视频监控以其直观方便、准确、信息内容丰富而广泛应用于许多场合,已经渗透到交通、城市治安、国防等多种领域,甚至家庭安防,在人们的日常生活中扮演着越来越重要的作用。 由于传统的视频监控系统存在着结构复杂、稳定性可靠性不高、价格昂贵而且传输距离明显受限的缺点。近年来,随着计算机、网络、电子与通信、图像处理等技术的飞速发展,嵌入式网络视频监控技术应用而生。 本文针对视频监控系统的实际需求,结合嵌入式技术、图像处理技术和网络技术,设计并实现了一种实时性好、可靠性高、成本低的嵌入式网络视频监控系统。该系统以ARM9微处理器作为硬件平台,以具有开发资源丰富、免费等优势的Linux操作系统作为软件开发平台。该系统采用以太网作为网络传输介质,并使用TCP/IP网络协议。视频数据的传输协议选择了支持组播技术的RTP/RTCP传输协议,客户端在Linux下实现了基于SDL库视频显示。 论文首先描述了嵌入式系统与视频监控技术的发展及相关技术,分析了国内外视频监控系统的现状和发展趋势,对视频监控系统研究的背景和意义进行了阐述,并讨论了几种常见的视频监控解决方案,对几种目前流行的视频压缩算法进行了对比;然后,提出了嵌入式视频监控系统的软、硬件总体架构,并逐步对硬件平台和软件模块设计进行了选择和细化。其中,硬件平台根据视频数据采集以及处理需要选择了摄像头和存储器;软件设计中,首先完成了嵌入式系统的交叉开发环境搭建,针对ARM-Linux特性,完成了在开发板上操作系统和文件系统等移植,最后完成了Linux下V4L视频采集、JPEG图像压缩、RTP/RTCP网络传输、SDL库视频显示以及avi格式视频文件保存等。 此外,对系统构建过程中所用到的某些关键技木进行了较为详尽的探讨和研究,这对于从事相关科研工作的同仁们具有一定的参考价值。
上传时间: 2013-04-24
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美国ISD公司的2500芯片,按录放时间60秒、75秒、90秒和120秒分成ISD2560、2575、2590和25120四个品种。ISD2500系列和1400系列语音电路一样,具有抗断电、音质好,使
上传时间: 2013-06-01
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遥感图像是深空探测和近地观测所得数据的重要载体,在军事和社会经济生活领域发挥着重要作用。由于遥感图像数据量巨大,它的存储和传输已成为遥感信息应用中的关键问题。图像压缩编码技术能降低图像冗余度,从而减小图像的存储容量和传输带宽,它的研究对于遥感图像应用具有重要的现实意义。CCSDS图像压缩算法是空间数据系统咨询委员会(CCSDS)提出的图像数据压缩算法。该算法复杂度较低,并行性好,适合于硬件实现,能实现对空间数据的实时处理,从而广泛应用于深空探测和近地观测。对于直接关系到军事战略、经济建设等方面的遥感图像的传输,必须对它进行加密处理。AES加密算法是由美国国家标准和技术研究所(NIST)于2000年发布的数据加密标准,它不但能抵抗各种攻击,保证加密数据的安全性,而且易于软件和硬件实现。本论文对CCSDS图像压缩算法和AES加密算法进行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS图像压缩算法的原理和结构,用C语言实现了算法的编解码器,并与SPIHT算法和JPEG2000算法的性能进行了比较。 (2)研究了AES加密算法的原理和结构,用C语言实现了算法的加解密器。 (3)介绍了实现CCSDS图像压缩算法和AES加密算法的FPGA设计所选择的软件开发工具、开发语言和硬件开发平台。 (4)给出了CCSDS编码器的FPGA实现方法和实现性能。 (5)给出了AES加密器的FPGA实现方法和实现性能。 本文设计的CCSDS图像压缩和AES加密FPGA系统运用了流水线设计、高速内存设计、模块并行化设计和模块串行化设计等技术,在系统速度和资源面积上取得了较好的平衡,达到了预期的设计目的。
上传时间: 2013-07-15
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基于删的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN总线应用研究流体机械及工程专业近年来,嵌入式系统受到科学与工程各个领域研究者的密切关注,成为研究的一个热点。随着嵌入式系统的复杂性不断增加,嵌入式操作系统成为嵌入式系统中最重要的组成部分。在嵌入式系统中,μC/OS-Ⅱ凭借其结构清晰、源代码开放和实时性好等优势,成了监控系统等领域的技术热点。嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ与模块化硬件相结合,共同构成一个可以重复利用的软硬件系统平台,不但可以提高开发效率,还可以提高系统的可靠性和实时性,满足日益复杂的应用需求。 在国内监控领域中,大多采用了集散式监控系统,虽然克服了集中式监控系统的缺点,但还存在着效率较低,错误处理能力不强等缺点。