远程监控系统是许多重要场所诸如电力、邮电、银行、交通、商场等需要信息广泛交流企业的生产与管理的必备系统。传统远程监控系统的实现方式一般都需要自己建设并维护有线或无线网络,维护费用高,通信距离有限。随着通信技术的发展,原有的远程监控系统已经日益不能满足多方面的要求,我们需要实时性更高,通信距离更远,成本更低的通信方式,本文就此提出了一种基于GPRS的远程数据监控系统。 本文的创新点是采用了GPRS技术中的TCP传输方式来传输监控系统采集的图像数据,相比传统有线网络,在维护成本,通信距离上有了很大的提高,相比传统无线网络在实时性,传输速率,可靠性上有了明显的改善。 本论文分几个部分详细介绍了课题的研究内容。第一部分主要介绍了课题背景和监控系统的发展历史及各类监控系统的比较。第二部分描述了本监控系统中远程终端硬件系统搭建工作,包括各部分器件的选取以及在S3C4480为核心的开发板上扩展出LM9617接口。第三部分描述了以uC/OS操作系统为核心的远程终端软件设计流程,包括uC/OS操作系统和FAT16文件系统的移植,LCD显示驱动, Nand-flash底层驱动的编写等工作。第四部分详细说明了本系统图像采集的具体软件实现,包括根据实际情况配置CMOS图像传感器LM9617的寄存器以及从LM9617中读取图像数据然后将数据写入Nand-flash存储器的具体过程。第五部分详细说明了本系统图像数据传输的具体软件实现,采用的是GPRS企业公网组网方式,包括远程终端程序设计和监控中心服务器搭建两部分工作。远程终端程序设计包括初始化串口通信,将Nand-flash中的图像数据读出并通过GPRS模块GM862发送到监控中心服务器上;监控中心服务器程序设计包括启动建立并启动Socket监听,以及收到连接请求后GPRS通信链路的建立。最后分别用TCP和UDP两种传输方式对监控系统进行了测试,证明了GPRS的TCP传输方式确实更适合于监控系统。
上传时间: 2013-07-19
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FPGA能够减少电子系统的开发风险和开发成本,缩短上市时间,降低维护升级成本,广泛地应用在电子系统中.随着集成电路向着片上系统(SoC)的发展,需要设计出FPGA IP核用于SoC芯片的设计.该论文的工作围绕FPGA IP核的设计进行,在FPGA结构设计优化和FPGAIP接口方案设计两方面进行了研究.设计改进了适用于数据通路的FPGA新结构——FDP.设计改进了可编程逻辑单元(LC);对可编程连线作为"2层2类"的层次结构进行组织,进行了改进并确定了各种连线的通道宽度;结合对迷宫布线算法的分析以及benchmark电路实验的方法,提出了用于分段式网格连线的开关盒和连接盒新结构,提高连线的面积利用效率.在FPGA IP核的接口方案上,基于边界扫描测试电路提出了FPGA IP核的测试方案;结合扩展边界扫描测试电路得到的编程功和自动下载电路,为FPGA IP核提供了具有两种不同编程方法的编程接口.采用SMIC 0.35um 3层金属CMOS工艺,实现了一个10万系统门规模的FDP结构,并和编程、测试接口一起进行版图设计,试制了FDP100k芯片.FDP100k中包括了32×32个LC,128个可编程IO单元.在FDP100k的芯片测试中,对编程寄存器、各种可编程资源进行测试,并完成电路实现、性能参数测试以及IP核接口的测试,结果表明FPGA IP核的整体功能正确.
