检索结果-南通市图书馆

作者：黄相平浙江师范大学

学位级别：硕士

网络监控主要是通过网络接收远端的网络摄像头传输的视频流,通过解码、显示、存储等,实现存储、预览、报警等功能。现阶段,市场上的网络监控主要是在NVR(网络硬盘录像机)、IPC(网络摄像机)、超大容量硬盘(一般是3块以上3T硬盘)、液晶显... 详细信息

网络监控主要是通过网络接收远端的网络摄像头传输的视频流,通过解码、显示、存储等,实现存储、预览、报警等功能。现阶段,市场上的网络监控主要是在NVR(网络硬盘录像机)、IPC(网络摄像机)、超大容量硬盘(一般是3块以上3T硬盘)、液晶显示器组成的硬件框架上,以网络传输技术、GUI(图形用户界面)技术、视频编解码技术、嵌入式技术及存储技术为核心,通过有线网络传输数据来实现整个方案。整个方案的体积大,可移动性差,布线困难且价格昂贵;其后端NVR一般用高端的ARM A9双核架构设计,前端IPC采用ARM9架构设计。由于双核的A9芯片价格较高,一般用在对视频质量要求较高的场合,如政府、超市、学校等。而针对家庭等视频质量要求较低的场合,这类视频监控还较少。有一些用ARM9芯片做后端的低端产品,性能又很有限。现阶段用ARM11架构做视频监控的,国内就更少了。目前,ARM9架构的芯片与ARM11架构的芯片在价格上已经相差不大,然而ARM11架构的芯片比ARM9架构的芯片,在功能上要强很多。在此背景下,本文选取ARM11架构中的S3C6410芯片,以linux操作系统为平台,支持通过WIFI传输网络数据,实现基于ARM11的嵌入式网络视频监控系统。该系统与ARM9架构的视频监控系统相比较,其成本相差不大、体积较小、可方便移动。本文分析了选择S3C6410作为视频监控系统主控芯片的优势,并根据视频监控的功能需求,选取了飞凌公司的0K6410开发板为硬件平台。由于嵌入式网络视频监控系统功能模块较多,整个系统比较庞大,本文简洁的介绍了其中一些非关键功能模块的实现流程,详细介绍了研究的关键模块。本系统建立了嵌入式交叉编译环境及裁剪linux内核,移植了Tslib、FreeType、FFmpeg三个开源软件库,开发了两个linux设备驱动程序：TFT触摸屏触摸输入功能设备驱动程序,和实现显示功能的帧缓冲设备驱动程序。现阶段,针对大部分嵌入式视频监控系统都是采用16个bit位显示一个像素的颜色值,该系统开发了一个像素采用32个bit位的显示设备驱动程序,这样能够显示的颜色值会大量增加,图像的失真也会相应减少。另外,对于图形用户界面技术,市面上已经有QT、miniGUI等功能完备的GUI技术,虽然这些GUI也有免费的版本(学习或交流),但用在商业上,都要收取授权费用的。基于以上这点,本系统开发了一个简单的GUI,该GUI利用帧缓冲设备控制图像在液晶屏上的显示,使用Tslib库获得触摸屏的输入信号,以及使用FreeType库获取显示文字的位图信息,实现了用户和机器的交互。另外,本系统还设计了一套信号与槽机制,利用这种机制能够有效处理GUI页面与页面、页面与控件之间复杂的信息传递过程。还值得一提的是,本系统开发了采集摄像头视频数据的应用程序,该应用程序在linux下的V4L2(video for linux two)摄像头驱动程序框架下运行,实现了视频数据实时采集的效果。最后,通过FFmpeg库对视频数据进行编码,降低了传输视频数据的网络带宽要求,同时又减少了录像时占用的大量I/O资源。系统用简单的往存储设备写文件的方式实现抓图、录像功能。在此基础上结合网络视频数据的传输实现整个嵌入式网络视频监控系统。

