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集成電路的識別方法范文1
關鍵詞:IC技術;電動車;充電器
IC(集成電路)卡也稱為微芯片卡、智能卡,其攜帶便捷、使用簡單,在現代交通中有著廣泛的應用。近年來,隨著節能環保觀念的深入人心,具有清潔、環保、便捷等多個優點的電動自行車得到了快速的發展,在人們日常生活中的應用越來越廣泛,日益增長的電動自行車除了正常的充電需求外,在快速補充電能方面也產生了新的需求,基于IC技術的快速智能充電系統成為領域內研究的熱點。
1 IC卡技術概述
IC(Integrated Circuit)即是集成電路,為半導體元件產品的總稱,是一種采用一定工藝,將電路所需元件及布線互連在一起的具有所需電路功能的微型結構,具有體積小、重量輕、可靠性高、引出線和焊接點少等多個優點。IC卡也即是集成電路卡,是一個嵌置有一個或多個集成電路的卡片,在實際應用中,射頻讀寫器向IC卡發送一組固定頻率的電磁波,卡內頻率與讀寫器發射頻率相同的LC串聯諧振電路可在電磁波激勵下產生共振,使電容內有電荷,電容另一端的電子泵可將電荷送到另一個電容內存儲,積累至2V時,存儲電荷的電容作為電源為其他電路提供工作電壓,完成IC卡與讀寫器數據的交換。IC卡具有攜帶方便、可存儲處理信息、存儲量大等優點,同時IC卡上存儲的信息需在輸入正確密碼時才能讀取、顯示,信息安全保密性較好,并具有數據處理的能力,與讀卡器交換數據時會對數據進行加密、解密處理,提高數據準確性,現階段,在公共交通、銀行、通訊、公共事業收費等多個行業內有著廣泛的應用。
2 基于集成電路MAX713的12路電動車充電器系統
隨著電動車在人們日常生活中的廣泛應用,如何快速補充電能也成為領域內研究的重點,MAX713是MAXIM公司生產的快速集成電路充電芯片,可對1~16只串聯電池快速充電,本文即以該集成電路芯片為例,探討其在電動車充電器中的應用。
2.1 MAX713功能特性
MAX713可滿足1~16節電池的充電需要,其功率控制模式有線性模式或開關模式,線性模式中在充電的同時可給電池負荷供電;在監測到DV/DT變為負時可種植快速充電模式,可根據電壓梯度、溫度或時間截止快速充電;快速充電結束后可自動沖快速充電到涓流充電,不充電時對蓄電池的漏電流小,最大僅為5mA。
2.2 系統設計
2.2.1 硬件設計
在系統硬件設計中,主要需要確定快速充電終止監測方法、快速充電速率和電流、外接直流電源電壓值、和最壞條件下MOS功耗、集成電路芯片內穩壓源限流電阻值和充電基準電阻阻值。根據實際需求,快速充電電流以電池容量÷充電時間計算得出;外接直流電源電壓值至少要高于電池組最高電壓1V;最壞條件下MOS管功耗以外接電源最高電壓與最低電池電壓的差值乘以充電電流計算得出;芯片內限流電阻以外界電源最低點電壓與芯片內部穩壓源電壓的差值除以5mA計算。
2.2.2 主電路設計
主電路采用移相寬調制控制電路,使用美國Unitrode公司生產的移相式開關專用集成芯片,控制電路如圖1所示。
UC3875的零電壓開關的延遲時間由延遲設定端子的R8和C7和R9,C8確定,分別確定OUT-A與OUT-B以及OUT-C與OUT-D的死區時間。正常情況下,開關電源應工作在額定輸出功率范圍之內,避免電源工作超出正常輸出狀態,但由于在實際工作中難以預測,因此,將高頻電壓器輸出的電流經電流互感器B耦合輸出,再經D1和D2整流,C3和E1濾波及W1,R5和R6分壓后,送至UC3875的電流控制端,與比較器同相端電壓比較,輸出電壓高于2.5V時,UC3875過流保護電路起作用,電路功率輸出設定為0~240W,超出時自動斷開。
2.3 工作原理
在12路電動車充電器系統中,各路充電電壓電流的監測、充放電的自動切換和顯示等智能控制均由單片機實現,其工作原理如下圖2所示,在系統工作中,電池充電電壓經A/D轉換器后,由單片機控制繼電器進行充放電切換,和按鍵、數字等面板的顯示。
圖2 單片機控制電路原理圖
單片機的I/O口是系統設計中的重點,在選擇智能顯示器驅動芯片時,應以減少對I/O口資源的占有量為原則,考慮技術、質量、系統日后的升級、生產成本等因素,選擇最為合適的芯片。
2.4 工作流程
在系統運行中,消費者刷IC卡后,系統初始化,對12路電壓、電流值進行巡查,并分別存入相應的內存單元;按下路號鍵,路號加一,顯示該路的電壓值;按下電壓電流切換按鍵時可顯示該路的電流值,消費者可選擇一路有電,進行充電。對于使用鎳鎘電池的電動車,由于鎳鎘電池具有“記憶效應”,在充電前,若沒有將電池內的電量放盡,可引起電池容量降低,因此充電前應對電池進行放電,在本系統中,系統對12路電壓、電流值進行巡查后按下放電按鍵,繼電器動作切換至放電狀態。各路電壓比較器輸出后,繼電器動作可切換回充電狀態,進行充電。IC卡讀寫程序部分如下:
uint DuKaShiJin=0; //讀卡時間超時計數器MS級
uchar KaBiaoZhi; //卡標致位,KaBiaoZhi=1為有效卡,KaBiaoZhi=0時為無效卡
uchar YongHuZhengHao[8];//用戶賬號
