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关键词： 抗干扰技术   硬件设计   软件设计   合理措施  

摘要： 抗干扰技术应用十分广泛.抗干扰技术的硬件和软件设计方法有很多,应用的场合也不一样.本文中阐述了抗干扰技术的优点,分析了抗干扰的硬件和软件设计,对设计结果进行分析,并且通过实例验证设计方法的正确性.同时,还对各种硬件和软件的设计方法进行了对比,对每种方法都采取了合理的改进措施.

关键词： 企业生产   智能检测   质量分级   预测系统   硬件设计   软件设计  

摘要： 随着社会的不断进步，人民生活质量的提高，人们对食品的安全性更加重视。企业也更加重视产品的质量，不断加大对生产环节的样品检测，但传统的检测设备智能化程度不够高，检测过程需要大量手工操作，以至于检测效率低下，不能够满足企业的检测需求。同时也因人工的干预，对样品检测的准确性造成难以避免的误差。传统检测仪器对样品成分检测后没有后续分析处理，不能及时反馈给企业生产作业环节，不利于企业产品质量的提升。为了解决企业的实际需求，开发此智能检测与质量分级系统，帮助企业提高样品检测的效率，并利用大数据和人工智能及时对产品质量做分级预测，帮助指导和改善企业生产作业。　　本文主要讲解了智能检测与质量分级预测系统的开发与实现过程，主要内容如下：　　第一，本文开篇介绍了智能检测的发展现状，分析了国内外对智能检测的研究现状，对开发新的检测装置提供了有力的参考。　　第二，本文是基于企业的实际项目做开发研究，首先详细分析了企业的需求，力求在完成企业需求的前提下进一步创新和改进。在需求分析的基础上，文中对系统开发的可行性做了分析，同时介绍了相关开发技术。　　第三，讲述了系统的总体结构设计，包括硬件设计和软件设计两方面。根据智能能检测的要求，使用流行的模块化设计对系统的硬件和软件都做了模块划分。本章同时还对系统数据库的设计了ER模型，结合ER模型设计了系统的表格。　　第四，详细介绍了系统硬件和软件的实现过程，硬件包括了自动机进样装置设计、清洗模块设计和扫码模块设计，软件实现过程包括了登录管理模块、自动和定点检测模块、系统参数设置等模块。　　最后，检测系统实现了全自动化检测，鉴于随机森林机器学习分类算法的优越性，结合企业对质量的把控标准，利用随机森林算法对系统的检测数据做了质量分级预测功能。能够在检测完成时预测产品质量等级，对食品药品等企业的生产作业提供及时有效的反馈。

关键词： 立体显示   FPGA   双路SDI   硬件设计   逻辑设计  

摘要： 随着医疗显示技术的进步,医疗内窥镜摄像系统已经由主流的2D(Two Dimensions)显示向3D(Three Dimensions)显示发展,图像清晰度也从高清(High Definition,HD)向超高清(Ultra High Definition,UHD)转变。然而,绝大多数3D内窥镜系统采用辅助式3D显示技术,无法避免长时间佩戴辅助式3D眼镜带来的头晕、眼疲劳等种种不适。因此,医用裸眼3D显示器相继问世。课题针对主流3D内窥镜摄像主机与市面上超高清医用裸眼3D显示器视频接口之间的匹配问题,结合FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)硬件并行处理的优势,设计并开发了基于FPGA的立体显示系统,促进裸眼3D显示技术在医疗领域内的普及和应用。首先,使用Xilinx公司软件提供的SMPTE核实现了双路3G-SDI立体图像采集。考虑到图像处理部分对图像传输格式的要求,对采集到的立体图像进行了YUV到RGB的格式转换。其次,使用Xilinx提供的VPSS(Video Processing Subsystem,视频处理子系统)核进行图像处理。为解决高速图像数据带宽与DDR3存储器带宽间的匹配问题,设计并优化了一种DDR3(DDR,Double Data Rate,双倍速率)读写控制方案,为高速图像缓存处理提供重要保障。最后,通过SBS(Side by Side)的拼接方式,将满足立体图像输出格式的视频通过立体显示器输出;同时,在FPGA硬件平台上进行了整体设计方案的逻辑验证、在线仿真和可行性验证,并分析了逻辑资源的消耗以及系统功耗情况。立体显示系统从前端立体图像的采集到后端立体图像的输出,图像需要经过缩放、缓存、同步以及拼接等多个处理过程。同时,本文对硬件外围电路各模块、硬件板卡的层叠结构、元器件的布局、重要信号线的阻抗匹配以及走线规范进行了详细的阐述。实验结果表明,采用10层PCB设计的硬件系统能够支持两路1920×1080@60Hz的图像输入以及3840×2160@60Hz的立体图像输出。视频流从3G SDI视频接口输入,经过格式变换、缩放、缓存、同步以及拼接等多个处理过程并通过DP 1.2视频接口输出,其中图像存储模块涉及的图像读写数据带宽大约为31.852Gbps/s,输出的立体视频可直接于裸眼立体显示器上显示。系统所消耗的LUT(Look Up Table,查找表)资源仅占FPGA总资源的26.04%,输出图像数据带宽高达23.76Gbps/s,FPGA片上功耗仅为4.598W。本文设计的基于FPGA的立体显示系统,完成了主流3D内窥镜摄像主机与现有裸眼3D显示器视频接口的转换和匹配,并且系统在高性能和低功耗等方面具有较大的优势。同时,本文立体显示系统使裸眼3D技术向医用超高清立体显示领域迈入了一个新的台阶,为高清晰3D显示和高速视频处理领域提供一种切实可行的设计方案,该系统有望使医疗教学、会诊和立体手术室等领域取得更进一步的发展。