标签: FPGAIP
上传时间: 2013-04-24
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嵌入式人脸识别系统建立在嵌入式操作系统和嵌入式硬件系统平台之上,具有起点高、概念新、实用性强等特点。它涉及嵌入式硬件设计、嵌入式操作系统应用开发、人脸识别算法等领域的研究;嵌入式人脸识别系统携带方便、安装快捷、机动性强,可广泛应用于各类门禁系统、户外机动布控的实时监测等特殊场合,因此对嵌入式人脸识别的研究工作具有突出的理论意义和广泛的应用前景。 本文是上海市经委创新研究项目《射频识别RFID系统-自动识别和记录人群的身份》(编号:04-11-2)与上海市科委AM基金项目《基于ARM和RFID芯片的自组织安全监控系统的研制》(编号:0512)的主要研究内容之一。论文从构建自动人脸识别系统所需解决的若干关键问题入手,重点探讨了基于嵌入式ARM微处理器的实时人脸检测、关键特征定位、高效的人脸特征描述、鲁棒的人脸识别分类器及自动人脸识别系统设计等问题的研究。论文的主要工作和创新点表现在以下方面: 1实现了结合肤色校验的Haar特征级联分类器嵌入式实时人脸检测,提出了基于人脸约束的人眼Haar特征RSVM级联分类器人眼检测算法和基于遮罩掩磨与椭圆拟合的瞳孔定位算法。 复杂背景中的人脸检测是自动人脸识别系统首先要解决的关键问题,通过对基于肤色模型和基于Haar特征级联强分类器的人脸检测算法的分析研究,综合两个算法的优点,提出了基于肤色模型校验和Haar特征级联强分类器的嵌入式实时人脸检测算法。实验结果表明,该算法不仅解决了复杂背景中的类肤色和类人脸结构问题,而且具有较高的检测率和较快的检测速度,同时对光照、尺度等变化条件下的人脸检测也具有较强的鲁棒性。 人眼检测与瞳孔定位在人脸归一化和有效人脸特征抽取等方面起着非常重要的作用,为了快速检测人眼并精确定位人眼瞳孔中心,论文提出了基于人脸约束的人眼Haar特征RSVM级联分类器人眼检测算法和基于遮罩掩磨与椭圆拟合的瞳孔定位算法,首先利用人眼检测分类器在人脸区域内完成对人眼位置的检测,然后通过对检测到的人眼进行遮罩掩磨、简单图像形态学变换及椭圆拟合实现瞳孔中心的精确定位。测试结果表明该算法只需几百毫秒便能完成人眼检测与瞳孔中心定位整个过程,在保证检测速度较快的同时,还能确保较高的定位精度。 2 针对传统线性判别分析法存在的小样本问题(sss),通过调整Fisher判别准则,实现了自适应线性判别分析算法及相应的人脸识别方法人脸识别中的小样本问题使线性判别分析算法的类内散布矩阵发生严重退化,导致问题无法求解。本文在人脸识别小样本问题的基础上,通过调整Fisher判别准则,利用类间散布矩阵的补空间巧妙地避开类内散布矩阵的求逆运算,通过训练集每类样本的样本数信息自适应改变调整参数,实现了自适应线性判别分析算法,实验结果表明,该算法能有效解决人脸识别中的小样本问题。 3 提出了基于有效人脸区域的Gabor特征抽取算法,有效地解决了Gabor特征抽取维数过高的问题。 Gabor小波对图像的光照、尺度变化具有较强鲁棒性,是一种良好的人脸特征表征方法。但维数过高的Gabor特征造成应用系统的维数灾难,为解决Gabor特征的维数灾难问题,论文第四章提出了基于有效人脸区域的Gabor特征抽取算法,该算法不仅有效地降低了人脸特征向量维数,缩小了人脸特征库的规模,同时降低了核心算法的时间和空间复杂度,而且具有与传统Gabor特征抽取算法同样的鲁棒性。 4 结合有效人脸区域的Gabor特征抽取、自适应线性判别分析算法和基于支持向量机分类策略,提出并实现了基于支持向量机的嵌入式人脸识别和嵌入式人像比对系统支持向量机通过引入核技巧对训练样本进行学习构造最小化错分风险的最优分类超平面,不仅具有强大的非线性和高维处理能力,而且具有更强的泛化能力。本文研究了支持向量机的多类分类策略和训练方法,并结合论文中提出的基于有效人脸区域的Gabor特征提取算法、自适应线性判别分析算法,首次在基于Windows CE操作系统的嵌入式ARM平台中实现了具有较强鲁棒性的嵌入式自动人脸识别系统和嵌入式人像比对系统。 5 提出并初步实现了基于客户机/服务器结构无线网络模型的远距离人脸识别方案为解决嵌入式人脸识别系统在海量人脸库中进行识别的难题,论文提出并初步实现了基于客户机/服务器结构无线网络模型的嵌入式远距离人脸识别方案。 客户机(嵌入式平台)完成对人脸图像的检测、归一化处理和人脸特征提取,然后通过无线网络将提取后的人脸特征数据传输到服务器端,由服务器在海量人脸库中完成人脸识别,并将识别后的结果通过无线网络传输到客户机显示输出,从而实现基于客户机/服务器无线网络模型的嵌入式远距离人脸识别方案。 