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基于DDS技术的高精度信号源设计

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作者：殷雷浙江师范大学

学位级别：硕士

函数信号发生器是电子电信科学领域和实验室的常用设备之一,在教学、科研、生产、生物工程、遥控遥测等众多领域都有着广泛的应用。随着电子技术的发展,人们对信号源的频率分辨率、频率范围、频谱纯度等提出越来越高的要求。而传统的频... 详细信息

函数信号发生器是电子电信科学领域和实验室的常用设备之一,在教学、科研、生产、生物工程、遥控遥测等众多领域都有着广泛的应用。随着电子技术的发展,人们对信号源的频率分辨率、频率范围、频谱纯度等提出越来越高的要求。而传统的频率合成方法设计的信号源在功能、精度等方面存在频率精度低、分辨率不高、频带窄、输出波形有限等缺陷和不足,不能满足实际要求。基于DDS的高精度信号源就是根据函数信号发生器的这种使用现状而设计研制的。直接数字频率合成(DDS)技术是于二十世纪七十年代提出的一种新的频率合成技术。DDS采用全数字的频率合成方法,采用DDS技术设计的信号发生器具有极高的频率分辨率和精确度,并具有频率切换速度快、相位噪声低、频率切换时相位连续等优点,克服了传统模拟信号源的缺点和不足,是目前信号发生器研究的主要方向。本设计以AD公司的直接数字频率合成芯片AD9852为核心,以Philips公司的ARM7芯片LPC2138为控制芯片,触摸屏作为人机交互界面,配以嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,对高精度信号源进行设计。通过实验说明,本设计输出频率带宽可以达到0.001Hz～50MHz,频率分辨率0.001Hz,并具有很高的频率精度与稳定度。该信号源现已在浙江师范大学数理学院本科生电子实验室得到应用,达到了电子教学与实验的要求。本文首先介绍了频率合成技术的历史及发展趋势,分析了几种主要的频率合成原理,对其优缺点进行了比较,并根据DDS技术的显著优点,最终确定了采用DDS技术研制高精度信号源。然后对DDS的原理进行了详细阐述。主要包括DDS的组成结构介绍,DDS的数学分析、频谱分析和杂散分析,并给出了DDS技术在应用设计中的杂散抑制方法。本文接下来对信号源系统的研制方法进行了介绍。首先对系统中芯片的选取,系统整体的软硬件设计进行了详细的说明。然后分别对系统的软件设计及硬件设计进行阐述。信号源系统的硬件模块设计包括电源模块、触摸屏液晶硬件模块、ARM7控制模块、AD9852信号发生模块以及低通滤波模块等部分。系统软件设计部分主要介绍了在μC/OS-Ⅱ系统下,信号源系统软件操作功能的实现,并创新性地设计了一种ARM7系统下48位频率控制字的处理方法。然后对信号源系统的调试分析进行了阐述。主要对信号源系统的上电调试进行说明,并对频率输出信号进行了测试分析。同时给出了本设计中遇到的软硬件问题的解决方案,以及对信号源系统进行改进的。最后对全文进行了总结,并对下一步工作进行了展望。

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微型超低频绝对振动传感器研究

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作者：陈希浙江师范大学

学位级别：硕士

振动是物体的一种运动形式。绝对振动是指相对于惯性空间没有静止参考点(即基准)的振动，如海上船舶和空中飞机的颠簸，高层建筑、海洋平台、大跨度桥梁的晃动，大型旋转机械(如水轮发电机组)和地震的波动等。上述各类振动的共同特点... 详细信息