而且设备的兼容性不好,系统实时性、可靠性也不高。采用CAN现场总线可很好的克服上述一些缺点,具有很强的抗干扰能力。CAN总线把所有挂接在总线上的智能设备联接成网络,构成自动化系统,实现对现场设备的实时监控。 基于这些考虑,本文选择了以IPC2290芯片(内部集成了CAN模块)为微控制器的MagicARM2200教学实验开发板作为学习和研究的开发平台,把μC/OS-Ⅱ这个实时微内核操作系统嵌入到该芯片中。在深入研究CAN通信模块特点和驱动的基础上,把其驱动移植到μC/OS-Ⅱ操作系统中。并在实时操作系统μC/OS-Ⅱ上通过设计—个带A/D转换的CAN智能模块来阐述智能模块软硬件设计方法,这些工作为搭建基于CAN总线的实际测控系统方案提供了理论基础。 本文使用的CAN通信方案具有极大的灵活性,能方便和简洁的运用到各种测控系统中。实验结果证明了该方案的有效性和正确性,并且具有实际的应用价值。最后,本文作者在CAN智能模块的基础上搭建了基于CAN总线的多相流动实验台的测控系统方案。
上传时间: 2013-07-16
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随着计算机技术、半导体技术、微电子技术技术的不断融合,嵌入式系统的应用得到了迅猛发展。本文以嵌入式系统开发为背景,研究基于ARM和μC/OS-II的嵌入式系统及其在加密解密模块中的应用。 本文在介绍了嵌入式系统和硬件实现Rijndael算法的研究现状之后,简要概述了Rijndael加密算法的结构、轮变换、密钥扩展和该加密模块选用Rijndael算法的原因以及ARM系列微处理器选型和S3C44BOX芯片体系结构、开发板平台的选择和板上主体硬件电路等相关内容。 在深入地研究了Rijndael加密算法之后以及根据嵌入式系统的一般要求,本文设计了一个基于ARM和μC/OS-II的嵌入式加密模块。该加密模块采用了32位高性能ARM微处理器S3C44BOX为硬件核心,并以嵌入式实时操作系统μC/OS-II为软件平台,在ARM ADS1.2环境下进行系统软件开发。该加密模块充分地利用了ARM微处理器性能高、功耗低和成本低的优势以及发挥了μC/OS-II可移植性好、稳定性和可靠性高的优点。 本文重点论述了嵌入式加密模块BootLoader文件的装载、I/O端口初始化、基于S3C44BOX微处理器的μC/OS-II移植及应用软件部分中任务和模块的流程设计。在该加密模块应用软件设计部分中,对各个任务的创建、定义、优先级设置和事件的定义、对文件的操作进行了设计,并且按照系统软件设计的流程描述了模块所有任务和部分子模块的功能。
上传时间: 2013-05-24
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目前,嵌入式系统在工业控制和智能家电等众多领域得到了广泛的应用。但同时大量的嵌入式应用也对嵌入式设备的性能和功能提出了更高的要求。随着国内嵌入式应用领域的发展,ARM芯片以其高性能、低功耗、低成本的优势获得了广泛的重视和应用。嵌入式Linux是在标准Linux基础上,经过适当地简化(裁剪),然后加入一些特定的功能,形成的一个精巧的、高效的、满足特定应用需求地专用(定制)操作系统,它具有用户可裁剪、可配置的特点。在各种嵌入式操作系统中,嵌入式Linux凭借其内核结构优良、功能强大、高性能、稳定性好以及源代码开放等方面的优势,成为了嵌入式系统领域应用中的技术热点。本论文设计了以嵌入式微处理器和嵌入式操作系统为核心的系统,并在这个平台上实现了应用软件,构建了一个嵌入式的数据采集和发布系统,可以对设备数据进行串口采集,并利用因特网进行发布和控制操作。 为了实现这些功能,本文选用了Cirrus Logic公司的EP9302(ARM920T)作为系统的核心,以源代码开放的经过裁剪配置的嵌入式Linux为软件平台,设计了应用软件的设备数据采集、数据分析、数据交换网关模块,实现了网页服务器GoAhead移植,并完成了GoAhead服务器支持的自己的ASP页面以及后台函数的编写,并在此基础上研究了系统为保证可靠性而采取的一些措施。在整个系统的设计过程中充分发挥了嵌入式Linux的可移植性好、源代码公开、开发成本低的优点,解决了软件移植和设计编写、提高系统可靠性等的一系列关键性问题。 本嵌入式系统采集平台的用途是实时采集被监控设备的当前运行状况信息,使用户能够远程通过网页浏览器及时掌握被监控设备的运行状况,在必要时刻根据需要能够对设备进行相关控制操作和设置相关运行参数,以便能够控制被监控设备的运行方式。本论文设计的嵌入式数据采集、发布系统可以在类似远程数据控制的系统中得到广泛应用。
上传时间: 2013-05-27
