基于LabWindows／CVI的虚拟仪器设计.pdf
基于LabWindows／CVI的虚拟仪器设计.pdf目录541功能描述……口中…14754.2设计原理…147543设计步骤………………4855设计举例4基数字滤波技术的虚找频率补偿仪…55I功能描述…………154552设计原理…………………………4154553设计步骤159第6章基于相关伪随机技术的虚拟仪器设计……………17161相关辨识的基础知识6l1系统数学模型的主要描述形式…吧看罪甲噜看音·自老·着着。甲曾會自·看着174612系统输入输出关系的卷积表述形式175613由系统的冲激响应函数求系统的频率特性…177614相关辨识法的优点………………1762伪随机信号—相关辨识实际采用的激励信号9621伪随机信号的性质……………180622M序列伪随机信号的产生62.3 Labwindows/cⅥ环境中M信号的产生…………184▲63设计举例口和2—伪随机相关辨识仿真仪灬194631例[一一阶系统辨识仿真仪………………194632例[2}_二阶系统辨识仿真仪……208▲64设计举例3}-系统参数辨识实测仪-25641功能描述…………………216642设计原理……………………216643设计步骤bb●自看是题bDpD命各备命罪即非国百D看山會看看看q看甲q:音ts223644系统参数辨识仪的性能检验…236645小结239第7章基于神经网络的虚拟仪器设计………吾号.·D罪D·咖自音噜唱日司看自命是··昏b●甲」24171概述……………………247.2神经网络基础知识…4721神经网络结构………244722神经元模型……246723神经元作用函数…247724BP神经网络250基于凵 abwindows/C的虚拟仪设计72.5径向基(RBF)神经网络……25573 MATLAB工具箱中的BP与RBF函数5731BP与RBF网络创建函数……257732网络训练函数………259733网络初始化函数2637.34网络学习函数pseD即■日■■曾264735网络仿真函数酯“着申自曲量ab血a▲bdd暴Db自合·看单■即非兽pD鲁26674设计举例[虚拟压力传感器温度补偿器…26266741功能描述…………742工作原理……267743设计步骤…命a4.品中B自●非昏·:·:是PP…271L75设计举例2一虚拟三组分气体成分分析仪的设计2837.51功能描述…单当香s·.甲命命甲二··········a283752工作原理……………283753设计步骤………87754设计小结…297第8章基于小波分析的虚拟仪器设计……2998.1小波分析基础…已得…,…下不已是811小波分析与短时傅里叶变换………301812离散小波与小波对偶品百·。命自日自目即合D即章矿●印·…306813小波级数多事品◆晶号提品4··B旨自D导看308814多分辨分析初步……309815正交小波…316816小波包分析………:32382 MATLAB王具箱中小波分析函数…325821小波包函数……p品a由自日自值合◆··年卓看自53483设计举例一虚拟小波消噪仪…340831小波消噪原理..340832虚拟小波消噪仪设计a品血吾春自白看令节自B导342L84设计举例2—虚拟特征信号提取仪8.41特征信号小波提取原理灬………………350842仪器功能中▲如婚+44“亠b白自自4·1··.……350843仪器设计………………350目录844运行测试…356第9章基于混沌技术的虚拟仪器设计·是Da命品西·盲血·鲁自D鲁唱唱非看4看a■自…357▲9.1概述………………35992混沌技术基础知识0921基于 Duffing方程实现频率测量检测原理…………360922基于 Logist迭代方程产生白噪声的原理…………36993设计举例一基于 Logist方程的虚拟白噪声发生器…375931设计举例1基于 Logist方程的虚拟白噪声仿真仪…375932设计举例[2]_基于 Logist方程的拟简易白噪声发生器…380933设计举例3}基于 Logist方程的虚拟白噪声发生器及其性能评估仪■D即口即即要号■………384h94设计举例基于混沌技术的频率仿真测试仪一941功能描述…………………389942工作原理……390943混沌精密频率仿真测试仪的实现396944性能校验……3999.5设计举例2]基于混沌技术的精密频率实测仪”399第10章基于模糊理论的虚拟仪器设计……●鲁看●4命1a!模糊集合理论概述”010L1模糊集合的定义及其表示方法…P·●吾音p聊·品日.···P.