振动是物体的一种运动形式。绝对振动是指相对于惯性空间没有静止参考点(即基准)的振动，如海上船舶和空中飞机的颠簸，高层建筑、海洋平台、大跨度桥梁的晃动，大型旋转机械(如水轮发电机组)和地震的波动等。上述各类振动的共同特点一是没有静止参考点，因此一些较成熟的相对测量方法均难以实施，通常选用惯性式传感器测量。二是振动频率较低，通常在1Hz左右，故对惯性式传感器的低频特性提出了苛刻的要求，然而目前该类传感器由于其机械结构的固有缺陷，在超低频段(1Hz及以下)，其输出信号完全“淹没”在噪声中，难以实现对振动参数的准确测量。因此超低频绝对振动检测一直是工程测试领域的一大难题。本文通过对mkc结构惯性式传感器机理的分析，提出了一种对传感器传递函数进行“抑高扬低”的补偿方法，并对此补偿网络和系统幅频特性进行了优化，较好地克服了惯性式传感器低频特性差的固有缺陷，实现了传感器的微型化。与此同时，本文还初步研制了用于振动信号采集与分析的软硬件。本文第一章对振动测量作了概述，指出了超低频绝对振动测量的意义和难点，以及目前超低频绝对振动测量的研究现状。第二章对目前主流的三类可用于绝对振动检测的惯性式传感器：压电传感器、光纤传感器、磁电式传感器作了论述，在研究它们的结构特性、频率特性、信噪比等特性的基础上，指出了各自的优缺点，并选择了信噪比相对较高的惯性式磁电速度传感器作为本文研究基础。第三章根据mkc结构惯性式磁电速度传感器的力学模型，得出了其传递函数，在此基础上指出了其固有缺陷的根源。从传感器传递函数的二阶高通特性出发，论述了现有的基于模拟滤波技术的传递函数补偿网络的优缺点，提出了传感器传递函数补偿及优化方法，优化了传感器幅频特性，拓展了其频率频响，并对传感器的微型化做了论述。第四章研制了基于USB接口的数据采集卡;本章对数据采集硬件进行了原理性的论述。第五章简述了振动数据分析的一般方法;根据研制的数据采集硬件，对数据采集分析软件进行了简要的分析。

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基于GPRS基站远程实时监控系统研究

引用

作者：李映雪浙江师范大学

学位级别：硕士

基站是移动网络中最基础的单元。移动通信系统中的基站主要负责与无线有关的各种功能,为移动台提供接入系统的接口,直接和移动台通过无线相连接。系统中基站发生故障对整个移动网的影响是很大的。基站监控系统是维护和保护基站内的各种... 详细信息

基站是移动网络中最基础的单元。移动通信系统中的基站主要负责与无线有关的各种功能,为移动台提供接入系统的接口,直接和移动台通过无线相连接。系统中基站发生故障对整个移动网的影响是很大的。基站监控系统是维护和保护基站内的各种动力设备、空调设备的有效措施之一,使基站能够正常的运行。随着移动通信的迅猛发展、移动通信与本地网有线通信的体制分离,移动通信的运维力量薄弱和运维工作量大的矛盾日益突出,并且移动基站和无线基站等一般具有如下特点:站点多且分散;传输资源受限;基站的动力设备种类少、数量少;基站设备投资少;电力网情况不很稳定;机房所处环境也比较恶劣,而且平时机房基本上都是无人值守。就金华移动通信网络来说,目前在网基站数目有1000多个,原有干接点方式的监控系统只能实现对基站各类告警状态的显示,无法提供具体的数据进行分析,使我们的维护工作时效性和准确性得不到保证。基于GPRS的远程实时基站监控系统就是针对移动基站现状设计而成。本文首先分析了目前我国基站监控系统的现状及采用基站监控系统的必要性。对现有几种通信方式进行了研究对比。创造性的提出了一种基于GPRS远程实时基站监控系统的设计方案。该方案通过对移动通信基站的环境数据和电源、蓄电池状态等工作参数采集,并通过GPRS上传和Internet网上传给服务器;每个工作站可以根据相应帐号和密码通过Internet网登陆到该服务器的相关网页,进行相关操作。基站监控器检测到数据超门限值时立即上传告警信息给服务器,由服务器通知工作站。本文在系统阐述了系统运行机理的同时,创造性的提出了一种先进的准周期信号采样的方法。本文第一章对监控系统做了概述,对比较流行的通信方式进行了对比,得出了采用GPRS通信方式是比较经济实用的结论,并指出了基于GPRS远程基站远程实时监控系统研究的意义和难点,以及目前GPRS监控系统的研究现状。第二章主要对基于GPRS的无线传输原理进行了阐述,介绍GPRS通信的实现和基本工作流程。第三章首先介绍了基站内部的监控的主要对象和监控的总体实施方案,接着主要对监控系统的各个硬件模块进行了分析说明,包括主控模块、GPRS模块、开关电源模块和蓄电池监测模块,并对他们内部机理进行了详细的分析。第四章对基站监控系统下位机软件总体流程和各模块流程进行了描述,重点说明了通信部分软件的设计。第五章介绍了一种新型的系统准周期信号采样方法,并对该方法进行了性能和误差分析。第六章对全文进行了总结,并对下一步工作提出建议。

