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硬件实现

  • 基于FPGA的工频干扰实时滤波技术

    生物医学信号是源于一个生物系统的一类信号,像心音、脑电、生物序列和基因以及神经活动等,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息,它们对这些系统状态的研究和诊断具有很大的价值。信号拾取、采集和处理的正确与否直接影响到生物医学研究的准确性,如何有效地从强噪声背景中提取有用的生物医学信号是信号处理技术的重要问题。    设计自适应滤波器对带有工频干扰的生物医学信号进行滤波,从而消除工频干扰,获得最佳的滤波效果是本研究要解决的问题。生物医学信号具有信号弱、噪声强、频率范围较低、随机性强等特点。由于心电(electrocardiogram,ECG)信号的确定性、稳定性、规则性都比其他生物信号高,便于准确评估和检测滤波效果,本研究采用ECG信号作为原始的模板信号。    本研究将新的电子芯片技术与现代信号处理技术相结合,从过去单一的软件算法研究,转向软件与硬件结合,从而提高自适应速度和精度,而且可以使系统的开发周期缩短、成本降低、容易升级和变更。    采用现场可编程逻辑器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为新的ECG快速提取算法的硬件载体,加快信号处理的速度。为了将ECG快速提取算法转换为常用的适合于FPGA芯片的定点数算法,研究中详细分析了定点数的量化效应对自适应噪声消除器的影响,以及对浮点数算法和定点数算法的复合自适应滤波器的各种参数的选择,如步长因子和字长选择。研究中以定点数算法中的步长因子和字长选择,作为FPGA设计的基础,利用串并结合的硬件结构实现自适应滤波器,并得到了预期的效果,准确提取改善后的ECG信号。    研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)软件的环境下模拟,选取带有50Hz工频干扰的不同信噪比的ECG原始信号,在浮点数情况下,原始信号通过采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮点数自适应滤波器后,根据信噪比的改善和收敛速度,确定不同的最佳μ值,并在定点数情况下,在最佳μ值的情况下,原始信号通过采用LMs算法的定点数自适应滤波器后,根据信噪比的改善效果和采用硬件的经济性,确定最佳的定点数。并了解LMS算法中步长因子、定点数字长值对信号信噪比、收敛速度和硬件经济性的影响。从而得出针对含有工频干扰的不同信噪比的原始ECG,应该采用什么样的μ值和什么样的定点数才能对原始ECG的改善和以后的硬件实现取得最佳的效果,并根据所得到的数据和结果,在FPGA上实现自适应滤波器,使自适应滤波器能对带有工频干扰的ECG原始信号有最佳的滤波效果。

    标签: FPGA 工频干扰 滤波技术

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:gzming

  • 经典FPGA算法教材

    ·此书是关于各种DSP的FPGA实现的书,包括DSP算法原理,算法优化,以及FPGA的硬件实现,包括完整的VHDL,Verilog HDL代码!原版教材,市场上没有卖,扫描版,很清晰

    标签: FPGA 算法 教材

    上传时间: 2013-05-20

    上传用户:bugtamor

  • 3x3中值滤波 verilog

    处理3x3中值滤波,代码分模块,很好的硬件实现方法。

    标签: verilog 3x3 中值滤波

    上传时间: 2013-07-23

    上传用户:nunnzhy

  • 数字直流电压表的设计制作

    给出了数字直流电压表设计的具体电路,该电路采用纯硬件实现,覆盖内容广泛、涉及知识点较多、难易适中,将其列入自主实验内容,充分调动了学生学习的积极性,对提高学生工程设计能力、综合运用各种知识分析问题、解决实际问题的能力等方面效果显著。

    标签: 数字 直流电压表

    上传时间: 2013-10-12

    上传用户:Tracey

  • 基于CAN总线的数字式自动找平控制系统设计

    对于沥青混凝土摊铺机自动找平控制系统来说,数字式控制系统的研制是目前的一个方向。介绍了一种基于CAN总线的数字式自动找平控制系统。该系统以CAN总线作为通信方式,PWM控制信号通过C8051F040单片机内部PCA可编程计数器阵列产生,并具有结构简单、信号稳定、实时性强、易扩展的特点。通过硬件实现和系统运行达到了比较理想的控制效果,验证了系统的可行性。 Abstract:  A digital auto-leveling control system based on CAN Bus is introduced.It uses CAN Bus as the method of communication and creates PWM signals by programmable counter array in C8051F040 microcontroller. The system is simple, stable, real-time and expansive.

    标签: CAN 总线 数字式 控制系统设计

    上传时间: 2013-10-09

    上传用户:ligi201200

  • MAX7456在可视倒车雷达中的应用

    为解决传统可视倒车雷达视频字符叠加器结构复杂,可靠性差,成本高昂等问题,在可视倒车雷达设计中采用视频字符发生器芯片MAX7456。该芯片集成了所有用于产生用户定义OSD,并将其插入视频信号中所需的全部功能,仅需少量的外围阻容元件即可正常工作。给出了以MAX7456为核心的可视倒车雷达的软、硬件实现方案及设计实例。该方案具有电路结构简单、价格低廉、符合人体视觉习惯的特点。经实际装车测试,按该方案设计的可视倒车雷达视场清晰、提示字符醒目、工作可靠,可有效降低驾驶员倒车时的工作强度、减少倒车事故的发生。 Abstract:  A new video and text generation chip,MAX7456,was used in the design of video parking sensor in order to simplify system structure,improve reliability and reduce cost. This chip included all the necessary functions to generate user-defined OSDs and to add them into the video signals. It could be put into work with addition of just a small number of resistances and capacitors. This paper provided software and hardware implementation solutions and design example based on the chip. The system had the characteristics of simplicity in circuit structure,lower cost,and comfort for the nature of human vision. Loading road test demonstrates high video and text display quality and reliable performance,which makes the driver easy to see backward and reduces chance of accidents.