身10.12隶属函数的确定方法及常用形式10.1.3模糊集合的基本运算……41010.14模糊关系的定义及合成……●pb自●哥司q■P省…4ll10.1.5语言变量与模糊推理…………………413102模糊传感器系统“……………1021测量结果“符号化表示”的概念…4151022模糊传感器的基本概念和功能………中中416102.3模糊传感器的结构………备合自看司q·是即即罪罪看血咖音看叠看4q●命4171024模糊传感器语言描述的产生方法……………4200.25模糊传感器对测量环境的适应性………………4241026模糊传感器隶属函数的训练算法…………426103设计举例1虚拟模糊热点温度分析仪301031功能描述…………430蒹于 Labwindow/QⅥ的盧拟仪暴设计1032工作原理着看■舞非罪阜444■p●鲁看要1033设计步骤432110.4设计举例2]高级虚拟模糊热点温度分析仪…………43810.1功能描述…4381042实现原理………………………………4381043设计步骤……43第11章网络化虚拟智能传感器系统……………………4611112网络体系结构与协议……………“4631111网络体系结构……4631112 Lab windows/CⅥ中的主要协议…………4671113 DataSocket技术……472112组建网络化虚拟智能传感器系统的模式…475112,1CS模式…………………………476122B/S模式476网络化虚拟正弦波发生器1131设计原理………1画画D备即命●●看卓自白自↓td.自占即命自咖自·t477113,2仪器功能描述478113.3仪器设计……………4781134编译运行……D。春明中血自■■…487114设计举例2)基于C模式的远程开关控制器的设计………48114.1系统的工作原理4881142仪器功能描述…4881143仪器设计…咖·d日·自·暴■■非罪自咖4●看省·b导···号q48944编译运493参考文献…………95VIll绪论成拟伙器还应数伙器饱发展及持点原书空白第1章蜻忪由于电子技术、计算机技术的高速发属及其在电子测量技术与仪器领域的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及仪器结均不断出现,电了测量仪器的功能和作用发了质的变化,计算机处于核心地位,计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成了个有机整休,仪器的结构概含和设计观点等都发生了突破性的变化。在上述的背景下,出现、仝新概念的仪器—虚拟仪器。本章在介絰有关虚拟仪器的基本概念、组成、发展过程及发展趋势的基础上,重点阐述“软件就是仪器,仪器就足软件”的观点。在本章中,将学到如下内容≥虚拟仪器的基本概念虚拟仪器的组成特点虚拟仗器的设计与实现方法少虚拟仪器的发展过程及发展趋势1.痃担仪欲枇遗虚拟仪器( Virual instrurenent,简称ⅥI)是现代计算机技术和仪器技深层次结合的产物,是当今计算机辅助澳试(CAT)领域的一项重要技术。虚拟仪器是计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者的有效结合。1.11虚戏仪器的基本概念所谓虚拟仪器,就是在以计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器模拟传统仪器的控制面板,以多种形式输出检测结果;利用计算机软件实现信号数据的运算、分析和处理;利用O接口设备完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能的一和计算机仪器系统。使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板,就如同使用一台专用测量仪器虚拟仪器的“虚拟”两字主要包含以下两方面的含义。1.虛拟仪器的面板是虚拟的虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种器付所元成的功能是相同約,并扫各种开关、按钮、显示器等实现仪器电源的“通”或“断暴于 Labwindow/Ⅵ的姒仪器谩计被测信号“输入通道"、“放大倍数”等参数设置,测量结果的“数值显示或“波形显示”等。传统仪器面板上的器件都是“实物”,而且是由“手动”和“触摸”进行探作的,而虚拟仪器面板控件是外形与实物相像的“图标”个控科的j”“断”、“放大”等动作是通过用户对计算机鼠标或键益的操作米完成!。因此,设计虚拟面板的过程就是在板设计窗口中摆放所需的控件,然后对控件进行合逗的属性投置。2.虍拟仪器则量功能是由软件编程来实现的在以计算机为核心组成的硬件平台支持,通过软件编程设计来实现仪器的功能,可以通过组合不同的测试功能软性模块来实现多种测试功能,因此,在硬件平台确定后,有“软件就是仪器”的说法,这也体现了测试技术与训算机的深层次结合。1.12虚拟仪器的构成及其分类虚拟仪器通用仪器硬件平台(简称硬什平台)和应用软件两大部分构成。1.虚拟仪器的硬件平台构成拟仪器的硬件平台包括两部分。(1)计算机它-般为-台PC或者工作站,是硬件平台的核心(2)JO接口设备IAO接口设备要完成被测输入信号的采集、放大、愧数转换。不同的总线有其坩应的IO接口硬件设备,如利用PC总线的数据采集卡版(DAQ)GPB总线仪器、VXI总线仪器模块.串口总线仪器等。虚拟仪器的构成方式主要有五种类型,如图1.1所示。≯ PC-DAQ系统PC-DAQ系统是以数据采集板、信号调理电路及计算机为仪器硬件平台组成的插卡式虚拟仪器系统。这种系练用PCI或IA计算机本身的总线将数釆卡板(DAQ〕插入计算机的PCI或ISA插槽中。4
