多路混合信号同步采集系统

多路混合信号同步采集系统

一、多路混合信号同步采集系统(论文文献综述)

白雪瑞[1](2021)在《基于毫米波雷达的人体生命体征感知方法研究》文中进行了进一步梳理基于无线信号的人体生命体征感知是近年来提出的一项新兴技术,其原理是呼吸等生命体征活动会引起胸腔、腹腔周期性的微动,进而对反射的无线信号产生规律性影响,基于此,可通过对无线信号的分析来挖掘出隐藏其中的生命体征信息,从而实现对人体生命体征的感知。相比于传统的传感器主动感知技术,无线感知技术无需测试者配带专业的硬件设备,能够以“非接触”的方式完成感知任务,因此更加便利舒适。且随着通信技术的普及推广,越来越多的无线设备,如LTE、Wi Fi、毫米波雷达等为无线感知技术提供了广阔的发展平台,推动其走向智能家居、健康监护等更多应用场景。目前,基于毫米波雷达的人体生命体征感知方法研究正处于蓬勃发展的阶段,需要深入探究其本质机理,以提供强有力的理论支撑。同时,研究者也需努力推动该技术的实际应用,使其尽快惠及到人们的日常生活。故本文对人体生命体征感知技术的理论研究和实际应用两个方面进行了探索,并通过实验证明所设计的方法及硬件系统的卓越性。在理论研究方面,本文提出三种新颖的多路复用机制,即角分复用、距分复用和源分复用,尝试利用多目标在波达角、距离和信源独立性的差异,将各目标的信号从混合信号中分离出来,从而使复杂的多目标感知转化为相对简单的单目标问题。此外,本文提出联合利用三种多路复用机制的思想,进而能够在更复杂的实际场景中,感知更多数量的目标。最后,本文还定义了感知能力的概念,通过调整系统的硬件参数,来探究理论上能够分离多目标的极限条件。多路复用机制及其相关理论的提出为多目标感知问题提供了一种系统性的解决方案,并对无线感知的实验设计有重要的指导意义。在实际应用方面,本文基于毫米波雷达芯片、波形发生器、数据采集卡等硬件单元设计实现了一个24GHz毫米波雷达的人体生命体征实时监测的硬件系统,通过稳定健壮的算法设计来感知实际环境中目标的生命体征信息,并在简洁的用户界面上实时显示。经过多次测试,该实时系统表现出优良的感知性能,充分展示了人体生命体征感知技术的巨大潜力和未来方向。本文设计了大量仿真和实际实验来验证所提出的多路复用机制及其相关理论的可靠性和优越性,通过对感知能力的分析,证实了该理论研究对无线感知的指导作用。实验结果均表明本文所提方法及设计系统能够达到良好的感知性能。

赵静[2](2021)在《可见光组网的管控技术研究》文中研究指明目前,可见光通信(Visible Light Communication,VLC)已逐渐被视为解决射频(Radio Frequency,RF)频谱资源瓶颈的有效方案,但是由于其研究重点多集中于点对点通信,使用场景非常受限。可见光组网,作为可见光通信的具体应用技术,凭借可见光传输的诸多优势,具有广泛的应用场景和巨大的研究价值。然而,由于目前可见光组网并没有一套完整且可靠的组网协议,很多管控技术的研究无法推进,使得其一直停留在理论探索阶段。本文针对上述难题,参与设计了一个双向可见光组网系统,并基于此系统完成了基于时隙的多路访问控制协议的仿真和实验验证;此外,本文还针对可见光组网的网络管理方面的需求,分别设计并实现了应用于可见光组网的拓扑发现机制和网络管理系统。本文的主要研究工作如下:(1)本文参与设计了一个上下行均使用可见光通信链路的双向可见光组网系统,选择了合适的网络拓扑结构,完成了组网系统的架构设计和MAC层功能模块设计,为可见光组网的管控技术研究提供了基础条件。(2)基于上述组网系统的设计,本文提出了一种基于时隙的多路访问控制协议,用于解决组网的全双工通信问题和多用户接入问题;并且,详细说明了终端接入过程、数据传输过程、关键机制和系统参数等技术方案的设计;最后,通过仿真分析了关键参数对系统性能的影响,并利用组网实验平台完成了该协议的可行性验证。(3)在双向可见光组网系统研究的基础上,本文提出了一种应用于双向可见光组网的拓扑发现机制,将及时感知组网的拓扑变化并获取拓扑信息作为研究重点,完成了拓扑发现机制的详细设计;并且,针对组网的应用需求,搭建了一个拥有一百个终端的组网系统仿真平台;最后,通过仿真证明了拓扑发现机制的有效性,并评估了该机制在两种应用场景下对组网系统性能的影响。(4)针对可见光组网的可视化管控需求,本文全面分析了组网系统的网络管理需求;并根据需求分析,完成了一个基于web的可见光组网网络管理系统的方案设计,包括整体架构设计、各功能模块设计和数据库表设计等;最后,通过等效实验验证了所设计的网络管理系统对被管设备的可视化集中管控的功能,为整个组网系统正常、可靠且高效地运行提供了保障。

