)速系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì),給出了設(shè)計(jì)思路、具體方案、邏輯時(shí)序分析;最后給出了軟件仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)波形對照。文中還給出了SVPWM調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)用的FPGA設(shè)計(jì)結(jié)果,驅(qū)動(dòng)電機(jī),得到實(shí)驗(yàn)波形。論證了FPGA在調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用中的可行性和意義。 第四章介紹了作者針對課題相關(guān)的一些內(nèi)容所設(shè)計(jì)出的IP核,給出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。 論文最后,對本課題所做的工作進(jìn)行了簡單的總結(jié)。
標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 交流變頻 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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如今電力電子電路的控制旨在實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)的計(jì)算機(jī)控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢,又具有全集成化、適用性強(qiáng),便于開發(fā)和維護(hù)(升級)等顯著優(yōu)點(diǎn)。與單片機(jī)和DSP相比,F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快,這些特點(diǎn)順應(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)雜化發(fā)展的需要。因此,在越來越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖,具有開關(guān)頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡單、響應(yīng)速度快、易修改、可現(xiàn)場編程等特點(diǎn),可應(yīng)用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實(shí)現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細(xì)的分析了該變換器的工作過程,并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對這種軟開關(guān)Boost變換器進(jìn)行控制,給出了比較完滿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,
標(biāo)簽: FPGA PWM 數(shù)字化 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)面臨著很多挑戰(zhàn),其中面臨的四個(gè)主要問題是:速度、設(shè)計(jì)規(guī)模、功耗和開發(fā)周期。因此許多數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)方法被提出,其中基于FPGA的實(shí)現(xiàn)技術(shù)就是其中的重要技術(shù)之一。 本文以數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)為應(yīng)用背景,著重研究了基于FPGA的數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)技術(shù)。本文分為兩個(gè)主要部分: 第一部分以Xilinx公司的FPGA為例,總結(jié)了FPGA設(shè)計(jì)的基本方法及設(shè)計(jì)流程,并在此基礎(chǔ)上介紹了一種用于產(chǎn)品快速開發(fā)的設(shè)計(jì)方式—基于SystemGenerator的設(shè)計(jì)方式,這種設(shè)計(jì)方式向數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者提供了自上而下的FPGA解決方案。 第二部分系統(tǒng)地研究了基于FPGA的數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)技術(shù)。該部分首先研究了三種適合于FPGA的FIR濾波器實(shí)現(xiàn)方法,直接結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)置結(jié)構(gòu)及分布式算法。其次,討論了針對直接結(jié)構(gòu)FIR濾波器的乘法器優(yōu)化技術(shù),CSD編碼和系數(shù)分解,以及針對轉(zhuǎn)置結(jié)構(gòu)FIR濾波器的乘法器優(yōu)化技術(shù),簡化加法器圖,并結(jié)合實(shí)例給出了它們的優(yōu)化效果。再次,介紹了直接結(jié)構(gòu)FIR濾波器中常用多操作數(shù)加法實(shí)現(xiàn)方法,二叉樹和Wallace樹,并在Wallace樹的基礎(chǔ)上提出了一種適合于FPGA的1比特多操作數(shù)加法結(jié)構(gòu),這種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)采樣字長與系數(shù)字長均為l比特的FIR濾波器時(shí),使FPGA的資源利用率得到明顯提高。最后還給出了三種FIR濾波器實(shí)現(xiàn)方法在FPGA中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用性,并給出了一個(gè)帶通濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例。 論文的研究成果已應(yīng)用于“北斗一號(hào)”導(dǎo)航定位接收機(jī)中。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字濾波器 實(shí)現(xiàn)技術(shù)
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