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关键词： 广电网络   交互业务   可视电话系统   硬件设计  

摘要： 本文以广电网络为基础,利用现有的机顶盒,结合 IMS系统,构建了一套机顶盒式的可视电话系统。系统的终端由“高清交互机顶盒+无线电话+外置摄像头”等硬件组成。\n IMS采用SIP协议且与接入无关,是NGN实现融合方案的网络架构,同时支持固定和移动的接入,将控制功能和承载能力进行分离、业务与网络相分离、应用与服务相分离、呼叫和会话相分离。IMS系统为广电网络的接入提供了一个可靠的平台,使广电网络不仅可以实现本网用户之间的互联互通,还可以与移动、固话间实现互联互通。\n 可视电话终端软件采用分层、模块化的设计思想,逻辑上把整个软件分成多层,且层与层之间存在一定的调用关系。根据机顶盒的软件分层思想,可视电话终端软件设计也分为三层:系统及驱动层、中间层、应用层。而每一层又分成不同的模块,每个模块有独自的功能。通过这种模式,能够使应用摆脱平台差异,使应用软件能够更好的移植到其他平台上,提高软件的开发速度。\n 而用户端接入方式为 EPON+EOC,利用灵活的 QinQ技术,为网络中的数据打上双层VLAN Tag,内层VLAN Tag在EOC终端部署,用于对可视电话业务和其他业务进行区分,外层VLAN Tag部署在OLT处。数据可以在公网和私网之间传输,提高了视频通话的质量。同时针对广电的可视电话业务,利用广电网络的特点,提出了一种新的可视电话传输方式。上行数据通过IP网络进行传输,下行数据通过HFC网络以TS流的形式进行传输。通过这种传输方式增大了最大并发用户数量,减少了丢包、延时等现象,提高了视频通话质量。最后通过实验验证了这种传输方式的可行性及改进后传输方式的优越性。

关键词： 无刷直流电机   伺服系统   DSP技术   位置传感器   PID控制算法   硬件设计  

摘要： 无刷直流电机既具有直流电机运行效率高，调速性能好，无励磁损耗等优良特性，还具备交流电机结构简单，可维护性强，安全性高等诸多优点，因而广泛应用与光驱、智能机器人、电动交通工具、工业控制等诸多领域。目前，中小功率的伺服系统正逐步被无刷直流电机伺服系统所取代。\n 本文针对自动门控制器的控制需求，使用无刷直流电机取代传统的普通直流电机，设计了一套基于DSP的无刷直流电机伺服系统，不需要安装光电编码器既可完成自动门的控制，实现了DSP技术在无刷直流电机伺服系统中的具体应用。\n 首先，本文介绍了无刷直流直流电机的发展历史和研究现状，接着在分析了无刷直流电机的组成结构的基础上，根据伺服系统使用的电机结构详细说明了无刷直流电机的工作原理，建立了对应组成结构下无刷直流电机的数学模型。\n 其次，详细分析了无刷直流电机的控制方法，在分析了PWM控制原理、PID控制算法、电机转子位置检测原理和方法的基础上，阐述了无刷直流伺服系统的整体控制方案。\n 然后，根据控制方案对系统进行了硬件设计，构建了以TMS320F2812芯片为控制核心的无刷直流电机伺服系统。设计了伺服系统硬件电路，主要包括功率电路、转子位置检测电路、母线电流检测电路、电压检测电路和光耦隔离电路等，并对各部分电路功能做了详细的说明。\n 随后，在CCS3.3环境下利用C语言完成了无刷直流电机伺服系统的软件设计，实现了自动门的逻辑控制功能。整个控制系统软件由主程序和各级中断程序构成，其中包括-AD采样程序、捕获中断程序、定时中断调控程序等，绘制出了各个功能模块的程序流程图，并对每个部分程序进行了相应的说明。\n 最后，结合硬件和软件对系统进行整体调试，在MATLAB/SIMULINK环境下，建立了无刷直流电机伺服系统的仿真模型，绘制了系统速度阶跃响应曲线，通过仿真结果证明了系统的可行性，并给出了电机正常运行时的相关实验结果，说明了无刷直流电机的控制达到了预期设计要求的目标。

关键词： NHD-6106   工控机   串口通讯  

摘要： 当前,国产汽车在前照灯配光性能方面与国外标准存在不小的差距,测试系统普遍存在许多问题。基于NHD-6106灯光检测仪,利用封装好的串口通讯控件实现串口通讯对汽车灯光的设计合理性进行检测,设计完成的系统实现了汽车灯具配光性能测试的自动化。

