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关键词： 电力数据   低压抄表集中器   硬件设计   软件开发   通用分组无线服务系统  

摘要： 从2013年开始，国家电网公司开始对低压集中抄表集中器一年四次到五次的集中招标，这种大批量招标的模式对于低压集中抄表集中器的生产厂家来说是一次大的考验，这要求集中器厂家要有很强的研发能力，来满足国家电网各网省公司越来越丰富的功能需求和每年上百万只集中器的大批量生产能力。在这样的形式下，我们本课题的研究目标就是设计出一套具有系统稳定，远程通信稳定，数据采集准确，具有较强平台性、可批量生产性的终端，来为国家电网提供稳定可靠的低压集中抄表集中器。\n 本文首先介绍低压抄表系统的国内外现状，着重介绍了我国低压集中抄表系统在用电系统中的定位及优点，并通过对远程通信方式的比较，介绍GPRS通信技术在低压集中抄表集中器应用中的优越性。我们要实现一款平台性的低压集中抄表集中器，所以首先确定了集中器的设计原则，并在设计原则的基础之上确定了集中器硬件、软件的层次结构。通过合理的硬件、软件层次结构来保证集中器的系统稳定，更体现集中器的平台性与可批量生产性。在此基础上，本文着重介绍了低压集中抄表集中器电源模块、CPU模块、逻辑板模块的详细设计，并在设计过程充分考虑了硬件设计的可靠性和可测试性。软件部分着重介绍了应用层主要任务的设计，包括GPRS通信，数据采集任务和点抄任务的设计。\n 本课题的研究可以说明基于GPRS通信的低压集中抄表集中器代表着抄表技术发展的新趋势，平台性的集中器设计方法能更适应中国用电环境的市场。

关键词： 北斗用户接收机   卫星导航基带芯片   软件开发   硬件设计  

摘要： 我国独立自主建立的卫星导航系统:北斗一号（BD1）和北斗二号(BD2)已经进入高速发展时期，在国防、水利、通信和抢险救援等领域已经发挥了重要的作用，但是作为后面发展的卫星导航系统如何能够后来居上，在市场上占有一席之地，需要在系统的应用上多做工作。\n 本文通过对国产卫星导航基带芯片的使用和研究，设计了一款结合北斗RDSS(Radio Determination Satellite Service)和北斗RNSS(Radio NavigationSatellite System)的接收机，重点研究了如何设计接收机的控制软件。根据项目中要求的用户接收机功能，该系统基于LPC3250系统板，μC/OS-Ⅱ操作系统，ADS1.2集成开发环境，根据嵌入式系统中多任务的设计原则，通过改变任务的优先级，采用信号量等任务间的通信手段，实现了接收机中多个任务间的合理调度。\n 项目结束后，通过集成用户接收机的软硬件，并进行了调试和验证，最终证实:系统性能可靠，设计的主要功能指标完全满足了项目设计的要求。

关键词： 开关磁阻电机   单片机   IGBT驱动   霍尔效应传感器  

摘要： 以三相开关磁阻电机为研究对象，介绍了开关磁阻电机调速系统的构成和工作原理。采用不对称半桥电路型功率变换主电路，设计了基于Atmegal6单片机的调速系统控制器和外围电路，给出硬件的具体结构，包括系统功率电路即IGBT驱动电路、位置信号检测与电流检测。提高了开关磁阻电机硬件的可靠性、结构的坚固性和工作稳定性。

关键词： CAN总线   电池管理系统   软硬件设计   电动汽车   内部结构  

摘要： 随着能源的不断开采和环境污染的不断加深，有效地利用能源和保护环境已经变为汽车行业的重要支柱。动力电池作为电动汽车的重要一部分，电池管理系统能够充分挖掘动力电池的性能，提高其使用率，延长电池的使用寿命。本文采用STM32F103ZET6处理器的分布式管理结构，结果表明所设计的电池管理系统能够实现系统的各项性能指标。本文主要完成的任务分为如下几点:\n (1)对磷酸铁锂电池的内部结构、工作特性分析，确立电池管理系统总体设计方案。\n (2)对运用STM32F103ZET6的分布式电池管理系统，进行硬件电路设计。硬件电路包括主控模块与测控模块两部分。主控模块负责对采集到的数据分析处理、实时显示，并作出相应的控制。测控模块专门负责单体电池的单体特性采集。\n (3)基于uC/OS-Ⅱ的电池管理系统的软件设计，包括系统移植、应用软件设计。其中应用软件由各个模块任务组成，分别对任务进行程序设计。\n (4)利用MATLAB的SIMULINK工具箱对磷酸铁锂电池进行了建模，根据该模型结合电池开路电压与SOC的经验公式，对电池管理系统中的不同均衡控制策略进行研究。\n 通对系统的软硬件设计、系统调试、仿真分析，实验结果显示:所设计的电池管理系统能够实现期望的各项功能，满足系统的要求。