陈晓敏[3](2021)在《基于FPGA的多通道模数混合采编与传输设备的设计》文中进行了进一步梳理在航空航天工程试验中,需要对飞行器温度、压强等物理参数与图像数据进行采集编帧,并传输数据包至地面测控台做进一步处理,供试验后分析。针对此应用场合,本文依托于“某遥测系统采编控制器”研制项目,设计了一种基于FPGA的具有模数混合采编与数据传输功能的设备,在应用中采集多路模拟量数据、接收数字量信息、并实现混合编帧,通过长距离传输链路与地面测控台之间实现数据传送交互。首先根据课题的技术条件与功能要求,进行设备总体框架设计;其次,阐述了模拟量采集电路、数字量收发电路的搭建,通过添加驱动器、均衡器以及端接电阻的措施解决长距离传输中信号衰减损耗问题,并针对传输线选型、信号反射、传输线衰减特性进行了分析;接着,从嵌入式软件设计入手,叙述了FPGA内部控制逻辑设计,着重对采集通道切换控制、双流水线型ADC采集时序、模数混合编帧技术以及反馈重传纠错机制中添加包计数握手协议进行优化等四项关键点做出详尽的设计说明。最后,利用上位机、地面综合测控台、光端机、存储器与本设备搭建闭环测试系统,依次对设备模拟量采集精度、LVDS长距离传输误码率以及整体功能进行测验,证明整体设备的准确性与可靠性。通过对设备分析与大量试验证明,该模数混合采编与传输设备能够完成采集精度优于1‰的64路模拟量采集,可实现2路PCM数据、2路LVDS图像数据的接收,在传输距离不高于120m,传输介质为双绞屏蔽电缆时,实现速率为180Mbit/s的高可靠数据通信。

刘轩达[4](2021)在《基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构与实验技术研究》文中研究指明针对军事和工业领域中对极端环境下温度场探测、重构与可视化的研究需求,本文提出了一种基于元素自激辐射能量谱机理的温度场建模、探测与重构方法,分别使用元素掺杂法与细丝发射谱法对高温火焰表面与内部截面的二维能量光谱特性与温度分布情况进行了深入探究。以高精度s CMOS科学相机作为温度信息探测装置,以普通工业相机作为空间形貌信息探测装置,构建高温场环形阵列化投影探测系统,评估探测阵列的最优布点模式并设计多探测模块的时钟同步。以高温火焰为探测对象,为获取对象尺度信息,依据成像结果对其空间表面进行三维重建,体积重建相对误差优于8%。使用激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)对几类产生高温的源物质含能材料的燃烧残留物进行光谱分析,筛选内禀特征元素、提取其特征能量光谱与波长,结合探测模块标定原理,以此建立温度场正向内禀热-光-电耦合辐射传输模型,并设计投影探测系统中的滤光模块。结果表明铝(Al)、钙(Ca)、镁(Mg)、钠(Na)、钾(K)等元素广泛存在于含能材料与生物质燃料中,其在特定波长附近(Al 395nm,Ca422.67nm,Mg 518nm,Na 589nm,K 768nm)具有较强光谱激发特性,最终挑选K元素为外部掺杂元素,验证了基于特征掺杂元素能量谱激发的窄波段温度场测量方法的可行性。以氧-乙醇预混火焰为待测对象,依据元素能量光谱激发模型设计材料光谱发射率标定实验,给出基于元素掺杂法的温度、光谱发射率分布测量与验证实验方案,测温相对误差小于5%。依据石墨纤维细丝特定光谱发射特性设计基于细丝发射谱法的截面温度测量实验,测温相对误差优于6%。以多管路喷射氧-乙炔高温火球为对象进行实测实验,结果表明基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构方法可有效实现高温场测量。

范文龙[5](2021)在《超长线阵红外焦平面探测器集成化处理电路设计及应用研究》文中认为高分辨率红外遥感是近年来的研究热点,也是空间遥感领域用来探测和识别目标的重要手段。越来越多的应用机构迫切需要同时具有高地面分辨率、高辐射灵敏度和短重访周期的红外遥感仪器,宽视场的红外推扫成像相机成为必然选择。除了要求具有大口径的光学系统外,还需大规模、长线阵的红外焦平面探测器相配合,从而也要有同等规模的信息获取与处理电路与之配套,这势必造成系统资源需求庞大,与空间遥感仪器的资源限制形成了矛盾。为了解决这一矛盾,以研究一款采用超大规模红外焦平面探测器的红外相机为依托,对信息获取与处理电路进行设计开发。采用四运算放大器的裸晶片和周边阻容元件研制了一款具有四路信号调理功能的集成模拟处理芯片LHB760,用来实现常规集成运放调理电路的模拟处理功能,具备针对不同类型D/A转换器的信号输入接口和LPF参数调整端子。通过对其带宽、功耗、噪声和其它电性能的仿真和测试,证明了其在保证常规电路性能的同时,能够在一定程度上节省系统资源。结合红外相机的研制目标,论文对LHB760在信息获取与处理电路中的应用进行了阐述。以LHB760为核心,研制了针对33000像元超长线列红外焦平面探测器的信息获取电路,对探测器输出的模拟信号进行了拼接、差分转换、A/D转换等处理。以FPGA为核心,对探测器的工作时序、多路开关选通、探测器供电芯片控制以及信息处理电路的数字器件的工作逻辑进行了设计,并将A/D转换后的并行数据转化为串行数据,经LVDS芯片传输至后端信息处理电路,从而完成探测器数据的采集、转换和传输整个过程。通过外景成像试验,获得了清晰的远景目标图像数据,验证了信息获取与处理电路的性能;在红外定标试验中,对红外相机在各种工作模式下的动态范围、噪声等效温差等性能进行了测试验证,不同工作状态下的动态范围高端可达324K~415K;在多种不同电路工作状态下的噪声等效温差优于50mK,均能满足研制目标,也进一步验证了信息获取与处理电路设计的合理性。

