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乒乓球/羽毛球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識別手表的設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][物聯(lián)網(wǎng)]

為了彌補(bǔ)市場上現(xiàn)有產(chǎn)品缺少對乒乓球和羽毛球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識別的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一個(gè)佩戴于持球拍手腕就可以識別這兩種運(yùn)動(dòng)中多種狀態(tài)的手表。其硬件主要采用STM32F103C8T6單片機(jī)、MPU6050傳感器、藍(lán)牙串口模塊。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識別實(shí)現(xiàn)方法：由3軸加速度和3軸角速度計(jì)算出以大地坐標(biāo)為參考系的3軸角度，數(shù)據(jù)經(jīng)過高通濾波、平滑、數(shù)據(jù)分窗的預(yù)處理后進(jìn)行特征值提??；再依據(jù)隨機(jī)森林分類識別算法，識別乒乓球、羽毛球運(yùn)動(dòng)過程中的多種狀態(tài)。該手表具有硬件成本低、體積小、功耗低等特點(diǎn)，經(jīng)過測試，其識別率可達(dá)90%以上。

發(fā)表于：4/23/2018 2:50:00 PM

高速數(shù)字振動(dòng)信號無線接收螺旋緩沖算法[嵌入式技術(shù)][通信網(wǎng)絡(luò)]

nRF24L01+無線設(shè)備將數(shù)據(jù)以32 B作為一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸，但在上位機(jī)接收之后經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)包粘連和不連續(xù)，致使在下一次接收之后出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整。以磨機(jī)采集信號和無線傳輸系統(tǒng)為例，系統(tǒng)需要振動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號連續(xù)不斷地被傳送進(jìn)來，且要保證數(shù)據(jù)包的間隔一致。為保證接收數(shù)據(jù)的完整性和實(shí)時(shí)性，提出一種螺旋緩沖區(qū)域模型，該模型構(gòu)造出一個(gè)環(huán)狀隊(duì)列，可以臨時(shí)性地存儲(chǔ)一定量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在環(huán)形隊(duì)列中時(shí)，就可以隨時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行操控。經(jīng)過球磨機(jī)筒體振動(dòng)信號采集和傳輸裝置驗(yàn)證，數(shù)據(jù)僅在不同步時(shí)刻發(fā)生丟失，大大降低了接收數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，為大數(shù)據(jù)量的接收提供了一種穩(wěn)定機(jī)制。

發(fā)表于：4/20/2018 12:56:00 PM

基于三層級低開銷的FPGA多比特翻轉(zhuǎn)緩解技術(shù)[可編程邏輯][其他]

商用現(xiàn)貨型FPGA被認(rèn)為是解決目前空間應(yīng)用對處理能力需求不斷增加的唯一途徑，由于其對多比特翻轉(zhuǎn)的敏感性，需要針對空間應(yīng)用的單粒子效應(yīng)采取專門的設(shè)計(jì)加固技術(shù)。提出了基于用戶邏輯層、配置存儲(chǔ)器層和控制層3個(gè)層級的容錯(cuò)技術(shù)框架。在用戶邏輯層，提出了一種新型的低開銷的FTR策略用于用戶邏輯的錯(cuò)誤檢測；在配置存儲(chǔ)器級，提出了基于模塊和幀的動(dòng)態(tài)部分可重構(gòu)策略用于處理配置存儲(chǔ)器的錯(cuò)誤；在控制級，以Xilinx ZYNQ片上系統(tǒng)型FPGA為目標(biāo)，利用其嵌入的硬核處理器進(jìn)行基于檢查點(diǎn)和卷回體制的電路狀態(tài)保存和恢復(fù)。整個(gè)容錯(cuò)技術(shù)框架在7級流水的LEON3開源器處理器中進(jìn)行了故障注入的試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果顯示在增加85%的LUT資源和125%的觸發(fā)器資源使用條件下，99.997%注入的故障得到了及時(shí)糾正。

發(fā)表于：4/20/2018 11:38:00 AM

JESD204B Subclass1模式時(shí)鐘設(shè)計(jì)與調(diào)試[模擬設(shè)計(jì)][其他]

JESD204B協(xié)議是用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與FPGA/ASIC之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俅袇f(xié)議，Subclass1模式是該協(xié)議完成確定性延時(shí)功能的重要模式。對JESD204B協(xié)議Subclass1模式的工作原理和時(shí)鐘設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，并總結(jié)出Subclass1模式時(shí)鐘調(diào)試方法。利用Xilinx Virtex-7系列FPGA搭建JESD204B自收發(fā)鏈路對該方法進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，該時(shí)鐘調(diào)試方法能夠滿足Subclass1模式的時(shí)鐘設(shè)計(jì)要求，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定收發(fā)。

發(fā)表于：4/19/2018 9:06:00 AM

基于ZYNQ的Retinex實(shí)時(shí)圖像去霧[嵌入式技術(shù)][其他]

