一、环形缓冲区的实现技巧及其在信号处理中的应用（论文文献综述）
张立金[1]（2020）在《基于USB采集卡的汽车综合检测分析仪研制》文中研究指明发动机作为汽车动力的重要输出来源,其性能好坏一定程度上决定了汽车的整体质量,所以对发动机参数检测和故障分析尤为重要。随着信息化时代的不断深入,各种检测仪器向着智能化、功能多样化、便携的趋势发展,也对汽车检测和分析提出了更高的要求。为了满足汽车振动信号处理、分析与性能参数的测试,应用Matlab与Delphi混合编程技术,基于虚拟仪器技术,设计了一套基于USB数据采集卡集八通道信号采集及多功能处理与分析于一体的汽车综合检测分析仪。采用Delphi编程编写了人机交互界面,实现了汽车综合检测分析仪八通道大容量不间断采集、实时信号数值和波形显示等功能;编程实现中自定义了数据环形缓冲区类以满足不同线程数据的读取、写入正常;应用多线程编程技术以提高对数据的处理能力;利用组件对象模型（Component Object Model,COM）技术实现了 Matlab与Delphi混合编程;借助Matlab强大的函数工具箱实现了近30种信号分析与处理方法,Matlab与Delphi混合编程技术的使用增强了汽车综合检测分析仪的分析与处理能力,便于后期分析方法的拓展。为使不同分析方法间优势互补,通过分析不同方法的优点和不足,提出了几种时频组合分析方法,如 EMD（Empirical Mode Decompositio）-FFT（Fast Fourier Transform）、小波分解与FFT、小波降噪与FFT、EMD-维格纳分布（Wigner-Ville Distibution）、EEMD（Ensemble Empirical Mode Decomposition）-FFT 等时频组合分析方法,其组合不仅拓展了时频分析方法,也使其对信号的分析处理更加准确。通过对帕萨特全车电器实训台传感器的检测并进行误差分析、仿真信号的分析和现场测试发动机的振动信号并采用多种方法进行分析,通过分析验证,对非平稳性信号的采集与分析具有良好的效果,结果验证了汽车综合检测分析仪的可靠性和实用性。该汽车综合检测分析仪还可应用于机械设备检测中振动信号采集与处理、故障诊断和分析等方面。
牟雅婷[2]（2020）在《基于多核处理器的实时视频处理系统研究》文中研究说明随着硬件技术的发展、通信能力的提高以及人工智能研究的深入,视频监控技术在实际应用中弥补了人眼观测无法24小时持续工作、易疲劳等诸多缺点,在国土安全、犯罪预防、交通控制、事故预测和检测等方面均有广泛应用。尤其在中大型安防系统中,视频监控常常需要覆盖多个节点,汇总多个节点信息进行处理控制,对准确性和实时性有较高要求。因此,设计一个硬件、算法、软件相互配合的稳定实时系统具有较大挑战性和实际应用价值。本文以大规模视频监控系统为背景,基于多核处理器的硬件平台,着重研究实时多任务系统的任务拆分与模块化设计,对模块进行具体实现,并从各个方面考虑优化,以达到实时性和稳定性要求。本文首先结合DARTS、NRL设计方法对系统进行并行任务拆分、模块化设计,发挥多核处理器性能,达到实时性目标。自顶而下构建层次化模型,采用流水线设计将顺序任务并行化,使用缓冲区解决流水线中数据冲突、处理速度不匹配的问题。最后使用有限状态机保证子系统的状态闭环。模块化的设计使得系统具有可重用性。本文根据模块低耦合、高内聚的特性,划分为视频采集模块、图像处理模块、网络通信模块与显示交互模块。采用高效的前沿算法实现目标检测与跟踪,并针对算法在当前应用场景下的问题进行改进。采用较为健壮且具有一定并发处理能力的通信框架,并对TCP协议进行应用层再封装,以保证通信的可靠性。在显示交互模块建立功能-线程对应模型,根据时间分离的特点最终以两个上位机软件完成显示交互功能。实时系统的优化可自上而下划分为三个层次。首先是架构优化,针对当前系统的性能瓶颈——带宽问题,更改数据流向,使得带宽压力分散,选择效率更高的I/O复用模型,提高系统的并发能力。为了进一步提高运行效率,设计多级缓存结构并优化数据同步方式。其次是算法优化,选择复杂度较低的算法结合当前背景进行改进,替换复杂度较高的算法,另一方面从逻辑上进行策略优化,减少操作次数。在代码层面上对代码进行梳理,利用技巧提升代码的容错与速度。系统测试是检验系统是否满足预定需求及性能水平的关键环节。根据软件测试分类,分别对本文的实时系统进行功能测试和性能测试。根据系统需求列出测试项目,在真实场景下逐一进行测试。测试证明本系统能够保证20FPS的帧率处理视频序列,在单个监控点下对200m范围的运动目标进行实时告警和主动跟踪,并汇总多个节点信息到上位机软件进行显示和交互,实测接入五十个站点后稳定运行7×24小时,告警响应时间与控制响应时间均在120ms内,使得主观上无滞后感受。在模拟每秒20次告警,并发3000个站点的高压情况下无滞后反应,有较好的并发处理能力。是一个实时性的、具有良好并发处理能力的、可以稳定运行的系统。
宾鑫[3]（2020）在《基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计》文中提出随着数字信息化技术的不断发展,人们对数据的需求越来越高,从而对嵌入式系统的数据传输性能提出更高的要求。在数据传输量不断增大的同时,不仅要求数据采集系统本身拥有性能优越的大数据实时处理能力,而且系统内部的数据传输性能也是至关重要的。本课题所研究的基于PCIe总线的数据采集模块在满足模块化、小型化和轻量化的前提下,还要求其实现数据传输的高速性、完整性和稳定性。本论文依托和恩智浦公司合作的项目为背景,在由ARM主控制器和FPGA数据采集卡组成的硬件平台基础上,采用嵌入式Linux系统进行PCIe高速数据采集模块的驱动软件开发。首先,根据项目需求和理论分析,给出数据采集系统的总体设计方案,包括硬件设计和软件设计。硬件上详细介绍了数据采集系统中ARM主控制器和FPGA数据采集卡的结构和特点,软件上则描述了PCIe设备驱动程序的开发流程。其次,针对嵌入式PCIe设备驱动程序开发,搭建软硬件开发环境,包括在主机上配置TFTP、NFS服务以及安装交叉编译器。此外,还为LS1043A主控制器移植嵌入式Linux系统,包括U-Boot、Linux内核以及Ubuntu根文件系统的移植。接下来,在已搭建的开发环境中进行PCIe驱动软件开发,并且采用字符设备驱动框架、一致性DMA映射、环形缓冲区、内存映射等关键性技术优化DMA数据读写性能,然后利用驱动程序提供的传输控制的接口函数设计读写数据的应用程序。通过分别给传输的数据分配大小不同的DMA缓冲区并添加测速模块,来测试其对PCIe总线的数据传输速率的影响。最后,对数据采集系统的各个模块进行测试和验证,包括嵌入式Linux系统的启动、驱动模块的加载、PCIe基地址寄存器的读写、驱动程序读写功能和传输性能的测试等,并对最后的测试结果做了详细分析,从测试结果看,数据采集系统的传输性能达到预期要求。在论文的最后阶段对数据采集模块的进一步开发进行了展望。
