用于循环相关检测的VxWorks嵌入式平台研究

摘要

嵌入式系统设计已经成为现代电子设计的一大领域和方向。嵌入式系统作为实现设备小型化、智能化和自主知识创新的重要元素，目前广泛应用于国防、交通、能源、工业、通信和人们日常生活等各个领域，发挥着极其重要的作用。 本文将以VxWorks操作系统作为嵌入式软件操作平台，以嵌入式微处理器系统作为硬件平台，进行在VxWorks操作系统下采用多任务实时环境实现信号检测与参数估计应用方面可行性的研究及其硬件平台的设计。 首先在高斯白噪声背景下推导循环谱理论算法，对BPSK直扩信号进行了检测和参数估计的Matlab仿真。然后介绍了基于嵌入式微处理器S3C4510B的硬件平台设计，涉及的内容主要包括S3C4510B主体电路设计和主要单元电路的设计及链接方法，构建起支持网络传输的、可应用于信号检测与参数估计的嵌入式系统硬件平台。 嵌入式系统的软件核心是嵌入式操作系统，以自己开发的主板为硬件平台，研究系统的BSP开发包、VxWorks系统内核的引导顺序和VxWorks操作系统下的嵌入式增强型网络驱动的实现原理，提供基于所设计嵌入式硬件平台的整个嵌入式软件系统开发流程和重要程序结构框架，构建起平台调试环境。研究在VxWorks嵌入式操作系统下创建基于多任务原理的信号处理模型结构，并在此多任务模型结构中实现基于循环谱相关算法的信号检测与参数估计的应用。 本课题研究嵌入式系统与信号处理算法方面应用的紧密相连，验证了二者结合的可行性，提供了完整的从算法仿真到软硬件平台构建的整体开发过程，也为其他方面的嵌入式系统应用开发提供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1本课题的研究背景

1.2嵌入式系统的研究历史与现状

1.3本课题的主要工作

1.4本论文的章节安排

第2章循环谱相关法检测与参数估计

2.1循环谱相关理论

2.1.1一阶循环平稳和循环均值

2.1.2循环自相关函数

2.1.3循环谱相关密度函数和物理模型

2.2循环谱相关法进行信号检测与参数估计

2.3 BPSK直扩信号检测与参数估计的Matlab建模仿真

2.4循环谱相关分析的特点

2.5本章小结

第3章硬件平台系统设计

3.1 ARM7TDMI微处理器平台基础

3.1.1 ARM7TDMI处理器

3.1.2 S3C4510B结构与特点

3.2单元电路设计

3.2.1 Flash电路设计

3.2.2 SDRAM电路设计

3.2.3网络硬件平台设计

3.3电路布板设计

3.4本章小结

第4章VxWorks嵌入式系统软件平台设计

4.1 BSP文件组成

4.2 VxWorks引导顺序

4.3网络接口驱动结构

4.4 Tornado与DE开发环境

4.4.1 Tornado开发调试环境

4.4.2 Embest IDE开发调试环境

4.5本章小结

第5章用于循环相关检测的VxWorks平台设计

5.1 BSP移植与VxWorks系统生成

5.2 EDN型网卡驱动程序设计及其加载

5.3 VxWorks下网络通信结构

5.4 VxWorks嵌入式系统多任务模型结构

5.4.1任务的结构

5.4.2任务的状态和状态迁移

5.4.3任务的调度策略

5.5 VxWorks下多任务模型实现循环相关谱算法

5.6平台下运行结果总结

5.7本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果

致谢

附录