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基于信号

  • 基于ARM和CPLD的氢气参数实时监测系统

    在电力现代化建设中,提高发电机发电效率是其中重要的一环,氢气作为导热性冷却介质广泛的应用于发电设备,作为冷却剂,它可以有效地提高其发电效率,但它又是一种易燃易爆气体,所以使氢气参数处于正常范围,保证发电机高效、安全正常工作就变得至关重要,因此对氢气参数进行实时监测有着重要的意义。 本论文研究和开发了基于ARM和CPLD的氢气参数监测系统,首先简要的分析了氢冷发电机系统对氢气参数进行监测的必要性以及当前电力系统氢气参数监控系统的发展情况。然后提出了一种利用无线通信手机短消息业务SMS、工控总线Modbus通信协议和RR485总线、SD卡海量存储等技术实现发电机系统多氢气参数的现场实时监测系统的设计方案。该方案以功能强大的ARM处理器作为系统的核心。采用高精度的16位AD转换芯片,并使用两种滤波算法的结合对信号进行数字滤波,满足系统对氢气参数采集精度的要求。同时系统结合CPLD技术,用于解决系统内微控器I/O口不足以及SD卡驱动的问题,本论文采用一片CPLD扩展I/O口,每一个扩展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通过外部总线控制扩展I/O口的输出电平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻译为安全数码卡,是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,具有低成本,大容量的特点,系统的历史数据存储使用了SD卡作为存储介质,系统并没有直接使用ARM处理器读写SD卡,而是使用了拥有1270个逻辑单元的MAXⅡ1270 CPLD来驱动SD卡,在CPLD中使用VHDL语言设计了SD卡的总线协议,外部总线接口,SRAM的读写时序等,这样既可以提高微处理器SD卡的读写速度,增强微处理器程序的移植性,又可以简化微处理器读写SD卡的步骤并减少微处理器的负担。 本论文的无线数据传输采用GSM无线通信技术的SMS业务远传现场数据,设计了GSM模块的软件硬件,实现了报警等数据的无线传输,系统的有线传输采用了基于Modbus通信协议的RS485总线通信方式,采用这两种通信方式使系统的通信更加灵活、可靠。本论文最后分析了系统的不足并且提出了具体的改进方向。

    标签: CPLD ARM 氢气 参数

    上传时间: 2013-05-26

    上传用户:emouse

  • 基于ARM和DSP的发电机绝缘过热监测装置的设计与实现

    发电机是电力系统的关键设备,如何有效监测发电机的工作状态一直是电力部门研究的重要课题之一。发电机可以正常工作,其中绝缘体部分起着不可或缺的作用,以前的发电机绝缘体监测系统都存在着一些不足,比如精度低,适用范围窄等。基于此原因,本文介绍了FJR装置,它可以用来监测发电机绝缘体是否出现过热或老化的情况,为发电机的安全运行提供了保障。该装置具有很高的灵敏度,可适合于空冷、水冷等不同发电机。整个检测系统分为气路和电路两部分,气路部分负责将发电机绝缘体的状况转化成电流信号,而电路部分负责对这些电流信号进行处理。文中将FJR系统的气路部分等效为一个黑盒子,而重点介绍其电路部分。电路部分主要的功能是采集从气路传送过来的两路电流信号,并进行计算和分析,决定是否报警,同时将采集到的数据和分析的结果定性地显示给工作人员。 本文第一章介绍了课题的研究背景,并在此基础上提出了课题的必要性和研究方向;第二章从整体入手,对监测系统的功能进行了分析,明确了要实现的功能和目标,并提出了使用ARM做上位机,负责系统控制和界面显示,DSP做下位机负责信号的采集和计算;后面几章则分别介绍了系统的各个模块;第三章主要介绍嵌入式系统及其软件开发,包括系统的设计以及各个功能的实现,比如串口通信、CF卡存储等等,从本章中可以了解到系统的界面显示内容和键盘操作步骤;第四章介绍了负责信号采集和计算的DSP系统,并且详细介绍了实现各项功能时所用到的外部设备,包括RTC时钟,AD采样芯片等;本章接下来阐述了DSP和ARM两个模块如何通过双口RAM实现通信以及通信帧的格式;第五章介绍了系统中的一些硬件电路,包括模拟放大器等,使得读者可以更全面地了解本系统,同时在本章作者还总结了一些电路板设计的心得和体会。论文最后一章对本文所做的工作进行了总结,指出了需要改进之处,也指明了以后进一步研究的任务和方向。

