簡介：隨著社會的不斷進步以及各方面對于快速有效的自動身份驗證的迫切要求，生物特征識別技術在近幾十年中得到了飛速的發(fā)展。人臉識別技術作為生物識別技術之一，是模式識別領域中一個熱點研究問題。人臉識別是指基于現(xiàn)有的人臉樣本集，利用一定的算法，提取人臉圖像中的人臉視覺特征信息，運用圖像處理和模式識別等技術從圖像或者視頻中獲得并分析一個或多個人臉，然后從中提取出有效的識別信息，來自動鑒別圖像中待識別人的身份的一門技術，它涉及計算機圖形學，計算機視覺、模式識別、機器學習、感知科學、人工智能、計算機智能等多門學科技術。人臉識別與其他傳統(tǒng)生物識別技術相比，具有便于采集、方便快捷、交互友好等優(yōu)點，已逐漸被大眾接受，在智能人機接口、圖像檢索、視頻處理、安全等領域都有著極為廣泛的應用價值。從廣義上說，人臉識別主要有兩個部分人臉檢測與人臉識別。在構(gòu)建人臉識別系統(tǒng)中，人臉識別技術包括人臉圖像采集，人臉以及人眼定位，人臉圖像識別預處理，特征提取，身份識別確定等幾個方面。本文所要研究的人臉識別是在狹義范圍內(nèi)研究人眼定位后，人臉圖像預處理，特征提取后，進行身份識別判斷。本文所做的工作主要有介紹了人臉識別國內(nèi)外研究背景以及研究意義，人臉識別理論及算法以及圖像處理算法進行了介紹。接下來對嵌入式系統(tǒng)進行設計，選用三星公司的S3C2440ARM微處理器作為硬件基礎，并進行了LINUX內(nèi)核移植，UBOOT移植等嵌入式操作系統(tǒng)的搭建工作，最后采用主成分分析PCA算法對人臉特征進行提取，運用ADABOOST算法對樣本集進行訓練，用歐式距離衡量特征匹配檢驗了研究結(jié)果。

簡介：計算機網(wǎng)絡是高校計算機相關專業(yè)必設的骨干課程，它在整個專業(yè)建設和課程體系中有重要地位。該課程不僅是一門理論性很強的課程，同時也是一門實踐性很強的課程，部署一個好的網(wǎng)絡實訓系統(tǒng)對于進行計算機網(wǎng)絡輔助教學有著重要的意義。本文結(jié)合高校計算機網(wǎng)絡實驗教學的實際背景，分析了網(wǎng)絡實訓系統(tǒng)建設情況及存在的問題。在此基礎上設計和實現(xiàn)了基于嵌入式平臺的網(wǎng)絡實訓系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括實驗控制系統(tǒng)、嵌入式實驗盒、實訓課程三個部分。論文基于C＃實現(xiàn)了實驗控制系統(tǒng)客戶端PCTERMINAL，支持用戶在線離線登錄、實訓課程智能升級等功能；以ARM9嵌入式微處理器和嵌入式LINUX操作系統(tǒng)為基礎，設計并實現(xiàn)了嵌入式實驗盒SERVERBOX，通過矩陣鍵盤與QT界面實現(xiàn)用戶交互，基于LINUX內(nèi)核FILTER框架實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議分析，擴展LINUX內(nèi)核中的ARP包處理驅(qū)動實現(xiàn)ARP協(xié)議的可視化分析與干預。PCTERMINAL與SERVERBOX通過串口進行連接，通過自定義協(xié)議進行通信。本系統(tǒng)已經(jīng)通過項目驗收，第一版已經(jīng)在多所高校使用，在提高學生對網(wǎng)絡原理的認知和實踐能力方面應用效果獲得認可。

