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自动处理系统

  • 基于PIC16F877A的温室自动控制系统的研究.rar

    温室是设施农业的重要组成部分,国内外温室种植业的实践经验表明,提高温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。随着传感技术,计算机技术及通讯技术的迅猛发展,现代化温室信息自动采集及智能控制系统的开发已越来越引起人们的重视,并成为一个具有重要意义的研究方向。因此设计了基于PIC单片机的温室自动控制系统,使其对温室环境进行控制,为植物创造适宜的生长条件,从而使农作物获得高产,提高农业生产的经济效益。 文中论述了国内外温室环境控制技术的发展及现状,分析了温室的内部机理,给出了所采用的温室小气候温湿度模型;通过对温室环境历史数据的分析,得出了温室温度控制系统的近似数学模型。 系统采用模糊控制算法实现对温湿度的控制。详细研究了模糊控制的机理,建立了针对几种执行机构的模糊控制规则表;在模糊推理中采用了T-S模型的推理方法,此方法确定的控制规则工程意义明确,易于调整。并以温度控制系统为对象,使用MATLAB对模糊算法进行仿真;仿真结果表明,这种算法具有超调量小、稳定性强、适应性好等特点,能够达到预期的控制效果,是一种较为理想的智能控制方案。 温室自动控制系统的硬件部分由上位机和下位机及其外围电路组成。上位机采用PC机,通过与下位机间的通信实现对温室的统一管理;下位机及其外围电路实现温室环境参数的检测、显示和实时控制,微处理器采用的是PIC16F877A单片机。这种以单片机为核心的控制器还可以在不依赖上位机的情况下独立实现参数的测控。 在软件设计方面,将模糊控制算法引入其中,给出了主程序、模糊算法程序、通信程序等程序流程图。使用MSComm控件实现上下位机间通信;并采用VB6.0对上位机界面进行了设计,使程序简单、清晰、为用户提供了直观友好的管理平台。整个系统软硬件搭配合理,设计、开发、维护方便,具有较高的性价比。

    标签: F877 877A PIC 16F

    上传时间: 2013-07-21

    上传用户:xz85592677

  • 高速实时信号处理系统的FPGA软件设计与实现.rar

    随着现代DSP、FPGA等数字芯片的信号处理能力不断提高,基于软件无线电技术的现代通信与信息处理系统也得到了更为广泛的应用。软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件系统作为其应用平台,把尽可能多的无线及个人通信和信号处理的功能用软件来实现,从而将无线通信新系统、新产品的开发逐步转移到软件上来。另一方面,现代信号处理系统对数据的处理速度、处理精度和动态范围的要求也越来越高,需要每秒完成几千万到几百亿次运算。因此研制具备高速实时信号处理能力的通用硬件平台越来越受到业界的重视。 @@ 目前的高速实时信号处理系统一般均采用DSP+FPGA的架构,其中DSP主要负责完成系统通信和基带信号处理算法,而FPGA主要完成信号预处理等前端算法,并提供系统常用的各种外部接口逻辑。本文的主要工作就在于完成通用型高速实时信号处理系统的FPGA软件设计。 @@ 本文提出了一种基于多DSP与FPGA的通用高速实时信号处理系统的架构。综合考虑各方面因素,作者选择使用两片ADSP-TS201浮点DSP以混合耦合模型构成系统信号处理核心;以Xilinx公司最新的高性能FPGA Virtex-5系列的XC5VLX50T提供系统所需的各种接口,包括与ADSP-TS201的高速Linkport接口以及SPI、UART、SPORT等常用外设接口。此外,作者还选择了ADSP-BF533定点DSP加入系统当中以扩展系统音视频信号处理能力,体现系统的通用性。 @@ 基于FPGA的嵌入式系统设计正逐渐成为现代FPGA应用的一个热点。结合课题需要,作者以Xilinx公司的MicroBlze软核处理器为核心在Virtex-5片内设计了一个嵌入式系统,完成了对CF卡、DDR2 SDRAM存储器的读写控制,并利用片内集成的三态以太网MAC硬核模块,实现了系统与上位PC机之间的以太网通信链路。此外,为扩展系统功能,适应未来可能的软件升级,进一步提高系统的通用性,还将嵌入式实时操作系统μC/OS-II移植到MicroBlaze处理器上。 @@ 最后,作者介绍了基于Xilinx RocketIO GTP收发器的高速串行传输设计的关键技术和基本的设计方法,充分体现了目前高速实时信号处理系统的发展要求和趋势。 @@关键词:高速实时信号处理;FPGA;Virtex-5;嵌入式系统;MicroBlaze