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基于网络结抅的实用LC滤波器设计方法研究

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作者：谢俊浙江师范大学

学位级别：硕士

滤波器的设计可采用能精确实现传输函数对技术指标近似的方法。传输函数的实现方法很多,如联立电路节点电压电流方程组求解电压比转移函数的方法、实现策动点函数的方法等。这些方法虽然实用有效,但是因其计算过程复杂或深奥的数学知识... 详细信息

滤波器的设计可采用能精确实现传输函数对技术指标近似的方法。传输函数的实现方法很多,如联立电路节点电压电流方程组求解电压比转移函数的方法、实现策动点函数的方法等。这些方法虽然实用有效,但是因其计算过程复杂或深奥的数学知识,设计和制作耗费时间,因此,在网络分析和综合理论基础上,详细研究了网络结构,初步探索了基于网络结构的LC滤波器设计方法。双端接载的LC梯形网络结构符合实际电路的普遍连接情况。梯形网络中T式网络与Π式网络存在对偶关系。从最简的T式网络结构出发,分析和推导出网络的传输函数的递推公式,且证实了递推公式的正确性。因此,采用梯形网络结构的LC滤波器传输函数的方便实现成为可能。通过递推公式求解传输函数,有效解决传统联立方程组求解方法的耗时和繁琐问题,无需研究零极点分布情况等,顺利地设计出性能良好的LC滤波器,且该方法适合双端接载网络负载匹配的任何情况。实际滤波器制作中,由于大量数值的近似计算、各元件本身的偏差以及相互影响,所设计滤波器的性能需要经过调试才能达到最佳。本文主要在频域分析讨论了滤波器的调试方法,分析内部各元件的变化和滤波器性能之间的关系,可以有效地指导分析和调试LC滤波器,也能根据波形的变化准确迅速地找到原因。工程领域中,由多组LC滤波器组成的无源滤波装置广泛应用于电网系统中解决内部电力电子装置引起的谐波问题。谐波源向系统中注入的谐波能使系统电压和系统电流波形严重畸变,威胁到电网和用电设备的安全运行。无源滤波装置在满足谐波治理和无功补偿等技术要求的前提下,尽量选择经济、合理、实用的方案。为了优化无源滤波器的参数配置,应该尽可能地提高其滤波和无功补偿的综合效果,节约经济成本。针对目前无源滤波器设计方法中过多的依赖工程经验、优化程度不够、寻优空间较小和对实际因素考虑不全面等问题,对无源滤波器参数设计的优化方法进行了深入的研究,提出了利用基于猫映射的混沌遗传算法实现无源滤波器参数的多目标优化设计,分析并给出了无源滤波器优化设计问题的数学描述,目标函数和约束条件。通过建立无源滤波器的仿真模型,验证了该方法的有效性,具有较好的谐波抑制效果。

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基于ZIGBEE的无线环境监测网络设计

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作者：杨真浙江师范大学

学位级别：硕士

环境监测是以环境为对象,运用物理的、化学的和生物的技术手段,对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析,以探索研究环境质量的变化规律。本课题主要目标是基于ZIGBEE技术构建环境监测的无线传感网络。第一章... 详细信息