高彬彬[4]（2020）在《基于ROS的AUV嵌入式控制系统研究与设计》文中研究指明自主式水下潜航器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）是一种无人操控、可自主导航的水下航行器,它集传感器技术、自动控制技术等高科技于一体,可用来组建水下数据采集系统、海域监控系统、甚至是水下无人作战网络等,在科研和军事领域越来越重要。电控系统是AUV的核心,也是其高技术的集中体现,AUV的环境感知、自主导航、运动控制、数据采集、特殊任务执行都依赖于电控系统。目前的AUV电控系统体积庞大、相对功耗高、成本昂贵,针对其不能在狭窄水域作业和民用成本高等缺点,设计了一种基于ROS的AUV嵌入式控制系统。该系统主要由导航传感器系统、树莓派主控、STM32辅助控制板组成。其中,在树莓派上移植了ROS来开发主控程序,在辅助控制板上移植了Free RTOS来开发应急安全策略。导航传感器仅使用了惯性测量MEMS集成传感器和深度传感器,用深度传感器来校正陀螺仪漂移和积分运算的累积误差,得到了更加精确的空间位移数据。通过实际测试,得到了几种数据融合算法的直观效果和数值分析,经对比后选定模糊卡尔曼滤波器作为本设计的数据融合算法,进一步降低了陀螺仪漂移的影响;并对模糊卡尔曼算法的计算过程进行了改进,减少了其运算量。在求解AUV姿态时加入了地磁传感器数据,有效抑制了Z轴漂移和周期性过零现象。为适应水下复杂多变的水动力环境,使用了内环为角速度、外环为姿态角度的双闭环串级PID控制算法来完成AUV的运动控制,提高了控制系统的抗扰动能力。陆地调试和水中测试结果表明,本课题设计的嵌入式控制系统,实现了AUV按预设路线运行,系统已具备基本导航控制和运动控制能力。该系统基于嵌入式主控和精简了的传感器系统,体积和功耗进一步下降,成本也更低,能够在狭窄水域作业并利于AUV应用向民用领域扩展,为AUV小型化提供了有益借鉴。
戚海龙[5]（2020）在《基于经颅磁刺激的多通道电场数据处理及监控界面设计》文中认为经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation,TMS）是一种无创无痛的磁疗技术,其利用时变磁场诱导大脑组织产生感应电流进而影响细胞的代谢和电活动达到治疗疾病的目的。由于这些组织细胞对电流特别敏感,任何的刺激误差都有可能对疾病治疗造成影响,所以刺激信号必须十分精确。通常,信号在传输的过程中难免会受到各种噪声的影响,为了有效地滤除这些噪声,本文对信号子空间滤波算法进行了改进。该算法使用含噪信号协方差矩阵特征分解得到的特征值的贡献率估计噪声方差。另一方面,将最大信噪比作为约束条件对不同信号幅值下噪声与拉格朗日因子的关系进行了仿真,拟合出了自适应拉格朗日因子,然后将不同强度的噪声分别加入到仿真信号中进行了测试。测试结果表明改进的子空间法在各性能指标方面都有显着提升。相对于原始的子空间法而言,改进的频域约束子空间法在信噪比指标提升了14%,在均方根误差和平均绝对误差指标分别降低了25%和29%。改进的时域约束子空间法在信噪比指标提升了23%,在均方根误差和平均绝对误差指标分别降低了36%和16%。所提出的子空间法能够有效地滤除刺激信号中的随机噪声和脉冲干扰。为了能够在治疗过程中实时地监控刺激信号,使用Qt Creator5.12作为集成开发环境为TMS系统设计了上位机监控界面。该监控界面通过八线程协同工作来达到实时性要求。设计了88通道信号监控界面,通过Open GL绘制了云图以及可绕任意轴旋转的头模型来实时显示磁场的分布状态,使用了Oracle数据库备份了全部数据。经实验测试可得该监控界面有着良好的实时性监控和可视化特性,它不但能使刺激信号更加确定、磁场的分布更加明确,而且促进了TMS的安全发展。
宋瑞[6]（2020）在《基于ARM的MODBUS-PROFINET协议转换网关研制》文中进行了进一步梳理随着智能化的普及,微电子、集成电路的应用,传统工业也逐渐开始向智能化方向发展。目前在工业过程控制系统中,以集散控制（Distributed Control System,DCS）、PLC控制和现场总线控制（Fieldbus Control System,FCS）三大系统为代表,而当工业4.0的概念被提出后,诸如PROFINET总线等现场总线控制系统逐渐兴起,但是传统工业通信又以MODBUS总线最为普遍且应用最早,为了保护原有资产并引入新总线,现场总线协议之间的转换将成为工业智能化的一个重点。本课题从工业现场的使用环境出发,对网关通信的延时性进行了理论分析,提出控制器-网关-交换机-IO设备间在实时通信和等时实时通信下系统内延时的通用计算公式。根据网关的功能要求,将网关设计分为软硬两个方面进行设计。软件设计采用主语言为C语言的平台Keil5,采用驱动移植结合用户源代码的方式,对网关协议转换的准确率、可靠性和排故能力进行设计。硬件设计所使用的平台是Altium Designer,主控芯片采用ARM内核处理芯片STM32系列芯片,在基于STM32芯片的基础上对外围硬件电路进行设计,需要考虑到元器件的选型、排布和抗电磁干扰等方面的问题。最后在实验室条件下对网关性能进行测试。通过测试,发现在当串口中存在MODBUS错误信息时,程序会对错误信息进行打印显示,并丢弃错误帧数据,等待对下一帧数据的解析,并且当接收较多数据时能够存放在环形缓冲区中等待,并不会丢失,通过与miniUSB 口打印出PROFINET传输数据比较,可以看出当MODBUS出现错误时并不会影响PROFINET数据,且焊机焊钳动作正常,焊机控制柜并未出现报警中断焊接进程,由此分析得出网关具有容错能力,能够对错误数据进行排除,不影响系统的整体运行。本课题所设计网关具有实际应用的价值和前景,能够满足工业用MODBUS与PROFINET总线之间的实时转换。
李博杰[7]（2019）在《基于可编程网卡的高性能数据中心系统》文中研究指明数据中心是支持当今世界各种互联网服务的基础设施,面临硬件和应用两方面的挑战。硬件方面,通用处理器的性能提升逐渐放缓;应用方面,大数据与机器学习对算力的需求与日俱增。不同于容易并行的Web服务,大数据与机器学习需要各计算节点间更多的通信,这推动了数据中心网络性能的快速提高,也对共享数据存储的性能提出了更高的要求。然而,数据中心的网络和存储基础设施主要使用通用处理器上的软件处理,其性能落后于快速增长的网络、存储、定制化计算硬件性能,日益成为系统的瓶颈。与此同时,在云化的数据中心中,灵活性也是一项重要需求。为了同时提供高性能和灵活性,近年来,可编程网卡在数据中心被广泛部署,利用现场可编程门阵列（FPGA）等定制化硬件加速虚拟网络。本文旨在探索基于可编程网卡的高性能数据中心系统。可编程网卡在加速虚拟网络之外,还可以加速网络功能、数据结构、操作系统等。为此,本文用FPGA可编程网卡实现云计算数据中心计算、网络、内存存储节点的全栈加速。首先,本文提出用可编程网卡加速云计算中的虚拟网络功能,设计和实现了首个在商用服务器中用FPGA加速的高灵活性、高性能网络功能处理平台ClickNP。为了简化FPGA编程,本文设计了类C的ClickNP语言和模块化的编程模型,并开发了一系列优化技术,以充分利用FPGA的海量并行性;实现了ClickNP开发工具链,可以与多种商用高层次综合工具集成;基于ClickNP设计和实现了200多个网络元件,并用这些元件组建起多种网络功能。