6 结合我们开发的基于ARM的嵌入式自动人脸识别系统和嵌入式人像比对系统,从系统设计的角度探讨了在嵌入式系统中进行人脸识别应用设计的思路及应该注意的问题虽然嵌入式人脸识别系统的性能很大程度上取决于高效的人脸特征描述和鲁棒的人脸识别核心算法。但是,嵌入式系统的设计思想对嵌入式人脸识别系统的性能影响同样值得重视。本文第六章重点阐述了嵌入式自动人脸识别应用系统的设计思路,并结合我们自主开发的嵌入式自动人脸识别系统和嵌入式人像比对系统从系统设计的角度探讨了嵌入式人脸识别应用系统设计中应该注意的关键技术问题。 结合本文提出的算法我们在PC上完成对人脸识别分类器的训练,然后在嵌入式ARM开发平台上实现了嵌入式自动人脸识别、嵌入式人像比对两个便携式人员身份认证系统,经测试运行效果良好。所提出的人脸识别算法不仅具有一定的理论参考价值,而且对于嵌入式系统应用开发、AFR应用系统开发也具有一定的借鉴意义。
上传时间: 2013-05-18
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Android开发教程 Android 是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作系统。它包括操作系统、用户界面和应用程序——移动电话工作所需的全部软件,而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍,号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。Google与开放手机联盟合作开发了 Android,这个联盟由包括中国移动、中国联通、摩托罗拉、高通、宏达电、三星、LG和 T-Mobile 在内的30多家技术和无线应用的领军企业组成。Google通过与运营商、设备制造商、开发商和其他有关各方结成深层次的合作伙伴关系,希望借助建立标准化、开放式的移动电话软件平台,在移动产业内形成一个开放式的生态系统。
上传时间: 2013-06-11
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随着设计规模的不断增加,芯片的平均设计门数已经超越百万级,验证已经成为设计流程中的主要瓶颈。目前,基于FPGA的硬件验证凭借其速度快、易修改的特性越来越受到验证工程师的青睐。 本文正是基于FPGA验证的思想,以一款光同步传输网(SDH)芯片的验证为例,展开了全面的论述。通过对验证理论以及FPGA性能特点的研究与分析,从验证的正确性、全面性、快速性和可重用性等方面对FPGA验证进行了理论剖析,并提出了一些新的理念和创新。此后又结合实践,详尽叙述了验证中的一些重要环节,并总结出了一套比较完善的FPGA验证流程,可以有效地支撑实际芯片的验证工作。 本文对于百万门级专用集成电路的成功实践,不仅是对FPGA验证理论的证实,而且从验证的思路和方法上对后续芯片有一定的指导意义。文中经验教训的总结可以有效地帮助验证工程师达到降低芯片开发成本,缩短面市时间的目的。
上传时间: 2013-05-17
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本文首先介绍了利用FPGA设计数字电路系统的流程和雷达数字信号处理的主要内容。 在第二章中主要阐述了FIR数字滤波器的窗函数设计方法,并应用FIR滤波器设计数字动目标显示和数字动目标检测系统;脉冲压缩处理是现代雷达信号处理的一个重要组成部分,线性调频信号和二相巴克码的脉冲压缩处理方法在第三章做了重点描述。 Cyclone系列芯片是高性价比,基于1.5V、0.13um采用铜制层的SRAM工艺。它是第一种支持配置数据解压的FPGA芯片。论文设计的最后部分是利用Altera公司Cyclone系列FPGA芯片EP1C6F256C6和EPCS4配置芯片设计设计SD转换器,在QuartusⅡ4.0下采用VHDL语言和逻辑电路图结合的设计方法,经过仿真并最终实现了硬件设计。 设计结果表明电路性能可靠,SD转换的精度较高,完全满足设计的要求。
上传时间: 2013-06-26