簡介：工業(yè)發(fā)展所帶來的污染越來越嚴重，尤其是以氣體污染對人類的健康危害最為嚴重。同時，室內(nèi)裝修等引起的“室內(nèi)空氣污染”給人們帶來的疾病正引起各個國家的高度重視?？諝馕廴緦θ梭w健康危害很大，易引起呼吸道疾病例如高濃的度污染可造成急性中毒或者死亡長時期的低濃度污染會導致慢性支氣管炎、肺癌、肺氣腫及支氣管哮喘等病癥有些污染物還損害肺的血色素的輸氧機能和換氣機能。因此對有毒有害氣體進行定期、快速、有效的檢測顯得極為重要。本文在綜合分析了國內(nèi)外氣體傳感檢測技術的基礎之上，根據(jù)化學陣列傳感指紋特性原理，利用嵌入式ARMLINUX技術，提出了一種能實現(xiàn)快速、痕量、高準確性檢測的便攜式有毒有害氣體檢測儀。本文設計的氣體檢測儀是密閉式氣體檢測系統(tǒng)，氣體采集模塊將待測有毒有害氣體泵入反應氣室，通過觸摸界面控制攝像頭采集其和氣室中化學傳感陣列芯片的反應圖像信息，經(jīng)過S3C2440處理后，獲取待測毒氣的信息并進行顯示和可選擇性存儲。本文主要研究了檢測系統(tǒng)的軟硬件設計部分，完成了以下幾個方面的研究工作1根據(jù)毒氣檢測的實際需求，基于模塊化的設計思路，采用上下位機結(jié)合的方式，設計了檢測儀整體硬件電路。上位機以嵌入式ARM9（S3C2440A）為核心，設計了圖像采集模塊、LCD觸摸顯示模塊、存儲模塊、串行通信模塊及電源模塊等；下位機以PIC16F877為MCU核心，設計了氣體采樣模塊、條件監(jiān)控模塊、光照模塊、通信模塊等。通過上下位機的協(xié)作完成毒氣的檢測。2完成了嵌入式ARMLINUX開發(fā)平臺搭建和開發(fā)環(huán)境的建立，引導程序編寫及內(nèi)核裁剪，設計了驅(qū)動程序及部分的應用軟件；在MPLAB80環(huán)境下完成下位機驅(qū)動程序的編寫和調(diào)試。3完成上下位機的聯(lián)機調(diào)試，根據(jù)毒氣檢測儀的技術指標和硬件設備外部特性，采用AUTOCAD設計該儀器的組裝模型圖，并實際完成了設備組裝和調(diào)試。4對檢測設備進行了部分典型氣體的檢測，掌握了儀器的使用方法和實驗條件的調(diào)控，積累了經(jīng)驗，通過大量的實驗，驗證了儀器的有效性。5運用氣體檢測設備對庚醛、氨氣、苯、對二甲苯、氯氣、二氧化硫等進行了測試，并對圖像數(shù)據(jù)進行了分析，證明了檢測結(jié)果的有效識別性。最后總結(jié)了自己的研究工作，并提出氣體檢測設備下一步可完善之處。

簡介：指紋識別技術是當前比較成熟可靠的生物特征識別技術，指紋唯一性和穩(wěn)定性特征使之成為可以依賴的身份信息。為了滿足人們對于安全、可靠的功能需要和便攜、實用的操作要求，嵌入式指紋識別系統(tǒng)發(fā)展迅速，開發(fā)低功耗、易操作的應用產(chǎn)品是其主要的發(fā)展方向。本文將系統(tǒng)主控模塊與電容式傳感器FPC1011C相結(jié)合，設計了基于ADSPBF531處理器的指紋識別系統(tǒng)。BLACKFIN系列芯片具有成本低廉、運行穩(wěn)定的特點，指紋傳感器FPC1011C利用了反射式探測技術，對指紋的適應性強，可靠耐用。論文主要做了以下四部分工作首先分析了課題背景與研究現(xiàn)狀，學習了圖像處理相關的知識。其次，比較選取了適用的DSP處理器和控制器件，完成相關的硬件和軟件設計，并在MATLAB中仿真實現(xiàn)指紋識別核心算法。再次，將軟件設計移植到DSP平臺中，進行系統(tǒng)的功能調(diào)試。最后，分析硬軟件性能指標，優(yōu)化控制程序，并提出市場化產(chǎn)品的可行性方案設想。測試結(jié)果證明，本系統(tǒng)基本達到設計的性能指標，運行穩(wěn)定，適合使用在門禁類和文件保管類指紋識別產(chǎn)品中。因其價格低廉、方便實用的特點，具有廣闊的市場推廣應用前景。