相比基于CPU的软件网络功能,ClickNP的吞吐量提高了10倍,延迟降低到1/10。其次,本文提出用可编程网卡加速远程数据结构访问。本文基于ClickNP编程框架,设计实现了一个高性能内存键值存储系统KV-Direct,在服务器端绕过CPU,用可编程网卡通过PCIe直接访问远程主机内存中的数据结构。通过把单边RDMA的内存操作语义扩展到键值操作语义,KV-Direct解决了单边RDMA操作数据结构时通信和同步开销高的问题。利用FPGA可重配置的特性,KV-Direct允许用户实现更复杂的数据结构。面对网卡与主机内存之间PCIe带宽较低、延迟较高的性能挑战,通过哈希表、内存分配器、乱序执行引擎、负载均衡和缓存、向量操作等一系列性能优化,KV-Direct实现了 10倍于CPU的能耗效率和微秒级的延迟,是首个单机性能达到10亿次每秒的通用键值存储系统。最后,本文提出用可编程网卡和用户态运行库相结合的方法为应用程序提供套接字通信原语,从而绕过操作系统内核。本文设计和实现了一个用户态套接字系统SocksDirect,与现有应用程序完全兼容,能实现接近硬件极限的吞吐量和延迟,多核性能具有可扩放性,并在高并发负载下保持高性能。主机内和主机间的通信分别使用共享内存和RDMA实现。为了支持高并发连接数,本文基于KV-Direct实现了一个RDMA可编程网卡。通过消除线程间同步、缓冲区管理、大数据拷贝、进程唤醒等一系列开销,SocksDirect相比Linux提升了7至20倍吞吐量,降低延迟到1/17至1/35,并将Web服务器的HTTP延迟降低到1/5.5。
李宇[8]（2019）在《流体颜色在线视觉检测系统的设计与实现》文中指出在印染等行业中,需要对一些流体的颜色进行在线检测,实时把握颜色变化情况,从而做出正确反应。常见的流体颜色检测方法有人工测色和分光光谱分析。前者由于人存在视觉疲劳,因此无法长期保证检测结果的准确性;后者虽然有较高的检测精度,但属于离线检测方式,无法达到在线检测的目的。本文采用机器视觉技术,设计和实现了一个流体颜色在线视觉检测系统。首先,介绍了颜色的形成和色度学的发展,介绍了颜色匹配的思路,为之后的颜色检测提供了理论基础,并选取了RGB颜色空间对流体的颜色进行描述,可以通过检测流体实时的RGB值来反映其颜色变化情况。接着,通过分析在线流体颜色检测的系统需求,分别从硬件和软件进行系统设计。在硬件方面,确定了图像摄取装置、信号处理器和上位机的组成。在软件方面,采用了DARTS（Design Approach for Real-Time Systems）和NRL（Naval Research Lab）的实时系统设计方法,根据系统的数据流图和状态转移进行任务划分和功能模块的确定。根据划分的功能模块,设计带缓冲区的流水线,构建了无冲突的基于流水线的实时系统。然后,分别实现了以下各个功能模块:图像采集模块、通信模块、图像处理模块和结果保存与显示模块。之后,使用C++多线程技术完成系统的具体编程实现,并借助Qt设计了一个可视化的上位机管理软件。最后,对于实现的系统分别进行模块和整体性能的测试。通过选取合适的摄像头参数,并对采集到的图像进行颜色校正,保证了采集到的图像的准确性。对于系统的性能方面,分别进行了系统资源使用率测试、系统响应时间测试、负荷测试和稳定性测试,证明了该系统正常满载运行（所有功能模块均运行）时资源使用率良好,响应迅速,并且可以长时间稳定运行。
李治国[9]（2019）在《交变冲击机械动力特性检测系统与方法研究》文中研究指明本文在讨论总结国内外交变冲击机械动力特性检测方法的现状、趋势和不足的基础上,设计并实现了适用于室内试验和工况试验的交变冲击机械动力特性检测系统,并验证该检测系统的可行性,为实现交变冲击机械的结构改进作技术准备。本文提出通过对加速度检测装置采集的冲击活塞加速度信号去噪和积分得到冲击速度和冲击位移,再利用这些运动参数计算冲击参数的测试方法。论文首先根据交变冲击机械的结构与工作特点和冲击加速度检测的要求,完成了加速度检测装置的硬件设计,并基于嵌入式实时操作系统和文件管理系统实现加速度检测装置的数据采集控制、数据存储、数据处理与传输等主要功能软件;然后用LabVIEW开发了上位机软件,实现了加速度检测装置在线参数设置,并在上位机软件集成了本文的去噪算法和积分算法,以便离线处理和分析加速度信号。为去除加速度信号中的脉冲、尖峰和电路噪声,本文提出一种基于自适应阈值的小波模极大值去噪算法:首先结合SURE阈值估计和软阈值收缩函数对信号的小波模极大值序列作预处理,再作模极大值搜索获得新模极大值序列,然后对新模极大值序列使用分段三次埃尔米特插值算法重构小波系数,最后对小波分解系数逆变换得到去噪后的信号。数值仿真和实验表明:改进后的算法不仅能有效去除微机电传感器输出的冲击活塞加速度信号中的噪声,而且去噪效果和运算效率都得到提升,对信号细节保留较为完整。加速度信号中存在的直流分量和低频随机漂移会造成加速度积分误差。本文通过时域高通滤波去除直流分量和低频随机漂移以消除其引起的积分误差,并利用最小二乘拟合多项式法修正由于初速度或初位移不为零引起的积分趋势项误差,最终积分得到精度较高的速度和位移;不仅通过数值仿真分析采样频率和采样数据长度对时域数值积分精度的影响,还搭建交变冲击机械的AMESim数值仿真模型得到冲击活塞加速度,并对其积分得到速度和位移以验证本文积分算法的有效性。数值仿真和试验结果表明:基于高通滤波器的时域积分方法不仅有直接使用多项式拟合消除趋势项的时域积分方法计算简单的优点,而且能消除低频漂移的影响,最终积分结果误差小。最后通过试验验证了本文提出的交变冲击机械动力性能检测系统的有效性和可行性。
朱彦飞[10]（2019）在《基于流式计算的云台40米脉冲星数据处理框架技术研究》文中指出脉冲星是快速转动并不断释放脉冲信号的中子星,由于其特殊物理性质和极其稳定的周期变化,可进行高精度计时或等离子物理等方面的研究,因此对脉冲星的相关研究是现代天文学中重要内容之一。近年来基于脉冲星进行引力波、导航等新课题的研究,对脉冲星观测设备的性能提出了更高的要求。当前脉冲星观测信号接收及处理过程中,国外采用两种处理方式。一种以实时采集与处理的模式运行,但整体框架不够灵活,在后期开发过程中也存在诸多困难;另一种是基于离线文件读取的方式进行信号采集与处理,但达不到实时性的要求。在我国脉冲星观测数据处理研究中,因起步较晚,随着高吞吐率的射电天文望远镜观测设备的引进和使用,大都基于离线文件方式进行或者处在实时处理方法的探索阶段。因此高吞吐率的后端脉冲星观测设备迫切需要与之对应的数据流式处理技术的引入。虽然计算机硬件的性能在飞速发展,但是开发和维护实时的流式数据处理技术仍然是即困难且耗时的工作,严重影响到科学产出。为了解决现有国内脉冲星数据处理效率问题,本论文主要基于云南天文台40米射电望远镜脉冲星数据处理过程中先采集后处理的方式,研究现有国内外流式数据的实时处理框架技术并对射电天文脉冲星数据的实时处理框架等相关技术进行分析对比。在分析结果的基础上,设计了一个PulsarPipeline脉冲星数据处理框架,该框架由数据处理管道、实现算法的功能函数和连接功能函数的环形缓冲区三个主要组件组成,实现脉冲星数据的流式处理,之后实现该框架模型。