关键词： 嵌入式系统   硬件设计   软件开发   单片机  

摘要： 嵌入式技术是继IT网络技术之后，又一个新的信息技术发展方向。它广泛应用于制造业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费电子等领域。目前许多高校看到了发展方向，纷纷开设嵌入式技术课程。但目前高职院校在嵌入式课程建设、人才培养方面特别是综合实训环节的开展上，还存在很多不足。为此我们在Linux环境下开发了一套完整的嵌入式综合实训系统。该系统硬件采用核心板加底板加扩展板的形式，核心板采用三星工业级芯片S3C2440，GSM模块采用的是西门子的TC35I工业级模块，网络控制模块采用DM9000A单芯片快速以太网MAC控制器与一般处理接口。扩展板采用工业上常用的STC89C52单片机。它具有GPRS短信收发监控家居状况，Internet网络通信监控家居状况，视频采集显示家居状况。然后通过嵌入式单片机扩展板采集光线、温度、湿度以及煤气等传感器信息控制电机、灯光或者蜂鸣器报警。软件使用了CGI技术实现Web服务器和浏览器的交互，QT技术实现在嵌入式开发板上监控系统，配置参数等功能。使用GPRS的AT指令系统实现GPRS监视，GPRS控制。在Keilc环境下实现了单片机温湿度传感器参数读取、传感器参数的串口传送、按键控制和声音报警电机启动等功能。使用Dreamweaver网页设计软件实现了静态页面显示和动态页面的数据保存和传递。\n 实训平台的开发对我院嵌入式专业课程的建设和嵌入式课程的实践有较大帮助，它可以让学生从嵌入式系统硬件设计到软件设计有更加深入具体的认识和理解。实践证明它是嵌入式专业方向单片机原理与技术、嵌入式Linux应用技术等课程教学很好的载体和实践的平台。

关键词： 高速列车   车载影视播放系统   系统设计   硬件设计  

摘要： CRH2型电力动车组，适用于城际铁路交通需求，因应用场合条件恶劣，存在高电压辐射、高温、高湿、高振动等环境，从国外引进的产品存在质量与价格不相等的情况，而国内企业在该领域领导的产品存在良莠不齐，部分产品质量不可靠。在高铁经常出现画面花屏、甚至黑屏，声音与画面不同步等影响顾客感受度的问题，为打破国外技术垄断和建立国家策略技术优势，建立公司核心竞争力，着手开发该系统平台。\n 本文通过对车载PIDS系统的国内研究现状调查，并仔细搜索了近十年该行业产品的发展，分四个步骤完成了“CRH2车载影视播放系统”的设计开发工作:\n 1，首先明确任务需求分析，对比国内外技术现状，结合自身优势分析明确该项目的可实施性以及本文的主要架构。\n 2，其次，对CRH2的车载影视播放系统架构设计进行阐述，明确硬件平台设计、各个子模块的机构和功能设计、软件平台设计等工作，确定主芯片的选型，系统构成框架等工作。\n 3，接下来的工作主要是详细的硬件平台设计，包含了硬件的具体架构，芯片的各个外部接口，如PCI接口设计、以太网接口设计、功放电路板的设计、系统存储芯片DDR2和FLASH的接口设计、以及VGA远程差分设计实施等等。软件的设计工作主要是就实现全车影视播放的机制展开的，从软件的架构设计到方案实施的流程图，从服务器播放模块到全网的同步模块设计进行阐述。\n 4，最后，就车载影视播放的设计展开设计验证，主要以欧洲EN标准建立的型式试验大纲开展，牵涉到众多EMC试验以及环境试验等测试，用以检验是否达到设计的预期目标。\n 设计完成后，系统目前运行稳定可靠，系统可操作性较高，通过了客户和高铁用户的认可，具有较强的竞争力。