关键词： 立体显示系统   多视点视频采集系统   硬件设计   软件开发   相机阵列标定  

摘要： 近年来，裸眼立体显示技术作为替代双目立体眼镜的下一代立体显示技术，日益发展成熟，该技术具有无需配套头部辅助装置以及适合多人多视角观看的优点，避免了原有双目立体眼镜的固有缺陷。但是现有双目系统的成像数据直接应用在裸眼立体显示系统上，会导致多目立体显示时出现视点间衔接不平滑、边缘不完整、空洞等各种问题，不能满足医用内窥镜系统等高端应用对显示质量的要求。　　为此，提出研究更多数目图像传感器所构成的视频传感器阵列，作为裸眼立体显示系统的成像前端，并以此进行场景和目标的三维重建;再以该三维重建模型完成在各视点的信息重建投影;进而完成对各视点数据的立体视点合成及显示，从而解决裸眼立体显示终端对成像质量的要求。　　从上述目的出发，本文着重研究其中的两个关键问题:成像系统仿真平台以及该平台的相机系统标定工作。论文的主要工作和创新点如下:　　1、进行了多视点视频实时采集子系统硬件方案设计;并进行了实验平台的搭建;完成了多视点视频实时采集子系统的实时采集实现。实验表明该系统达到了8视点视频91FPS@VGA的同步采集速率，同时还具有成本低、便携性好、现场容易配置和部署的特点。　　2、使用LCD作为模板的载体，进行了高精度内参数标定中的图像采集及处理方法研究。实现了对环境光等共模噪声的抑制，确定了图像采集和处理的最优方法，其标定精度达到0.087像素。　　3、开展了快速动态标定算法的研究。利用SURF算法快速提取初始图像对的特征点;并采用增量式匹配方法对多相机画面进行特征点匹配，获得完整的相机外参矩阵集合;同时采用了光束法平差迭代优化，最小化重投影误差。最后，采用多视图极线校正方法获得理想的的多视图像序列输出。实验结果表明，该动态标定算法可实现高精度、准实时的相机阵列标定。

关键词： 家居控制系统   硬件设计   软件开发   功能模块  

摘要： 随着云计算技术的发展，控制设备需要处理的数据日益增多，因此大多数设备厂家硬件方面采用“云”、“管”、“端”一体化解决方案，“云”即云计算，“管”即通信网络，“端”即传感器;软件方面利用Iaas（基础设施即服务）的云资源，在Paas（平台即服务）搭建具有可扩展、安全组件的系统平台，Saas(软件即服务)面对使用者提供APP或网页版服务。这种模式中大多数的设备授权、绑定、数据存储、运算和决议计划都交由“云”来处理的，一旦“云”平台被黑客攻陷，容易造成非常严重的后果。因此，另辟蹊径设计基于PSTN的家居控制系统可以很好地解决这种问题。　　本文主要对数字化的智能家居控制系统进行了研究和设计，通过此系统用户能够采用远程控制的方式在任何时间任何地点对家里的电器进行控制。在本文中，使用SM89A52C25P单片机与不同类型的传感器形成了一种完整的智能家居控制系统。整个系统主要包括电路硬件、控制软件等部分的设计与实现工作。完成的主要工作总结如下:　　(1)论文突出性价比、可靠的远程控制概念，采用RTX51Tiny版操作系统平台，搭载单片机+DTFM模块的模式，实现了快速而安全的远程控制系统。　　(2)完成基于SM89A52C25P的系统硬件电路设计和主控制软件以及底层各个模块驱动软件的编写，使得系统正常运行。　　(3)论文设计方案利用声音频率进行控制信号编码，通过PSTN网交互数据，提高了系统的安全性与数据传输QOS特性。　　本文结果证明，基于单片机的智能家居控制系统具有使用简单、控制灵活、精度较高，能保证系统具有较高的可用性。

关键词： 信号处理   硬件设计   软件设计  

摘要： 在航空航天技术不断发展的状况下,信号技术不断提高的今天,雷达技术也随着不断的提升,航空领域的雷达技术应用非常广泛,在航空管制中,雷达技术是不可缺少的技术,本文研究分析雷达技术的信号处理计算,雷达的硬件设计与软件技术,充分了解雷达的使用情况.