    标签: ARM DSP 发电机 绝缘

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Pzj

  • 基于ARM和DSP的红外热像下渣检测系统研究与设计

    在钢铁制造工业中,高温熔化状态钢水中的钢渣检测问题是一直以来未能很好解决的难题,钢渣是钢铁冶炼过程中的副产品,钢渣本身会直接降低铸坯质量进而影响生产出的钢材质量,另外钢渣也会破坏钢铁连铸生产连续性给钢厂效益带来负面效应。因此连铸过程中钢渣检测是一个具有较大生产实际意义的研究课题。 本文以钢包到中间包敞开式浇注过程中,保护浇注后期移除长水口后浇注过程中的钢水下渣检测为研究对象。在调研了国内外下渣检测技术与下渣检测设备的应用情况后,提出了一套将嵌入式技术与红外热像检测技术相结合的钢水下渣检测系统的解决方案,并搭建了系统的原型:硬件系统平台以红外热像探测器为系统的传感器,以ARM7嵌入式微处理器与DSP数字信号处理器为系统运算处理核心;软件系统平台包含基于在ARM7上移植的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统构建的嵌入式应用程序,以及基于DSP各类支持库的嵌入式应用程序。该下渣检测系统设计方案具有非接触式检测、低成本、系统自成一体、直观显示钢水注液状态、量化钢渣含量等特点,能够协助现场工作人员检测和判断下渣,有效减少连铸过程中钢包到中间包的下渣量。 本文首先,介绍了课题研究的背景,明确了研究对象,分析了连铸过程中的钢水下渣问题,调研了现有的连铸过程中钢包到中间包的钢水下

    标签: ARM DSP 红外热像 检测

    上传时间: 2013-05-25

    上传用户:断点PPpp

  • 基于ARM和DSP的数控系统研究

    机械手是自动装配生产线上必不可少的设备,它可以模拟人手臂的部分动作,按预定的程序、轨迹和要求,实现抓取、搬运和装配等工作。在减轻人的劳动强度和提高装配质量和在恶劣环境下作业等方面,起到了积极的作用。嵌入式系统是近年来发展起来的以应用为中心并且软硬件可裁剪的实时系统,它的特点是高度自动化,响应速度快等,非常适合于要求实时的和多任务的场合。 本文分析了机械手控制系统的功能要求,研究设计了一种基于ARM和DSP的机械手数控系统的方案。嵌入式ARM处理器,具有运行速度快、功耗低、程序设计灵活、外围硬件资源丰富等优点,但其很难在处理大数据量、复杂算法时保证系统的灵活性和实时性。DSP作为数字信号处理的核心器件,能够实时快速的完成控制算法运算,由于DSP普通输入输出口的高低电平变化周期最快只能到1微秒左右,不适合高速输入输出;FPGA芯片高速输入输出数据,时间可缩短至几十纳秒。另外利用FPGA可以方便的实现各种接口的逻辑时序,丰富的接口使得该系统能够方便的进行移植,扩展了该系统的应用领域,从而提升了其性价比,通过ARM处理器和DSP以及FPGA技术的有机结合,发挥各自的优势,使系统具有程序设计灵活、以太网通信、大容量存储、高速数据输出、可移植等特点,既满足高速机械手自动控制的要求,同时又具有一定的通用性。 通过本课题实践表明,基于ARM和DSP构建嵌入式数控系统的应用方案全可行、合理,同传统的人机交互系统设计相比,能大量地减轻研发任务,提高发速度,能够在短时间内得到控制性能优秀的数控系统。

    标签: ARM DSP 数控 系统研究

    上传时间: 2013-06-11

    上传用户:康郎

  • 基于ARM和uClinux的纸币识别系统实时性改进

    现阶段,中国的自动售货行业蓬勃发展。作为自动服务的核心部件,基于单片机的纸币识别系统已经越来越不能满足市场需求。 本文对基于uClinux操作系统和S3C4510B的纸币识别系统的各个方面进行了研究。研究表明,纸币识别系统要求能满足硬实时性,但uClinux操作系统的实时性不强。由于uClinux功能强大,免费且资源丰富,如能成功改进本纸币识别系统的实时性,纸币识别系统将在成本,性能和功能性等方面有更大的优势,所以对实时性进行改进将非常有意义。 在本纸币识别系统中,纸币特征采集子系统对实时性要求很高,需要满足硬实时的要求,所以是否能满足该子系统的实时性的要求,将是本纸币识别系统能否很好工作的关键所在。通过对当前多种uClinux实时性改进方案进行了解和研究,参考了RTAI和RTLinux的工作原理,提出了基于uClinux操作系统和S3C4510B的纸币识别系统的实时性改进方案。纸币特征采集子系统主要依靠码盘光耦产生的反馈信号生成硬件中断,然后通过处理该中断,实现对纸币特征的采集。在本文提出的方案中,为了提高系统对硬件中断的反应速度,避开uClinux对中断的慢处理,在操作系统与硬件之间建立了一个特殊的硬件抽象层来管理中断,并将纸币特征采集功能与操作系统剥离,放入一个单独的处理单元。通过这样的处理,使得中断产生时,硬件抽象层暂停uClinux操作系统的运行,直接将中断交由纸币特征采集处理单元处理,实时的完成纸币特征数据的采集。