关键词： 示波器   PXI   深存储   DDR2SDRAM  

摘要： 科学的发展离不开测量，而示波器作为测量领域常用的时域测量仪器，被形象的称为“工程师的眼睛”。PXI示波器是一种基于PXI接口的数字存储示波器，它继承了PXI仪器便于集成的特点，广泛的应用在以PXI为平台构建的测试系统中。 国内对于PXI示波器的开发相对落后。虽然一些厂家推出的PXI示波器产品在采样率和通道带宽两个指标上有了明显的提高，但是存储深度与国外厂家如NI的产品还有很大的差距。存储深度是示波器一个非常重要的指标，它表征了示波器能够连续存储波形数据的能力。存储深度大的示波器能够让测试者观察更长周期的波形。而现代存储技术的发展，尤其是各种大容量存储介质的不断更新换代，为实现深存储PXI示波器提供了可能。 本文主要介绍了2GSPS采样率，单通道256MB存储深度的PXI示波器的硬件设计，重点讨论了数据采集存储与控制电路的设计，并详细阐述了深存储电路的实现方法，同时对信号调理通道，触发通道，PXI接口电路的设计做了简单的介绍。 具体内容包括： 1.确定了深存储PXI示波器的硬件结构，包括信号调理通道、触发通道、数据采集存储与控制电路以及PXI接口电路各部分的结构。 2.具体介绍了数据采集存储与控制电路的设计。首先讨论了采集电路、存储电路以及控制电路的设计方案，然后详细阐述了2GSPS高速采集电路，高速数据流接收和降速电路以及深存储PXI示波器各个功能模块所需控制电路的设计方法。 3.重点讨论了深存储电路的实现，通过对比分析确定使用DDR2SDRAM作为深存储时存储波形数据的器件，并根据DDR2SDRAM的结构特点和工作原理详细介绍了DDR2SDRAM的板级设计和DDR2SDRAM接口控制电路设计。DDR2SDRAM的板级设计包括信号终结方式和PCB设计;DDR2SDRAM接口控制电路设计包括读写地址产生模块、高速数据缓存通道、DDR2控制器的设计。

关键词： 矿井提升机   变频调速   硬件设计   软件编程  

摘要： 矿井提升机在煤矿生产中的作用至关重要,负责井下矿石的提升、物料的下放和人员的运送。矿井提升机及其配套的控制设备是极为复杂的机械和电气组合,在地面与井下之间矿井提升机高速往复运行,不断提升和下放,工作中一旦发生故障,就会影响矿井的安全生产,导致设备的损坏,严重地还会造成人身伤亡,这对矿井提升机的整套系统提出了更高的要求,所以,高产高效、高安全性与可靠性、全数字化及综合自动化成为了矿井提升机的发展方向。 目前,山西大部分矿井提升机控制系统使用过久,设备老化,无法对提升过程进行实时监控与故障预警;同时,调速系统使用电机转子串电阻调速,控制电路与电气设备易损坏,环境噪声极大,维护成本较高,耗能过大,调速性能也有限。交流变频调速器与可编程逻辑控制器组成的提升机电气控制系统,以其优良的调速和节能特性正在逐渐取代电机转子串电阻调速系统。 本文对长治某矿提升机原有电控系统进行了技术改造和升级,制定了提升机拖动及控制系统方案,完成了系统的硬件和软件设计,并对变频调速的节能效果进行了分析。 提升机电控系统采用两套西门子S7-300系列PLC,分别设置了系统的软、硬两套安全回路,提高了系统的安全性能。安全回路中设有主令零位、制动紧闸、主电源失压、调闸、上下过卷等安全保护。软件采用梯形图编程,方便易懂,便于维护人员学习。采用霍尔元件、压力变送器、旋转编码器、行程开关、磁接近开关等传感器对系统参数进行检测,实时感知系统的运行状态,并将运行参数及故障信号及时反馈给PLC,调整控制策略并对故障进行预警。 上位机采用WinCC组态监控软件,实时监控提升机在井筒中的运行情况,画面生动形象,可视效果良好。传动部分选用瑞典ABB公司的ACS800系列变频柜,采用直接转矩控制(DTC)技术,具有优良的速度控制和转矩控制特性,完整的保护功能以及灵活的编程能力。 改造升级后的提升机电控系统操作简单,运行稳定可靠,改善了调速效果,提高了生产效率。