    标签: FPGA 实时信号 处理系统

    上传时间: 2013-05-17

    上传用户:wangchong

  • 基于FPGA的通用实时信号处理系统的硬件设计与实现.rar

    近年来,以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了快速的发展,FPGA不但解决了信号处理系统小型化、低功耗、高可靠性等问题,而且基于大规模FPGA单片系统的片上可编程系统(SOPC)的灵活设计方式使其越来越多的取代ASIC的市场。传统的通用信号处理系统使用DSP作为处理核心,系统的可重构型不强,FPGA解决了这一问题,并且现有的FPGA中,多数已集成DSP模块,结合FPGA较强的信号并行处理特性使其与DSP信号处理能力差距很小。因此,FPGA作为处理核心的通用信号处理系统具有很强的可实施性。 @@ 基于上述要求,作者设计和完成了一个基于多FPGA的通用实时信号处理系统。该系统采用4片XC3SD1800A作为处理核心,使用DDR2 SDRAM高速存储实时数据。作者通过全面的分析,设计了核心板、底板和应用板分离系统架构。该平台能够根据实际需求进行灵活的搭配,核心板之间的数据传输采用了LVDS(低电压差分信号)技术,从而使得数据能够稳定的以非常高的速率进行传输。 @@ 本系统属于高速数字电路的设计范畴,因此必须重视信号完整性的设计与分析问题,作者根据高速电路的设计惯例和软件辅助设计的方法,在分析和论证了阻抗控制、PCB堆叠、PCB布局布线等约束的基础上,顺利地完成了PCB绘制与调试工作。 @@ 作为系统设计的重要环节,作者还在文中研究了在系统设计过程中出现的电源完整性问题,并给出了解决办法。 @@ LVDS高速数据通道接口和DDR2存储器接口设计决定本系统的使用性能,本文基于所选的FPGA芯片进行了详细的阐述和验证。并结合系统的核心板和底板,完成了应用板,视频图像采集、USB、音频、LCD和LED矩阵模块显示等接口的设计工作,对其中的部分接口进行了逻辑验证。 @@ 经过测试,该通用的信号处理平台具有实时性好、通用性强、可扩展和可重构等特点,能够满足当前一些信号处理系统对高速、实时处理的要求,可以广泛应用于实时信号处理领域。通过本平台的研究和开发工作,为进一步研究和设计通用、实时信号处理系统打下了坚实的基础。 @@关键词:通用实时信号处理;FPGA;信号完整性;DDR2;LVDS

    标签: FPGA 实时信号 处理系统

    上传时间: 2013-05-27

    上传用户:qiaoyue

  • 基于FPGA的噪声调频雷达信号处理系统的设计与实现.rar

    雷达截获接收机、反辐射导弹等电子设备的使用对军用雷达的生存构成了严重威胁。因此,雷达必须避免被敌方电子设备截获和干扰。这种形式下噪声雷达应运而生,其中一种很成熟的便是噪声调频雷达。上世纪八十年代,我们课题组成功研制了噪声调频雷达原理样机。虽然该雷达具有十分优异的LPI性能,但是限于当时的电子技术水平,该雷达采用模拟器件实现,使得雷达的体积较大、工作稳定性受外界环境影响大,在小型化、高精度的应用领域受到诸多限制。FPGA是上世纪八十年代发展起来的数字技术,具有体积小、精度高、稳定性好和速度快等特点。 本文在噪声雷达课题组研究的基础上,设计实现噪声调频雷达信号处理系统。内容安排如下:第一章介绍噪声雷达的研究背景和发展前景;第二章介绍噪声调频雷达的原理,证明混频器输出信号各态历经性;第三章介绍FPGA开发软硬件环境;第四章详细阐述基于FPGA技术的噪声调频雷达信号处理系统设计和系统中关键模块的设计实现;第五章对设计的FPGA信号处理系统进行仿真和验证。最后,第六章对全文进行总结,指出了设计中的不足和须改进的地方。