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本文着重研究了OFDM调制解调技术在FPGA上的实现。全文内容安排如下: 第一章介绍了PLD(可编程逻辑器件)和OFDM(正交频分复用)技术的发展历史。 第二章介绍了PLD的分类、工艺和结构特点,以及FPGA的开发环境、开发流程和Verilog语言的特点。 第三章就OFDM系统中的基本概念进行了详细的阐述。 第四、五章是OFDM算法的在FPGA上的实现,首先对要实现的算法进行分析,给出了需要实现的指标。然后给出了FPGA的实现方案,对系统的进行仿真,给出了仿真波形图和系统性能分析。 第六章总结了全文的工作,对OFDM技术的实现需要进一步完善的方面进行了探讨。
上传时间: 2013-08-05
上传用户:跃跃,,
FPGA器件在通信、消费类电子等领域应用越来越广泛,随着FPGA规模的增大、功能的加强对时钟的要求也越来越高。在FPGA中嵌入时钟发生器对解决该问题是一个不错的选择。本论文首先,描述并分析了电荷泵锁相环时钟发生器的体系结构、组成单元及各单元的非理想特性;然后讨论并分析了电荷泵锁相环的小信号特性和瞬态特性;并给出了电荷泵锁相环器件参数的计算表达式。其次,研究了环形振荡器和锁相环的相位噪声特性。由于噪声性能是时钟发生器设计中的关键指标,本工作对此进行了较为详细的分析。相位噪声和抖动是衡量时钟信号的两个主要指标。文中从理论上推导了一阶锁相环的噪声特性,并建立了由噪声分析抖动和由抖动分析噪声的解析表达式关系,并讨论了环路低噪声设计的基本原则。在前面讨论和分析的基础上,利用Hynix0.35umCMOS工艺设计了200MHz电荷泵锁相环时钟发生器,并进行了仿真。设计中环形振荡器的延迟单元采用replica偏置结构,把延迟单元输出摆幅限定在确定范围,尾电流源采用cascode结构,增强电路对电源和衬底噪声的抑制作用。通过增加限流管,改善电荷泵中的开关的非理想特性。
上传时间: 2013-04-24
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现场可编程门阵列(FPGA)器件是能通过对其进行编程实现具有用户规定功能的电路,特别适合集成电路的新品开发和小批量ASIC电路的生产。近几年来,FPGA的发展非常迅速,但目前国内厂商所使用的FPGA芯片主要还是从国外进口,这种状况除了给生产厂家带来很大的成本压力以外,同时也影响到国家信息产业的保密和安全问题,因此在国内自主研发FPGA便成为一种必然的趋势。 基于上述现实状况及国内市场的巨大需求,中国电子科技集团公司第58研究所近年来对FPGA进行了专项研究,本论文正是作为58所专项的一部分研究工作的总结。本文深入研究了FPGA的相关设计技术,并进行了实际的FPGA器件设计,研究工作的重点是在华润上华(CSMC)0.5μm标准CMOS工艺基础上进行具有6000有效门的FPGA的电路设计与仿真。 论文首先阐述了可编程逻辑器件的基本结构,就可编程逻辑器件的发展过程及其器件分类,对可编程只读存储器、现场可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、通用逻辑阵列和复杂PLD等的基本结构特点进行了讨论。接着讨论了FPGA的基本结构与分类及它的编程技术,另外还阐述了FPGA的集成度和速率等相关问题。并根据实际指标要求确定本文研究目标FPGA的基本结构和它的编程技术,在华润上华0.5μm标准CMOS工艺的基础上,进行一款FPGA芯片的设计研究工作。进行了可编程逻辑单元的基本结构的设计,并用CMOS逻辑和NMOS传输管逻辑实现了函数发生器、快速进位链和触发器的电路设计,并对其进行了仿真,达到了预期的目标。
上传时间: 2013-07-18
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彩色等离子体显示器是利用惰性气体放电发光进行显示的平板显示器,它具有厚度薄、重量轻、大平面、大视角、响应快、无电磁辐射等优点。由于我国PDP产业起步较晚,所以研制具有我国自主知识产权的PDP整体驱动电路,抢占彩电市场具有深远的意义。本文介绍了等离子体显示器的工作原理和基于ALTERA公司的现场可编程门阵列(FPGA)的电路设计方法,通过研究PDP的工作原理、显示屏的结构和AC型PDP所采用的寻址和显示分离(ADS)型子场技术,提出了一种基于FPGA的信号处理与控制电路设计方案。最后还对等离子体显示器在改进显示屏物理工艺结构、驱动电路技术以及市场走向方面,进行了初步探讨。
上传时间: 2013-05-20
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