关键词： 氡子体放射性气溶胶   活度粒径分布   性能测试  

摘要： 空气中存在的天然放射性气溶胶主要是氡子体气溶胶，其浓度和粒径分布与人类的健康和环境的影响紧密相关。放射性气溶胶颗粒被人体吸入后将会沉积在呼吸道不同部位上，沉积部位和沉积量与气溶胶粒径大小分布有关，由于不同组织的辐射敏感性不同，剂量贡献也不一。有关报告表面，在人类受到的天然辐射里，Rn、Th及其子体的剂量贡献接近天然辐射总剂量的50%，而且氡子体气溶胶颗粒粒径在0.005μ m～0.17μ m范围变化时，肺剂量会相应变化+100%～-20%。 测量氡子体放射性气溶胶活度粒径分布的有重要的实际意义。论文首先简要介绍了基于金属丝筛网扩散组法的相关理论，设计了氡子体放射性气溶胶粒径分布测量电路系统，其中包括电荷灵敏前置放大器电路、主放大器电路、单片机控制电路、串口通信电路以及与LCD显示的接口电路等部分。并且对测量电路系统进行优化设计和性能测试，提高系统的稳定性和可靠性，其中重点对电荷灵敏前置放大器做了性能测试，取得了较好的结果。 分别用自制的控制测量电路系统和α计数仪对241Am源、氡子体取样进行计数实验，对结果进行对比和误差分析。结果表明，自制的控制测量电路系统计数准确，性能稳定可靠。 所设计的氡子体放射性气溶胶活度粒径分布测量电路系统性能稳定，测量计数准确可信。由于取样头未实现小型化、金属丝筛网扩散组未最优化设计和未对气路进行流体力学分析，作者仅仅从控制测量电路角度来完成这次课题的，是其中的不足，这也是以后的研究重心。

关键词： 电力电子滤波器   无谐波检测   硬件设计   实时数据检测系统  

摘要： 伴随着电力电子技术的发展和电力电子装置的广泛使用,电力电子装置在带来方便、高效和利益的同时,由于其非线性、冲击性和不平衡用电特性,对电网注入了大量的谐波和无功功率,电网的谐波污染日益严重,已危害到电网和用电设备的安全运行。本课题旨在设计一台能运用于三相电网的电力电子滤波器的实验装置。 论文首先阐述了谐波对电网和用电设备的危害,指出电力电子滤波器作为综合治理电网污染的最有效手段,有着广阔的应用前景。介绍了电力电子滤波器的发展概况及现状。对电力电子滤波器从不同的方面进行了简单分类。 其次介绍了电力电子滤波器相关的关键技术,有谐波电流检测技术、变流器控制技术和主电路直流电容电压控制等技术。选择使用广泛的并联电压型电力电子滤波器作为研究对象。在深入分析了带谐波电流检测方案的基础上,提出了一种无谐波电流检测的方案。 接着对电力电子滤波器的参数进行了设计,给出了主电路和各个器件的选择方法,确定了开关器件、主电路的容量、直流侧电容、电压和交流侧电感。建立了MATLAB仿真模型,给出了仿真参数,对系统进行了仿真。仿真结果显示,系统能够完成滤波任务。 然后在仿真的基础上,分模块的设计了硬件电路。包括信号检测模块、控制模块、主电路和驱动模块和保护电路模块。信号检测模块负责检测电流电压信号并进行调理,再给控制模块的A/D端口;控制模块使用TI公司的TMS320F2812作为控制芯片,通过软件算法来产生正确的PWM波形;控制模块产生的控制波通过驱动电路放大,使其能够驱动主电路上的IGBT,同时驱动电路对两边进行有效的电气隔离。保护电路使系统运行更加可靠和安全。对硬件设计中遇到的问题也进行了总结。 最后,设计了实时数据监测系统,该系统在项口研发过程中起到了十分重要的作用。利用研发的电力电子滤波器进行了各种负载试验,并对实验结果进行了分析,为进一步研究电力电子滤波器系统打下了基础。

关键词： 数据采集   LabVIEW   用户界面   数据显示  

摘要： 本文研究了一个用于实现雷达信号的高速采集和海量存储的数据采集系统。整个系统采用PCI、PCI-E架构;以Innovative Integration公司的双通道A/D采集卡为采集系统核心;使用HighPoint Rocket RAID2320卡组建超大容量的磁盘阵列。系统采样频率最高可达250MSPS,存储容量达到4TB,采样精度为12bit。系统采样时,数据以DMA方式写入服务器内存,再以RAID0方式写入SATA II盘阵,即将前端采集的原始数据实时地写入磁盘阵列。 针对采集系统的实际需求,以LabVIEW为工具,设计完成了用户界面。界面设计以循环事件结构为整体框架;采用EXE技术完成用户界面与采集程序的连接;以波形图表为显示工具,并针对采集系统存储数据的特点,编程实现了16位无符号双字节整型到双精度浮点数的转换,即波形图表显示的数据为实际的物理数值;此外,用户界面还具有当前样本数的显示、当前鼠标所在位置幅值的显示等辅助功能。 整个数据采集系统进行了联试联调。使用该采集系统对毫米波脉冲调制雷达的测距信号进行采集;采集到的数据存入磁盘阵列,再由用户界面调用和显示;根据毫米波雷达测距的工作原理,对磁盘阵列中存储的相关测试数据进行分析计算。结果验证了整个数据采集系统的实用性。