簡介：隨著計算機技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已廣泛應用于工業(yè)、家電、機電等眾多領域。其中大多數(shù)應用是基于ARM、POWERPC、MIPS等硬核處理器，雖然技術比較成熟，但生產(chǎn)成本較高，設計周期長，設計的靈活性較差，一旦產(chǎn)品完成便不易升級。而NIOSⅡ是ALTERA公司為實現(xiàn)SOPC技術而設計的第二代FPGA嵌入式處理器，在FPGA中以軟核的形式實現(xiàn)，具有高度的靈活性和可配置性，彌補了硬核處理器的不足。論文的主要工作是以FPGAEP2C8Q芯片為核心，探究NIOSⅡ嵌入式處理器的軟件架構(gòu)以及基于此軟核設計了部分功能，以驗證軟核啟動的可行性和正確性。軟核設計主要實現(xiàn)LED流水燈設計和LCD顯示SD卡信息的設計以及UCLINUX在NIOSⅡ上的移植。SD卡設計部分摒棄了直接編寫代碼操作SD卡里的FAT文件系統(tǒng)這一方法，因其需要的工作量還是挺大的，而是參照了ROLRIEGEL開源的SDREADER項目提供的AVR平臺下操作SD卡的范例，移植SDREADER項目中關于SD卡操作的部分代碼到NIOSⅡ軟件平臺，通過修改MMCSDSDHCCARDRAWACCESS程序模塊實現(xiàn)操作SD的低級驅(qū)動，此方法簡單易行。LCD顯示屏選用的是XYF480272CTP液晶屏，為顯示SD卡里的圖片，使用了IMAGE2LCD工具將圖片轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)格式，然后寫入LCD顯存中。移植UCLINUX到軟核中是本論文的一個重點，因開發(fā)板上沒有足夠的硬件資源，因此采用了建立交叉編譯環(huán)境的方法進行開發(fā)。實驗表明基于FPGA設計的此32位軟核工作性能良好，運行速度快，隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展，論文中提出的UCLINUX操作系統(tǒng)移植具有重要的參考價值。因UCLINUX還繼承了LINUX的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)優(yōu)勢，能很方便的支持網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，且可內(nèi)嵌TCPIP協(xié)議，所以此軟核有很大完善的空間。

簡介：過去的防火墻大都屬于硬件防火墻的范疇，即是以INTELX86為基本架構(gòu)而衍生的各種防火墻，歸根到底其原理與實現(xiàn)手段都是一樣的。如果基本架構(gòu)本身存在或發(fā)現(xiàn)具備一定的不可提升的缺陷時，也就是在使用的過程中發(fā)現(xiàn)本身具有的先天硬件缺陷，以至于在未來的發(fā)展前景上看會是技術上的巨大落后和阻礙。通過實驗和研究發(fā)現(xiàn)，如果僅僅只是在加速硬件的性能和存儲量上著手下功夫，那就是治標不治本，也不符合現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。人為的采用專用加速硬件，只會對研究和使用帶來諸多不便，而且巨大的人工耗費及所需較長的周期，更加使病毒庫的更新滯后于病毒的衍生和進化。本論文在現(xiàn)有技術上，結(jié)合各種因素對現(xiàn)今網(wǎng)絡使用的安全性、便捷性和可靠性的影響，最終采用網(wǎng)絡病毒處理器處理網(wǎng)絡流量，實現(xiàn)辨識、屏蔽、篩選外來數(shù)據(jù)，從而提升研究效率，減少開發(fā)周期。