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PC104故障監(jiān)控平臺(tái)FPGA程序設(shè)計(jì)[可編程邏輯][汽車電子]

PC104總線是專為嵌入式控制系統(tǒng)定義的一種工業(yè)控制線，其應(yīng)用廣泛，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出現(xiàn)故障不易檢測(cè)。設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的PC104總線故障自動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)PC104總線信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障檢測(cè)。該平臺(tái)利用FPGA程序采集和處理總線信號(hào)，并傳至上位機(jī)處理顯示。系統(tǒng)中利用FPGA程序?qū)崿F(xiàn)其功能模塊，包括捕獲POST上電自檢指令和BIOS自檢端口代碼、監(jiān)測(cè)總線電壓水平、監(jiān)控時(shí)鐘和復(fù)位等關(guān)鍵信號(hào)的質(zhì)量、控制PC104的自動(dòng)復(fù)位和BIOS設(shè)置模式等功能。給出上位機(jī)監(jiān)控結(jié)果和FPGA實(shí)時(shí)檢測(cè)得到的時(shí)序圖，反映了該FPGA程序在本系統(tǒng)中滿足PC104總線檢測(cè)的技術(shù)要求。

發(fā)表于：9/28/2017

水下高速激光通信系統(tǒng)及組網(wǎng)技術(shù)研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動(dòng)化]

基于藍(lán)綠波段光線在水下傳播的光學(xué)特性，設(shè)計(jì)了一種水下高速激光通信系統(tǒng)。系統(tǒng)以STM32F407為微控制器，以AD9660為激光驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成光發(fā)射機(jī)，以光電探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理電路、自動(dòng)增益控制電路、解調(diào)電路構(gòu)成光接收機(jī)，支持10/100 M以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信。驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)制方式采用DPIM（Digital Pulse Interval Modulation）技術(shù)，光接收元件使用PIN光電二極管為光接收器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理，通過解調(diào)電路采集解調(diào)后的數(shù)據(jù)，控制單元處理還原初始信號(hào)。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水下點(diǎn)到點(diǎn)距離50 m、1 Mb/s速率的高速低誤碼率通信，為水下設(shè)備間的數(shù)據(jù)采集與組網(wǎng)通信提供了一種新的技術(shù)方案。

發(fā)表于：9/28/2017

基于STM32的牙醫(yī)綜合治療椅控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

針對(duì)目前國(guó)產(chǎn)牙醫(yī)綜合治療椅控制系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、整合度低等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于STM32的主從式通信模式的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主機(jī)以STM32F105VCT6為核心控制芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)芯片的控制，從機(jī)是STC89C52芯片和按鍵組成的主機(jī)功能控制按鍵面板，系統(tǒng)通過基于RS-485總線的多機(jī)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)主從機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)同工作，通過液晶屏實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，人機(jī)交互能力強(qiáng)，具有較好的推廣價(jià)值。

發(fā)表于：9/27/2017

LTE230數(shù)字中頻接收機(jī)的設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)230 MHz頻段頻點(diǎn)分布離散、帶寬窄、無(wú)法直接進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，設(shè)計(jì)出一種新型的低成本、高可靠性、高性能的數(shù)字中頻接收機(jī)。該接收機(jī)采用兩級(jí)數(shù)字下變頻、下采樣、濾波結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)230 MHz頻段40個(gè)離散頻點(diǎn)的聚合,從而達(dá)到寬帶傳輸?shù)男Ч?。?jīng)仿真及FPGA驗(yàn)證通過后，該接收機(jī)已應(yīng)用到LTE230無(wú)線通信基帶芯片并在試點(diǎn)項(xiàng)目中長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，充分表明數(shù)字中頻接收機(jī)的設(shè)計(jì)是很成功的。

發(fā)表于：9/27/2017

動(dòng)態(tài)可配置多輸出RO PUF[可編程邏輯][其他]

針對(duì)已提出的環(huán)形振蕩器物理不可克隆函數(shù)(Ring Oscillator Physical Unclonable Functions)輸出位數(shù)少和魯棒性不足的缺點(diǎn),提出了由多輸出環(huán)振蕩器和動(dòng)態(tài)配置處理模塊組成的動(dòng)態(tài)可配置多輸出RO PUF。多路輸出環(huán)振蕩器用于提高芯片資源利用率和增加輸出位數(shù)。動(dòng)態(tài)配置處理模塊根據(jù)工作環(huán)境的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整振蕩器結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性和可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)RO PUF和可配置RO PUF, 動(dòng)態(tài)可配置多輸出RO PUF展現(xiàn)出更高的片間漢明距離和更低的片內(nèi)漢明距離，可進(jìn)一步提取芯片ID的精度。