    标签: uClinux ARM 识别系统 实时性

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:shenlan

  • 基于ARMDSP实时图像处理系统的研究

    现代信息技术的迅猛发展,使得图像处理方面的研究与应用,尤其是实时图像处理引起了更广泛的关注。近年来,随着嵌入式和DSP技术的不断发展,数字信号处理领域的理论研究成果被逐渐应用到实际系统中,从而推动了新理论的产生和应用,对图像处理等领域的技术发展起到了十分重要的作用。可见,研究如何将ARM和DSP双处理器结构应用于实时图像处理系统的新方法有着非常重要的理论价值和应用价值。本文主要研究内容如下: 1.分析了实时图像处理领域的最新发展,得出了以ARM和DSP分别作为实时图像处理系统核心的优势和劣势,结合本课题实时性,高效性和便携性的特点,设计一个以ARM+DSP双处理器为核心的通用实时图像处理系统,并通过增加或裁剪可以广泛应用于图像处理和图像识别领域。 2.掌纹识别技术是继指纹识别和虹膜识别后人体生物特征识别领域中最新的研究方向,正处在不断的研究和探索阶段。在论文中,介绍了以ARM+DSP双处理器为核心的通用实时图像处理系统和掌纹识别技术相融合的实例,构成最基本的脱机掌纹识别系统,给出了系统的组成和运行的基本流程,实现最基本的识别功能,降低成本,提升实时掌纹识别系统的性能。 3.具体设计中,在对两种系统组成方案经过比较后,选择了基于TI公司的TMS320VC5470双核处理器为核心,根据TMS320VC5470芯片的特点,对系统平台的硬件原理进行设计,扩充了进行研究所需的片外RAM,ROM(Flash),人机接口电路,外围接口电路,仿真接口JTAG等。随后根据原理图所需器件,选择相对应的封装形式,设计8层印刷电路板,对BGA封装形式芯片的扇出方式,布线规则以及高速数字电路与高速PCB设计中涉及的信号完整性问题予以重点研究,较好解决了高密度BGA封装集成电路的布线及其电磁兼容性问题。除此之外,在软件设计方面,讨论了针对TMS320VC5470系统脱离主机开发环境成为独立系统时双核Bootload的实现、双核间通讯及程序固化到FLASH中的方法。 本文所做的创新工作是将ARM和DSP有效的相结合,使他们在实时图像处理系统中发挥各自的优势,克服自身的劣势,提升了实时图像处理系统的性能,缩小了体积,节约了成本;并基于上述研究成果,将该ARM+DSP实时图像处理系统和最新的掌纹识别的原理相结合,构成了手持式掌纹识别系统,对于实时掌纹识别技术的研究有着非常重要意义。

    标签: ARMDSP 实时图像 处理系统

    上传时间: 2013-07-31

    上传用户:muyehuli

  • 基于ARMLinux的工控监测系统的研究与实现

    设备状态监测技术是计算机科学、测试技术、信号分析与数据处理技术等相结合的一种设备运行信息分析处理方法。将嵌入式计算机技术与数据采集技术及数字信号处理技术结合起来,构成一种体积小、便于携带、易于网络化、造价相对较低,集信号采集、处理、存储和显示为一体的设备具有广泛的应用前景。 本文通过对传统工控监测技术方案以及本项目具体功能和指标的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架构的技术方案。采用多个嵌入式设备终端作为监测系统数据的采集终端,然后通过GPRS模块连入Internet,通过Internet上的多台主机作为监控中心,各自运行相应的包括网络管理功能的应用程序,实现监测数据自动、可靠的采集、存储、处理、实时显示及实时数据远程传输,进而实现分布式、网络化和自动化的设备监测系统新模式。 本文首先介绍了嵌入式技术的国内外研发现状。给出了嵌入式监测系统总体设计方案。根据系统的功能和要求的技术指标,在综合比较现有各种嵌入式操作系统的基础上,分析了使用嵌入式Linux操作系统构造嵌入式系统的优点和缺陷,选定了嵌入式Linux操作系统作为本次设计的操作系统;选择了samsung公司基于ARM920T内核的处理器S3C2410X作为嵌入式处理器;简单介绍了S3C2410X的工作模式,并设计了系统的硬件和软件结构方案。 这种基于嵌入式终端的工控监测系统主要由控制中心和嵌入式监测终端两大部分组成。本文所主要涉及的就是该系统中的嵌入式监测终端部分,主要进行了嵌入式监测终端的硬件设计,嵌入式操作系统ARM-Linux的移植,建立交叉编译环境,制作根文件系统,软件部分主要是对驱动程序和终端应用程序的设计与实现进行了研究和介绍。重点介绍并了FPGA设备驱动程序的实现以及应用程序中的液晶显示部分与实数EFT算法以及几种数字信号的平均算法的C语言实现,最后,对本论文进行了总结,并指出了后续工作中需要注意的问题。 基于ARM-Linux的工控监测系统的研制对于监测网络化是一个有益的尝试,它的研制成功将会给工厂带来更大的经济效益。

