GPS技术在导航、定位及精确打击等方面产生了重要影响,已经广泛地应用在各种武器平台上。但是,在干扰环境下也显现出许多问题。由于其到达地球表面的信号极其微弱(-160dBW),在现在复杂的电磁环境中容易受到干扰,尤其是C/A码信号更易受到干扰,并且随着导航战的发展对GPS的抗干扰已成为争取导航资源的有效措施。因此,研究干扰环境下的GPS接收机设计具有重要意义。 本文首先简要介绍了GPS信号的结构及构成,通过对GPS信号特征以及接收机抗干扰能力的分析,结合干扰对接收机的作用方式及效果,确定GPS最易受的干扰类型为阻塞式干扰,然后针对这种干扰类型提出了一种有效的抗干扰技术-----自适应调零天线技术。接下来,着重研究了GPS接收机在此抗干扰技术前提下的若干抗干扰方法,并对其进行了详细的分析和讨论。 研究过程中,通过对最佳化准则和空域自适应滤波的理解,首先对不同天线阵列结构进行了性能仿真和比较分析,然后在对称圆形天线阵列的基础上对空域自适应算法进行了仿真分析,针对其自由度有限的问题接着对空时滤波方法做了详细讨论,在7元对称圆形阵列的基础上仿真说明了二者各自的优缺点。考虑到实际的干扰环境和本课题研究的初期阶段,因此选用了适合本课题干扰环境的空域滤波方法,并对其自适应算法进行了适当的改进,使得其抗干扰性能获得了一定程度的改善。 最后,详细说明了该接收机抗干扰模块的FPGA实现原理。详细给出了顶层及各子模块的设计流程与RTL视图,实验结果验证了该算法的有效性。
上传时间: 2013-06-03
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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
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在工业控制领域,多种现场总线标准共存的局面从客观上促进了工业以太网技术的迅速发展,国际上已经出现了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多种工业以太网协议。将传统的商用以太网应用于工业控制系统的现场设备层的最大障碍是以太网的非实时性,而实现现场设备间的高精度时钟同步是保证以太网高实时性的前提和基础。 IEEE 1588定义了一个能够在测量和控制系统中实现高精度时钟同步的协议——精确时间协议(Precision Time Protocol)。PTP协议集成了网络通讯、局部计算和分布式对象等多项技术,适用于所有通过支持多播的局域网进行通讯的分布式系统,特别适合于以太网,但不局限于以太网。PTP协议能够使异质系统中各类不同精确度、分辨率和稳定性的时钟同步起来,占用最少的网络和局部计算资源,在最好情况下能达到系统级的亚微级的同步精度。 基于PC机软件的时钟同步方法,如NTP协议,由于其实现机理的限制,其同步精度最好只能达到毫秒级;基于嵌入式软件的时钟同步方法,将时钟同步模块放在操作系统的驱动层,其同步精度能够达到微秒级。现场设备间微秒级的同步精度虽然已经能满足大多数工业控制系统对设备时钟同步的要求,但是对于运动控制等需求高精度定时的系统来说,这仍然不够。基于嵌入式软件的时钟同步方法受限于操作系统中断响应延迟时间不一致、晶振频率漂移等因素,很难达到亚微秒级的同步精度。 本文设计并实现了一种基于FPGA的时钟同步方法,以IEEE 1588作为时钟同步协议,以Ethernet作为底层通讯网络,以嵌入式软件形式实现TCP/IP通讯,以数字电路形式实现时钟同步模块。这种方法充分利用了FPGA的特点,通过准确捕获报文时间戳和动态补偿晶振频率漂移等手段,相对于嵌入式软件时钟同步方法实现了更高精度的时钟同步,并通过实验验证了在以集线器互连的10Mbps以太网上能够达到亚微秒级的同步精度。
上传时间: 2013-07-28
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随着GPS(Global Positioning System)技术的不断发展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特点使得GPS接收机的用户数量大幅度增加,应用领域越来越广。但由于定位过程中各种误差源的存在,单机定位精度受到影响。目前常从两个方面考虑减小误差提高精度:①用高精度相位天线、差分技术等通过提高硬件成本获取高精度;②针对误差源用滤波算法从软件方面实现精度提高。两种方法中,后者相对于前者在满足精度要求的前提下节约成本,而且便于系统融合,是应用于GPS定位的系统中更有前景的方法。