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基于FPGA和NAND Flash的便攜式信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)目前信號(hào)采集系統(tǒng)采樣率低和便攜式差的問題，提出了一種基于FPGA的高速便攜式信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)通過FPGA芯片控制模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行高速信號(hào)采樣后，采用DMA模式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在NAND Flash芯片中，并可通過LCD屏對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行實(shí)地查看。首先闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架，其次介紹了各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)方式，最后給出了信號(hào)采集系統(tǒng)基于超聲信號(hào)的測(cè)試結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠以較高的采樣率穩(wěn)定地進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、多批次的數(shù)據(jù)采集。

發(fā)表于：9/21/2018 10:11:00 AM

一種基于電流狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析的系統(tǒng)自我監(jiān)控管理技術(shù)[測(cè)試測(cè)量][工業(yè)自動(dòng)化]

信息系統(tǒng)的高可靠、易測(cè)試是保證其使用效能的重要因素，一些老舊系統(tǒng)受當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展的約束，無法做到易測(cè)試。如何提高這些系統(tǒng)的測(cè)試性從而保障系統(tǒng)的高可用性，是信息系統(tǒng)技術(shù)改造的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過對(duì)一類系統(tǒng)的電源系統(tǒng)架構(gòu)改造，增加系統(tǒng)電流實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與自我監(jiān)控診斷功能，通過對(duì)系統(tǒng)中設(shè)備啟動(dòng)運(yùn)行中的電流監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的在線自我狀態(tài)監(jiān)控診斷，從而給系統(tǒng)的維護(hù)檢修提供輔助決策支持功能。該技術(shù)對(duì)于提高系統(tǒng)的精準(zhǔn)維護(hù)與高可用性具有重要意義。

發(fā)表于：9/20/2018 10:58:00 AM

基于PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人體穴位定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

穴位的位置是否找準(zhǔn)會(huì)直接影響治療效果，因此設(shè)計(jì)了一種基于粒子群算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（PSO-BP）的穴位相對(duì)坐標(biāo)預(yù)測(cè)模型，然后與ARM結(jié)合構(gòu)成一個(gè)可以用于人體穴位定位的系統(tǒng)。首先采用PC進(jìn)行MATLAB仿真訓(xùn)練學(xué)習(xí)，然后將最優(yōu)權(quán)值及閾值保存下來并簡(jiǎn)化算法嵌入ARM內(nèi)，將在線預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x線過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)粒子群優(yōu)化過的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有效地改善了局部極值缺陷，可應(yīng)用于定位端預(yù)測(cè)穴位的位置，并在LCD中顯示穴位相關(guān)信息，控制端收到位置數(shù)據(jù)后可執(zhí)行電機(jī)上的運(yùn)動(dòng)操作。

發(fā)表于：9/20/2018 10:46:00 AM

基于AD2S1205的旋變解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

為了利用磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器獲取永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）的轉(zhuǎn)子位置信息和轉(zhuǎn)速信息，基于解碼芯片AD2S1205，設(shè)計(jì)了旋變解碼系統(tǒng)。首先分析了磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理，然后設(shè)計(jì)出旋變解碼系統(tǒng)的硬件電路，并通過C代碼實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置信息和電機(jī)轉(zhuǎn)速信息的計(jì)算。最后，利用單片機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，并通過CAN總線實(shí)時(shí)將轉(zhuǎn)子位置信息和電機(jī)轉(zhuǎn)速信息發(fā)送到dSPACE。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該旋變解碼系統(tǒng)能夠有效地解算出電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息和電機(jī)的轉(zhuǎn)速信息。

發(fā)表于：9/19/2018 10:33:00 AM

基于Zynq-7000的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BSP設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

實(shí)現(xiàn)一種基于Zynq-7000全可編程片上系統(tǒng)（AP SoC）的板級(jí)支持包（BSP）設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用流程。該BSP設(shè)計(jì)主要面向工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，提供了一種行之有效的嵌入式系統(tǒng)BSP實(shí)現(xiàn)流程，有利于提高工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)效率。針對(duì)使用串行通信方式的工業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，設(shè)計(jì)面向小型自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的FPGA工程,并使用專門針對(duì)基于FPGA的片上系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的PetaLinx工具構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)。最后通過自行研制的基于Zynq XC7Z010系列型號(hào)芯片的硬件平臺(tái)驗(yàn)證了BSP設(shè)計(jì)的正確性及穩(wěn)定性。

發(fā)表于：9/19/2018 10:21:00 AM

圖像去模糊系統(tǒng)的頻域處理改進(jìn)方法[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