在此基础上实现了处理ROACH2观测数据的消色散算法的各个功能组件,最终构建一个用于云南天文台40米射电望远镜脉冲星信号消色散处理的Pipeline流处理框架原型,并予以验证,实验结果表明PulsarPipeline框架在脉冲星数据处理速度上相较于现有的处理方式有一定的性能优势。本人的研究成果和创新点如下:1).在云南天文台40米射电望远镜现有的脉冲星数据处理基础上,构思PulsarPipeline脉冲星数据处理框架的设计思想,在框架整体设计上根据其实现的语言不同,分别划分为用户建模层设计和内部计算引擎设计,并进行详细设计描述;2).基于PulsarPipeline框架在CPU上实现脉冲星数据处理即消色散算法,输入编号为J0835-4510脉冲星观测数据,得到脉冲星消色散后的轮廓图,模拟云南天文台脉冲星数据处理方法进行单元测试和基于PulsarPipeline流式计算框架实现的消色散算法对不同大小的数据量进行效率对比分析;3).在PulsarPipeline流处理框架上实现的脉冲星消色散算法效率进行优化,即实现基于GPU的脉冲星数据处理消色散算法,将基于PulsarPipeline流式计算框架的CPU消色散算法和GPU消色散算法效率进行对比分析,论证PulsarPipeline脉冲星数据处理框架的优势。同时也对存在的问题及未来接下来的工作进行讨论。
二、环形缓冲区的实现技巧及其在信号处理中的应用（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、环形缓冲区的实现技巧及其在信号处理中的应用（论文提纲范文）
（1）基于USB采集卡的汽车综合检测分析仪研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外发展现状及发展趋势 |
| 1.2.1 虚拟仪器技术 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 2 汽车综合检测分析系统的总体设计 |
| 2.1 汽车综合检测分析仪总体框图 |
| 2.2 检测分析仪硬件设计 |
| 2.2.1 传感器选择 |
| 2.2.2 数据采集卡的选择 |
| 2.2.3 电荷放大器 |
| 2.3 综合检测分析仪软件设计 |
| 2.3.1 综合检测分析仪编程语言 |
| 2.3.2 系统编程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 Delphi编程实现数据采集 |
| 3.1 软件的启动界面 |
| 3.2 数据采集功能的实现 |
| 3.2.1 Delphi编程驱动数据采集卡 |
| 3.2.2 环形缓冲区设计 |
| 3.2.3 程序多线程设计 |
| 3.2.4 波形显示原理 |
| 3.3 数据采集实测 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Delphi与Matlab实现数据处理与分析 |
| 4.1 混合编程技术研究 |
| 4.2 Delphi与Matlab混合编程技术 |
| 4.2.1 Delphi与Matlab混合编程实现方法研究 |
| 4.2.2 汽车综合检测分析仪混合编程实现 |
| 4.3 信号分析与处理模块设置 |
| 4.3.1 信号分析与处理模块 |
| 4.3.2 信号回放模块实现 |
| 4.4 数字信号处理 |
| 4.4.1 频域滤波方法 |
| 4.4.2 时域滤波方法 |
| 4.4.3 滤波功能实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 信号分析理论及仿真信号测试 |
| 5.1 平稳信号分析方法 |
| 5.2 非平稳信号分析方法 |
| 5.2.1 时频分析方法 |
| 5.2.2 时频组合分析方法 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 汽车综合检测分析仪实验分析 |
| 6.1 帕萨特全车电器实训台传感器信号检测 |
| 6.2 发动机振动信号分析 |
| 6.2.1 发动机信号采集 |
| 6.2.2 发动机振动分析 |
| 6.2.3 发动机振动信号时域分析 |
| 6.2.4 发动机振动信号时频分析 |
| 6.3 本章总结 |
| 7 全文总结及展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 不足和工作展望 |
| 8 参考文献 |
| 9 攻读硕士学位期间科研成果情况 |
| 10 致谢 |
（2）基于多核处理器的实时视频处理系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状及难点 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 技术难点 |
| 1.3 论文主要工作和章节安排 |
| 第二章 实时系统的并行化设计 |
| 2.1 多核处理器的特点 |
| 2.2 常用实时系统软件设计方法 |
| 2.3 实时系统的任务拆分与模块化设计 |
| 2.4 流水线技术 |
| 2.5 有限状态机设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 实时视频处理系统的模块化实现 |
| 3.1 视频采集模块 |
| 3.2 图像处理模块 |
| 3.2.1 目标检测 |
| 3.2.2 目标跟踪 |
| 3.3 网络通信模块 |
| 3.3.1 通信协议设计 |
| 3.3.2 C/S通信框架设计 |
| 3.4 显示交互模块 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 实时系统软件的优化 |
| 4.1 架构优化 |
| 4.1.1 并发优化 |
| 4.1.2 异步模式与多级缓存 |
| 4.1.3 线程同步方式优化 |
| 4.2 算法优化 |
| 4.3 代码优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实时系统软件测试与分析 |
| 5.1 系统测试及性能指标 |
| 5.2 测试结果分析 |
| 5.2.1 功能测试 |
| 5.2.2 性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究以及发展现状 |
| 1.3 论文主要特点以及创新点 |
| 1.4 本论文的主要内容以结构安排 |
| 第2章 数据采集系统的整体设计方案 |
| 2.1 嵌入式系统开发流程 |
| 2.2 数据采集系统总体方案描述 |
| 2.3 ARM嵌入式系统难点分析 |
| 2.4 数据采集系统的硬件总体结构 |
| 2.4.1 ARM主控制器 |
| 2.4.2 FPGA数据采集卡 |
| 2.5 数据采集系统PCIe驱动软件开发流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 Linux系统的移植以及环境搭建 |