许海龙[6](2021)在《子宫肌电及胎心电信息提取研究》文中研究说明子宫肌电和胎儿心电信号检测对孕妇及腹中胎儿具有非常重要的作用。当前,医学广泛应用胎儿心电监护仪和肌电生物反馈仪,这些设备只能单独进行子宫肌电检测或胎儿心电信号检测。本项研究可以为孕妇及腹中胎儿提供全方位检查,精确度更高,操作更便利,功能性更强。子宫肌电信号可以指示产妇的疼痛,从而可以为产妇及时提供镇痛。胎儿心电信号检测还可以用于早期胎儿心脏疾病的诊断,这对于优生具有重要的临床意义。本文设计一种新型人体电信号放大器,高精度一体化检测装置;本系统采用了共用信号通道,三导联六路信号同步采集子宫肌电和胎儿心电信号。系统硬件由信号调理电路、单片机控制电路、开关电源电路与USART通信接口电路共同构成。其中信号调理电路是其关键部分,主要涵盖了前置放大电路、滤波电路、程控放大电路和模数转换(ADC)模块,完成对子宫肌电和胎心电信号的获取、放大和模数转换并滤除干扰信号。前置放大电路采用先进的仪表放大器AD8422,它具有低功耗、低噪声、低失真等优点;程控放大电路和ADC模块采用生物电信号放大器ADS1298,可以进行多通道同步采样,实现孕妇腹部电信号可编程增益放大及24位模数转换。单片机控制电路选用了STM32F103VET作为系统的主控芯片,负责系统运行、各模块功能控制与数据传送。系统软件部分采用子模块设计,包括STM32模块、ADS1298模数转换模块和上位机软件,将子宫肌电与胎儿心电模拟信号转换成数字信号,然后利用SPI和串口通信传输将数字信号至PC上位机显示。软件处理过程中采用匹配滤波算法,实现子宫肌电和胎儿心电信号的精确提取。最后是系统性能指标测试,对输入阻抗、共模抑制比等主要性能指标测试,测试结果表明所有技术指标均已达到设计要求。

王淋[7](2021)在《用于光探测磁共振的FPGA技术研究》文中指出自旋磁共振技术可以快速、准确、无损的获得物质的组成和结构上的信息,是当代科学中最为重要的物质探索技术之一。磁共振技术包括核磁共振和电子顺磁共振,其经过几十年的发展,已经形成了一套成熟的系统。近年来,一种新兴的基于金刚石氮-空位色心的室温光探测磁共振技术得到了快速发展。氮-空位色心是金刚石中的一种点缺陷。该缺陷在室温条件下,可以实现自旋状态的光极化和光读出,是室温量子计算以及量子精密测量的优良载体。当前要开展基于金刚石氮-空位色心的光探测磁共振研究,需要依靠自主搭建的实验平台。其中的电子学系统,是实验装置与上位机沟通的桥梁,负责信号的产生、时序的操控、实验结果的读出以及实时数据处理等,扮演着至关重要的角色。早期的电子学系统主要依靠分立的商用设备搭建而成,使得我们的前沿科学和技术研究受限于国外仪器设备。因此自主研制多功能高性能的电子学系统势在必行。由于实验需求的复杂性和多变性,自研电子学系统不仅需要高性能指标和丰富灵活的数字逻辑功能,还需要低成本、高效的开发及优化能力,以应对实验系统的不断改进和需求更新。现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)是 20 世纪 80 年代发展起来的一种高密度可编程逻辑器件,其具有丰富的数字逻辑资源,能够实现各种数字逻辑功能,具备重复编程能力,设计灵活,是一个优秀的数字功能设计及研究平台。以FPGA为核心设计的电子学系统,能够在实现多功能的前提下,配合高性能外围电路实现灵活性的实验电子学系统设计,并大大节省设计和开发成本。本论文基于FPGA,针对光探测磁共振实验平台中电子学系统的特点,从电子学操控设备和读出设备两个方面出发,对任意波形发生器、任意序列发生器、数据采集卡、时间数字转换器以及计数器的基本原理、FPGA逻辑结构设计、实现方法等进行了详细介绍。然后结合具体的实验系统,对基于FPGA的集成化电子学设计方案进行介绍,展示了在实验中的应用。本文的主要内容,分为五个部分:1.第一章节,介绍了 NV色心、光探测磁共振以及FPGA的基本知识,阐述了使用FPGA进行光探测磁共振实验平台电子学技术研究的意义。2.第二章节,介绍了基于NV色心的光探测磁共振实验装置及其电子学需求。3.第三章节,研究了电子学操控系统:任意波形发生器和任意序列发生器的FPGA数字逻辑设计方法,基于自研的硬件板卡实现了完整的FPGA功能设计并应用于实验系统。创新性地完成了最短脉宽350 ps,分辨率12ps的序列发生器设计。4.第四章节,研究了电子学读出系统:数据采集卡、时间数字转换器和计数器等的FPGA数字逻辑设计方法,基于自研的硬件板卡实现了完整的FPGA功能设计并应用于实验系统。实现了等效码宽1.15 ps,单链测量精度3.5 ps,并带有温度实时修正功能的时间数字转换器。5.第五章节,介绍了集成化电子学的FPGA数字逻辑设计方法,并将其在实验系统中进行应用。