关键词： 视频处理系统   FT1000A芯片   阿尔法叠加算法   硬件设计  

摘要： 随着现代信息科学技术的迅速发展,视频处理技术已经渗透到人们生活的方方面面。传统的视频处理技术已经不能满足人们对视频处理速率、视频图像质量以及视频多样性的要求。本文以高性能的处理器芯片FT1000 A及其硬件平台为基础,采用阿尔法(Alpha)叠加算法等视频处理新技术,设计实现了一个视频处理新方案。\n 本文分析了视频处理技术的发展现状,并介绍了Alpha叠加算法、视频标准、图像缩放等相关技术,重点对基于FT1000 A的视频处理系统的设计及实现过程进行了详细地论述。首先简要描述了视频处理硬件子系统平台,并对软件子系统进行了功能性的需求分析;在需求分析的基础上,介绍了系统的总体框架设计和具体的功能模块设计;然后,针对设计方案详细描述了系统各个模块的实现过程;最后,对视频处理系统的各个模块进行功能性测试,通过分析测试结果对系统进行评价。\n 测试结果表明,本文所述的视频处理系统能够达到较好的视频处理效果,满足需求分析中对系统的功能性要求。

关键词： 变压器   硬件设计   保护装置   电力系统  

摘要： 变压器是电力系统中主要用于配电、变电、输电等环节，是高压电与民用电的枢纽，在电力系统的各个环节都起着非常重要的作用，它是整个电力系统的心脏，变压器能否安全稳定的工作关系到整个电网安全性能的高低，所以变压器是非常重要的电气设备，在电力系统的保护中必须要根据变压器的工作原理特性和周围环境条件，以及可能随时出现的故障种类，为其选择合适的保护措施，确保变压器在电力系统中能够安全、稳定地运行。\n 本文对变压器的工作原理以及特性作了简要地分析，在电力系统线路保护上介绍了变压器保护的相关原理，在此基础之上对差动保护的方式进行了深入的研究，同时给出了变压器保护算法。\n 文章在阐述变压器保护基础理论研究的基础之上，设计了基于ARM-DSP平台的变压器保护装置，该装置具有保护、测量、控制、通信等功能，通过DSP和ARM的配合使用来实现其保护功能，DSP完成交流采集和故障判断，ARM完成装置的初始化、键盘操作、显示界面、与上位机通信等功能。文章中对硬件系统的框架结构和模块电路的设计进行了详细的阐述。在软件方面，采用模块化程序设计，分为DSP程序和ARM程序，给出了这些程序的流程图。为了提高装置的可靠性，文章在硬件系统方面给出了抗干扰的措施。

关键词： 视频交互系统   嵌入式技术   硬件设计   DM365芯片  

摘要： 随着嵌入式技术、数字信号处理技术和网络通信技术的发展，各种交互系统正不断走进我们的生活，其先进、可靠和易操作的特点正改变着我们的生活。而各种芯片性能的不断提高，使得越来越多优秀的芯片能够应用到视频领域中去，尤其是在嵌入式视频交互系统方面，其技术水平不断提高，不断朝着小型化、数字化和网络化的方向发展，大大满足了我们的生活需求。\n 本文所设计的嵌入式视频交互系统包含控制平台和智能处理平台，能针对客户的需求，对视频进行处理以及传输。同时，本系统还具有交互功能，使得技术人员能够更好的对系统功能做出调整，对于实际的情况能够采取及时的应对方法，尽可能的满足用户需求。\n 视频交互系统是人机交互系统的一个部分，论文首先概述了人机交互系统与视频交互系统的关键技术及国内外发展情况。其次，论文完成了嵌入式视频交互系统的整体方案设计，包括芯片的选型和操作系统的确定，论文结合公交信息发布系统这一视频交互系统的具体功能需求，并综合考虑体积及开发成本等因素，选用了TMS320DM365作为公交信息发布系统的控制平台的主控芯片;在此基础上选定了合适的操作系统。系统采用了核心板加底板的硬件结构形式，论文完成了视频采集模块、视频输出模块、电源模块、存储模块、串口模块、网络模块、USB模块以及SD卡模块的设计;论文完成了嵌入式软件环境的搭建，软件上完成了系统启动阶段UBL与Uboot的移植、串口驱动移植、TVP5146视频采集驱动的移植以及SPI驱动的移植。论文还对整个系统进行了测试，包括通信接口测试和H.264编解码的实现，所开发的公交信息发布视频交互系统通过了项目验收。

关键词： 中值滤波   硬件设计   FPGA   实时性  

摘要： 在已有算法的基础上,采用3*3窗口,进行算法的改进.在不降低实时性的的前提下,对硬件结构进行简化.该算法通过实验进行仿真验证,并对实验结果分析,得出这种算法在图像中值滤波处理中的可行性,能很好地满足实时性要求.