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MPU-6050 六轴传感器数据手册（中文）
MPU-6050 六轴传感器数据手册（中文）T。pvewTop View88昌翼24123122212019CLKIN18 GNDCLKIN 118 GNDNc 217|NcNC 2Nc6NCNc 316NCMPU-6000MPU-6050Nc16 NCNc514NCAUX DA613VDDAUX_DA613VDDmoQB5B召azQFN PackageQFN Package24-pin, 4mm x 4mm xo9mm24-pin, 4mm x 4mm x 0.9mm+2+7.2典型应用GNDCr 10n2巴2222l2巴2凹2CLKINMPU600回而MPU-6050 sAX CLAUX CLGNDClVLOGIC△NDGNDTypical Operating Circuits73所用电容规格器件标签规格数量校准滤波电容(Pm10)C1陶瓷,Ⅹ7R,0.1uF±10%,2VVDD旁路电容(Pin13)C2陶瓷,Ⅹ7R,0.1uF±10%,4∨电荷泵电容(Pin20)C3陶瓷,Ⅹ7R,10UF±10%,50VLOGC旁路电容(Pin8)C4陶瓷,X7R,10uF±10%,4V7.4上电过程建议Power-Up Sequencing1. TVDDR is VDD rise time: Time for vdd to risefrom 10% to 90% of its final valueVDDR2. TVDDR is $100msec3. tvr is VLOGIC rise time: Time forVLOGIC to rise from 10% to 90% of its finalVDDvaltlVR4. TVGR is S3msec90%5. TvG-VDD is the delay from the start of VDDramp to the start of VLOGIC riseVLOGIC10%6. TVLGVDD is 20: VLOGIC amplitude mustalways be sVDD amplitude7. VDD and VLOGIC must be monotonicramps1.VLOG|C振幅必须sVDD振幅2.VDD上升时间(TvDR)为实际值的10%到90%之间3.VDD上升时间(TvDR)≤100ms4.ⅥLOGC上升时间( TVLGR)为实际值的10%到90%之间5. VLOGIO上爪时间(TvcR)≤3ms6. TVG-VDD为从VDD上升沿到LOG|C上升沿的时间7.VDD和ⅥLOGC必须是单调边沿7.5系统结构图CLKINCLKOUTacknowledgSCL FROMMASTER8clock pulse forSTARTacknowledgementconditionAcknowledge on the ic bus通信开始标志(S)发出后,主设备会传送一个7位的Save地址,并且后面跟着一个第8位,称为Read/ Write位。R^W位表小主改备是在接受从改备的数据还是在向其写数据。然后,主设备释放SDA线,等待从设各的应答信号(ACK)。每个字节的传输都要跟随有一个应答位。应答产生时,从设备将SDA线拉低并且在SCL为晑电平时保持低。数据传输总是以停止标志(P)结束,然后释放通信线路。然而,主设备也可以产生重复的开始信号去操作另一台从设备,而不发出结束标志。综上可知,所有的SDA信号变化都要在SCL时钟为低电平时进行,除了廾始和结束标志。SDA91-7891-7START ADDRESS RN ACKDATAACKDATAACK STOPconditionComplete IC Data Transfer如果要写MPU-60X0寄存器,主设备除了发出开始标志(S)和地址位,还要加一个R∧W位,0为写,1为读。在第9个时钟周期(高电平时),MPU-60X0产生应答信号。然后主设备开始传送奇行器地址(RA),接到应答后,开始传送寄存器数据,然后仍然要有应答信号,依次类推。单字节写入时序Master S AD+WRADATASlaveACKACKACK连续写入时序
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匀速直线运动模糊图像复原的改进算法
