大学本科电子医疗仪器原理类课程教学实践

电子医疗仪器原理类课程的教学目的是使学生了解现代医学仪器的进展和基本设计原理,掌握医学仪器的设计方法,能够综合生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学等学科知识,具备从事相关领域开发设计和科学研究的能力。在教学方法方面,采用综合具体设计实例、影像资料及最新科技介绍等多种手段,丰富教学内容,激发学生学习热情,培养学生学习兴趣。

应用处理器PXA255上的嵌入式Linux系统开发

介绍了Intel公司新近推出的一种嵌入式应用处理器———PXA255,研究了PXA255的开发平台DBPXA255,着重阐述了如何在基于嵌入式应用处理器PXA255的平台上进行Linux系统开发,特别讨论了怎样将Blob与Linux内核移植到PXA255,最后分析了该系统的应用前景。

心率变异性检测系统的研究

以１６位单片机８０９８作为核心处理芯片，采用宏汇编语言编写程序软件，设计并制作了一台短时心率变异性测定仪．在其数学处理过程中，应用了混沌理论和小波变换技术．该测定仪具有体积小、重量轻、集成度高、抗干扰能力强、稳定性好及安全可靠等特点．

基于嵌入式Linux系统的电源管理软件

针对嵌入式系统的低功耗要求,提出高效的电源管理方案。在高级电源管理技术的基础上,增加启动加载程序对电源管理的支持,修改Linux内核代码以对S3C2440处理器和系统外设进行电源管理,建立用户空间电源管理守护进程。在YLP2440开发板上进行实验,实验结果表明,当系统处于空闲状态时,在2种典型的系统工作频率下,该电源管理软件系统可将系统功耗降低至未进行电源管理时的11.67%和12.96%。

自动指纹识别系统图像分割算法的研究

以指纹为代表的个人身份识别和认证 ,早就得到了人们的认可和使用 .由于指纹具有唯一性和终身不变性 ,正成为近年来应用最为广泛的生物特征 .一幅采集到的指纹图像 ,总不可避免地存在背景区域 ,所谓分割就是将背景区域从指纹图像中分离出来 .噪声区域和背景区域各点的方向是随机分布的 ,而前景区域各点在某一方向上占主导地位 .因此 ,前景区域中在与纹线流垂直的方向上灰度方差较大而在沿纹线流方向上方差较小 .提出了一种指纹图像分割的新方法 ,首先将指纹图像分块 ,准确提取出每块的方向信息 .分别沿平行块方向和垂直块方向求取块内各点的灰度变化 ,并计算该块在这两方向上所有点的平均灰度变化 .对指纹图像每一块的两个方向灰度变化进行归一化处理 ,结合这两种判断依据确定该块是属于前景区域还是属于背景区域 .本算法充分利用了指纹图像特有的方向性和灰度特性 ,能准确地将背景区域从指纹图像中分离出来 ,既节约了预处理时间 ,又能保证一定精度 .

设计模式在数据采集系统中的应用

为了建立一个具有良好的可扩展性和可维护性的系统,必须有一个具有高度可复用性和灵活性的设计。设计模式代表了成功的可复用的优秀设计经验,在系统设计中引入设计模式将有效的提高系统的可扩展性和可维护性。首先简要分析了设计模式,然后介绍了数据采集系统的功能、体系结构,并详细描述了工厂方法模式、观察者模式、单件模式在数据采集系统中的应用。经实践检验,设计模式的应用,使得软件系统的开发效率和软件系统的质量都得到了很大的提升。该方法具有较高的理论和实践意义。

雷达接收机多通道高速数据采集系统

介绍了一种用于雷达接收机的多通道高速数据采集系统。该系统以计算机为采集主控单元,兼容多种格式的数据,可以实现多通道的循环采集。系统采集单元由可编程逻辑器件实现,简化了电路结构,增强了系统设计的灵活性和可靠性,降低了体积与成本。实测结果表明该系统工作稳定、性能良好,目前已应用于多个型号的雷达接收机中。

