无人机大气数据的采集和处理在无人机中占有很重要的位置和作用，它是保障飞机安全飞行以及保证地面控制和操纵人员正确引导飞机、顺利完成飞行任务的关键所在。在目前广泛应用的无人机大气数据测量系统中，多数采用单片机作为大气数据处理计算机，但是单片机在高速数据采集和处理方面却存在着抗干扰性差、速度慢等缺点，使测量系统的稳定性和实时性受到了很大的影响。 本文采用FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片作为大气数据处理器，以大气数据中的气压高度为例，介绍了一种基于FPGA技术的无人机气压高度测量系统。由于该测量系统中的FPGA数据处理器具有可靠性高、速度快、逻辑功能强等特点，有效地解决了单片机在高速无人机大气数据测量系统中处理速度较慢、实时性较差的问题。 论文首先介绍了FPGA的基本结构、工作原理、开发设计流程和FPGA编程所采用的VHDL硬件描述语言，还介绍了数字式大气数据测量系统的基本组成和工作原理，并且详细阐述了气压高度测量的原理和方法；然后提出了基于FPGA的无人机气压高度测量系统的整体设计，并对该测量系统各组成部分的硬件电路进行详细的分析和设计；随后论文又介绍了气压高度测量系统中FPGA的相关软件设计，并就FPGA内部所设计的各功能模块的作用、模块内部结构和工作流程进行详细的论述；最后使用Modelsim和QuartusII仿真软件对程序进行功能和时序的仿真，以验证FPGA内部各功能模块和FPGA总体设计的正确性，并在所有仿真通过后将程序产生的配置文件下载到FPGA芯片中，在制作和安装测量系统的电路板后对整个测量系统进行实际的测试，将测试结果与理论值比较并分析测量系统的误差来源。 根据系统测试的结果，本文验证了以FPGA芯片为核心的无人机气压高度测量系统的可行性，并对该测量系统提出了今后的进一步改进和完善的思路。
上传时间： 2013-04-24
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全球定位系统(GPS)可以向全球用户提供位置、速度和时间信息，在航空、航天、海上及陆地等诸多领域得到了广泛的应用，成为一种主要的导航手段。随着空间定位技术的不断发展，空间定位系统必将出现多元化。本文结合计算机技术，以GPS定位系统为例，研究了卫星定位技术中的GPS星座模拟器。 本文综述了卫星导航系统的历史，现状及发展的方向,介绍GPS模拟器的研究发展状况。详细研究了GPS卫星信号传输理论和GPS卫星定位原理。在此基础上，提出GPS模拟器的理论模型和实现方法,研究了GPS星座模拟器的设计思路、组成模块，分析各个模块的设计原理。在理论研究和分析的基础上，提出模拟器的FPGA的设计与实现,以FPGA为平台，用verilog硬件语言实现了卫星信号的模拟，详细研究了基带模块的实现方法,包括C/A码产生模块，导航电文合成模块，码转换模块。最后通过射频模块发出，完成卫星信号的模拟。在信号测试部分，用示波器，频谱仪，MATLAB程序对模拟信号进行了验证实验。验证结果表明，设计满足要求，达到预想目标。
上传时间： 2013-05-30
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图像采集和处理技术在机器视觉和图像分析等诸多领域应用十分广泛，大部分情况下，采集卡只需将前端相机捕获的图像信息正确地传回计算机即可。但是在要求较高的应用场合需要采集卡能准确控制外部光源和相机，完成图像采集，预处理，数据传输。只有这样，用户才可以根据不同的兴趣和需求对特定的某些图像进行采集、传输以及处理，以达到某种分析目的。 本文根据国家985二期项目“三维粒子图像测速系统”的图像采集与处理需要，设计开发了一款以FPGA为核心控制芯片的嵌入式图像采集卡。采集卡以FPGA为逻辑和算法实现的核心器件，不仅实现了传统意义上的图像采集，而且实现了CCD相机控制和激光器同步曝光功能，打破了以往单纯靠增加硬件设备实现同步控制的方法，简化了系统硬件结构并节约系统成本。此外，在系统中嵌入了图像增强算法和采用PCI接口与计算机连接满足了高速采集的要求。同时，采用市场上广泛应用的Camera Link作为采集卡的图像输入接口，提高了系统的通用性、传输速率和抗干扰能力，简化图像获取设备和模拟摄像头之间需要视频解码等连接。具有嵌入式处理功能，光源同步和相机控制的采集卡将使机器视觉系统，图像测速等诸多领域的图像采集应用变得更为便捷。 论文首先对图像采集卡系统的组成、整体方案和可行性进行了论证。然后给出了图像采集卡的硬件设计。在此部分结合整体设计方案，讨论芯片的选型问题。根据所选芯片的本身特点，分模块地对图像采集卡的硬件设计原理进行了详细的阐述。接下来是图像采集卡的软件设计部分。用VHDL和原理图结合的方法对FPGA进行编程，实现了图像采集系统的各个功能模块。根据图像采集系统的要求用DriverWorks软件设计了图像采集卡的WDM底层驱动程序和上层应用程序。最后是用FPGA实现了带修改参数的硬件嵌入式图像处理算法——图像增强。论文中使用QUARTUS软件嵌入的逻辑分析仪SignalTap对FPGA设计的模块进行了硬件调试，给出了调试的时序图和调试结果，经测试分析该采集卡满足“三维粒子图像测速系统”的要求，达到了预期目标。
上传时间： 2013-04-24
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【人邮出版社，2004，杨克俊编著】 本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内、外电磁兼容技术标准，着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章，内容包括：屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第1章 电磁兼容技术概述
上传时间： 2013-04-24
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本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内、外电磁兼容技术标准，着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章，内容包括：屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第2章 屏蔽技术 第3章 滤波技术
上传时间： 2013-06-22
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【人邮出版社，2004，杨克俊编著】 本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内、外电磁兼容技术标准，着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章，内容包括：屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第4章 接地和搭接技术 第5章 线路板设计
上传时间： 2013-07-02
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【人邮出版社，2004，杨克俊编著】 本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内、外电磁兼容技术标准，着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章，内容包括：屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第6章 电缆设计
上传时间： 2013-06-28
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【人邮出版社，2004，杨克俊编著】 本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内、外电磁兼容技术标准，着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章，内容包括：屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第7章 瞬态干扰的抑制
上传时间： 2013-06-10
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【人邮出版社，2004，杨克俊编著】 本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内、外电磁兼容技术标准，着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章，内容包括：屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第8章 电磁干扰的诊断与解决技术
上传时间： 2013-06-27
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【人邮出版社，2004，杨克俊编著】 本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内、外电磁兼容技术标准，着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章，内容包括：屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第9章 无线电通信系统中的电磁兼容技术
上传时间： 2013-04-24
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