| 3.1 开发环境搭建 |
| 3.1.1 交叉编译器的安装 |
| 3.1.2 配置TFTP服务 |
| 3.1.3 NFS环境搭建 |
| 3.1.4 硬件开发环境搭建 |
| 3.2 Linux系统移植 |
| 3.2.1 U-Boot移植 |
| 3.2.2 Linux内核配置和编译 |
| 3.2.3 根文件系统移植 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 PCIe驱动相关技术分析 |
| 4.1 嵌入式系统硬件访问机制分析 |
| 4.2 Linux字符设备驱动框架分析 |
| 4.2.1 字符设备驱动的注册 |
| 4.2.2 字符设备驱动主要结构体 |
| 4.2.3 字符设备驱动中主要文件操作接口 |
| 4.3 DMA和内存映射分析 |
| 4.3.1 直接内存访问DMA |
| 4.3.2 内存映射 |
| 4.4 读写数据机制分析 |
| 4.4.1 环形缓冲区的实现 |
| 4.4.2 DMA数据写入文件机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 PCIe设备驱动实现 |
| 5.1 PCIe设备配置空间 |
| 5.2 PCIe设备驱动程序具体实现过程 |
| 5.2.1 驱动模块加载和卸载 |
| 5.2.2 pci_driver结构体及其成员函数 |
| 5.2.3 文件操作 |
| 5.2.4 DMA读写 |
| 5.2.5 中断实现 |
| 5.3 应用程序的设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 系统各个模块加载和测试 |
| 6.1 测试平台 |
| 6.2 系统移植测试 |
| 6.3 驱动程序加载和测试 |
| 6.4 PCIe驱动读写功能测试 |
| 6.4.1 基地址寄存器的读写测试 |
| 6.4.2 DMA读写测试 |
| 6.4.3 DMA传输性能测试及分析 |
| 6.5 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（4）基于ROS的AUV嵌入式控制系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外AUV电控技术研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.4 文章结构安排 |
| 2 AUV嵌入式控制系统研究 |
| 2.1 AUV控制方案研究 |
| 2.2 导航传感器系统研究 |
| 2.3 控制算法研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 AUV嵌入式控制系统硬件平台设计 |
| 3.1 硬件平台整体架构 |
| 3.2 电源管理系统设计 |
| 3.3 电机驱动电路设计 |
| 3.3.1 推进器电机驱动设计 |
| 3.3.2 鳍板电机驱动设计 |
| 3.4 辅助控制板设计 |
| 3.5 导航系统设计 |
| 3.5.1 惯性测量单元 |
| 3.5.2 深度传感器模块 |
| 3.5.3 摄像模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 AUV导航控制算法研究分析 |
| 4.1 AUV运动特征分析 |
| 4.2 导航算法整体流程 |
| 4.3 传感器数据处理 |
| 4.3.1 IMU数据处理 |
| 4.3.2 深度数据处理 |
| 4.4 数据融合 |
| 4.4.1 互补滤波 |
| 4.4.2 卡尔曼滤波 |
| 4.4.3 模糊卡尔曼滤波 |
| 4.5 姿态解算 |
| 4.6 运动控制 |
| 4.6.1 单级PID控制器 |
| 4.6.2 串级PID控制器 |
| 4.7 应急处理 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 系统控制软件实现 |
| 5.1 软件总体框架 |
| 5.2 主控板编程 |
| 5.2.1 ROS简介与基于树莓派的环境搭建 |
| 5.2.2 ROS编程要点 |
| 5.2.3 基于ROS的编程实现 |
| 5.3 辅助控制板编程 |
| 5.3.1 RTOS和 Free RTOS简介 |
| 5.3.2 基于STM32F107的Free RTOS移植 |
| 5.3.3 基于Free RTOS的控制逻辑实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 系统测试与分析 |
| 6.1 硬件平台测试 |
| 6.1.1 电源纹波测试 |
| 6.1.2 辅助控制板测试 |
| 6.1.3 传感器测试 |
| 6.1.4 方向控制测试 |
| 6.1.5 电机协同控制测试 |
| 6.2 软件算法测试 |
| 6.2.1 静态测试 |
| 6.2.2 动态测试 |
| 6.3 陆地联调组装 |
| 6.4 水中测试 |
| 6.5 轨迹跟踪性能测试分析 |
| 6.5.1 曲线轨迹跟踪测试 |
| 6.5.2 直线轨迹跟踪测试 |
| 6.5.3 综合轨迹跟踪测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 本文作者硕士在读期间科研活动情况 |
（5）基于经颅磁刺激的多通道电场数据处理及监控界面设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 经颅磁刺激的国内外研究现状 |
| 1.2.1 TMS线圈设计与作用效果的研究 |
| 1.2.2 TMS信号去噪的研究 |
| 1.2.3 TMS可视化的研究 |
| 1.3 本文内容与组织结构 |
| 第二章 信号子空间算法基本理论 |
| 2.1 信号子空间法去噪原理 |
| 2.2 信号子空间算法的实现步骤 |
| 2.3 噪声的分类 |
| 2.4 信号去噪评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 信号子空间去噪算法的改进 |
| 3.1 协方差矩阵的构造 |
| 3.2 信号子空间与噪声子空间的确定 |
| 3.3 拉格朗日因子?的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 改进的信号子空间算法的验证 |
| 4.1 仿真测试与分析 |
| 4.2 实际信号测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 上位机监控界面设计 |
| 5.1 监控界面总体结构设计 |
| 5.2 子线程的设计 |
| 5.2.1 线程1与线程2的设计 |
| 5.2.2 线程3的设计 |
| 5.2.3 滤波线程的设计 |
| 5.3 主线程的设计 |
| 5.4 监控界面测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（6）基于ARM的MODBUS-PROFINET协议转换网关研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 现场总线的发展与应用 |