雷达接收机综合测试系统设计

雷达接收机综合测试系统包括真实仪器和虚拟仪器。通过仪表总线、数据采集系统和数字信号处理软件,实现了对雷达接收机参数测试的自动化。文中介绍了雷达接收机综合测试系统的各种测试方法和信号处理算法,内容包括:对数通道特性,动态范围特性,幅频特性,幅相一致性,噪声系数等。该系统已用于多种型号雷达系统的调试,大大缩短了雷达系统的调试周期,改进了雷达接收机的测试方法。

基于GSM模块TC35的智能门控安防系统设计

为了给用户创造一个智能、安全的生活工作环境,设计了一套基于GSM网络的门控安防系统。该系统可以通过PC机对其进行设置。简要介绍了系统的组成和工作原理、硬件设计及软件设计。着重阐述了各模块间的硬件接口及控制模块的程序流程。对系统用到的AT指令做了简要说明,并给出了单片机与GSM模块通信应注意的问题。该系统无需重新布线、性能可靠、功能强,具有较大的推广价值。

约瑟夫森结跳变电流统计分布测量系统

本文详细介绍了一种通过对时间的测量来获得单个约瑟夫森结(JJ)跳变电流统计分布P(I)的测量系统,包括致冷系统和测量方案.我们还在测量电路中采取了电磁屏蔽、低通滤波、接地等一系列的降噪措施,使得实验所能测量到的约瑟夫森结的最低等效温度进一步的降低至300mK.

基于新型树状结构的无线传感器网络桥梁结构健康监测系统研究

常规的无线传感器网络通过支持任意两点之间的通信,实现相距多跳的节点之间通信,然而在节点密集布设情况下,任意两点之间的通信会导致数据重叠,进而造成有限带宽资源的浪费.基于新型树状结构的无线传感器网络利用业务的方向性特点,在桥梁结构健康监测系统中,把节点构造成以传感器节点-汇集节点-基站节点的深度为二的树,数据按照业务方向进行传输,可以有效减少资源浪费,提高通信效率.文章对传感器节点在桥梁结构健康监测系统中的定位问题进行了研究并给出了解决方案,提出通过两种休眠调度方法来减少节点及网络的能量消耗;通过对汇集节点的数据聚合模型的研究,给出分布式数据处理能有效减少数据通信量的结论;通过对基站节点的网络协议转换的研究,来实现大规模无线传感器网络的组网与应用.最后对.NET构架和开发语言的特点进行了说明.

自动指纹识别系统预处理技术及细节特征提取算法的研究

指纹图像预处理是自动指纹识别系统(AFIS)的关键步骤,它的好坏直接影响到整个系统的速度和准确率.详细介绍了预处理过程中指纹图像与背景分离、方向信息提取、纹线提取、二值化、细化,以及细节特征提取等关键技术.在这些模块中,提出了一些改进算法和新的思想.根据人指纹本身是一个曲面结构的特点,采用一种自适应的局部阈值分离方法,解决处于不同深浅区域的指纹图像均能有效地同背景分离;提出了一种改进的、基于非彻底细化图像的细节特征提取算法,在不对纹线进行任何处理的情况下,直接从细化指纹图像上提取原始细节特征点集合,并针对各种噪声产生的伪特征点进行修复;另外,还介绍了一种基于灰度纹线跟踪直接提取指纹图像细节特征的新方法,并与传统算法进行了比较.这种方法不经过二值化、细化等过程,能显著减少预处理带来的累计误差,加快处理速度,在一定程度上提高了准确率.实验证明,以上算法行之有效,在实际应用和严格测验中取得了较好的效果.