    标签: FPGA 噪声调频 雷达信号

    上传时间: 2013-05-21

    上传用户:天涯

  • 视频图像采集和预处理系统的FPGA实现.rar

    本文研究的视频处理系统是上海市科委技术攻关基金项目“计算机视觉及其芯片化实现”的一部分,主要完成计算机视觉系统的一些基本工作,即视频图像的采集、预处理和显示等。 视频图像采集和预处理系统以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA为核心控制器件,结合视频模数转换芯片和VGA显示器,完成视频图像的实时采集、预处理和显示。采集和显示部分作为同外界交流信息的渠道,是构成计算机视觉系统必不可少的一部分;图像预处理则是计算机视觉系统进行高层处理的基础,优秀的预处理算法能有效改善图像质量,提高系统分析判断的准确性。 本文在介绍基于FPGA的视频采集、预处理系统整体架构的基础上,围绕以下四个方面展开了工作: 1.研究并给出了两种基于FPGA的设计方案用于实现YCrCb色度空间到RGB色度空间的转换; 2.针对采集的视频图像,根据VGA显示的要求,给出了一种实现图像去隔行的方案; 3.分析了一系列图像滤波的预处理算法,如均值滤波、中值滤波和自适应滤波等,在比较和总结各算法特点的基础上,提出了一种新的适用于处理混合噪声的滤波算法:混合自适应滤波法; 4.根据算法特点设计了多种采用FPGA实现的图像滤波算法,并对硬件算法进行RTL级的功能仿真和验证,还给出了各种滤波算法的实验结果,在此基础上对各种算法的效果进行直观的比较。 文中,预处理算法的实现充分利用了FPGA的片内资源,体现了FPGA在图像处理方面的特点及优势。同时,视频采集和显示的控制模块也由同一FPGA芯片实现,从而简化了系统整体结构。视频采集和预处理系统在FPGA上的成功实现为“计算机视觉及其芯片化实现”奠定了必要的基础、提供了一定理论依据。

    标签: FPGA 视频图像

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:alia

  • 基于DSP+FPGA的小波变换实时图像处理系统设计

      本课题设计和完成了一套基于DSP+FPGA结构的小波变换实时图像处理系统。采用小波算法对图像进行边缘提取、图像增强、图像融合等处理,并在ADSP-BF535上实现了小波算法,分析了其运行小波算法的性能。图像处理的数据量比较大,而且运算比较复杂,DSP的特殊结构和性能很好地满足了系统实现的需要,而FPGA的高速性和灵活性也满足了系统实时性和稳定性的需要,所以采用DSP+FPGA来实现图像处理系统是可靠的,也是可行的。系统的硬件设计以DSP和FPGA为平台,DSP实现算法、管理系统运行、并实现了系统的自启动;FPGA实现一些接口、时序控制等,简化了外围电路,提高了系统的可靠性。结果表明,在ADSP-BF535上实现小波算法,效果良好,而且满足系统实时性的要求。最后,总结了系统的设计和调试经验,对调试时遇到的一些问题进行了分析。

    标签: FPGA DSP 小波变换 实时图像

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Kecpolo

  • 基于AT89C52单片机的多超声信号融合处理系统设计

    本文设计并实现了一种多超声信号融合处理系统,主要用于移动机器人超声测距导航。系统针对超声回波信号的特点,使用AT89C52 单片机对来自多个超声波传感器的微弱回波信号进行数字处理,并通过RS-