在具體使用過程中，設計既結(jié)合硬件防火墻的一些優(yōu)點，還通過對包過濾、常規(guī)的計算及轉(zhuǎn)發(fā)等操作進行的優(yōu)化，實現(xiàn)對網(wǎng)絡往來數(shù)據(jù)的高速辨析與處理，最終滿足用戶需求和對病毒進化的有效過濾。將嵌入式LINUX與網(wǎng)絡處理器相結(jié)合是本篇文章所要闡述的核心內(nèi)容，基本思想是先確定屏蔽一切外來數(shù)據(jù)，然后制定選擇可入數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)防火墻功能，過濾、保護內(nèi)部網(wǎng)絡的使用安全，從而為上層軟件提供穩(wěn)定而可靠的支持。本文的設計基于實際應用的需求，在現(xiàn)有技術上進行了改進。經(jīng)驗證表明，本文實現(xiàn)的防火墻具有操作簡單、成本低廉等特點，能有效降低網(wǎng)絡風險，減少網(wǎng)絡維護成本。

簡介：近年來，在一些要求比較高的應用領域中，集成設備系統(tǒng)的監(jiān)控逐漸由本地端計算機監(jiān)控向網(wǎng)絡化和遠程化方向發(fā)展。但在一些專業(yè)性比較強的設備系統(tǒng)集成中，限于國內(nèi)相關單元設備廠家的配套能力，很難達到網(wǎng)絡化和遠程化目標要求。為此，需要解決好相關單元設備的通信接口、數(shù)據(jù)服務平臺的建立等方面的問題。本論文在實驗室已有工作的基礎上，以嵌入式和開源社區(qū)軟件技術為基礎，設計開發(fā)了嵌入式設備系統(tǒng)網(wǎng)絡測控數(shù)據(jù)服務平臺，并應用于低溫等離子體設備系統(tǒng)，使其具備智能監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲和信息檢索等功能。具體工作內(nèi)容如下1、設計開發(fā)了一款基于ARM7RTOSCONNECTIONETHER工業(yè)無線測控網(wǎng)絡智能節(jié)點模塊，該模塊具有WLAN、ETHER、CAN、RS485以及RS232通信接口，且提供模擬量的輸入和輸出通道，能夠很好的解決國內(nèi)大部分單元設備的通信接口問題，并同時具備無線網(wǎng)絡和以太網(wǎng)兩種網(wǎng)絡通信解決方案。2、基于開源社區(qū)軟件技術，設計開發(fā)了嵌入式設備系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務平臺，作為整個網(wǎng)絡測控系統(tǒng)的中樞。該平臺對下完成現(xiàn)場各單元采集的數(shù)據(jù)收集、處理和存儲，必要時實現(xiàn)閉環(huán)控制功能對上提供實時控制和搜索服務功能。數(shù)據(jù)服務平臺軟件架構(gòu)采用CENTOSREDISMYSQLSOLR模式，通過對這四款開源軟件安裝、部署、配置以及功能軟件的二次開發(fā)，實現(xiàn)了基于EPOLL線程池技術的高性能LINUX服務器功能。3、通過對網(wǎng)絡智能節(jié)點兩種網(wǎng)絡通信解決方案進行實際的現(xiàn)場測試和比較，最終選擇了以太網(wǎng)網(wǎng)絡解決方案。依據(jù)低溫等離子體設備系統(tǒng)的通信接口和工作機制，開發(fā)了數(shù)據(jù)服務平臺、網(wǎng)絡智能節(jié)點、控制客戶端和搜索客戶端應用程序，實現(xiàn)了低溫等離子體設備系統(tǒng)的網(wǎng)絡化測控功能。4、對低溫等離子體設備網(wǎng)絡測控數(shù)據(jù)服務平臺的實時性進行了具體分析，通過實驗測試，給出了數(shù)據(jù)服務平臺的實時性性能參數(shù)指標、設備系統(tǒng)靜態(tài)曲線和動態(tài)曲線。