但由于在系统中实现定位滤波算法需要时间,传统CPU往往不能满足实时性的要求,而FPGA以其快速并行计算越来越受到青睐。 本文在FPGA平台上,根据“先时序后电路”的设计思想,由同步没计方法以及自顶向下和自下而上的混合设计方法实现系统的总体设计。从GPS-OEM板输出的定位信息的接收到定位结果的坐标变换,最终到kalman滤波递推计算减小定位误差,实现实时、快速、高精度的GPS定位信息采集处理系统,为GPS定位数据的处理方法做了新的尝试,为基于FPGA的GPS嵌入式系统的开发奠定了基础。具体工作如下: 基于FPGA设计了GPS定位数据的正确接收和显示,以及经纬度到平面坐标的投影变换。根掘GPS输出信息标准和格式,通过串口接收模块实现串口数掘的接收和经纬度信息提取,并通过LCD实时显示。在提取信息的同时将数据格式由ASCⅡ码转变为十进制整数型,实现利用移位和加法运算达到代替乘法运算的效果,从而减少资源的利用率。在坐标转换过程中,利用查找表的方法查找转化时需要的各个参数值,并将该参数先转为双精度浮点小数,再进行坐标转换。根据高斯转化公式的规律将公式简化成只涉及加法和乘法运算,以此简化公式运算量,达到节省资源的目的。 卡尔曼滤波器的实现。首先分析了影响定位精度的各种误差因素,将各种误差因素视为一阶马尔科夫过程的总误差,建立了系统状态方程、观测方程和滤波方程,并基于分散滤波的思想进行卡尔曼滤波设计,并通过Matlab进行仿真。结果表明,本文设计的卡尔曼滤波器收敛性好,定位精度高、估计误差小。在仿真基础上,实现基于FPGA的卡尔曼滤波计算。在满足实时性的基础上,通过IP核、模块的分时复用和树状结构节省资源,实现数据卡尔曼滤波,达到提高数据精度的效果。 设计中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676为硬件平台,采用Verilog HDL硬件描述语言实现,利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布线,一共使用44438个逻辑资源,时钟频率达到100MHZ以上,满足实时性信号处理要求,在保证精度的前提下达到资源最优。Modelsim仿真验证了该设计的正确性。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:二驱蚊器
·基于数字图像处理的车牌定位与字符分割的硕士论文
上传时间: 2013-05-26
上传用户:cc1915
·详细说明:车牌识别(改定位)武汉理工大学委 黄樟灿教授指导,林志毅,王宗跃等同学创作
上传时间: 2013-06-28
上传用户:zhoujunzhen
·车牌定位识别程序
上传时间: 2013-04-24
上传用户:emouse
·详细说明:汽车牌照的自动定位和识别程序源代码-source code for automatic license plate location and recognition文件列表: 车牌定位 ........\ChildFrm.cpp ........\ChildFrm.h ........\ColorTable.h ...
上传时间: 2013-05-18
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LED旋转显示器时基于视觉暂留原理,开发的一种旋转式LED显示屏。其在具有一定转速地载体上安装16个LED发光器件,各LED发光管等间距排位一条直线,随着旋转速度的加快,在计算机软件精确的时序控制下,不断扫描出预设的文字,图案等。使用一个光耦(U型槽的红外对管)作为定位传感器,当旋转一周时,挡光板遮挡光源,光敏三极管的集电极输出高电平,当离开挡光板时,集电极再次输出低电平,从而给单片机一个下降沿的跳变型号,产生一个中断,从而更新显示。供电部分,因为整个装置是在不停的高速旋转当中,所以我们做了一个简单的电刷装置,把220V的交流电通过变压器变成12V的交流电,再由桥式整流电路,和滤波电路,变为平滑的直流电,最后通过7805芯片输出我们需要的5V直流电源,通过电刷把电源和指针板上的单片机连接为其供电。而旋转载体因为需要12V的电压源,所以采用分别供电的方式。
上传时间: 2013-07-27
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汽车四轮定位CCD驱动CPLD源代码,支持toshiba tcd1209d
上传时间: 2013-08-29
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