    标签: 7456 MAX 可视倒车 中的应用

    上传时间: 2013-12-10

    上传用户:qiaoyue

  • 基于LM3S316的微控制器仿真USB设备

    提出了基于LM3S316实现与PC机通讯的方法。给出了硬件实现及软件设计思想。该方法使用微控制器仿真USB设备,降低了功耗、成本。

    标签: S316 316 LM3 USB

    上传时间: 2013-11-08

    上传用户:努力努力再努力

  • 单片机快速进阶-C8051F02X系列单片机基本应用指导系统

    主要特性:1.高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25MIPS)2.全速、非侵入式在系统调试接口(片内)3.真正10位、100ksps的8通道ADC,带PGA和模拟多路开关4.两个12位DAC,可编程更新时序5.64K字节可在系统编程的FLASH存储器6.4352(4096+256)字节的片内RAM7.可寻址64K字节地址空间的外部数据存储器接口8.硬件实现的SPI、SMBUS/I2C和两个UART串行接口9.5个通用的16位定时器10.具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列11.片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器

    标签: 8051 单片机 02 进阶

    上传时间: 2014-12-27

    上传用户:neu_liyan

  • 混合信号微型控制器C8051F330D中文数据手册

    1 . 系统概述C8051F330/1器件是完全集成的混合信号片上系统型MCU。下面列出了一些主要特性,有关某一产品的具体特性参见表1.1。􀁹 高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25MIPS)􀁹 全速、非侵入式的在系统调试接口(片内)􀁹 真正10位200 ksps的16通道单端/差分ADC,带模拟多路器􀁹 10位电流输出DAC􀁹 高精度可编程的25MHz内部振荡器􀁹 8KB可在系统编程的FLASH存储器􀁹 768字节片内RAM􀁹 硬件实现的SMBus/ I2C、增强型UART和增强型SPI串行接口􀁹 4个通用的16位定时器􀁹 具有3个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列(PCA)􀁹 片内上电复位、VDD监视器和温度传感器􀁹 片内电压比较器􀁹 17个端口I/O(容许5V输入)

    标签: C8051F330D 混合信号 控制器 数据手册

    上传时间: 2013-10-18

    上传用户:haohao

  • 世界著名单片机厂家简介

    世界著名厂家单片机简介1.Motorola 单片机:Motorola是世界上最大的单片机厂商,品种全,选择余地大,新产品多,在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08,68HC05有30多个系列200多个品种,产量超过20亿片.8位增强型单片机68HC11也有30多个品种,年产量1亿片以上,升级产品有68HC12.16位单片机68HC16也有十多个品种.32位单片机683XX系列也有几十个品种.近年来以PowerPC,Codfire,M.CORE等作为CPU,用DSP作为辅助模块集成的单片机也纷纷推出,目前仍是单片机的首选品牌.Motorola单片机特点之一是在同样的速度下所用的时钟较Intel类单片机低的多因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域以及恶劣环境.Motorola 8位单片机过去策略是掩膜为主,最近推出OTP计划以适应单片机的发展,在32位机上,M.CORE在性能和功耗上都胜过ARM7.2.Microchip 单片机:Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,仅33条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在1美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP器件(现已推出FLASH型单片机).Microchip强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.3.Scenix单片机:Scenix单片机的I/O模块最有创意.I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要方面.除传统的I/O功能模块如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模块不断出现,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32位单片机,它集成了包括各种通信协议在内的I/O模块,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的概念. Scenix单片机采用了RISC结构的CPU,使CPU最高工作频率达50MHz.运算速度接近50MIPS.有了强有力的CPU,各种I/O功能便可以用软件的办法模拟.单片机的封装采用20/28引脚.公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O模块的功能.这些软件完成的模块包括多路UART,多种A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驱动等,这些都是通常用硬件实现起来相当复杂的模块.4.NEC单片机:NEC单片机自成体系,以8位机78K系列产量最高,也有16位,32位单片机.16位单片机采用内部倍频技术,以降低外时钟频率.有的单片机采用内置操作系统.NEC的销售策略注重服务大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发新产品.5.东芝单片机:东芝单片机从4位倒64位,门类齐全.4位机在家电领域仍有较大市场.8位机主要有870系列,90系列等.该类单片机允许使用慢模式,采用32KHz时钟功耗低至10uA数量级.CPU内部多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷.东芝公司的32位机采用MIPS3000 ARISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图象处理市场.6.富士通单片机:富士通也有8位,16位和32位单片机,但是8位机使用的是16位的CPU内核.也就是说8位机与16位机指令相同,使得开发比较容易.8位机有名是MB8900系列,16位机有MB90系列.富士通注重服务大公司,大客户,帮助大客户开发产品.7.Epson 单片机:Epson公司以擅长制造液晶显示器著称,故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套.其单片机的LCD驱动做的特别好.在低电压,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供电的单片机已经上市,不久LCD显示手表将使用0.5V供电.

    标签: 名单 片机

    上传时间: 2014-12-28

    上传用户:leyesome