环境监测是以环境为对象,运用物理的、化学的和生物的技术手段,对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析,以探索研究环境质量的变化规律。本课题主要目标是基于ZIGBEE技术构建环境监测的无线传感网络。第一章首先对现有环境监测方法的优缺点作了简要分析,回顾了无线传感网络的发展历史及其发展动态、结构和特点,简单介绍了ZIGBEE技术的特点及应用。与其它无线协议比较,ZIGBEE组网成本更低,因此本课题选用ZIGBEE进行环境监测。第二章设计了无线传感网络平台的总体架构。先从环境监测系统的需求入手,进行了方案的选取、分析和确定,最终确立采用MSP430微处理模块、SZ05模块、SHT11和Hp03传感芯片组建无线网络。最后设计了网络中用来数据传送和控制的帧格式。第三章主要是搭建无线传感网络的硬件平台,包括汇聚节点和传感节点的硬件设计。首先对汇聚节点和传感节点的总体硬件结构进行了设计。然后对节点中的主要模块进行了分析和设计,包括微处理模块的设计,SHT11温湿度传感器设计,HP03压力传感器设计,SZ05组网模块的设计和扩展接口设计等。此硬件平台设计时考虑了系统扩展,因此能方便的进行升级,无须改动硬件结构。第四章主要是对无线环境监测网络进行软件设计。主要包括前端信息监测网络的软件设计和上位机软件的设计。前端信息监测网络的软件设计主要是汇聚节点和传感节点的设计,分别对节点的主要模块进行了分析和设计。上位机软件主要包括开发平台的选择和数据库的选择、系统体系结构设计和主要模块的设计。第五章主要是对组建的网络进行测试和分析。跟最初的设计要求相比,通过测试,可以得出系统符合要求,能够方便的对多个环境参数进行测量并稳定传输。本文构建的ZIGBEE无线环境监测网络在监测点数量、位置随时变化,在需大量布线、大量基础设施的区域或人为监测十分不便的情形下,能够自动的实现多节点、多参数的数据采集,为环境监测提供了一种新的方法。

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学生公寓用电管理系统研制

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作者：黄华军浙江师范大学

学位级别：硕士

随着信息技术的发展与快速应用,用电管理也快速步入了信息化的轨道。基于各种应用平台和硬件设计的集中式用电管理系统开始广泛应用于高校后勤管理,大大提升了用电管理的科学化、高效率。但现有系统存在诸多不足：计量精度低、交互性弱... 详细信息

随着信息技术的发展与快速应用,用电管理也快速步入了信息化的轨道。基于各种应用平台和硬件设计的集中式用电管理系统开始广泛应用于高校后勤管理,大大提升了用电管理的科学化、高效率。但现有系统存在诸多不足：计量精度低、交互性弱,尤其现有系统对安全用电严重缺乏监控能力,除功能上需改进外,现有用电管理系统在结构设计上也有待改进,其集中式机柜安装布线成本高,施工复杂。为弥补现有学生公寓用电管理系统在功能上、结构上的缺陷,着重考虑用电管理系统在安全监控等功能以及系统结构上的改进,强化系统终端功能,本文中的设计将智能电表作为系统终端,终端可完全独立运行,有效降低了中继工作负荷,计量精度和交互性大大加强。此外智能电表采用模块化设计方法,基于红外探测可实现无人状态下自动断电,杜绝无人用电的安全隐患,安全监控能力显著提高。系统终端可独立安装在宿舍内,从结构设计上改进现有系统,无需集中式安装,降低了现有系统星型电力线路布线的成本与施工难度,各终端互不影响,稳定性、可靠性大大提升。本文第1部分总体介绍了系统研制的背景与意义,简要分析了现有用电管理系统存在的问题、国内外研究简况,说明本课题研究的必要性和意义,以及作者在本课题中的主要工作。第2部分提出了系统整体设计框架,对选定的相关硬件作了简单说明,包括STC12系列单片机、计量芯片ADE7755、红外处理芯片BISS0001及485通信芯片的功能介绍。第3部分为硬件具体设计部分,对系统中主要硬件模块设计详细说明,重点分析计量单元设计原理、分流器选择与计算、校验网络以及电路抗干扰措施等,也对其它电路单元如红外探测、主控单元等设计进行了必要的诠释。第4部分软件部分主要给出了下位机、上位机程序的主要结构及软件工作流程,对串口通信及通信协议进行了详细阐述,在数据设计部分介绍了数据访问与操作的方法。第5部分为测试部分,本章给出了各个功能模块以及整系统的测试结果,通过测试,验证了系统预期达到的功能。最后对该系统的应用前景及功能上的扩展给出了展望。

