便携式生命探测仪的研究

生命的无损检测技术是以人体特性为基础，通过研究电磁波束照射人体而反射信号的波形规律，了解人体受到微动所调制而使得回波信号的某些参数的变化特性，从而提取出人体生命参数。描述了以DSP＆FPGA为核心构造的人体信号的探测装置的研究。通过回波的频率和相位特性分析，确定了生命信号检测系统的最佳参数。在此基础上设计了一套便携式生命探测仪，硬件系统主要由DSP处理器、LCD图形显示器、雷达电磁波单元等组成。软件系统由信号处理算法模块、显示模块、信号发射与接收模块等构成。     

基于语音识别机器人的研究

语音识别技术是以声学特性为基础，通过研究声学频谱的模式匹配准则算法，使得机器人利用语音识别系统来执行命令。本文描述了以凌阳SPCE061A单片机为核心而构造的语音识别机器人系统的研究。通过分析激励声音的频谱，高速的数据采集与匹配模块，确定语音识别系统的最佳程序中断地址参数，从而可以高精度的实现机器人小车控制功能。系统硬件系统主要由SPCE061A处理器，电机的驱动与控制电路，语音接收单元等组成。软件系统由信号处理模块，语音采集与匹配模块，控制模块等构成。     

基于FPGA和USB的数据采集系统设计

以逻辑器件FPGA和USB2.0芯片CY7C68013为核心,设计了4路模拟输入、12位数字精度、每路模拟输入采样速率均为250 kBPS的数据采集系统.该系统能够在板卡上实现信号的采集及前端处理,并能通过USB总线与上位机通信.实现数据的存储、显示及后端处理.在数据采集与传输模块的设计中,给出了数据采集和传输的原理图及其电路的详图,详细的介绍了FPGA在数据采集系统中的实现过程.     

基于S3C2410构建PDA数据采集节点系统

描述了以现代的无损检测技术为基础,以S3C2410为核心构建的PDA数据采集系统。该系统实现了无线网络节点的数据采集功能。在此基础上设计了一套PDA数据采集,其硬件结构由S3C2410、无线网络节点和通信模块等组成;系统软件分为驱动程序模块、通信协议模块等,可应用于高校的教室温度采集系统。     

基于嵌入式技术的表面肌电信号数据采集系统的设计

介绍了一种基于嵌入式技术的数据采集系统的设计。该系统包括硬件和软件两部分。硬件主要由微处理器芯片SEP4020、前置放大处理电路、AD转换芯片、USB接口芯片等组成。软件采用操作系统μC／OS—II和虚拟仪器（VI）。在设计表面肌电信号前置放大处理电路时，对嵌入式实时操作系统μC／OS—II的移植和虚拟仪器的结构进行了重点分析。结果表明，此数据采集系统具有很好的实时性，能够完成对信号的分析、处理、显示。     

双模神经信息无线检测系统的设计与实现

介绍了一种可同时检测神经电生理信号和电化学信号的无线双模神经信息实时检测系统.系统由双模神经信息检测模块、控制模块、无线发射和接收模块以及上位机显示软件组成,其电流和电压分辨率分别为0.06nA和0.6μV.为验证系统性能,分别进行了电生理实验、电化学实验以及双模联测实验.利用模拟神经信号发生器进行电生理信号检测获得了信噪比可达S/N=11的神经动作电位.在抗坏血酸溶液的电化学实验中,以实验室自制的平面电极做工作电极,在0～285μM的浓度范围内电流响应的相关系数为0.99036.最后结合基于LabVIEW的上位机软件进行了双模联测实验.结果表明本系统成功实现了双模神经信息的无线检测.     

PCR仪中TEC模块的PWM功率驱动装置设计

本文针对PCR仪温控系统中TEC模块的驱动要求，设计了其PWM功率驱动装置。以SG3525A为核心设计了PWM信号产生电路，采用功率模块MSK4226实现PWM信号功率的放大，设计了低通滤波器和保护电路，并采用MSP430单片机对功率驱动装置进行控制。测试结果表明此PWM功率驱动装置很好地满足了所用TEC模块的驱动要求。应用本功率驱动装置的PCR仪取得了较好的温度控制效果：升温速率〉2．2℃／s，降温速率〉1．8℃／s，｜稳态误差｜〈0．20℃，超调量〈1．0℃。     

基于忆阻器实现多样化STDP学习规则的突触电路设计

忆阻器作为一种具有记忆效应的非线性电路元件,它受到电流刺激后的电导变化与人脑中神经突触的权重变化类似,可用于模拟人脑学习、记忆过程中的突触行为.本文提出了一种基于忆阻器所搭建的突触电路,包含了由运放、逻辑门、模拟开关等器件构成的增强模块和抑制模块,以及由忆阻器和模拟开关构成的忆阻突触模块.通过对增强和抑制模块输入直流脉冲对来模拟生物突触受到前后神经元的刺激.通过调节前后脉冲输入信号的时间差,发现输入信号间隔越短,忆阻器电导幅值变化越大,这与生物突触的STDP (spike-time-dependent-plasticity)学习曲线变化一致;为了实现突触模拟的多样性,本文进一步地构建了忆阻突触模块的四种替换电路,每种替换电路可对应模拟不同的学习规则.由此,完成了生物突触多样化STDP学习规则的模拟,解决了突触电路研究中模拟种类单一、输入条件苛刻等问题,有望运用于未来神经形态芯片的研制中.     