    标签: ARMLinux 工控 监测系统

    上传时间: 2013-07-20

    上传用户:gjzeus

  • 基于ARMLinux的流媒体网络广播平台设计

    论文的工作是基于“流媒体网络广播系统”项目。在调研和消化多套国内外相关实验平台系统的基础上,研究开发了基于ARM9处理器和嵌入式Linux操作系统的多功能实时计算机处理系统,并且根据实际需要构建了此系统的软硬件平台。流媒体网络广播系统是当前IT领域比较热门的前沿技术,正是因为这前沿技术使得实际构建出的系统功能强大、体积小、成本低、具有相当强的可扩展性,完全能够取代当前传统广播系统中广泛采用的模拟信号传输方式,同时也更好解决了以往这种结构带来的价格昂贵、体积庞大、系统利用率低等诸多劣势。 本文设计开发了基于AMR-Linux的流媒体网络广播平台,该系统基于SamsLlmgS3C2410处理器,采用嵌入式ARM-Linux操作系统,通过HTTP协议传输流媒体,利用MP3标准实现对音频的解码,从而支持流媒体网络广播功能。本论文设计了系统的软件部分,包括底层软件BootLoader、ARM-Linux操作系统、根文件系统、网卡的驱动程序等并提出了下一步工作的建议和设想。 基于ARM-Linux系统的软件设计方法是本论文的重点和难点,也是论文的核心内容。流媒体网络广播系统已经经过测试,实际的应用效果表明该系统是可行的也是可靠的,同传统的广播系统相比,体现出了明显的优势。

    标签: ARMLinux 流媒体 平台设计 网络广播

    上传时间: 2013-05-29

    上传用户:zhenyushaw

  • 基于ARM的H264编解码实现

    由国际电信联合会视频编码专家组和国际化标准组织运动图像专家组联合制定的H.264视频压缩标准,凭借相对其它标准较高的压缩效率和优秀的图像质量,已经成为目前最流行的视频处理协议,具有广阔的前景和巨大的应用价值,考虑其复杂的计算度,目前主流的实现方式包括ASIC的专用集成电路实现和DSP的纯软件实现等等。 ARM处理器伴随着技术的进步,加入对数字信号处理的有效支持之后,在视频编解码领域的应用也越来越广泛,本文就是在考虑这点的基础上,研究利用深圳武耀博德公司设计的,基于Intel高性能的PXA270处理器的多功能嵌入式开发平台EEliod来实现H.264的编解码。 本文对H.264协议主要算法进行了研究,在基于ARM的EEliod平台上利用WINCE嵌入式实时操作系统,通过EVC编译环境,实现对Windows Visual C++下x264-060805代码的编码移植和对JM10.1的解码移植。

    标签: H264 ARM 编解码

    上传时间: 2013-06-09

    上传用户:17854267178

  • FPGA在数字信号处理中的应用与研究

    数字信号处理是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一.目前,数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域.而数字信号处理算法的硬件实现一般来讲有三种方式:用于通用目的的可编程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片组和ASIC;可以由用户编程的FPGA芯片.随着微电子技术的发展,采用现场可编程门阵列FPGA进行数字信号处理得到了飞速发展,FPGA正在越来越多地代替ASIC和PDSP用作前端数字信号处理的运算.该文主要探讨了基于FPGA数字信号处理的实现.首先详细阐述了数字信号处理的理论基础,重点讨论了离散傅立叶变换算法原理,由于快速傅立叶变换算法在实际中得到了广泛的应用,该文给出了基-2FFT算法原理、讨论了按时间抽取FFT算法的特点.该论文对硬件描述语言的描述方法和风格做了一定的探讨,介绍了硬件描述语言的开发环境MAXPLUSII.在此基础上,该论文详细阐述了数字集成系统的高层次设计方法,讨论了数字系统设计层次的划分和数字系统的自顶向下的设计方法,探讨了数字集成系统的系统级设计和寄存器传输级设计,描述了数字集成系统的高层次综合方法.最后该文描述了数字信号处理系统结构的实现方法,指出常见的高速、实时信号处理系统的四种结构;由于FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位,所以该文提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想,给出了总体实现框图;重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元,采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器,从而提高了蝶形处理器的运算速度,降低了运算复杂度.

    标签: FPGA 数字信号处理 中的应用

    上传时间: 2013-07-19

    上传用户:woshiayin