| 1.2.1 现场总线研究发展现状 |
| 1.2.2 协议转换网关的研究与发展 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 PROFINETIO实时性研究与分析 |
| 2.1 PROFINET通信协议 |
| 2.1.1 PROFINET概述 |
| 2.1.2 PROFINETIO整体系统 |
| 2.2 PROFINET实时性技术 |
| 2.3 PROFINET同步协议 |
| 2.3.1 PTCP协议 |
| 2.3.2 同步帧 |
| 2.4 PROFINET RT分析及实时性研究 |
| 2.4.1 PROFINET RT帧结构 |
| 2.4.2 通信数据转发方式 |
| 2.4.3 RT实时性分析 |
| 2.5 PROFINET IRT分析及实时性研究 |
| 2.5.1 PROFINET IRT帧结构 |
| 2.5.2 RT与IRT对比分析 |
| 2.5.3 IRT实时性分析 |
| 2.6 SIEMENS产品实时性分析 |
| 2.6.1 SIEMENS产品介绍与分析目标 |
| 2.6.2 同网络下不同通信方式带宽分配 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 协议转换网关的硬件设计与实现 |
| 3.1 协议转换网关硬件设计方案 |
| 3.1.1 市场主流设计方案 |
| 3.1.2 HMS公司ABCC_M40控制器 |
| 3.2 协议转换网关硬件选型 |
| 3.2.1 主控芯片的选型 |
| 3.2.2 MODBUS协议通信接口的选择 |
| 3.3 协议转换网关的硬件电路 |
| 3.3.1 供电电源电路设计 |
| 3.3.2 编码开关电路的设计 |
| 3.3.3 RS-422通信接口的电路设计 |
| 3.3.4 miniUSB电路设计 |
| 3.3.5 ABCC_M40控制器的电路设计 |
| 3.3.6 STM32F103晶振电路设计 |
| 3.3.7 协议转换网关PCB板的制作 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 协议转换网关的软件设计与实现 |
| 4.1 协议转换网关软件总体架构 |
| 4.2 MODBUS报文设计 |
| 4.2.1 Modbus串行报文格式 |
| 4.2.2 Modbus差错校验 |
| 4.2.3 Modbus功能码 |
| 4.3 程序设计 |
| 4.3.1 主程序设计 |
| 4.3.2 ABCC_M40程序移植 |
| 4.3.3 MODBUS报文解析程序 |
| 4.3.4 SPI通信程序 |
| 4.3.5 双缓存串口接收处理程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 协议转换网关性能测试与分析 |
| 5.1 测试环境搭建 |
| 5.1.1 硬件连接 |
| 5.1.2 PLC软件设置 |
| 5.2 现场测试 |
| 5.3 测试结果 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足之处 |
| 6.4 展望 |
| 7 参考文献 |
| 8 致谢 |
（7）基于可编程网卡的高性能数据中心系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 优化软件 |
| 1.2.2 利用新型商用硬件 |
| 1.2.3 设计新硬件 |
| 1.3 本文的研究内容和贡献 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 数据中心与可编程网卡概论 |
| 2.1 数据中心的发展趋势 |
| 2.1.1 资源虚拟化 |
| 2.1.2 分布式计算 |
| 2.1.3 定制化硬件 |
| 2.1.4 细粒度计算 |
| 2.2 “数据中心税” |
| 2.2.1 虚拟网络 |
| 2.2.2 网络功能 |
| 2.2.3 操作系统 |
| 2.2.4 数据结构处理 |
| 2.3 可编程网卡的架构 |
| 2.3.1 专用芯片(ASIC) |
| 2.3.2 网络处理器(NP) |
| 2.3.3 通用处理器(SoC) |
| 2.3.4 可重构硬件(FPGA) |
| 2.4 可编程网卡在数据中心的应用 |
| 2.4.1 微软Azure云 |
| 2.4.2 亚马逊AWS云 |
| 2.4.3 阿里云、腾讯云、华为云、百度 |
| 第3章 系统架构 |
| 3.1 网络加速 |
| 3.1.1 网络虚拟化加速 |
| 3.1.2 网络功能加速 |
| 3.2 存储加速 |
| 3.2.1 存储虚拟化加速 |
| 3.2.2 数据结构处理加速 |
| 3.3 操作系统加速 |
| 3.4 可编程网卡 |
| 第4章 ClickNP网络功能加速 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 背景 |
| 4.2.1 软件虚拟网络与网络功能的性能挑战 |
| 4.2.2 基于FPGA的网络功能编程 |
| 4.3 系统架构 |
| 4.3.1 ClickNP开发工具链 |
| 4.3.2 ClickNP编程 |
| 4.4 FPGA内部并行化 |
| 4.4.1 元件间并行化 |
| 4.4.2 元件内并行 |
| 4.5 系统实现 |
| 4.5.1 ClickNP工具链和硬件实现 |
| 4.5.2 ClickNP元件库 |
| 4.5.3 PCIE I/O通道 |
| 4.5.4 Verilog元件 |
| 4.6 应用与性能评估 |
| 4.6.1 数据包生成器和抓包工具 |
| 4.6.2 OpenFlow防火墙 |
| 4.6.3 IPSec网关 |
| 4.6.4 L4负载平衡器 |
| 4.6.5 pFabric流调度器 |
| 4.7 讨论: 资源利用率 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 KV-Direct数据结构加速 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 背景 |
| 5.2.1 键值存储的概念 |
| 5.2.2 键值存储的工作负载变化 |
| 5.2.3 现有键值存储系统的性能瓶颈 |
| 5.2.4 远程直接键值访问面临的挑战 |
| 5.3 KV-Direct操作原语 |
| 5.4 键值处理器 |
| 5.4.1 哈希表 |
| 5.4.2 Slab内存分配器 |
| 5.4.3 乱序执行引擎 |
| 5.4.4 DRAM负载分配器 |
| 5.4.5 向量操作译码器 |
| 5.5 系统性能评估 |
| 5.5.1 系统实现 |
| 5.5.2 测试床与评估方法 |
| 5.5.3 吞吐量 |
| 5.5.4 能耗效率 |