一项值得重视的低压低功耗超高速集成电路技术--TFSOI技术

本文详细地分析了薄膜SOI器件的特性并指出该器件的许多特性是其固有的。这些特性使得SOI技术对于高可靠、低压、低功耗、高速系统具有极大的吸引力。同时,该技术也适用于千兆位DRAM、片上系统、以及抗辐射加固电路、微电子机械系统、模拟／混合信号电路、智能功率集成电路、便携式通讯系统、高温电子学和量子器件等。因此,SOI技术可能成为21世纪最具竞争力的半导体集成电路技术。     

基于脉宽收缩和累积寄存器的片上时钟抖动测试电路

本文提出一种基于脉宽收缩和累积寄存器的片上时钟抖动测试电路,用于监测片上时钟信号的抖动,测量精度可达到亚门级.该测试电路是由脉宽收缩环路、累积寄存器、异或阵列、计数器和控制电路组成的.以环形方式连接脉宽收缩单元,可减小由于工艺波动带来的影响,节省面积开销.在监测模式下,累积寄存器同时记录多个时钟周期脉宽的测量结果,并以数字序列码的形式输出,能够直观地显示时钟的抖动.该电路是采用65 nm CMOS工艺设计的,仿真结果表明该电路可测量数GHz的时钟信号,测量精度为1 ps.     

基于LPC2132和μC／OS-Ⅱ的脑电检测系统设计

本文阐述了脑电检测系统的原理；系统由信号采集单元和以ARM7为核心的中央处理器LPC2132两大部分组成。信号采集单元承担了脑电信号的采集、放大滤波的任务。将处理过的脑电信号送入LPC2132芯片中，对脑电信号进行后续处理。LPC2132所实现的功能有：AD转换、数据存储、显示波形等。由于微处理器所承担的任务多且切换频繁，在内核植入了μC／OS-Ⅱ操作系统。本文详细阐述了在LPC2132微处理器中植入μC／OS-Ⅱ操作系统所要进行必要的设置和任务创建的步骤。     

基于FPGA和PCI的数据采集系统设计

针对数据采集系统中单片机控制速度慢且数据传输速率受限的问题,构建了基于FPGA和PCI的高速数据采集系统。系统由信号处理单元、AD转换单元、FPGA单元和数据存储单元组成。FPGA既是控制器,控制FLASH并产生AD转换器所需要的逻辑,又是PCI目标设备,实现了与计算机的数据通讯。通过Quartus Ⅱ功能和时序仿真,满足了数据采集的高速性和数据传输的高效性。     

基于STM32F103和M33的家居安防监视系统的硬件设计与实现

详细介绍了一种家居安防监视系统的硬件设计.该系统使用主控芯片STM32F103和模块M33,实现了图像采集和处理、GSM/GPRS通讯、短距离无线通讯、人机交互信息显示、红外感应、外部电源和内部锂电池供电等功能.实际运行表明,该系统具有可靠性好、功能强、成本低、安装和使用方便的特点,满足了人们对家居安防产品的要求.     

基于LPC2387的车载数据采集系统设计

该文设计了一种基于LPC2387嵌入式微处理器的数据采集与控制系统方案，详细介绍了软件部分的设计与实现，描述了采集模块可配置的实现，GPRS丢包处理方法。目前该方案已经达到实用化的阶段，运行稳定，达到了预期的功能需求。     

简单导联的非侵入便携式胎儿心电监护系统研究

提出并验证了一种简单导联方式实现的非侵入便携式胎儿心电监护仪的设计方案:以仪表放大器AD8220为核心,构建了母体胸导心电信号和腹壁混合信号的调理电路;通过AD7658实现A/D转换;然后将所得数字信号送入DSP芯片TMS320F28335,井通过USB通信模块CP2101将得到的心电信号数据传送到PC机。设计出了基于径向基函数的神经网络模块;提取出清晰的胎儿心电信号;调用绘图函数实现信号的实时显示。     

大数据背景下的信号处理

宽带信号、高维信号、高分辨信号以及多传感器组网技术的快速发展，使得信号采集数据增长率高于数据存储增长率和信号处理速度增长率，信号处理进入了大数据时代．本文指出了大数据背景下的信号处理的关键问题．对于多传感器组网具有的多样性和复杂性的海量信号数据，必须进行信息融合．本文介绍了信号融合的主要模型方法，分析了信息融合技术的发展趋势．智能传感网技术能降低对信号处理和通信容量的要求，有效地在大数据中提取有价值数据．本文给出了智能传感器的基本结构，阐述了智能传感器的计算方法．结合大数据容量信号对高速实时处理的要求，介绍了高速数字信号处理芯片以及高性能硬件平台发展现状，展望了高速信号处理核心技术的发展动向．