簡介：基于信號處理的相關理論應用計算機、嵌入式控制系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)等相關技術對脈搏信號的實時采集、處理及信號的分析進行了研究。主要內(nèi)容和結(jié)果歸納如下1綜述了嵌入式智能控制、國外內(nèi)醫(yī)療設備、數(shù)據(jù)處理等相關技術的研究發(fā)展現(xiàn)狀對嵌入式控制系統(tǒng)的硬件和軟件進行了分類研究并闡述了本文的研究意義2基于信號采集處理理論技術實現(xiàn)了脈搏信號的采集、放大、基線調(diào)整、噪聲濾波把符合頻率段內(nèi)的脈搏信號送到S3C2440嵌入式單片機中實現(xiàn)信號的存儲、顯示和處理3實現(xiàn)UCOSⅡ?qū)崟r操作系統(tǒng)、FATFS文件系統(tǒng)和UCGUI圖形化界面系統(tǒng)在S3C2440平臺上的整合移植并測試了軟件移植的正確性4根據(jù)任務進行劃分編寫PWM、SPI、UART。的底層驅(qū)動程序和信號采集、SD卡文件存儲、通信等的應用程序并進行了軟件和硬件系統(tǒng)的綜合性能測試5采用交叉關聯(lián)積分的方法計算了四名志愿者2位男性和2位女性的幅值相關系數(shù)和相位相關系數(shù)研究和分析了脈搏信號的不同相關系數(shù)之間的差別。發(fā)現(xiàn)志愿者的幅值相關系數(shù)比相位相關系數(shù)穩(wěn)定且幅值相關系數(shù)從早到晚隨著時間的推移呈上升的趨勢。本文的工作是對基于嵌入脈搏信號測試及處理的一次努力和嘗試無論是在在脈搏信號處理上還是在實時操作系統(tǒng)的應用上都采用了比較獨特的方法可為中醫(yī)脈搏信號智能化測試研究提供了有益的指導。

簡介：點擊查看更多B-S模式下交互與測控一體化嵌入式技術研究與實現(xiàn).pdf精彩內(nèi)容。

簡介：嵌入式設備的種類繁多特點要求不同的嵌入式產(chǎn)品在開發(fā)時都必須設計自己的設備驅(qū)動程序，設備驅(qū)動程序的開發(fā)在整個嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工作中占有舉足輕重的地位。嵌入式LINUX是目前主流嵌入式操作系統(tǒng)之一，研究該驅(qū)動程序的開發(fā)技術具有重要的實用價值。由于接口不同等差異，很難提出一個適合所有設備的驅(qū)動開發(fā)框架。本文重點研究嵌入式LINUX環(huán)境下SPI設備驅(qū)動、基于V4L2的視頻驅(qū)動的開發(fā)技術，探索較為通用的開發(fā)方法。本文首先研究了LINUX設備驅(qū)動程序開發(fā)的相關技術和方法，分析了設備驅(qū)動程序開發(fā)中的模塊化技術、中斷函數(shù)的實現(xiàn)、設備驅(qū)動中的關鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及LINUX26中的設備模型，提出了設備驅(qū)動程序開發(fā)的一種框架，深入研究兩類設備驅(qū)動開發(fā)方法。第一部分研究LINUXSPI驅(qū)動開發(fā)技術。LINUXSPI的驅(qū)動架構(gòu)包括硬件抽象層、平臺依賴層和用戶接口層，分析了硬件抽象層提供的結(jié)構(gòu)體和接口函數(shù)的用途，通過分析DM355SPI主控制器驅(qū)動程序源代碼總結(jié)了平臺依賴層SPI驅(qū)動開發(fā)過程，提出了LINUX下SPI設備驅(qū)動開發(fā)的一般方法，設計和實現(xiàn)DM355SPI協(xié)議驅(qū)動，并且實現(xiàn)了DM355與DM6437之間的SPI單向通信。