| 5.5.5 延迟 |
| 5.5.6 对CPU性能的影响 |
| 5.6 扩展 |
| 5.6.1 基于CPU的分散.聚集DMA |
| 5.6.2 单机多网卡 |
| 5.6.3 基于SSD的持久化存储 |
| 5.6.4 分布式键值存储 |
| 5.7 讨论 |
| 5.7.1 不同容量的网卡硬件 |
| 5.7.2 对现实世界应用的影响 |
| 5.7.3 可编程网卡内的有状态处理 |
| 5.8 相关工作 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 SocksDirect通信原语加速 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 背景 |
| 6.2.1 Linux套接字简介 |
| 6.2.2 Linux套接字中的开销 |
| 6.2.3 高性能套接字系统 |
| 6.3 架构概览 |
| 6.4 系统设计 |
| 6.4.1 无锁套接字共享 |
| 6.4.2 基于RDMA和共享内存的环形缓冲区 |
| 6.4.3 零拷贝 |
| 6.4.4 事件通知 |
| 6.4.5 连接管理 |
| 6.5 系统性能评估 |
| 6.5.1 评估方法 |
| 6.5.2 性能微基准测试 |
| 6.5.3 实际应用性能 |
| 6.6 讨论: 连接数可扩放性 |
| 6.6.1 基于可编程网卡的传输层 |
| 6.6.2 基于CPU的传输层 |
| 6.6.3 多套接字共享队列 |
| 6.6.4 应用、协议栈与网卡间的接口抽象 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 7.2.1 基于片上系统的可编程网卡 |
| 7.2.2 开发工具链 |
| 7.2.3 操作系统 |
| 7.2.4 系统创新 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（8）流体颜色在线视觉检测系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 课题的研究现状及难点 |
| 1.2.1 机器视觉在工业中的应用 |
| 1.2.2 颜色检测技术发展现状 |
| 1.2.3 课题研究的难点 |
| 1.3 论文主要工作和章节安排 |
| 1.3.1 论文的主要工作 |
| 1.3.2 论文的章节安排 |
| 第二章 颜色测量 |
| 2.1 颜色的感知 |
| 2.2 颜色视觉形成理论 |
| 2.2.1 三色学说 |
| 2.2.2 对抗学说 |
| 2.2.3 阶段学说 |
| 2.3 颜色色度学的发展 |
| 2.4 常见颜色空间 |
| 2.5 常见颜色测量方法 |
| 2.5.1 目视测色法 |
| 2.5.2 三刺激值法 |
| 2.5.3 分光光谱分析法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 系统需求分析与方案设计 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 系统硬件设计 |
| 3.3 系统软件设计 |
| 3.3.1 常用实时系统软件设计方法 |
| 3.3.2 系统运行状态分析 |
| 3.3.3 实时系统的数据流分析与任务分配 |
| 3.3.4 实时系统的模块化设计 |
| 3.3.5 流水线设计 |
| 3.3.5.1 流水线技术简介 |
| 3.3.5.2 流水线技术的冲突及解决办法 |
| 3.3.5.3 流水线的性能指标 |
| 3.3.5.4 设计系统的流水线 |
| 3.3.6 系统缓冲区设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 功能模块的设计与实现 |
| 4.1 图像采集模块 |
| 4.2 通信模块 |
| 4.2.1 网络通信模块 |
| 4.2.2 串口通信模块 |
| 4.3 图像处理模块 |
| 4.3.1 颜色空间变换 |
| 4.3.2 图像滤波 |
| 4.3.3 图像的颜色校正 |
| 4.3.4 图像颜色检测 |
| 4.4 结果保存和显示模块 |
| 4.4.1 结果保存 |
| 4.4.2 结果显示 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统的实现与测试 |
| 5.1 多线程编程 |
| 5.1.1 线程同步 |
| 5.1.2 线程通信 |
| 5.2 上位机软件设计与实现 |
| 5.3 功能模块测试 |
| 5.3.1 图像采集模块测试 |
| 5.3.2 通信模块测试 |
| 5.3.3 图像处理模块测试 |
| 5.4 系统性能测试与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（9）交变冲击机械动力特性检测系统与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 交变冲击机械动力特性检测方法研究现状 |
| 1.2.2 加速度信号处理概述 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 交变冲击机械加速度检测装置及其实现 |
| 2.1 交变冲击机械动力特性检测系统的设计方案 |
| 2.1.1 性能检测指标 |
| 2.1.2 检测系统基本功能 |
| 2.1.3 检测系统方案 |
| 2.2 冲击加速度检测的要求 |
| 2.2.1 加速度检测装置设计要求 |
| 2.2.2 信号处理要求 |
| 2.2.3 测试用冲击活塞的设计方案 |
| 2.3 加速度检测装置原型机的硬件设计 |
| 2.3.1 传感器选型及电路设计 |
| 2.3.2 存储介质选型及电路设计 |
| 2.3.3 微处理器单元 |
| 2.3.4 供电电源 |
| 2.4 软件设计 |
| 2.4.1 软件整体架构 |
| 2.4.2 采样控制 |
| 2.4.3 数据存储软件设计 |
| 2.4.4 节能模式设计 |
| 2.5 加速度检测装置原型机的实现与小型化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 交变冲击机械加速度信号的去噪方法 |
| 3.1 去噪方法选择 |
| 3.2 小波去噪理论 |
| 3.2.1 含噪信号的数学模型 |
| 3.2.2 三种小波去噪算法 |
| 3.2.3 三种小波去噪算法的对比 |
| 3.3 基于自适应阈值的小波模极大值去噪方法 |
| 3.3.1 自适应小波模极大值的取舍原则 |
| 3.3.2 基于分段埃尔米特插值的小波系数重构 |
| 3.3.3 算法设计 |
| 3.4 小波基选择 |
| 3.5 去噪分析 |
| 3.5.1 两种重构小波系数方法的效果对比 |
| 3.5.2 基于SURE自适应阈值的小波模极大值法去噪效果分析 |
| 3.5.3 对实测正弦信号去噪分析 |