一篇很好的关于模糊图像复原的论文，含详细需要的函数，讲解清楚易懂。闫永存,等匀速直线运动模糊图像复原的改进算法级的概率密度函数P(s)如下式所示:P(s)=P(rdr(6)8对于连续图像,当直方图均衡化(并归一化)后有P(s)即ds=p (r)dr =dT(r)3两边取积分得x=7(=P)h(8)式(8)就是所求的变换函数对于离散图像,假定数字图像中的总像索为N,灰度级总图3最优窗法区域分布图数为L,第k个灰度级的值为r,图像中具有灰度级r的像素Fig 3 Areal distribution of optimal window method数目为n,则该图像中灰度级n的像素出现的概率为取值范围为V-P+1,V1-11;在水平方向上,区域1、2、3的横P(r)="O≤r≤1;h=0,1,…(9)坐标取值范围1O,P1-2],区域4.8、9的横坐标取值范围为P3-1,V1-P3m,区域5、67的横坐标取值范围为[V1-Psn+对其进行均匀化处理的变换函数为:VL-11在图3中,每一个区域都有各白独立的边界,即各个S=7(r)=∑P(n)=2N子窗区域的尺寸不一定相同(10)最优窗计算公式为利用式(10)对图像做灰度变换,即可得到直方图均衡化后的图像。∑∑h(p,g)∑∑h(p.q)∑∑(p,q)D=O 0该方法可以将滤除高频噪声,提高有用信号的嗝度,增加∑h(p∑∑h(P)(12)对比度,同时缩小叠加噪声信号的动态范围,抑制振铃效应有效的结合起来,高文硕等证明了这一点。但不能完全去除振220)2A)铃效应,因此文中在滤波前用最优窗法对图像进行处理最优窗对模樹图像的边界进行加杈处理,以致像素值向3.4最优窗法外逐步过渡到零,其目的是待处理图像的边界结合处不会出在恢复图像过程中,由于图像边缘的像素没有足够的相现灰度的跳变,振铃效应因此得到抑制。邻像素可以利川,所以会导致恢复图像的边缘变差,并且整幅图像有明暗相间的条纹,即振铃效应。为了解决这个问题,早4实验结果及分析期学者常采用边界修正法,但效果不够令人满意。 Aghasi在1996年提出循环边界法,其缺点是图像尺寸变为原来的4文中通过实验验证了改进算法的可行性和有效性,以sadhna模糊图像的复原为例,图4(a)是原始图像,对其进行倍,运算量增加很多。基于循坼边界法的缺点, Bimetal提出了对二维模糊图像四进行恢复的最优窗。其具体实胞过程为:模糊加噪运算,模糊角度为53°,模糊长度为45,高斯噪声为0.0l图4(b)是降质后的模糊图像,采用本文算法估计岀的模恢复窗a,k将图像平面分成9个区域,每个区域编号如图3糊方向为51°,模糊长度为46,图4(c)是普通维纳滤波复原所示。标号为9的中央区域o:=1。图像,图4(d)是人工调整参数为真实值的复原结果。利用本区域1,8、7的纵坐标取值范围为[0,P-2],区城2,6、9文的改进算法得到的复原结果如图4()所示。实验结果如图的纵坐标取值范围为P-1,V4-P,区域3、4.5的纵坐标4所示。(a)原始图像(b)模糠图象(c)普通维纳波复原图象d)取冥际参数值的复原图像(e)太文算法的复原图(a)original image(t)blurred image (c)restored image of ordinary (d)res tored image fcr the (e)restored image ofiner filteringactua l )arameter valles algorithm in this pa per图4运动模糊图像及复原结杲Fig. 4 Motion blurred images and results of restoration147C1994-2012ChinaAcademicJournalElcctronicPublishingHousc.Allrightsrescrvcd.http://www.cnki.net电子设计工程》2012年第3期出实验结果可知,方向徵分法可以很人程度地提高模糊2005,10(5):590-595角度的估计准确性,利用自相关函效负尖峰值可以较准确地「31贺卫国,黎绍发,匀速直线运动模糊长度的精硝估计[鉴别出模糊长度,从而可以提高图像还原质量。最优窗法对振计算机应用,2005,25(6):1316-1320铃效应可以有较好的抑制作用,最后得到了复原效果较为理HIE Wei-guo, LI Shao-fa. Estimating the blurring length of想的图像。uniform linearmotion blurred images[J]. Computer Applications5结束语2005,25(6:1316-1320[4]吴振字.模糊图像复原方法研究[D]长沙:国防科学技术文中对运动模糊图像的退化模型、维纳滤波复原原理、点大学,2009扩散函数的求取过程选行了详细削述,提出了一种改进的模[5]高文硕.