發(fā)表于：9/26/2017

一種可編程多路閃存控制器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

介紹了一種可應(yīng)用于固態(tài)硬盤（Solid State Disk）主控芯片中的閃存控制器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。該閃存控制器最大支持4路閃存通路，4路閃存通路共用一個(gè)ECC糾錯(cuò)模塊，提出一種新型可編程控制方法，CPU可實(shí)現(xiàn)4路閃存數(shù)據(jù)的并發(fā)讀寫，并兼容多種品牌的閃存顆粒。主要介紹了該閃存控制器的硬件架構(gòu)及關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)思路，并最終給出了閃存控制器的驗(yàn)證結(jié)果及綜合結(jié)果，在多種糾錯(cuò)格式及4路通路的配置下，閃存控制器的性能及成本均能滿足一般SSD主控芯片的使用需求。

發(fā)表于：9/26/2017

GPS中頻信號(hào)采集及分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計(jì)了一種GPS中頻信號(hào)采集及分析系統(tǒng)，系統(tǒng)利用FPGA將NJ1006射頻前端輸出的數(shù)字化GPS中頻信號(hào)進(jìn)行字節(jié)拼接，然后通過USB上傳到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)了射頻前端與PC之間實(shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)傳輸；研發(fā)的VC++數(shù)據(jù)處理程序?qū)⒉杉降腉PS信號(hào)進(jìn)行文本轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)分析。實(shí)驗(yàn)證明該GPS中頻信號(hào)軟硬件采集系統(tǒng)不僅能采集GPS中頻信號(hào)，而且能數(shù)據(jù)分析，為GPS基帶處理算法的研究提供了可靠的原始數(shù)據(jù)。

發(fā)表于：9/25/2017

一種應(yīng)用于LTE-A的雙功率模式寬帶功率放大器設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][汽車電子]

針對(duì)LTE-A移動(dòng)終端應(yīng)用，采用雙功率模式架構(gòu)設(shè)計(jì)了一款寬帶功率放大器，利用功放工作模式的切換，改善了功放回退區(qū)域的效率。該功放還采用了InGaP/GaAs HBT和AlGaAs/InGaAs pHEMT的一體化工藝，將功放電路與控制電路單片集成，實(shí)現(xiàn)模式控制的片上切換，能有效提高功放的集成度。該功放在工作電壓為3.4 V，頻率2.3～2.69 GHz范圍內(nèi)，使用10 MHz LTE調(diào)制信號(hào)輸入，在輸出功率為10 dBm時(shí)，測(cè)得LPM相對(duì)于HPM效率提高至少6%，有效提高了功放功率回退時(shí)的效率，功放的性能在全頻帶內(nèi)滿足3GPP協(xié)議要求。

發(fā)表于：9/25/2017

14 nm工藝下基于CUPF的數(shù)字IC低功耗物理設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][其他]

隨著集成電路生產(chǎn)工藝的迅速發(fā)展，功耗作為芯片質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越多的重視和研究。當(dāng)晶體管的特征尺寸減小到納米級(jí)時(shí)，其泄露電流的增加、工作頻率的提高和晶體管門數(shù)的攀升極大提高了芯片的功耗。同時(shí)，傳統(tǒng)的基于UPF（Unified Power Format）的低功耗設(shè)計(jì)流程存在著效率低、可修復(fù)性差等缺點(diǎn)。針對(duì)以上問題，以14 nm工藝下數(shù)字芯片 fch_sata_t模塊為例,簡(jiǎn)要介紹了全新的基于CUPF（Constant UPF）的低功耗物理設(shè)計(jì)流程，利用門控電源和多電源電壓等技術(shù)對(duì)芯片進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)。最終，通過Synopsys旗下PrimetimePX提供功耗分析結(jié)果，證明了芯片功耗滿足設(shè)計(jì)要求。

發(fā)表于：9/22/2017

基于MSE-PCA的腦電睡眠分期方法研究[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

針對(duì)傳統(tǒng)的自動(dòng)睡眠分期準(zhǔn)確率不足問題，提出一種將多尺度熵（MSE）和主成分分析（PCA）聯(lián)合使用的自動(dòng)睡眠分期方法。以8例受試者睡眠腦電（EEG）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及專家人工分期結(jié)果作為樣本，首先使用MSE表征受試者腦電信號(hào)不同睡眠期的非線性動(dòng)力學(xué)特征；然后使用PCA的前兩個(gè)主成分向量代替MSE特征進(jìn)行降維，實(shí)現(xiàn)降低數(shù)據(jù)冗余的同時(shí)保留絕大多數(shù)EEG非線性特征；最終將新向量的特征參數(shù)輸入到反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BPNN)分類器中實(shí)現(xiàn)MSE-PCA模型的腦電睡眠狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別分類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，自動(dòng)分期準(zhǔn)確率可達(dá)到87.9%，kappa系數(shù)0.77，該方法能提高腦電自動(dòng)睡眠分期系統(tǒng)的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性。