使用遗传算法优化雷达测量降水Z-R关系

将遗传算法应用到雷达测量降水的Z--R关系参数优化问题中，通过引入改进的误差函数加入总降水量误差控制，对1998年6月28日～7月2日阜阳地区的两次降水过程进行了参数优化试验，并和常规的最小二乘法、最优化方法及M—P参数法进行了对比，试验结果表明：新方法在总降水量估测方面具有更高的准确性和更好的动态适应性。

一款基于新型Field Programmable Gate Array芯片的投影仪梯形校正系统研究与实现

投影设备配备的梯形校正普遍存在校正范围小,画面的一些线条和字符边缘会出现毛刺和不平滑现象,矫正效果不理想.如果采用通用的图像处理芯片和复杂的算法,可以解决上述问题,但又会导致成本急剧上升.为了解决上述矛盾,提出一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片的新型梯形校正实现方案,解决了校正范围与锯齿失真的矛盾问题,并为进一步成为芯片级产品铺平了道路.图像处理采用kaiser窗函数和sinc函数相结合的方法进行插值,这样的滤波器改善了旁瓣抑制,具有较好的通带性能.介绍了梯形失真的产生和校正原理,提出了利用FPGA芯片XC3S400作为核心图像处理单元的梯形校正系统的硬件和软件实现,说明了该芯片结构、功能及特性,最后提供了校正的效果图.

Linux系统下USB摄像头驱动开发

介绍了在Linux系统下开发符合VideoforLinux标准的USB摄像头驱动的方法,并对该标准提出“不间断采集”的改进思路,配合双URB、双帧缓冲等方法,提高采集速度。

基于FrameBuffer的嵌入式GUI系统设计

本文首先简要介绍了Linux平台下嵌入式GUI的发展状况 ,接着阐述GUI系统的设计思想 ,最后着重介绍了基于Frame

基于Web的区域联网视频监控系统设计与实现

面对高速公路区域联网监控的需求,在分析了客户机/服务器(Client/Server)模式和浏览器/服务器(Browser/Server)模式的基础上,提出了基于B/S模式的带宽自适应的区域联网视频监控系统,描述了系统的组成和层次结构,进而提出关键设备嵌入式流媒体服务器的设计,其采用嵌入式处理器CPUAT91RM9200、MPEG-4视频编码芯片WISG07007以及嵌入式Linux操作系统。文中还解释了基于RTCP的反馈机制和带宽自适应的策略和方法,及动态适应网络拥塞等状况。

CPLD在DSP系统中的应用设计

以Altera公司MAX7000系列为代表,介绍了CPLD在DSP系统中的应用实例。该方案具有一定的普遍适用性。

基于Intranet/Internet的Linux测试系统

介绍了一套工作在Linux平台上的硬件测试系统。系统将测试内容模块化,包含Linux平台上的各个部分的硬件测试以及文件系统、网络协议等软件测试。系统提供了测试模块的开放接口以适应硬件和软件的不断发展。实验结果表明,该测试系统和国际上现有Linux平台上的测试软件相比有诸多优点,对Linux用户体验系统性能和系统分析员分析系统瓶颈有着非常实用的价值。

Linux Gadget系统及其在S3c2410上的海量存储研究

研究了Gadget子系统的体系结构,将Gadget子系统分为芯片驱动层和设备驱动层,分别论述了每层的功能及接口;以海量存储系统为例,分析了Gadget子系统与主机端进行数据交互的方式与过程,着重阐述了Gadget子系统移植的方法。在研究过程中,实现了芯片驱动层的S3C2410驱动程序,并将设备驱动层移植到S3C2410的嵌入式Linux系统中,最终在S3C2410的嵌入式平台上完整实现了海量存储系统的应用。该系统可将嵌入式设备的Flash的其中一个分区模拟为一个移动硬盘,使PC与嵌入式设备之间的数据交换更加容易。海量存储系统的实现可作为Gadget子系统中其他芯片驱动程序及设备驱动程序实现的参考,同时扩充了Gadget子系统芯片驱动层及设备驱动层的功能。