田诗园[8](2021)在《光电模数转换信号处理技术研究》文中研究指明信号的模数转换(ADC)技术是微波信号处理中的重要环节,被广泛的应用在自动控制、高速成像、太空探测、传感器网络等领域。传统的电子ADC因为受到载流子迁移速度的限制,在保证量化精度的前提下很难达到更高的采样速率。为了获得高采样速率、大带宽的ADC,光电ADC系统成为了突破电子ADC瓶颈的一个重要方向。本论文的主要内容包括:首先,在光延迟技术的基础上,设计了一种光采样电量化的模数转换系统方案。该方案采用高速电脉冲对宽谱光源进行开关调制,产生采样光脉冲。然后将采样光脉冲分为多路引入等差延迟,使得各个通道的采样脉冲在时域形成均匀交替的分布,从而提高系统的采样速率。将模拟信号功分为多路对并行的多通道采样光脉冲进行强度调制,然后采用色散光纤对信号光脉冲进行色散,将信号脉冲展宽,最后将展宽后的信号脉冲送入量化模块进行电域内的量化。其次,根据前面提出的模数转换系统设计方案,搭建了 8通道的光电模数转换系统,对系统的光路及电子器件进行了配置,后端利用FPGA可以获取各通道EADC的量化数据,通过上位机中的软件可以实时读取转换后的数据流。整个实验系统实现了 12GS/s的高速采样,信号处理的带宽可以达到3.3GHz。基于搭建的实验系统,详细介绍了后端多路数字信号的处理流程及方法,提出了对多通道数字信号幅度一致性及非线性的校正方法,并验证了其可行性;通过多通道数字信号的校正方法,在经过数字滤波后,实验系统的有效位数得到了有效的提升。对于小于755MHz的低频正弦信号,系统的有效位数可以达到7bit以上;对于1505MHz的高频正弦信号,系统的有效位数可以提升2.4bit左右。根据数据处理结果分析,实验系统的高频有效位数可以达到5.4bit@1.505GHz;系统的3dB带宽可以达到3.3GHz。进一步的,根据系统误差,提出了一种多路并行光采样模数转换数据融合方案,该方案主要采用一种与信号幅度相关的非线性校正方法对多通道数据进行优化处理,从而达到提高系统有效位数的效果。

代雪峰[9](2021)在《基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块设计》文中研究表明由于现代电子系统飞速发展,信号的频率越来越高,带宽越来越宽,瞬时性特征愈发明显,复杂化程度也不断增加。据采样定理可知,要应对数GHz的信号测试,示波器就需要具有10GHz以上的高带宽及数十GSps的高采样率。本文基于子带分解技术搭建40GSps,10GHz的高速高带宽数据采集系统,着重研究并设计其采集模块中的高速数据传输,宽带信号触发和宽带信号幅频补偿及在FPGA中的实现。本文的主要研究内容如下:1.研究子带分解系统中的子带间高速数据传输。结合子带间数据传输量和速率的需求,提出了基于Ser Des的双沿传输方案,并分析解决了因为亚稳态导致传输出错的问题,并根据子带分解系统的特点提出了基于中国剩余定理的“三点法”同步丢点的方案,最终实现了数据在子带间两片FPGA之间高速,稳定传输。2.研究10GHz宽带采集系统的触发技术。基于现有平台,分析对比实现高带宽触发的方法。针对子带分解系统提出了多子带串并结合的数字触发方案,并提出了一种快速查找触发定位点的方案,解决了10GHz高带宽采集系统精确触发的问题。3.研究10GHz宽带采集系统的幅频补偿技术。首先结合本项目中多子带之间幅频波动较大的特点,对比传统的频域补偿方案,提出了优化的滤波系数设计方案,之后对于FIR滤波器的多种FPGA实现结构进行分析,得出适合本系统的全并行脉动阵列滤波结构。最终的实验和测试结果表明,本文实现了基于子带分解的40GSps,10GHz宽带数据采集系统,完成了子带内高速数据传输,更加合理分配FPGA资源的使用。实现了10GHz宽带采集系统的触发设计,保证全频带波形的稳定显示。此外,完成了10GHz宽带采集系统幅频补偿设计,最终幅度的波动在3dB范围内。

张研[10](2021)在《面向智能汽车应用的语音盲分离实验研究》文中提出近年来,随着物联网和人工智能技术的兴起,基于语音识别的人机交互方式受到越来越多的关注。然而,智能设备在获取语音指令时容易受到干扰信号以及环境噪声的影响,进而影响指令的识别效率。同时,目前多数语音识别系统在同一时刻只能识别单条语音指令,对于多目标同时发出指令的情况则无法做出正确响应。本文对实际环境下混合语音信号的分离问题进行了研究和测试。首先,分析了麦克风阵列和盲源分离技术的理论基础,确定了相关技术在本设计中的可行性。然后,设计并实现了音频采集传输硬件系统。使用8阵元、阵元间距5cm的均匀线性麦克风阵列作为信号采集前端,基于FPGA对各阵元同步进行驱动、信号采集和解码运算,并使用Wi Fi模块将数据流透传到上位机供进一步处理。测试结果表明,本硬件系统能实现所需功能,并具备一定的扩展性。随后,本文引入了针对卷积混合模型的独立向量分析算法,即先将信号变换到复频域,然后把所有频率成分看作一个多维向量进行整体迭代和分离,以此克服了独立成分分析所固有的排序不确定问题,再将信号反变换回时域得到输出结果。最后,我们在车载环境中采集多路混合音频信号,并进行分离运算。实验结果和误差分析表明:在实际环境中,本系统能实现5路信号的分离,并保证较好的信号质量。而当目标声源数更少时,分离信号的质量也更高。本文实现了实际环境中音频信号的采集和分离,具有一定的实用意义。

二、多路混合信号同步采集系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、多路混合信号同步采集系统(论文提纲范文)