第二部分研究基于V4L2的視頻驅(qū)動開發(fā)技術。首先研究了V4L2API及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，V4L2驅(qū)動框架和視頻數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)存管理。根據(jù)基于V4L2的視頻驅(qū)動開發(fā)所涉及的攝像頭及其控制器的特性等，提出了基于V4L2的視頻驅(qū)動開發(fā)的一般方法，進行基于V4L2的視頻驅(qū)動實例開發(fā)，完成了攝像頭接口模塊VPFE的驅(qū)動，實現(xiàn)了對日立攝像頭DISC110的圖像采集。

簡介：近年來，隨著安全防盜設備和智能家居產(chǎn)品的普及，以生物特征作為判定依據(jù)的識別類產(chǎn)品走進了我們的日常生活，其中以人臉作為生物識別技術最具代表性。門禁系統(tǒng)是人臉識別技術的重要應用，具有非常廣闊的前景，以前的人臉識別門禁系統(tǒng)，多半都是以體積笨重的PC機作為平臺，不僅有很高的成本，而且不方便攜帶。但是隨著嵌入式技術的出現(xiàn)和快速發(fā)展，解決了人臉識別技術受限于PC平臺的瓶頸，實現(xiàn)了人臉識別類產(chǎn)品的小型化和便攜化。本文利用嵌入式技術與人臉識別技術結(jié)合的方法，針對居民小區(qū)或人數(shù)較少等應用場合，基于嵌入式ARM平臺和LINUX操作系統(tǒng)，結(jié)合QT框架和開源的OPENCV圖像處理庫，選取S5PV210為系統(tǒng)CPU，采用ADABOOST算法實現(xiàn)人臉檢測和眨眼檢測，PCA算法實現(xiàn)人臉識別，對人臉識別系統(tǒng)進行了研究。論文首先在宿主機LINUX系統(tǒng)搭建了交叉編譯環(huán)境，編譯了LINUX內(nèi)核，制作了文件系統(tǒng)，安裝了QT和OPENCV圖像庫，建立了嵌入式軟件開發(fā)所需的環(huán)境。其次論文分析了基于VIDEO4LINUX2框架下的攝像頭視頻采集流程，使用USB攝像頭，實現(xiàn)了視頻圖像的采集，為人臉檢測與識別提供了前提采用了ADABOOST算法的人臉檢測和眨眼檢測方法，實現(xiàn)了對來訪者的人臉檢測，活體判斷，為人臉識別奠定了基礎采用了PCA特征臉的人臉識別算法，實現(xiàn)了對來訪者身份的判斷。最后對系統(tǒng)性能進行了測試，對結(jié)果進行了分析。系統(tǒng)測試結(jié)果表明，在簡單光照和背景條件下，本人臉識別門禁系統(tǒng)具有較高的準確性和較強的實時性，由于系統(tǒng)是基于S5PV210處理器的嵌入式設備，經(jīng)進一步設計可擴展為便攜式的人臉識別設備。

簡介：處理器核是嵌入式系統(tǒng)與SOC系統(tǒng)的心臟。本文設計了一類基于RISC架構(gòu)的嵌入式處理器核，并對其進行了各項指標優(yōu)化。其指令集與MICROCHIP公司PIC16系列相兼容，具有電路規(guī)模小，功耗較低的優(yōu)勢。生成的嵌入式處理器IP能夠廣泛應用于工業(yè)控制、儀表儀器、汽車電子等領域。本項目遵循了集成電路與集成系統(tǒng)經(jīng)典的自上而下的設計流程，從系統(tǒng)劃分、代碼編寫、RTL仿真、FPGA原型驗證、到最后電路、版圖實現(xiàn)，都對設計做了最大的優(yōu)化，涉及電路的低功耗設計，鎖存器級設計等。