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航空自主导航前端系统研制

作　者: 朱云鹏
导　师: 苏龙滨
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: TMS320C6747 McASP通道 图像采集 图像处理 VC
分类号: V249.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 107次
引　用: 4次
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内容摘要


航空导航在导航领域有着极其重要的地位,针对目前我国航空导航系统的不足,我们提出了一套新的导航方法,简单的说,即用航空仪表盘上的数据计算出飞机的位置,然后将其飞行轨迹实时地显示在电子地图上。本文围绕整个导航系统的前端,即航空仪表盘上图像实时采集,展开了一系列工作。为了能在功耗和处理速度上满足系统要求,我们采用TI公司最新推出的浮点DSP TMS320C6747做为核心器件,最终在附加极少的外围电路的基础上,实现了一套低成本、低功耗、高速度的实时图像采集与识别硬件平台。本文详细介绍了系统的设计思想和系统的整体结构,对各个硬件及软件模块进行了深入的阐述,并且设计了一套辅助系统来简化系统的测试,并让系统的最终效果能以图像的形式显示在屏幕上。测试了系统的各项指标,并对系统进行了一些必要的改进,最后又进行了实时图像处理和图像识别方面的尝试。各项试验结果表明,这套基于DSP6747的实时图像采集系统是成功的,同时它也适用于其它小规模图像处理与识别领域。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-19
  1.1 论文的背景和意义  10-11
  1.2 航空自主导航前端系统简介  11-13
    1.2.1 系统的主要功能  12-13
    1.2.2 系统指标  13
  1.3 核心器件TM5320C6747 简介  13-15
  1.4 系统的难点与创新设计  15-18
  1.5 论文的主要工作  18-19
第2章 系统结构与硬件平台设计  19-27
  2.1 系统总体设计  19-20
  2.2 电源模块设计  20-22
    2.2.1 数字电源模块  20-21
    2.2.2 模拟电源模块  21-22
  2.3 摄像头模块  22-23
  2.4 图像裁剪模块  23
  2.5 红外模块设计  23-24
  2.6 存储器模块设计  24-25
  2.7 设计的关键指标的实现  25-26
    2.7.1 低功耗设计  25
    2.7.2 低噪声设计  25-26
    2.7.3 高可靠性设计以及体积优化  26
  2.8 本章小结  26-27
第3章 软件设计与调试  27-51
  3.1 摄像头输出图像控制  29-34
    3.1.1 IIC 总线简介  29-30
    3.1.2 设置TM5320C6747 内部的IIC 模块  30-34
  3.2 红外数据输出控制  34-36
    3.2.1 红外芯片的时钟设置  34
    3.2.2 DSP 的UART 模块设置  34-36
  3.3 McASP 接收帧信号生成  36-40
    3.3.1 DSP 的中断处理  38-39
    3.3.2 DSP 的定时器/计数器设置  39-40
  3.4 McASP 数据通道控制  40-47
    3.4.1 McASP 的发送/接收部分的初始化  42-45
    3.4.2 数据传输流程  45-47
  3.5 SPI EEPROM 读写程序编写  47-50
    3.5.1 通过SPI 总线向外传送数据  47-48
    3.5.2 通过SPI 总线烧写EEPROM  48-50
  3.6 本章小结  50-51
第4章 系统最终效果的验证系统设计  51-59
  4.1 红外数据收发板的设计  51-53
    4.1.1 PC 机到红外芯片UART 数据转换  51-52
    4.1.2 红外芯片的波特率时钟产生  52-53
  4.2 基于VC++的上位机软件编程  53-58
    4.2.1 基于MSComm 控件的串口编程  53-54
    4.2.2 实时图像显示编程  54-55
    4.2.3 上位机软件功能介绍  55-58
  4.3 本章小结  58-59
第5章 系统的完善与改进  59-73
  5.1 图像处理与图像识别  59-65
    5.1.1 图像处理  59-63
    5.1.2 图像识别  63-65
  5.2 系统软件的测试及优化  65-67
    5.2.1 实时性分析  65-66
    5.2.2 DSP 内部资源分配  66
    5.2.3 系统功耗的软件优化  66-67
  5.3 系统BOOTLOADER 的实现  67-70
    5.3.1 AIS 文件的制作  68-69
    5.3.2 BOOTLOADER 模式的选择与BOOT 管脚的功能设置  69-70
  5.4 系统的各项指标  70-72
  5.5 本章小结  72-73
结论  73-74
参考文献  74-77
致谢  77-78
附录  78-79

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空仪表、航空设备、飞行控制与导航 > 飞行控制系统与导航 > 导航 > 导航系统
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