(1)基于毫米波雷达的人体生命体征感知方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要贡献
    1.4 本文的结构安排
2 无线感知技术简介
    2.1 无线感知技术原理
    2.2 人体生命体征感知方法
        2.2.1 基于Wi Fi的感知方法
        2.2.2 基于毫米波雷达的感知方法
    2.3 本章小结
3 基于多路复用机制的多目标感知方法研究
    3.1 主体思想
    3.2 系统架构
    3.3 预处理
    3.4 多路复用机制
        3.4.1 角分复用
        3.4.2 距分复用
        3.4.3 源分复用
    3.5 状态提取
    3.6 感知能力分析
    3.7 本章小结
4 基于毫米波雷达的人体生命体征实时监测系统设计
    4.1 系统简介
    4.2 系统框架
    4.3 硬件介绍
    4.4 系统搭建
    4.5 算法设计
        4.5.1 相位信号提取
        4.5.2 实时数据处理
        4.5.3 UI界面设计
    4.6 系统测试和性能分析
    4.7 本章小结
5 实验设计与结果分析
    5.1 仿真实验设计及结果分析
    5.2 两人呼吸监测实验设计及结果分析
    5.3 四人呼吸监测实验设计及结果分析
    5.4 感知能力实验设计及结果分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(2)可见光组网的管控技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 可见光组网
        1.1.2 可见光组网的管控技术
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 可见光通信
        1.2.2 可见光组网
        1.2.3 组网的多路访问控制协议
        1.2.4 组网的网络管理及拓扑发现
    1.3 论文主要工作及创新点
        1.3.1 双向可见光组网及其多路访问控制协议
        1.3.2 应用于双向可见光组网的拓扑发现机制
        1.3.3 基于web的可见光组网网络管理系统
    1.4 论文的结构层次安排
第二章 双向可见光组网及其多路访问控制协议
    2.1 双向可见光组网的系统设计
        2.1.1 拓扑结构选择
        2.1.2 系统架构设计
        2.1.3 MAC层功能模块设计
    2.2 基于时隙的双向可见光组网多路访问控制协议设计
        2.2.1 多路访问控制协议分析
        2.2.2 基于时隙的多路访问控制协议的方案设计
        2.2.3 关键参数设计
    2.3 仿真分析与实验验证
        2.3.1 仿真分析
        2.3.2 实验验证
        2.3.3 结果分析
    2.4 本章小结
第三章 应用于双向可见光组网的拓扑发现机制
    3.1 大规模双向可见光组网系统的拓扑设计
    3.2 应用于组网系统的拓扑发现机制设计
    3.3 仿真分析
        3.3.1 OMNeT++仿真原理
        3.3.2 仿真场景与参数配置
        3.3.3 评估指标的定义与计算
        3.3.4 仿真结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 基于web的可见光组网网络管理系统
    4.1 网管技术原理分析
    4.2 可见光组网网管系统的需求分析
    4.3 基于web的网管系统的方案设计
        4.3.1 整体架构设计
        4.3.2 功能模块设计
        4.3.3 数据库表设计
    4.4 基于web的网管系统的功能实现
        4.4.1 开发工具
        4.4.2 功能实现
    4.5 本章小结
第五章 论文总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 展望
缩略词索引
参考文献
致谢
攻读学位期间获得的科研成果目录

(3)基于FPGA的多通道模数混合采编与传输设备的设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景与选题来源
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外研究现状与发展趋势
    1.4 论文章节安排
2 总体方案设计
    2.1 数据采集与传输理论
    2.2 设计需求分析
    2.3 整体方案设计
    2.4 本章小结
3 关键硬件电路设计与实现
    3.1 模拟量采集电路设计
        3.1.1 采集电路结构选择
        3.1.2 源端输入干扰模型分析
        3.1.3 模拟量调理电路设计
        3.1.4 多路模拟开关和模数转换器选型
        3.1.5 ADC驱动电路设计
    3.2 数字量接口电路设计
        3.2.1 RS-422 接口电路设计
        3.2.2 LVDS发送端电路设计
        3.2.3 LVDS接收端电路设计
    3.3 远距离传输线设计
        3.3.1 传输线选型
        3.3.2 传输线上信号的反射和抑制措施
        3.3.3 传输线衰减特性分析
    3.4 本章小结
4 软件逻辑设计与优化
    4.1 FPGA软件逻辑架构
    4.2 模拟量采集部分软件设计
        4.2.1 采样帧结构设计
        4.2.2 基于ROM地址查找表的信道切换控制
        4.2.3 双流水线型采集控制时序
    4.3 模数混合编帧设计
    4.4 数据传输链路的软件优化
        4.4.1 反馈重传纠错的软件实现
        4.4.2 传输链路的问题分析
        4.4.3 传输链路软件优化
    4.5 本章小结
5 设备性能测试及验证
    5.1 模拟量采集精度验证
    5.2 长距离传输链路可靠性验证
    5.3 整体功能验证
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及研究成果
致谢