發(fā)表于：9/22/2017

基于自適應(yīng)濾波的可穿戴式心電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

為了檢測(cè)公安、消防官兵等高危職業(yè)人群的心電信號(hào)，以胸帶作為穿戴載體，設(shè)計(jì)一款可穿戴式無(wú)線心電檢測(cè)系統(tǒng)，在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)心電、心率的實(shí)時(shí)傳輸與顯示?？紤]到警員日常的活動(dòng)，基于自適應(yīng)濾波器原理，將三軸加速度傳感器作為參考信號(hào)，對(duì)比兩種自適應(yīng)濾波算法濾出運(yùn)動(dòng)偽跡(Motion Artifact, MA)后的輸出波形。結(jié)果表明，采用歸一化的最小均方算法(Normalized Least Mean Square, NLMS)的自適應(yīng)濾波器輸出心電信號(hào)基線平穩(wěn)且R波定位準(zhǔn)確性達(dá)99%以上。在正常的人體活動(dòng)中實(shí)時(shí)測(cè)量的心率值誤差在4%以內(nèi)，心率測(cè)量精度較高。

發(fā)表于：9/21/2017

可穿戴式人體姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

針對(duì)臨床康復(fù)中人體關(guān)節(jié)活動(dòng)度檢測(cè)評(píng)估和康復(fù)機(jī)器人動(dòng)作示教不方便、訓(xùn)練參數(shù)設(shè)置繁瑣等問題，設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集方便直觀的人體姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用MPU6050慣性測(cè)量單元，利用I2C通信實(shí)現(xiàn)多通道傳感器數(shù)據(jù)的采集上傳，在上位機(jī)LabVIEW環(huán)境下基于互補(bǔ)濾波算法實(shí)現(xiàn)人體關(guān)節(jié)角度的檢測(cè)。通過與某公司生產(chǎn)的三維步態(tài)分析及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)，證實(shí)此系統(tǒng)準(zhǔn)確可靠，并利用此系統(tǒng)進(jìn)行臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人示教動(dòng)作采集，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人示教功能。

發(fā)表于：9/21/2017

基于ADS1293的穿戴式心電檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][消費(fèi)電子]

通過對(duì)穿戴式心電監(jiān)護(hù)設(shè)備與低功耗技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)了一款穿戴式心電檢測(cè)裝置。該裝置將心電監(jiān)護(hù)設(shè)備與背心服飾相結(jié)合，心電監(jiān)護(hù)設(shè)備采用低功耗、高集成度的模擬前端芯片ADS1293與BLE藍(lán)牙4.0低功耗無(wú)線模塊進(jìn)行心電信號(hào)的采集與傳輸，并結(jié)合低功耗MCU與電源管理模塊可有效地降低系統(tǒng)功耗，然后通過Matlab GUI進(jìn)行顯示分析。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證，本裝置體積小、功耗低、精度高，可在靜息、行走和慢跑狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)確地采集心電信號(hào)，具有較高的可靠性、準(zhǔn)確性和穿戴舒適性，可用于心臟疾病的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)與早期預(yù)警。

發(fā)表于：9/20/2017

可穿戴的心率和血氧監(jiān)測(cè)耳機(jī)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

設(shè)計(jì)一款穿戴式的心率血氧健康監(jiān)測(cè)耳機(jī)系統(tǒng)，完成了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)三個(gè)主要功能：信號(hào)采集；計(jì)算脈搏波輸出波形數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)的心率和血氧值；并將數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到上位機(jī)。測(cè)試者通過上位機(jī)軟件輸出的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身健康的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)比設(shè)計(jì)的穿戴式健康監(jiān)測(cè)耳機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)的心率血氧監(jiān)測(cè)儀測(cè)試結(jié)果，誤差在允許范圍內(nèi)，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

發(fā)表于：9/20/2017

基于H橋的壓電陶瓷物鏡驅(qū)動(dòng)器控制電源設(shè)計(jì)[電源技術(shù)][汽車電子]

研究了一種應(yīng)用于數(shù)字共焦顯微系統(tǒng)的壓電陶瓷物鏡驅(qū)動(dòng)器控制電源，采用高壓橋式運(yùn)放電路驅(qū)動(dòng)小功率三極管H橋方式輸出，改進(jìn)了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電源在小幅度信號(hào)輸出時(shí)驅(qū)動(dòng)電流小、驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載響應(yīng)速度慢等問題。設(shè)計(jì)了一種過流過壓保護(hù)電路，對(duì)輸出電流電壓進(jìn)行監(jiān)控，由微控制器設(shè)置保護(hù)臨界點(diǎn)，提高了控制電源的穩(wěn)定性與可靠性。制作了方案的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試該壓電陶瓷物鏡驅(qū)動(dòng)器控制電源各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。

發(fā)表于：9/19/2017