霧霾天氣嚴(yán)重影響戶外視頻系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。隨著戶外視頻系統(tǒng)的廣泛和深入的應(yīng)用，迫切需要能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的小型化的嵌入式圖像去霧系統(tǒng)。提出一種基于ZYNQ的Retinex實(shí)時(shí)圖像去霧方法，在HSV顏色空間對亮度分量V進(jìn)行Retinex算法去霧處理；采用ARM+FPGA軟硬件協(xié)同的方式，由ARM完成算法控制功能及圖像的顏色空間轉(zhuǎn)換、對數(shù)等簡單運(yùn)算；在FPGA中采用高斯核函數(shù)與二維圖像卷積的并行算法估計(jì)環(huán)境光的照度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的方法在保證去霧效果的情況下，具有處理速度快、小型化、可嵌入、可移植和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足戶外視頻系統(tǒng)的性能要求。

發(fā)表于：4/19/2018 8:44:00 AM

基于Testbench的FPGA實(shí)物自動(dòng)化測試環(huán)境設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][其他]

針對FPGA軟件測試過程中仿真測試和實(shí)物測試的不足，提出了一種基于仿真測試用例的實(shí)物自動(dòng)化測試環(huán)境，將用于仿真測試的Testbench進(jìn)行解析處理，形成能夠用于FPGA實(shí)物測試的傳輸信號，通過執(zhí)行器將此信號轉(zhuǎn)換為作用于被測FPGA芯片的實(shí)際信號，并采集被測FPGA芯片的響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對FPGA的實(shí)物自動(dòng)化測試。采用實(shí)物自動(dòng)化測試環(huán)境驗(yàn)證平臺(tái)對設(shè)計(jì)架構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證，取得了良好的效果。

發(fā)表于：4/18/2018 11:14:00 AM

一種具有新型延時(shí)單元的鑒頻鑒相器設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][其他]

鑒頻鑒相器是電荷泵鎖相環(huán)的關(guān)鍵模塊。死區(qū)表征鑒頻鑒相器對兩個(gè)輸入信號最小相位差的鑒別能力，會(huì)使鎖相環(huán)的雜散特性惡化，是鑒頻鑒相器主要的設(shè)計(jì)考慮之一?；赥SMC 0.18 μm RF CMOS工藝，設(shè)計(jì)了一款具有新型延時(shí)單元的無死區(qū)鑒頻鑒相器。該延時(shí)單元基于傳輸門及反相器設(shè)計(jì)，利用3位數(shù)字控制，實(shí)現(xiàn)8種不同的復(fù)位延時(shí)，可靈活配置，有效消除死區(qū)。其具備占用面積小、結(jié)構(gòu)簡單、易擴(kuò)展和易移植等特點(diǎn)。仿真結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的鑒頻鑒相器具備消除死區(qū)的能力，能夠應(yīng)用于鎖相環(huán)電路。

發(fā)表于：4/18/2018 11:03:00 AM

一種低功耗低噪聲8相位輸出環(huán)形振蕩器[模擬設(shè)計(jì)][其他]

針對環(huán)形振蕩器的功耗大、噪聲大、線性度差等問題，基于TSMC 55 nm工藝，提出了一種新型交叉前饋結(jié)構(gòu)環(huán)形振蕩器電路。深入分析了器件自身熱噪聲、閃爍噪聲對環(huán)形振蕩器輸出相噪貢獻(xiàn)百分比，利用電容濾波技術(shù)來降低振蕩器輸出相噪，采用源極負(fù)反饋電路得到線性電流來改善調(diào)頻線性度，并提供了寬調(diào)諧范圍。Spectre RF仿真結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的環(huán)形振蕩器頻率覆蓋范圍為0.2 GHz～3.8 GHz，產(chǎn)生8相位，相位噪聲為-91.34 dBc/Hz@1 MHz，在1.2 V電源電壓下消耗電流為4.6 mA ,線性度良好。

發(fā)表于：4/17/2018 10:36:00 AM

一種多位量化高精度加速度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][其他]

為了在保證系統(tǒng)噪聲整形能力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高精度微機(jī)械加速度計(jì)系統(tǒng)，提出了一種多位量化的高精度加速度計(jì)系統(tǒng)。通過應(yīng)用靜電力反饋線性化電路，實(shí)現(xiàn)了一種四階多位量化微機(jī)械加速度計(jì)結(jié)構(gòu)。該加速度計(jì)系統(tǒng)噪聲水平均值低于-120 dB/√Hz，靈敏度0.63 V/g，等效輸入加速度噪聲約為4 μg/√Hz。加速度計(jì)系統(tǒng)量程受限于電源電壓和系統(tǒng)靈敏度,約為±3 g。

發(fā)表于：4/17/2018 10:11:00 AM

基于電流反饋的IGBT有源柵極驅(qū)動(dòng)方法研究[電源技術(shù)][其他]

IGBT開關(guān)過程中di/dt與du/dt的大小決定著電流過沖、電壓過沖和通斷損耗的大小。為使IGBT穩(wěn)定高效工作，提出一種基于di/dt和du/dt反饋的柵極驅(qū)動(dòng)方法，在IGBT開通時(shí)，與di/dt成正比的可控電流反饋到柵極；同樣，在IGBT關(guān)斷時(shí)，與du/dt成正比的可控電流反饋到柵極。通過調(diào)節(jié)反饋到柵極的電流值，實(shí)現(xiàn)對di/dt與du/dt的控制，從而抑制尖峰電流和過壓損壞的產(chǎn)生。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性與可行性。

發(fā)表于：4/16/2018 11:41:00 AM