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RC有源滤波器的优化设计

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作者：田聪浙江师范大学

学位级别：硕士

RC有源滤波器(其电路由电阻、电容及运算放大器构成)是一种允许一些频率通过,而对其它频率成份加以抑制的网络,它在通信、信号处理、仪器仪表、自动控制等领域中有着十分广泛的应用。作为集成电路的重要组成单元,RC有源滤波器的电路优... 详细信息

RC有源滤波器(其电路由电阻、电容及运算放大器构成)是一种允许一些频率通过,而对其它频率成份加以抑制的网络,它在通信、信号处理、仪器仪表、自动控制等领域中有着十分广泛的应用。作为集成电路的重要组成单元,RC有源滤波器的电路优化设计方法具有重要的参考价值和实际应用价值。经几十年发展,RC有源滤波器的电路结构已相当成熟,其电路设计的重难点是如何优化电路的R、C参数。传统的的先确定电阻阻值再匹配电容的做法,其计算相对简单但却给电容参数的选择带来了很大的挑战,或者是其实现的电路简单,但其幅频特性或系统稳定性得不到保障。现代人们采用各种寻优算法并借助计算机进行的R、C参数选择的方法,所得阻容参数值几乎都不在电阻电容系列值中,这同样给硬件调试带来了很大的困难。为此,本文在系统地归纳总结了国内外RC有源滤波器研究现状和发展动态的基础上,通过深入研究探讨RC有源滤波器的设计方法,给出了一种电容参数选择的最优方法,对RC有源滤波器进行优化设计,并用电路仿真软件Mutisiml2进行了仿真验证,其结果表明,此优化电容参数方法设计出的滤波器具有幅频特性良好、系统稳定可靠等优点,最重要是电容参数的优化给实际电路带来了很大的优化,极大的方便了电路的调试。本文的主要工作有：1.从典型的二阶滤波电路传递函数分析着手,运用数学推理计算方法对其阻尼系数及电路增益进行了深入的研究与讨论,给出了两电容参数易选择的二阶滤波器的优化设计过程及电路原理,并对优化的电路进行了仿真分析,结果表明优化设计的二阶滤波系统稳定可靠,且具有良好的幅频特性。2.对低通到高通滤波器间的频率变换进行了研究与探讨,通过对四阶低通滤波器电路进行技术优化处理,从而提出了四阶高通滤波器的优化设计,理论与仿真实践都证明了此方法切实可行。3.为克服高阶滤波网络中RC参数选择困难的缺陷,通过深入研究探讨高阶RC有源滤波器的设计方法,以优化设计二阶滤波器的方法为基础,把方法推广到高阶,并借助Matlab软件进行数据处理,从而给出了电容参数最优化的方法进行高阶滤波器的优化设计。同时文中分别给出了两款高阶(低通与高通)巴特沃斯滤波器优化设计实例,其仿真结果良好(具有在良好的幅频特性的同时其系统稳定可靠),验证了方法的正确性及实用性,使滤波器的调试工作向前迈出了一大步。

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Ad hoc网络负载均衡路由研究

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作者：金海军浙江师范大学

学位级别：硕士

Ad hoc网络又称无线自组织网络,它是由一组带无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的实时性自治系统。它不依赖固定的基础通信设施,无中心控制节点,节点在网络中可随机运动,节点之间的通信依赖于多个中间节点的转发才能传送至目的节点... 详细信息