(4)基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构与实验技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景、目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 温度场测量与重建手段研究现状
        1.2.2 温度场热-光耦合辐射建模研究现状分析
        1.2.3 温度场的光电探测与验证实验现状分析
    1.3 本文研究内容与章节安排
        1.3.1 本文研究内容
        1.3.2 本文章节安排
2 温度场内禀热-光-电耦合建模技术研究
    2.1 温度场内禀高温节点元素能量光谱自激发机理
        2.1.1 温度场内禀节点能量光谱激发机理
        2.1.2 激光诱导击穿光谱技术测量元素自激发能量谱
        2.1.3 高温场内禀节点热辐射激发机理
    2.2 温度场节点热-光辐射传输过程建模
        2.2.1 热-光辐射的场内传输
        2.2.2 热光辐射的场外传输
    2.3 温度场节点热-光辐射接收过程建模
        2.3.1 成像模块接收特性标定原理
        2.3.2 探测成像后处理与成像质量评估
    2.4 本章小结
3 高温场滤光投影探测技术研究
    3.1 整体实验装置与系统布设
        3.1.1 能量光谱探测与采集模块
        3.1.2 温度场探测成像模块
        3.1.3 成像标定模块
        3.1.4 验证实验模块
    3.2 高温场阵列化同步光电探测模块构建
        3.2.1 光电探测阵列的布点模式
        3.2.2 光电探测模块的构建
        3.2.3 多通道探测模块的时钟同步
    3.3 投影探测目标的表面形貌重建
        3.3.1 空间三维模型重构
        3.3.2 壳体重构效果评定
    3.4 本章小结
4 基于LIBS技术的元素能量光谱分析实验研究
    4.1 含能材料燃烧残留物能量光谱分析
        4.1.1 样品准备与制样
        4.1.2 金属基底下的含能材料残留物能量光谱分析
    4.2 元素掺杂法与外掺元素能量光谱分析
        4.2.1 元素外掺法及元素选取原则
        4.2.2 样品准备与制样
    4.3 本章小结
5 基于元素自激辐射能量谱的温度场实测实验研究
    5.1 元素自激光谱发射率及探测模块标定实验
        5.1.1 探测成像模块标定实验
        5.1.2 元素自激光谱发射率标定实验
    5.2 元素掺杂法测量火焰温度与光谱发射率分布
        5.2.1 实验方案及装置布设
        5.2.2 基于元素掺杂与能量光谱分析的火焰温度分布及光谱发射率测量
        5.2.3 实验结果分析与验证
    5.3 细丝发射谱法测量火焰内部截面温度分布
        5.3.1 实验方案与装置布设
        5.3.2 基于细丝发射光谱的半侵入式火焰温度分布测量
        5.3.3 实验结果分析与验证
    5.4 多管路喷射火球模拟装置的高温实测实验
        5.4.1 模拟装置结构与布设
        5.4.2 模拟火球温度区间测试与红外热成像
    5.5 本章小结
6 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及取得的研究成果
致谢

(5)超长线阵红外焦平面探测器集成化处理电路设计及应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号缩写说明
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 空间遥感系统和红外探测器
        1.2.1 遥感成像原理
        1.2.2 红外探测器发展
        1.2.3 信息获取及处理电路
    1.3 国内外高分辨率遥感研究现状
    1.4 研究内容与论文安排
第二章 集成模拟处理芯片设计与研制
    2.1 集成方案比较与选择
        2.1.1 ASIC
        2.1.2 SoC
        2.1.3 SiP
        2.1.4 方案选择
    2.2 电路形式选择
        2.2.1 电路形式及功能接口
        2.2.2 电路参数计算
        2.2.3 电路仿真分析
    2.3 封装方案
    2.4 模拟处理芯片研制
    2.5 模拟处理芯片功能性能测试
        2.5.1 带宽测试
        2.5.2 噪声测试
        2.5.3 热性能
        2.5.4 抗辐照性能
        2.5.5 电特性测试
    2.6 本章小结
第三章 信息获取与处理硬件设计与实现
    3.1 总体方案介绍
        3.1.1 系统简介
        3.1.2 红外相机技术要求
        3.1.3 信息获取与处理电路技术要求
    3.2 长线列红外探测器介绍
        3.2.1 读出电路
        3.2.2 电子学接口
        3.2.3 使用要求
    3.3 噪声来源分析
        3.3.1 光子噪声
        3.3.2 红外探测器自身的噪声
        3.3.3 读出噪声
        3.3.4 电子学噪声
        3.3.5 探测器非均匀性造成的噪声
    3.4 信息获取与处理电路设计
        3.4.1 信息获取与处理电路设计方案
        3.4.2 探测器供电电路
        3.4.3 探测器信号调理
        3.4.4 模拟信号拼接和差分处理
        3.4.5 A/D转换和并串转换
        3.4.6 FPGA及周边电路设计
        3.4.7 PCB设计
        3.4.8 接地技术
    3.5 本章小结
第四章 前端驱动软件设计
    4.1 软件功能介绍
        4.1.1 软件接口
        4.1.2 软件主要功能
        4.1.3 软件工作模式
        4.1.4 软件信息流
        4.1.5 软件资源分配
    4.2 FPGA软件设计
        4.2.1 系统复位模块
        4.2.2 探测器驱动时序模块
        4.2.3 CMD指令响应模块
        4.2.4 模拟处理电路控制模块
        4.2.5 图像输出模块
    4.3 本章小结
第五章 相机系统性能测试
    5.1 系统功能性能测试
        5.1.1 探测器性能测试
        5.1.2 电子学系统噪声测试
        5.1.3 噪声等效温差初测
    5.2 成像试验
    5.3 系统性能的红外辐射定标验证
        5.3.1 试验考虑
        5.3.2 系统噪声
        5.3.3 噪声等效温差
        5.3.4 动态范围
    5.4 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 完成的研究工作总结
    6.2 主要创新点
        6.2.1 数万元级超长线阵红外焦平面信息获取的解决方案
        6.2.2 SiP的研制及应用
        6.2.3 高性能信息获取与处理电路
    6.3 后续工作展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢