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无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Network)是未来移动通信系统的重要组成部分.为了满足用户高速率、方便灵活的接入互联网的需求,WLAN的研究和建设正在世界范围内如火如荼的展开.由于摆脱了有线连接的束缚,无线局域网具有移动性好、成本低和不会出现线缆故障等特点.该文对无线局域网的主流协议IEEE 802.11a的物理层实现技术进行了系统的研究和分析,并采用可编程ASIC器件FPGA,设计实现了物理层基带处理的关键模块,为今后形成具有自主知识产权的IP核奠定了基础.该文研究内容得到了天津市信息化办公室"宽带无线局域网关键技术研究"项目经费的支持.该文在对IEEE 802.11a协议深入研究的基础上,提出了物理层的实现方案和功能模块划分.重点研究了实现基带处理的关键模块:FIR滤波器、卷积码编码器以及(2,1,7)Viterbi译码器的实现算法和硬件结构.在Viterbi译码器的设计中,
上传时间: 2013-06-19
上传用户:xinzhch
扩展频谱通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗人为干扰、窄带干扰、多径干扰的能力。 本文介绍了扩展频谱通信的基本原理,对其数字实现方法进行了深入分析和研究。详细阐述了扩频理论基础一香农定理;建立了扩频通信系统的数学模型,并对其进行了分析;在对伪随机序列研究的基础上,提出了应用于本系统的m序列,并对其应用特性进行了研究;提出了中频调制方案DQPSK,对其进行了分析;深入研究了接收的同步问题—捕获和跟踪,并且在对数字匹配滤波器原理及其实现方法进行深入研究的基础上,提出基于数字匹配滤波器的捕获和跟踪方案;采用相关检测的解扩原理,完成了扩频数据的解扩。
上传时间: 2013-07-12
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CAN-bus(Corltroller Area Network)即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。它是一种多主方式的串行通讯总线,在工业控制通讯方面拥有高位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。作为一种灵活,可靠的通讯系统,CAN总线已被广泛运用于各个工业控制现场。 基于FPGA+DSP的CAN总线通讯系统设计主要目标是完成CAN总线的多节点可靠高速性传输,通过各节点之间的数据通信以及结点处理单元内部对数据的处理实现整个通信系统间各个单元的协同工作。 本论文中的 CAN 总线通讯系统是完成红外目标探测系统和控制系统与图像处理系统的实时通信,其硬件部分采用 DSP+FPGA 作为核心通讯处理单元,通过对 DSP硬件编程和FPGA逻辑模块的设计实现了在处理单元外部CAN总线多节点之间的信息可靠性传输以及处理单元内部DSP和FPGA基于SPI的串行通信,从而完成了在FPGA中对CAN总线数据的处理和运用。
上传时间: 2013-05-23
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在机器人学的研究领域中,如何有效地提高机器人控制系统的控制性能始终是研究学者十分关注的一个重要内容。在分析了工业机器人的发展历程和机器人控制系统的研究现状后,本论文的主要目标是针对四关节实验室机器人特有的机械结构和数学模型,建立一个新型全数字的基于DSP和FPGA的机器人位置伺服控制系统的软、硬件平台,实现对四关节实验室机器人的精确控制。 本论文从实际情况出发,首先分析了所研究的四关节实验室机器人的本体结构,并对其抽象简化得到了它的运动学数学模型。在明确了实现机器人精确位置伺服控制的控制原理后,我们对机器人控制系统的诸多可行性方案进行了充分论证,并最终决定采用了三级CPU控制的控制体系结构:第一级CPU为上位计算机,它实现对机器人的系统管理、协调控制以及完成机器人实时轨迹规划等控制算法的运算;第二级CPU为高性能的DSP处理器,它辅之以具有高速并行处理能力的FPGA芯片,实现了对机器人多个关节的高速并行驱动;第三级CPU为交流伺服驱动处理器,它实现了机器人关节伺服电机的精确三闭环误差驱动控制,以及电机的故障诊断和自动保护等功能。此外,我们采用比普通UART速度快得多的USB来实现上位计算机.与下位控制器之间的数据通信,这样既保证了两者之间连接方便,又有效的提高了控制系统的通信速度和可靠性。 机器人系统的软件设计包括两个部分:一是采用VC++实现的上位监控软件系统,它主要负责机器人实时轨迹规划等控制算法的运算,同时完成用户与机器人系统之间的信息交互;二是采用C语言实现的下位DSP控制程序,它主要负责接收上位监控系统或者下位控制箱发送的控制信号,实现对机器人的实时驱动,同时还能够实时的向上位监控系统或者下位控制箱反馈机器人的当前状态信息。 研究开发出来的四关节实验室机器人控制器具有控制实时性好、定位精度高、运行稳定可靠的特点,它允许用户通过上位控制计算机实现对机器人的各种设定作业的控制,也可以让用户通过机器人控制箱现场对机器人进行回零、示教等各项操作。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:极客