Ad hoc网络又称无线自组织网络,它是由一组带无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的实时性自治系统。它不依赖固定的基础通信设施,无中心控制节点,节点在网络中可随机运动,节点之间的通信依赖于多个中间节点的转发才能传送至目的节点。在这种网络中,节点的频繁性随机运动将导致网络拓扑结构呈现时变特性,因此路由算法是Ad hoc网络研究中的一个核心问题。路由协议是研究网络中的节点如何建立从信源到信宿的通信路径并将信息正确地从信源传送到信宿的方法。Ad hoc网络由于其特点使得它的路由协议与运行在有线网络和有中心无线网络中的路由协议有很大的不同。在设计中必须要考虑Ad hoc网络无中心节点、多跳、自组织、能量受限等特点。路由协议已经成为无线自组网协议栈中的研究重点和难点。本文主要研究Ad hoc网路由协议的负载均衡技术,负载均衡路由协议可以解决传统移动自组网路由协议中的拥塞问题,本文首先简要介绍了移动Ad hoc网络中负载均衡路由协议的研究概况,并对不同负载均衡路由协议进行了分析和比较。然后分析了Ad hoc网络中非协调分布式调度的特点,在非协调的调度机制下,隐藏终端问题和暴露终端问题会产生信道干扰信号,而影响分组的正常传输,并进一步严重影响无线网络的整体性能。在此基础上提出了一种考虑信道干扰的负载均衡路由策略,提出将隐藏终端和暴露终端问题引起的信道干扰作为节点负载加以考虑,使得分组在进行路由选择时,尽量避开那些会导致不必要的隐藏终端问题和暴露终端问题的节点,从而提高链路的性能。理论分析和仿真结果表明,该策略能够提高分组传输的通量,减小时延,并能达到节点间负载均衡的目的。文章最后对本文的工作进行了总结,并提出了可供进一步研究的内容和方向。

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基于FPGA的高频高精度数字移相信号发生器

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作者：黄俊浙江师范大学

学位级别：硕士

数字移相信号发生器是电子技术领域的一个重要仪器设备,它在航空航天、通信系统、仪器仪表等科研领域得到了非常广泛的应用。本文采用直接数字频率合成(DDS)技术,以现场可编程门阵列器件——FPGA作为硬件基础,以QuartusII软件平台作为... 详细信息

数字移相信号发生器是电子技术领域的一个重要仪器设备,它在航空航天、通信系统、仪器仪表等科研领域得到了非常广泛的应用。本文采用直接数字频率合成(DDS)技术,以现场可编程门阵列器件——FPGA作为硬件基础,以QuartusII软件平台作为开发工具,并充分利用单片机,设计一款高频高精度的数字移相信号发生器。DDS技术是早在七十年代初被提出的一种频率合成技术。它主要是有相位累加器、波形存储表ROM、高速D/A转换电路和低通滤波器等部分组成。该技术和其它的频率合成技术相比,其主要有频率切换速度快、分辨率高、易于程控、相位噪声低、输出波形灵活等优点。在系统的开发过程中,采用了Altera公司Cyclone Ⅱ系列的FPGA芯片EP2C8Q208C8作为波形数据的主控芯片,采用了宏晶科技公司的STC12LE5A60S2单片机设计了人机交互界面。在设计中,FPGA芯片与单片机的通信接口是一个难点。本文利用Altera公司的设计工具QuartusⅡ软件,并结合VHDL语言克服了这一问题。本文第1章绪论中描述了数字移相信号发生器的研究背景,国内外波形信号发生器的研究现状,以及本文所要研究的主要内容。第2章详细地介绍了DDS技术的基本原理。第3章介绍了现场可编程门阵列器件——FPGA芯片的发展历程,硬件描述语言——VHDL语言,FPGA的设计流程。第4章介绍了数字移相信号发生器的人机交互系统。其中主要包括了人机交互界面的硬件设计和相应的软件设计。第5章介绍了基于VHDL语言的DDS设计,其主要包括了锁相环电路、FPGA与单片机通讯接口模块、相位累加器模块、波形存储器ROM模块、高速D/A转换电路和低通滤波器的设计。第6章给出了数字移相信号发生器的测试结果,并对测试结果给出了分析。最后,作者总结了在整个系统设计过程中的心得体会,并描述了系统中的缺陷和仍然需要改进的地方。

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