(6)子宫肌电及胎心电信息提取研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容和结构
2 子宫肌电和胎心电提取系统设计方案
    2.1 拟解决的关键问题
    2.2 研究方法、技术路线
    2.3 系统设计方案
    2.4 系统原理分析
        2.4.1 子宫肌电提取原理分析
        2.4.2 胎儿心电提取原理分析
    2.5 技术要求
    2.6 本章总结
3 子宫肌电和胎心电提取硬件系统设计与实现
    3.1 系统设计
    3.2 信号调理电路设计
        3.2.1 电极和导联体系的选择
        3.2.2 精密前置放大电路
        3.2.3 滤波电路
        3.2.4 程控放大电路及模数转换器(ADC)
    3.3 单片机控制电路
        3.3.1 微处理器STM32的特点
        3.3.2 单片机最小系统
    3.4 串口通信接口电路
    3.5 开关电源电路
    3.6 电路板设计与实物展示
    3.7 本章总结
4 子宫肌电和胎心电提取软件系统设计与实现
    4.1 软件开发平台
    4.2 软件系统整体设计
    4.3 系统子模块软件设计
        4.3.1 STM32 模块
        4.3.2 ADS1298模数转换
        4.3.3 上位机软件设计
    4.4 子宫肌电和胎儿心电信号提取算法简介
        4.4.1 基于匹配滤波法提取子宫肌电
        4.4.2 基于匹配滤波提取胎儿心电
    4.5 本章小结
5 系统性能指标测试与结果分析
    5.1 系统性能指标测试
        5.1.1 输入阻抗
        5.1.2 共模抑制比
        5.1.3 最小分辨率
        5.1.4 输入动态范围
        5.1.5 放大倍数
        5.1.6 最大采样率
        5.1.7 最小带宽
        5.1.8 噪音电平
        5.1.9 增益温度系数
        5.1.10 功耗
    5.2 系统性能指标测试结果分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
系统原理图1
系统原理图2
致谢
学位论文数据集表

(7)用于光探测磁共振的FPGA技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
    1.1 自旋磁共振简介
    1.2 基于氮-空位色心的光探测磁共振简介
        1.2.1 金刚石中的氮-空位色心
        1.2.2 光探测磁共振及其发展应用
    1.3 光探测磁共振实验装置简介及发展
    1.4 光探测磁共振实验装置中的电子学
    1.5 FPGA简介
        1.5.1 FPGA的分类
        1.5.2 FPGA的发展历史
        1.5.3 FPGA的结构
        1.5.4 FPGA功能的设计与编程
    1.6 FPGA在自研光探测磁共振实验系统中的应用前景
    1.7 本文结构
第2章 光探测磁共振中的电子学系统
    2.1 光探测磁共振实验系统
        2.1.1 单NV色心光探测磁共振实验系统
        2.1.2 系综NV色心光探测磁共振实验系统
    2.2 实验系统中的电子学设备
        2.2.1 操控电子学
        2.2.2 读出电子学
        2.2.3 FPGA在实现自研电子学设备中的优势
    2.3 本章小结
第3章 操控电子学系统中的FPGA技术
    3.1 序列发生器
        3.1.1 序列发生器发展历史
        3.1.2 序列发生器实现方法介绍
        3.1.3 序列发生器的工作基础
        3.1.4 自研50皮秒精度序列发生器的FPGA设计
        3.1.5 自研50皮秒精度序列发生器测试结果
        3.1.6 具有窄脉宽发生能力的序列发生器的FPGA设计
        3.1.7 自研窄脉宽序列发生器测试结果
    3.2 任意波形发生器
        3.2.1 任意波形发生器的发展历史
        3.2.2 任意波形发生器的两种基本实现方法
        3.2.3 任意波形发生器的工作基础
        3.2.4 自研任意波形发生器的FPGA设计
        3.2.5 自研任意波形发生器功能测试
    3.3 本章小结
第4章 读出电子学系统中的FPGA技术
    4.1 数据采集卡
        4.1.1 数据采集卡发展历史
        4.1.2 数据采集卡基本原理
        4.1.3 自研数据采集卡的FPGA设计
        4.1.4 自研数据采集卡功能测试
    4.2 计数器Counter的FPGA设计
        4.2.1 自研计数器的FPGA设计
        4.2.2 计数器的功能测试
    4.3 时间数字转换器TDC的FPGA设计
        4.3.1 时间数字转换器发展历史
        4.3.2 时间数字转换器实现方法介绍
        4.3.3 自研时间数字转换器的FPGA设计
    4.4 本章小结
第5章 集成化电子学系统中的FPGA设计方案
    5.1 集成化电子学系统的优势
    5.2 集成化电子学系统中的FPGA设计方案
        5.2.1 结构
        5.2.2 不同时钟下的同步设计
        5.2.3 功能
    5.3 集成化电子学系统的实验应用
        5.3.1 单NV色心ODMR中的电子学集成化
        5.3.2 系综NV色心ODMR中的电子学集成化
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 未来展望
参考文献
附录A 补充材料
    1 DDR3简介及其FPGA读写控制
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(8)光电模数转换信号处理技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光电模数转换的研究意义
    1.2 模数转换器的基本介绍
        1.2.1 模数转换的基本原理
        1.2.2 模数转换的基本参数
    1.3 光电模数转换及数字信号处理的研究现状
        1.3.1 光采样电量化模数转换器
        1.3.2 电采样光量化模数转换器
        1.3.3 全光模数转换器
        1.3.4 光电模数转换信号处理的研究现状
    1.4 论文主要研究目标及内容
第二章 光电模数转换系统的设计
    2.1 采样光脉冲的产生
        2.1.1 采样光脉冲产生的基本原理
        2.1.2 系统光源的设计
    2.2 光域采样
        2.2.1 光域采样的基本原理
        2.2.2 光延迟技术
        2.2.3 光延迟的分类
        2.2.4 基于光纤色散的脉冲展宽
    2.3 电域的量化
    2.4 本章小结
第三章 光电模数转换实验研究
    3.1 光电模数转换的实施方案
    3.2 关键部件的实验研究
        3.2.1 调制器阵列非线性情况分析实验
        3.2.2 调制器阵列幅度一致性实验
    3.3 光电模数转换实验系统的搭建
        3.3.1 光路配置
        3.3.2 电子配件
    3.4 8路光电模数转换实验系统
    3.5 本章小结
第四章 光电模数转换信号处理
    4.1 多通道数字信号的处理
        4.1.1 多通道数字信号处理的基本流程
        4.1.2 脉冲的延迟匹配
        4.1.3 多通道数字信号的时域排序
        4.1.4 多通道数据的拼接融合
        4.1.5 数字信号的滤波处理
        4.1.6 数字信号处理结果
    4.2 多通道幅度一致性校正
        4.2.1 多通道幅度一致性校正方法
        4.2.2 多通道幅度一致性校正结果
    4.3 调制器的非线性校正
        4.3.1 M-Z调制器的非线性分析
        4.3.2 M-Z调制器的非线性校正方法
        4.3.3 M-Z调制器的非线性校正结果
    4.4 多通道数字信号处理的优化方案
    4.5 光电模数转换系统实验结果及分析
    4.6 章节小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读学士学位期间取得的成果

