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《福建师范大学》 2010年
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基于LabVIEW的嵌入式光电信号处理仪器设计

涂钦  
【摘要】:数据采集和信号处理技术是信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等作业,广泛应用于雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、震动工程、无损检测、语声处理、智能仪器、工业自动控制以及光学工程和生物医学工程等领域。 本文在概述国内外数据采集与信号处理仪器的研发技术现状的基础上,首先分析了便携式终端仪器研发的通用方法与信号处理小波阈值去噪算法的优缺点;其次在虚拟仪器LabVIEW平台上构建信号处理系统,实现信号采集、滤波处理、存储显示等功能;最后将信号处理系统移植到ARM9 (S3C2440)硬件平台上运行,完成基于LabVIEW的嵌入式光电信号处理仪器的设计。本文在信号处理仪器的设计中结合了已有的几种小波阈值去噪算法,并利用LabVIEW技术将其快速实现,以此提出了一种结合LabVIEW技术和嵌入式技术优点的仪器设计理念和实现方法。 一、分析Donho提出的传统的硬、软阈值去噪算法的优缺点。针对本仪器可能测试的信号为光谱信号,而光谱信号具有独特的信号特征等,提出一种基于a、b可变闽值去噪算法,该算法不仅可以克服硬、软阈值函数的缺陷,还可以较好地通过a、b调整阈值函数的取向以保留光谱信号的峰值信息。本文利用LabVIEW虚拟技术实现该算法,通过实验结果分析,信噪比和均方差都优于其它的阈值函数,体现了该算法的可行性和优越性。 二、针对国际上数据采集信号处理仪器的研发正朝着结合虚拟仪器技术、嵌入式技术和网络技术与一体的方向发展,并对处理系统微型化和便携性提出了要求。然而,当前国内在信号处理设备的研发过程中主要采用的方法是基于PC和LabVIEW技术的虚拟技术和基于嵌入式系统的智能仪器技术。本文试图通过分析当前设计采用方法的优缺点并提出结合LabVIEW图形化设计方法和嵌入式系统的优点,研究基于小波阈值去噪算法的信号处理技术,并完成一个便携式的光电信号采集与处理的仪器的设计。 三、分析几种基于LabVIEW技术开发嵌入式产品方案的优缺点和可行性,提出以LabVIEW Touch Panel模块为核心构建嵌入式产品开发平台,并采用WindowsCE为硬件平台操作系统,可以快速、便捷地编制嵌入式系统。节省传统方法在开发过程中过多关注系统人机交互界面设计的时间和精力,可以使得开发者更多关注系统信号处理算法的设计和实现。
【学位授予单位】:福建师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN911.7

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