| 3.5.4 对实测交变液压冲击器的冲击加速度信号去噪分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 交变冲击机械加速度信号直接数字积分 |
| 4.1 时域积分理论 |
| 4.2 加速度时域数值积分 |
| 4.2.1 加速度时域数值积分误差分析 |
| 4.2.2 考虑初始值的加速度数值积分 |
| 4.2.3 仿真分析 |
| 4.3 加速度时域数值积分的趋势项误差分析 |
| 4.3.1 含直流分量的加速度时域积分 |
| 4.3.2 含直流分量和低频随机漂移的加速度时域积分 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 交变液压冲击器数值模型的冲击加速度积分 |
| 4.5 某型交变液压冲击器实测加速度数据处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 检测系统整体试验与分析 |
| 5.1 检测系统的上位机软件设计 |
| 5.2 简单工况下的试验验证 |
| 5.2.1 试验对象简述 |
| 5.2.2 加速度检测装置的参数设定 |
| 5.2.3 信号采集与处理分析 |
| 5.3 某型交变液压冲击器的冲击加速度信号处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 工作总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）基于流式计算的云台40米脉冲星数据处理框架技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 云台40米脉冲星观测设备介绍 |
| 1.3 云台40米脉冲星数据处理现状 |
| 1.4 流式计算框架技术现状 |
| 1.5 论文主要研究工作 |
| 1.6 论文组织和安排 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 现有流式数据实时处理框架介绍及分析 |
| 2.1 商用流式数据处理框架技术 |
| 2.1.1 Storm框架 |
| 2.1.2 Spark Streaming框架 |
| 2.1.3 Flink框架 |
| 2.2 天文领域流式处理框架技术 |
| 2.2.1 PSRDADA |
| 2.2.2 PELICAN |
| 2.2.3 HASHPIPE |
| 2.3 对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Pulsar Pipeline流式框架设计 |
| 3.1 框架设计思想 |
| 3.2 整体架构设计 |
| 3.2.1 用户建模层设计 |
| 3.2.2 内部计算引擎设计 |
| 3.3 PulsarPipeline框架基类设计 |
| 3.4 PulsarPipeline框架详细设计 |
| 3.4.1 Pipeline设计 |
| 3.4.2 FuncBlock设计 |
| 3.4.3 RingBuffer设计 |
| 3.4.4 特定全局变量和类的命名规则设计 |
| 3.5 框架的性能问题及解决方法 |
| 3.5.1 CPU的亲缘性介绍及解决方法 |
| 3.5.2 GIL介绍及解决方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 CPU+PulsarPipeline的消色散算法实现 |
| 4.1 实验环境及介绍 |
| 4.2 实验数据介绍 |
| 4.3 消色散算法介绍 |
| 4.3.1 非相干消色散 |
| 4.3.2 相干消色散 |
| 4.4 框架设计的实现 |
| 4.4.1 Pipeline设计实现 |
| 4.4.2 FuncBlock的设计实现 |
| 4.4.3 RingBuffer的实现 |
| 4.5 CPU+PulsarPipeline消色散算法实现 |
| 4.5.1 消色散算法步骤介绍 |
| 4.5.2 数据解码实现 |
| 4.5.3 消色散算法实现 |
| 4.5.4 偏振检测算法实现 |
| 4.5.5 折叠算法实现 |
| 4.5.6 输出结果 |
| 4.6 框架测试及性能分析 |
| 4.6.1 框架测试及结果验证 |
| 4.6.2 框架性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 CUDA+PulsarPipeline的消色散算法实现 |
| 5.1 设计思想 |
| 5.2 CUDA概述及实验环境配置 |
| 5.2.1 CUDA简介 |
| 5.2.2 CUDA架构 |
| 5.2.3 CUDA线程和内存结构 |
| 5.2.4 CUDA实验环境配置 |
| 5.3 GPU+PulsarPipeline消色散算法实现 |
| 5.3.1 数据解码CUDA的实现 |
| 5.3.2 消色散算法CUDA实现 |
| 5.3.3 偏振检测算法CUDA实现 |
| 5.3.4 折叠算法CUDA实现 |
| 5.3.5 输出结果 |
| 5.4 CPU和 GPU环境中框架性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 本文工作总结 |
| 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A:攻读学位期间取得成果 |
| 附录B:攻读学位期间参与的研究工作 |
四、环形缓冲区的实现技巧及其在信号处理中的应用（论文参考文献）
- [1]基于USB采集卡的汽车综合检测分析仪研制[D]. 张立金. 天津科技大学, 2020(08)
- [2]基于多核处理器的实时视频处理系统研究[D]. 牟雅婷. 东南大学, 2020(01)
- [3]基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计[D]. 宾鑫. 深圳大学, 2020(10)
- [4]基于ROS的AUV嵌入式控制系统研究与设计[D]. 高彬彬. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [5]基于经颅磁刺激的多通道电场数据处理及监控界面设计[D]. 戚海龙. 天津工业大学, 2020(02)
- [6]基于ARM的MODBUS-PROFINET协议转换网关研制[D]. 宋瑞. 天津科技大学, 2020(08)
- [7]基于可编程网卡的高性能数据中心系统[D]. 李博杰. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [8]流体颜色在线视觉检测系统的设计与实现[D]. 李宇. 东南大学, 2019(01)
- [9]交变冲击机械动力特性检测系统与方法研究[D]. 李治国. 华南理工大学, 2019
- [10]基于流式计算的云台40米脉冲星数据处理框架技术研究[D]. 朱彦飞. 昆明理工大学, 2019(04)
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