(9)基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高速数据采集系统研究现状
        1.2.2 子带分解技术研究现状
    1.3 本文主要研究内容与创新
    1.4 研究内容及结构
第二章 基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块总体方案设计
    2.1 10GHz宽带数据采集系统整体方案设计
    2.2 高速数据传输方案设计
        2.2.1 高速数据传输方案分析
    2.3 宽带高频信号触发方案设计
    2.4 宽带幅频响应平坦度补偿方案设计
    2.5 本章小结
第三章 子带内高速数据传输技术研究与实现
    3.1 子带内高速数据发送实现
        3.1.1 SerDes原理
        3.1.2 SerDes的FPGA实现
    3.2 子带内异步接收方案设计
    3.3 子带内数据拼合同步方案设计
    3.4 本章小结
第四章 多子带宽带信号触发研究与实现
    4.1 子带内高速信号触发原理及实现
    4.2 子带间波形同步实现
    4.3 多子带宽带信号触发实现
    4.4 本章小结
第五章 子带分解系统宽带幅频响应补偿
    5.1 多子带宽带幅频补偿方案设计
    5.2 多路并行FIR滤波器原理
        5.2.1 多路并行FIR滤波
        5.2.2 脉动阵列
        5.2.3 基于组合脉动阵列的FIR滤波器
    5.3 多路并行FIR滤波器FPGA实现
        5.3.1 滤波器阶数
        5.3.2 滤波系数量化误差
        5.3.3 数据处理
        5.3.4 乘累加操作
    5.4 本章小结
第六章 测试验证与分析
    6.1 系统采样率测试
    6.2 系统带宽测试
    6.3 子带内高速数据传输验证
    6.4 多子带宽带信号触发验证
第七章 总结与展望
    7.1 课题总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(10)面向智能汽车应用的语音盲分离实验研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 麦克风阵列技术发展
        1.2.2 鸡尾酒会效应(Cocktail Party Effect)
    1.3 论文主要研究内容及创新点
    1.4 论文的章节安排
2 基本理论
    2.1 麦克风阵列
        2.1.1 阵列拓扑结构
        2.1.2 声场模型
        2.1.3 窄带信号与宽带信号
        2.1.4 空间采样定律
    2.2 盲源分离
        2.2.1 盲源分离数学模型
        2.2.2 独立成分分析
    2.3 本章小结
3 系统架构及其实现
    3.1 总体方案设计
    3.2 麦克风阵列设计
        3.2.1 麦克风选型
        3.2.2 阵列设计
    3.3 数字抽取滤波器设计
        3.3.1 级联滤波器整体设计
        3.3.2 CIC滤波器设计
        3.3.3 CIC补偿滤波器
        3.3.4 半带滤波器
    3.4 FPGA固件的实现
        3.4.1 FPGA芯片选型
        3.4.2 核心板功能介绍
        3.4.3 硬件逻辑程序设计
    3.5 WiFi模块开发
        3.5.1 WiFi模块选型
        3.5.2 WiFi模块开发
    3.6 系统板级实现与测试
        3.6.1 系统板级设计
        3.6.2 系统模块测试
4 车内环境中的语音分离
    4.1 理论与算法
        4.1.1 独立向量分析
        4.1.2 算法流程
        4.1.3 评价指标
    4.2 实验
        4.2.1 实验环境建立
        4.2.2 车内语音分离实验
        4.2.3 实验结果分析及扩展
    4.3 本章小结
5 结束语
    5.1 全文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
作者在学期间所取得的科研成果

四、多路混合信号同步采集系统(论文参考文献)

  • [1]基于毫米波雷达的人体生命体征感知方法研究[D]. 白雪瑞. 大连理工大学, 2021(01)
  • [2]可见光组网的管控技术研究[D]. 赵静. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [3]基于FPGA的多通道模数混合采编与传输设备的设计[D]. 陈晓敏. 中北大学, 2021(09)
  • [4]基于元素自激辐射能量谱的温度场探测重构与实验技术研究[D]. 刘轩达. 中北大学, 2021(09)
  • [5]超长线阵红外焦平面探测器集成化处理电路设计及应用研究[D]. 范文龙. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
  • [6]子宫肌电及胎心电信息提取研究[D]. 许海龙. 广东技术师范大学, 2021(09)
  • [7]用于光探测磁共振的FPGA技术研究[D]. 王淋. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [8]光电模数转换信号处理技术研究[D]. 田诗园. 电子科技大学, 2021(01)
  • [9]基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块设计[D]. 代雪峰. 电子科技大学, 2021(01)
  • [10]面向智能汽车应用的语音盲分离实验研究[D]. 张研. 浙江大学, 2021(01)

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多路混合信号同步采集系统
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