关键词： 燃油加油机   全自动检定系统   硬件设计   机械结构   软件设计  

摘要： 燃油加油机的检定是一项繁重的工作，国外已经采用了全自动非定量式检定系统。国内目前主要采用的是定量式检定方式，全自动的燃油加油机检定系统处在研制阶段，已有的研究成果要形成产品还存在许多问题，所以研究与设计全自动的燃油加油机检定系统对燃油加油机的检定工作有实用价值\n 论文设计一款全自动的燃油加油机检定系统，对机械结构、硬件和软件进行了详细的设计。其中，机械结构解决了三个问题:其一、以较低的成本实现高承载性、高精度的水平调整装置。其二、设计了油枪固定装置，解放了检定人员托举油枪的双手，避免了油气挥发的伤害。其三、采用标准器与储油箱相结合的方式，实现了一台加油机一检到底的检定效率。\n 在硬件系统设计当中，在满足检定所需精度和安全性能的前提下，根据检定工作的具体需求和建模分析的结果，进行了芯片和传感器的选型，并搭建完成了实验原型机。\n 在软件系统的设计中，采用了快速原型的开发模式，中间层系统架构。实现了水平调整、液位采集、温度采集、体积计算与修正等功能。\n 系统通过ARM Cortex-M3芯片采集传感器的参数，对采集到的数据滤波后，进行控制与处理，并将结果显示在LCD上。系统进行了软硬件联合调试，并针对发现的问题进行解决与优化。\n 本系统最终在检定精度上，达到了《JJG443-2006燃油加油机检定规程》的要求。在检定效率上，相比于人工检定，提高了2倍以上。同时，避免了油气挥发对检定人员的伤害，获得了计量部门的认可与好评。

关键词： LZO算法   无损压缩   硬件设计   互联网技术  

摘要： 在互联网基础上的物联网和云计算技术，使人们的生活更加智能化。然而，这些技术在发展的过程中却面临着海量数据的传输和存储等亟待解决的问题。因而，寻求一种合适的方案解决海量数据的传输和存储问题成为互联网技术和云计算技术持续发展的一项重要任务。经过调查和研究发现，目前解决此类问题的一种有效且可靠的技术方案是对海量数据进行压缩处理。然而，无论是互联网技术或云计算技术，它们对数据处理的实时性要求都特别高，寻找一种合适的压缩算法，在保证压缩率适中的情况下满足实时压缩效果则显得尤为重要。\n LZO(Lempel-Ziv-Oberhumer)是一种被称为实时数据无损压缩的算法，该算法的平均压缩速率约为55MB/sec（2.6GHz主频），平均压缩率约为50％。虽然LZO压缩算法取得了适中的压缩率和实时的压缩速率的优点，但是在面对互联网和云计算海量数据处理时，如果采用软件压缩海量数据，LZO压缩算法的执行过程会占用大量的CPU资源，另外，由于软件串行执行的特点使得该算法的实时性不能充分发挥。为此，本论文提出一种全新的硬件结构，利用硬件的并行性等特点使LZO压缩算法特性得以发挥，同时释放了算法执行过程中占用的CPU资源。通过进一步对LZO压缩算法进行研究，针对性的提出基于该硬件结构的加速方案，使得LZO压缩算法压缩速率和压缩率均有所提升。采用Altera公司的SOPC Builder工具将LZO压缩算法模块与Altera公司的相关IP(Intellectual Property)模块搭建成SOPC（System On Programmable Chip, Altera公司提出的一种概念），同时在IDE(IntegratedDevelopment Environment)平台上编写C语言，最终在Altera EP2C35 FPGA(Field Programmable GateArray) DE2开发板上对LZO压缩算法模块及SOPC进行测试和验证。\n 本论文针对性的提出一种全新的LZO压缩算法硬件结构，并在该结构的基础上提出多种加速方案，使得LZO压缩算法压缩速率相比软件提升4.81倍，压缩率相比软件提升1.37％，同时LZO压缩算法模块FPGA综合频率约为134MHz，全部达到设计指标。本论文所做的一些工作为LZO压缩算法应用于互联网技术和云计算技术中处理海量数据的传输和存储提供参考及可能。