关键词： 电晕放电   紫外成像   TMS320DM642   硬件设计   调试  

摘要： 在电力系统中,高压电气设备在运行过程中由于破损、老化和积污等原因会发生电晕放电和外绝缘闪络等故障现象,严重威胁着电网的安全运行。设备故障放电会电离空气产生紫外线,可以利用紫外成像仪接收放电产生的紫外线和可见光信号,在仪器内经过图像处理和叠加,从而准确检测高压设备电晕放电位置。本文设计了一款以高性能数字信号处理器TMS320DM642为核心,可实现紫外光和可见光图像融合显示的视频硬件系统平台。首先介绍了紫外成像技术的原理和整个系统的功能结构。其次,完成了硬件部分核心器件的选型和电路原理图设计,主要的硬件设计模块包括:电源管理模块、时钟电路模块、JTAG电路模块、SDRAM和FLASH存储器模块、视频接口模块、视频显示模块、CPLD模块以及串口和网口通信电路。然后,采用Altium Designer硬件电路设计工具进行了原理图的绘制和PCB设计。最后,在DSP集成开发环境CCS软件下,对系统的主要模块进行了调试,结果显示达到了预期效果。紫外成像技术为检测电力系统绝缘特性提供了一种新的有效手段,研制一款紫外成像仪设备可定位放电位置,发现潜在设备缺陷,消灭故障于萌芽状态,对于保证电力系统的安全可靠运行具有重大意义。

关键词： Computer engineering   Computer science  

摘要： Performance of computers has enjoyed consistent gains due to the availability of faster and cheaper transistors, more complex hardware designs, and better hardware design tools. Increasing computing performance has also led to the ability to develop more complex software, rising popularity of higher level languages, and better software design tools. Unfortunately, technology scaling is slowing, and hardware and software depend more on each other to continue deliver performance gains in the absence of technology scaling. As single-threaded computing performance slows down, emerging domains such as machine learning are increasingly using custom hardware. The proliferation of domain-specific hardware requires the need for more agile hardware design methodologies. Another trend in the software industry is the rising popularity of dynamic languages. These languages can be slow, but improvements in single-threaded performance and just-in-time (JIT) compilation have improved the performance over the years. As single-threaded performance slows down and software-only JIT techniques provide limited benefits into the future, new approaches are needed to improve the performance of dynamic languages. This thesis aims to address these two related challenges by co-optimizing hardware design and meta-tracing JIT compilation technology. The first thrust of this thesis is to demonstrate meta-tracing JIT virtual machines (VMs) can be instrumental in building agile hardware simulators across different abstraction levels including functional level, cycle level, and register-transfer level (RTL). I first introduce an instruction-set simulator that makes use of meta-tracing JIT compilation to productively define instruction semantics and encodings while rivaling the performance of purpose-built simulators. I then build on this simulator and add JIT-assisted cycle-level modeling and embedding within an existing simulator to achieve a very fast cycle-level simulation methodology. I also dem

关键词： 车辆振动   检测装置   CAN总线   硬件设计   软件开发  

摘要： 车辆振动是无法避免的，过大的振动会造成车辆零部件损坏、整车性能降低、维修成本增加，甚至可能导致交通事故的发生，因此，对车辆振动的检测是非常必要的。　　本论文首先分析了车辆振动检测技术的国内外研究现状，总结了车辆运输技术的不足，并设计了一种基于CAN总线可安装在汽车上的车辆振动检测装置，完成了硬件设计和软件设计，实现了单片机与上位机的数据通信。　　硬件设计的整体设计结构包括振动检测模块和中央处理模块这两部分，振动检测模块由振动传感器、信号调理电路、单片机系统电路、A/D模块、CAN通讯电路和电源管理电路六部分组成，中央处理模块由单片机系统电路、数据存储、CAN通讯电路、USB通讯电路和电源管理电路五部分组成。本文采用低频速度式振动传感器拾取信号，采用OP07搭建信号调理电路，采用STM32F103RCT6单片机作为数据处理核心，采用TJA1050CAN收发器连接至汽车仪表盘。　　软件设计分为上位机软件程序设计和下位机软件程序设计这两部分。上位机软件程序设计是通过LABVIEW开发环境实现，上位机具有振动情况的实时显示、车辆振动阈值的设置、超过阈值时的报警等功能。下位机软件程序设计是通过Keil uVision5开发环境实现，下位机软件程序设计流程包括:初始化、数据采集、数据处理、数据通讯等。软件设计实现了振动信号的采集与处理，辨别出车辆振动情况，当车辆振动异常时，发出警报并提醒用户减速或检修车辆。　　基于上述分析，对本装置开展实验，分析实验数据及验证该方案。

关键词： ZigBee   CC2530   数据智能采集  

摘要： 本文设计了基于ZigBee技术的智能数据采集传输系统,给出了数据采集传输系统的硬件电路,采用CC2530 ZigBee无线传感器网络,实时采集温度、湿度、红外、烟雾、气体、火灾、防盗报警等环境变量参数,通过无线联网的多个监控设备,在远程控制与图像的远程监控系统相结合,形成了一种新型的物联网数据智能采集传输系统,为智能数据采集提供了一种可行的方法。