工程應(yīng)用中，在對(duì)模糊圖像處理時(shí)，由于空域去卷積的方式難度較大，通常對(duì)圖像進(jìn)行頻域變換后，在頻域中進(jìn)行相關(guān)的處理與實(shí)現(xiàn)。針對(duì)圖像去模糊系統(tǒng)的頻域處理硬件資源消耗大、轉(zhuǎn)換靈活性差、處理時(shí)間長(zhǎng)等問題，以DE2開發(fā)板為硬件平臺(tái)，結(jié)合模糊圖像及去模糊算法特點(diǎn)，采用輸入數(shù)據(jù)預(yù)處理、原位計(jì)算、拋位、流水線結(jié)構(gòu)、并行處理等方式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種針對(duì)圖像去模糊系統(tǒng)的頻域處理方式。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，方法對(duì)圖像數(shù)據(jù)頻域處理的精確度始終保持在98.5%以上，硬件資源僅用了9 162個(gè)邏輯單元。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在處理精度及資源利用上優(yōu)于其他同類系統(tǒng)。

發(fā)表于：9/18/2018 10:35:00 AM

基于Vivado HLS的Canny算法實(shí)時(shí)加速設(shè)計(jì)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)Canny邊緣檢測(cè)算法在實(shí)時(shí)圖像處理過程中運(yùn)算耗時(shí)長(zhǎng)、數(shù)據(jù)運(yùn)算量大的缺點(diǎn)，研究了利用Vivado HLS實(shí)現(xiàn)Canny邊緣檢測(cè)算法的硬件加速方法。該方法由FPGA的邏輯資源生成算法對(duì)應(yīng)的RTL級(jí)硬件電路，實(shí)現(xiàn)算法硬件加速。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能快速實(shí)時(shí)檢測(cè)圖像邊緣，有效降低FPGA設(shè)計(jì)圖像算法的難度，可以應(yīng)用到實(shí)時(shí)視頻圖像處理中。

發(fā)表于：9/18/2018 10:21:00 AM

高速率低延時(shí)Viterbi譯碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

在Vitebi譯碼器的實(shí)現(xiàn)中，由于路徑存儲(chǔ)方式的不同分為回溯和寄存器交換模式，效果是延時(shí)與資源消耗一般只能二取其一，互為矛盾。采取3～6長(zhǎng)度的RE-寄存器交換，混合回溯模式，極大地減少了回溯時(shí)間，并減少了路徑存儲(chǔ)空間需求，付出的代價(jià)是每ACS增加2～5 LUT；再結(jié)合其他Viterbi譯碼器優(yōu)化算法，如分支度量一次計(jì)算，每ACS查找——即4選1等措施，實(shí)現(xiàn)了高吞吐量(340 Mb/s)、低延時(shí)、低資源消耗的全并行Viterbi譯碼器。

發(fā)表于：9/17/2018 11:58:00 AM

基于帶溫度補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器的時(shí)域溫度傳感器[模擬設(shè)計(jì)][物聯(lián)網(wǎng)]

針對(duì)溫度對(duì)于時(shí)域溫度傳感器電路性能的影響做了相應(yīng)改進(jìn)。首先根據(jù)溫度系數(shù)與晶體管尺寸的定性關(guān)系，通過減小傳感部分的晶體管長(zhǎng)寬比以增大其溫度系數(shù)。其次在TDC(Time-to-Digital Converter)的振蕩環(huán)中加入用于溫度補(bǔ)償?shù)碾娏麋R并調(diào)整反相器參數(shù)，以使TDC振蕩環(huán)在所選溫度范圍內(nèi)溫漂接近于0。該方法減少了電路的總功耗和功率密度，從而降低了電路自熱以及自熱造成的性能損失。

發(fā)表于：9/17/2018 10:26:00 AM

雙頻段環(huán)境能量采集電路設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計(jì)了一款低輸入功率下的雙頻段能量采集電路，采用T型匹配網(wǎng)絡(luò)完成整流電路的輸入匹配，并通過并聯(lián)短截線拓寬了匹配帶寬。測(cè)量結(jié)果表明，能量采集電路在1.84 GHz和2.45 GHz處阻抗匹配良好。其次，在0 dBm的單頻輸入功率下，該電路在1.84 GHz和2.45 GHz處分別取得5.12%和9.97%的RF-DC效率，負(fù)載5.1 kΩ兩端的輸出電壓分別為0.51 V和0.71 V；在0 dBm的雙頻輸入功率下,能量采集電路的效率達(dá)到了14.9%，輸出電壓為0.87 V。將這些采集到的能量?jī)?chǔ)存起來，足以驅(qū)動(dòng)一些低功耗器件。

發(fā)表于：9/14/2018 11:07:00 AM