本文首先介紹了處理器的發(fā)展背景與趨勢。然后對設計框架進行了詳細的劃分，并對時鐘系統(tǒng)、流水線進行精密的設計，對重要模塊實現(xiàn)做了較詳盡的描述與仿真驗證。最后，通過物理綜合，布局布線，對電路規(guī)模與功耗進行了評估，實現(xiàn)了本設計的固核與硬核。得益于項目團隊對系統(tǒng)架構(gòu)的深刻分析，對功能模塊的靈活設計、電路詳細有效的描述等方面的優(yōu)勢，本設計運用FPGA驗證與ASIC實現(xiàn)相結(jié)合的設計方法，在系統(tǒng)性能與電路規(guī)模和功耗之間做到了科學有效的平衡，在成本和性能之間取得了良好的結(jié)合點。本設計為微處理器設計研究奠定了一定的基礎，并且在低功耗設計，鎖存器級設計積累了項目經(jīng)驗。本設計微處理器可以作為IP核嵌入到SOC等應用場合中。

簡介：隨著計算機與通信技術的進步嵌入式系統(tǒng)獲得了巨大的發(fā)展并日益深入到日常生活中的方方面面。網(wǎng)絡的不斷發(fā)展使得遠程操控工業(yè)、家庭設備變得輕而易舉因此在嵌入式系統(tǒng)之間進行安全通信就顯得極為重要。SM2公鑰密碼算法是由國家商用密碼管理局于2010年公布的一種商用密碼算法用于取代此前在我國廣泛使用的RSA算法。SM2算法相對于RSA算法具有計算量小處理速度快同等安全情況下所需密鑰長度更短等優(yōu)點具有非常高的安全性與實用性。本文在嵌入式系統(tǒng)平臺中以軟件方式實現(xiàn)SM2算法、完成數(shù)據(jù)通信以及軟件升級過程的加解密。SM2公鑰密碼算法是ECC橢圓曲線密碼算法的改進型算法中大部分運算都集中在有限域上的大數(shù)運算因此在算法實現(xiàn)中本文引入了OPENSSL安全協(xié)議中有關大數(shù)運算的算法并將其做部分裁剪后移植到嵌入式系統(tǒng)中在這基礎上編寫了SM2加密、解密算法和其中的SM3雜湊算法的算法庫。本文采用AT91SAM9260微處理器進行了性能測試最高時鐘頻率180MHZ時加密平均用時3836S次解密平均用時2568S次與使用ASIC加密芯片的硬件加密方式用時相當軟件更新時間為31SKB。

簡介：電磁頻譜監(jiān)測是保障頻譜資源得到充分和有序使用的關鍵技術手段現(xiàn)有監(jiān)測設備和監(jiān)測手段已無法滿足日益提升的任務需求。一個可行的手段就是無線傳感器網(wǎng)絡它是由無線自組織網(wǎng)絡技術發(fā)展出來的一種新型信息分布式系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡的架設有著低功耗、低成本、分布式和自組織的特點網(wǎng)絡內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸對安全性以及傳輸速率有一定要求。頻譜規(guī)劃者若能在第一時間得知頻譜變化情況以及需求變化趨勢那么勢必能對能夠?qū)︻l譜資源進行更有效的管理因此如何實現(xiàn)網(wǎng)絡快速自組以及如何保證數(shù)據(jù)高速有效地傳輸是傳感器網(wǎng)絡的一個重要研究方向。本論文主要研究了基于TCPIP的嵌入式頻譜傳感器網(wǎng)絡架構(gòu)的設計與實際搭建。