    标签: 89C C52 AT 89

    上传时间: 2013-07-14

    上传用户:kbnswdifs

  • 小型污水处理系统的自控装置研制

    本文介绍为住宅小区的典型污水处理系统配置的一种自控装置。它由触摸屏和PLC等元件组成,取代传统的继电接触器控制装置。具有简单,方便,可靠等特点。文章在简述小型污水处理系统的基础上,论述了该自控装置的结

    标签: 污水处理系统 自控装置

    上传时间: 2013-05-18

    上传用户:huangzr5

  • 基于ARMDSP的视频处理系统设计与实现

    现代信息技术的迅猛发展和人们生活质量的提高,使得视频处理方面的研究与应用,尤其是实时图像处理受到了广泛关注。近年来,DSP技术的不断发展,将数字信号处理领域的理论研究成果应用到实际系统中,并推动了新理论和应用的发展,对视频处理等领域的技术发展起到了十分重要的作用。同时,随着网络、移动通讯和多媒体技术的飞速发展,嵌入式系统也得到更加广泛的应用。 本文分析了嵌入式系统、DSP技术、以及视频处理系统等领域的最近发展现状,结合本实验室在嵌入式开发、H.264.图像编解码、DSP技术三个方面的研究成果和实际开发经验,提出了采用TIC6000系列的TMS320DM642和ARM(S3C2410)为主体的硬件系统架构,设计了一种基于ARM+DSP的嵌入式视频处理系统。该系统将专门用于视频图像处理的DSP与在通讯和实时控制方面具有独特优势的ARM处理器结合起来,为嵌入式实时环境下一些复杂算法的实现问题开辟了新的途径。 文中首先介绍了系统的相关技术及标准,包括控制端用到的ARM技术和处理端的DSP技术及核心处理算法H.264编码原理,给出了系统的整体架构及设计思路。整个系统分控制端和处理端以及两者之间的通信三个部分,控制端主要由一个最小系统、LCD及触摸屏和矩阵键盘构成,在ARM上移植了Linux操作系统,并在其上编写了外设驱动。处理端包括视频输入、输出模块、存储模块、网络传输模块,移植了基于基本档次的T264代码到DM642中,并进行了优化,完成了视频信号的采集和回显程序的编写,并将采集、处理、回显三个进程加入到BIOS中,实现了处理端的功能。两者通信采用HPI16模式的通信方式。最后,就系统的性能进行了测试,给出了测试效果图,并对结果进行了详细分析。 在文章的最后,总结了课题研究所取得的成果及其不足之处;给出了系统进一步研究和改进的思路。嵌入式是未来发展的主流,随着本系统的进一步完善,必将具有更加广阔的应用前景。

    标签: ARMDSP 视频处理 系统设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:wc412467303

  • 基于ARM的雷达信号处理系统的研究

    随着信息技术的飞速发展,人们对数据采集、信号处理的要求越来越高:不仅要求高速、高精度和高实时,还要求数据采集,处理设备便携化、网络化和智能化,并具有友好的人机界面。传统的8/16位单片机因资源极度受限,难以满足上述要求;而传统的信号处理过程都是依赖于PC完成,则存在着安装麻烦、价格昂贵且电磁兼容性差等缺点。 嵌入式系统是一个快速发展的领域,嵌入式系统的研究内容涉及到计算机学科的各个方面。将嵌入式系统引入雷达信号处理系统,能极大的提高系统的实时性和灵活性。本文的研究正是基于ARM的雷达信号处理系统。 本文在对线性调频连续波雷达测速测距研究的基础上,讨论了一种软硬件配置灵活、结构精简的雷达信号处理系统,其硬件平台以ARM处理器,可编程逻辑器件FPGA,和DSP为核心,扩展了UART、LCD、网口、IDE、触摸屏、PS/2和USB等外围接口,可实现对线性调频连续波雷达回波信号进行数据采集、脉冲压缩、恒虚警检测、航迹相关,航迹显示等处理,相关数据的存储。在软件设计方面,完成Bootloader,Linux2.4操作系统在系统上的移植,在此基础上对实现了对网口、IDE、LCD等模块的驱动程序编写,并在MiniGUI上进行基于显示终端需求的图形用户界面开发。

    标签: ARM 雷达信号 处理系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Shoen