郊伟伟,杨磊运动模糊图像复原技术的改进算法糊图像复原算法,并对振铃效应进行处理,以 sadhna图像的中国传媒大学学报自然科学版,2010,7(1):72-76复原为例进行了实验验证结果表明,文中方法可以较准确地GAO Wen-shuo, ZHENG Wei-wei, YANG Lei. Improved估计出运动模糊参数,并且提高了运算速度,振铃效应得到有algorithm for restoration of the imagemotion blur IJ]. Journal效抑制。of Communication L niversity of China Science and Technology参考文献2010,17(1):72-76[1] Cannon M. Blind deconvolution of spatially invariant image [ 6] Aghdasi F, Ward R K. Reduction of boundary artifacts inblurs with phase [ J]. IEEE Trans on Acoustics, Speech andimage restoration[J]. IEEE Trans. Image. Proc. 1996. 5(4)signal Processing, 1976(24): 58-63611-6182]陈前荣,陆启生,成礼智,基于方向微分的迈动模糊方向鬥叶海.基于统计特征加权的模糊聚类方法及其应用鉴别!中国图象图形学报,2005,10(5):590-595现代电子技术,2009(1299-102chen Qiall-rong, LU Qi-sheng, CHENG Li-zhi. IdentificalionYE Hai-jun. Fuzzy clustering method and its applicationof motion blur direction from motion blurred image bybased on statistical characteristics weighting [J]. Moderndirection derivation method [J Journal of Image and GraphicsElectronics Technique, 2009(12): 99-102具ⅢP2优化和DC偏移消除的宽带丨/Q解调器可改善接收器性能加利福尼亚州米尔皮塔斯( MILPITAS,CA)推出超宽带宽直接转換lQ解调器LIC∶5S35,该件具卓越的线性性能(在1.95GIlκ时,ⅢP3-25.7dBm,IP2-60dBm)。LTC585能提供超过530MILz的基带输岀解调带宽,可满足新-代霓带LTE多模式接收器和毅宇预失真(DPD)接收器的带宽需。Q解调器在700WHx至3GHz的宽频率范围内二作,几乎覆盖了所有蜂窝基站频毁。这款器伫的独狩之处是两个内置的校准功能。其一是允许系统设计人员优化接收器IP2性能的高级也路以60dBm标称值提升至前所未有的80dBm或更高。另一个则是用于消除I和Q输出端上的DC偏移电压的片内电路。这两个功能电路均起到了増强接收嚣性能的作用。此外,LTC5585还可提供超卓的16 dBm pldB。为了进一步加强该器件在直接转换接收器应用中的使用,LTC5585捉供非常低的IQ幅度和相位失配ε幅度失配的典型值是0.05dB,而相位误差的典型值是0.7度,两个数值都是在1.95GHz频率上测得的。这两者的结合产生了一个43dB的接收器镜頰抑制能力。因为LTC5585能湜供非常宽的带宽,所以尢其适用于多模式LTE、 W-CDMA和TD- SCDMA基站DPD接收器以及于主收器的应門。尤其是对;DPD,这些最新一代基站正在将解调带宽推进到超过300MHz。LTC5585可以非常方便地配置应对这些带宽的挑战。除了无线基础设施应用,LrC5585还适用于军用接收器、宽蒂通信、点对点微波数据链路、镜频抑制接收器和长距离RFID阅读器。LTC5585内置了一个RF变压器以减少外部组件,再加上24引线4mm×4 mm QFN封装,因而可提供高度紧凑的解决方案。该器件规格在_40-105℃C的外壳工作温度范围。LTC585用单—5Ⅴ电源供电,吸取200mA的总电源电流。该器件提供数竽输λ以启用或停用该芯片。当俘用时,该IC吸取的典型溻电流为11μA。解调器的200ms快谜接通时间和800rs断开时间使该器件能在突发模弌接收器中使用。咨询编号:2012031009心·心;心·心,心·心普心心心·心·心心·心分·心心···心·心心心心·心·心心·心欢迎订阅2012年度《电子设计工程》(半月刊)国内邮发代号:52-142国际发行代号:M2996订价:15.00元/期360.00元/年148C1994-2012ChinaAcademicJournalElcctronicPublishingHousc.Allrightsrescrvcd.http://www.cnki.net
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