第一部分討論了無線頻譜監(jiān)測網(wǎng)絡所搭建時使用的嵌入式ARM硬件平臺與的LINUX操作系統(tǒng)平臺第二部分對協(xié)議棧中物理層和鏈路層的基本協(xié)議做了分別討論之后進行了對物理層傳輸速率部分使用有線、WIFI、WCDMA、TDSCDMA四種傳輸介質(zhì)進行測試得出測試結(jié)果并對結(jié)果進行了討論分析了可能會對傳輸性能造成影響的因素最后本文依據(jù)網(wǎng)絡適應邀請和最低傳輸速率最終采用了兩層網(wǎng)絡模型第一層網(wǎng)絡采用有線、WCDMA、TDSCDMA第二層網(wǎng)絡采用WIFI有線方式融合了兩種異構(gòu)網(wǎng)絡使得感知節(jié)點、網(wǎng)關節(jié)點、管理中心三者之間能夠順利進行數(shù)據(jù)傳輸除此之外本文對于種類繁多的任務種類自主設計了位于應用層的兩層協(xié)議傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)協(xié)議重點分析了兩級網(wǎng)絡自組網(wǎng)的流程以及各個網(wǎng)絡應用層模塊的工作原理和實現(xiàn)方法。經(jīng)過實際系統(tǒng)中測試本論文所談論設計的應用層協(xié)議與網(wǎng)絡模型能夠進行大規(guī)模自組網(wǎng)傳輸速率也能夠滿足頻譜監(jiān)測網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)量要求。

簡介：計量泵一般工作在惡劣的工業(yè)環(huán)境中，負責流體的精密計量和投料任務。將網(wǎng)絡化的遠程監(jiān)控手段應用于工業(yè)現(xiàn)場的計量泵群，對于提高產(chǎn)品精度、節(jié)約生產(chǎn)成本、避免惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對操作人員的直接傷害等都具有十分重要的意義。本文在深入了解工業(yè)計量泵群工作情況的基礎上，設計了一組基于工業(yè)總線技術和以太網(wǎng)技術的計量泵嵌入式遠程監(jiān)控網(wǎng)絡。針對短幀問題，提出了相應的解決方案，節(jié)省了帶寬，保證了系統(tǒng)的實時性。本文的主要工作如下1敘述了計量泵發(fā)展和應用情況，分析了現(xiàn)場調(diào)節(jié)的缺陷，提出了基于嵌入式工業(yè)網(wǎng)關的遠程監(jiān)控解決方案。2設計了一款嵌入式工業(yè)網(wǎng)關。硬件方面，主要包括以太網(wǎng)接口、CAN接口、RS485接口電路以及其它相關外圍電路的設計。軟件方面，主要包括底層驅(qū)動程序的設計、TCPIP協(xié)議棧的設計以及UCOSⅡ操作系統(tǒng)的移植等工作。3基于上述網(wǎng)關搭建了計量泵網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。針對網(wǎng)絡中存在的大量短幀數(shù)據(jù)包導致的帶寬利用率低、容易引起網(wǎng)絡擁塞等問題，在使用OPMODELER進行仿真驗證的基礎上，將NAGLE算法引入系統(tǒng)并在TCP協(xié)議中實現(xiàn)。4針對下位機NAGLE算法和上位機延遲確認策略交互時產(chǎn)生的暫時性“死鎖”現(xiàn)象，在詳細分析兩種算法的工作機制的基礎上，說明了“死鎖”產(chǎn)生的原因以及對系統(tǒng)帶來的危害。通過分析比較幾種改進的NAGLE算法，提出了填充緩沖區(qū)、提高采樣頻率的數(shù)據(jù)處理方式，避免對NAGLE算法的直接修改，保證了系統(tǒng)的實時性需求。在上述兩種方案的基礎上，對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行優(yōu)先級分類并采取不同的處理方式。5通過WIRESHARK等工具對系統(tǒng)進行抓包分析和流量統(tǒng)計，驗證上述方法和方案。