//uchar MiYue[]={0x00,0X11,0X22,0X33,0X44,0X55};//卡對應扇區密碼
uchar MiYue[]={0xff,0Xff,0Xff,0Xff,0Xff,0Xff};//卡對應扇區密碼
xdata uchar pmnt1[101];
uchar ruin1=0,cpuin1=0;
static xdata uchar qXuLieHao[4];
xdata uchar ShuZiBiao[]="0123456789"; //數字表
typedef union JSDATA
{
uchar JiShouHC[11];
}JSDATA;
const uchar kst[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
void USART1_TXD_SODATA(uchar *pt,uint len)
{
uint i;
EA=0; //關總中斷
for(i=0;i
{
SBUF=*(pt+i);
while(!TI);
TI=0;
}
EA=1; //開總中斷
}
/**************復位讀卡模塊*******************/
void MoKuaiReset(void)
{
xdata uchar MLing[]={0x02,0x00,0x01,0x2D,0x2C};
USART1_TXD_SODATA(MLing,5);
}
/****************尋所有卡*********************/
void XunKa(void)
{
xdata uchar MLing[]={0x02,0x00,0x02,0x31,0x52,0x61};
EA=0;
USART1_TXD_SODATA(MLing,6);
EA=1;
}
3 IC卡自助充電消費管理系統
3.1 需求分析
從電動汽車的自動快速充電方案來看,目前國內用于實現快速充電結算的方式主要有投幣、插卡和插卡三種,投幣式充電不僅需要定期回收硬幣,增加人工成本,同時自動充電機無人值守,安全性較差;由于充電需要一定的時間,用戶可能不在充電機附近,采用插卡式充電可增加不安全感;刷卡式充電只需將IC卡在感應區刷一下即可充電,操作簡單方便、安全性高,可為消費者提供極大的便捷。基于此,在電動自行車自動快速充電中,選擇使用刷卡式充電。
3.2 系統結構
在IC卡自主充電消費管理系統中,主要包括控制主機、IC卡、讀寫機、收費機、打印機、網卡、消費管理軟件等,其中收費機為系統中最為關鍵的設備,主要用于感應接受IC卡發送的數字信號。在使用過程中,IC卡在收費機感應區刷卡后,IC卡芯片中的基本信息可存儲到收費機中,并通過與計算機的連接,將卡號、消費金額等信息傳送到計算機匯總進行儲存,通過計算機實現對IC卡用戶消費、充值等的管理。在選擇硬件及設計硬件系統時,須在保證充電機整體性能穩定的前提下,考慮到簡單性和成本。
在系統中硬件實現的關鍵為IC卡技術,IC卡均有發卡中心發行,具有可充值的功能。IC卡的核心是集成電路芯片,其關鍵技術有電擦除式可編程只讀存儲器技術(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、射頻識別技術(RFID,Radio Frequency Identification)、加密技術及ISO標準化技術等,EEPROM技術是IC卡技術的核心,該技術使晶體管密度增大,改善了性能,增加了容量,達到在同樣面積上存儲更大數據量的目的;RFID技術是一種利用電磁波進行信號傳輸的識別方法,被識別的物體本身應具有電磁波的接收和發送裝置,射頻識別IC卡是一種使用電磁波和非觸點來與終端通信的 IC卡,使用此卡時,不需要把卡片插入到特定讀寫器插槽之中,只需要將卡片主動靠近讀卡器讀卡區內,讀取卡上信息后即可完成交易;IC卡中的CPU卡采用特殊的加密技術,不僅可以驗證信息的正確性,同時還能檢查通信雙方身份的合法性,從而保證信息傳送的安全性;IC卡接口電路是IC卡與IFD內的CPU進行通信的唯一通道,其產生的電信號必須滿足嚴格的時序要求,以保證通信和數據交換的安全與可靠。
3.3 功能模塊設置
管理系統主要包括磁卡信息管理、充電機信息管理、管理身份驗證、信息查詢、磁卡消費管理和幫助信息等幾個功能模塊,用于實現基本信息管理、信息安全保護、歷史數據查詢、計量收費及打印數據、系統對時等功能,結構如下圖3。
圖3 IC卡自助充電消費管理系統功能模塊
系統磁卡信息管理模塊和充電機信息管理模塊主要用于對基本信息的管理,包括磁卡編號、磁卡用戶基本信息、充電機基本信息等;管理身份驗證是對充電機管理進行權限限制,不同的管理人員有不同的權限,以保證數據安全性;用戶可通過信息查詢模塊對充電時間、地點、充電量等歷史重現數據進行查詢;充電機同時配備有嵌入式打印機,用戶消費后通過選擇打印選項,將本次消費記錄打印下來;計量收費模塊主要對本次充電消費進行計費,按照國家費率電價規定,計算出總費用,同時將消費者本次消費的相關數據發送到后臺數據庫中進行保存備份。
3.4 軟件設計與實現
主程序設計部分如下:
/*
#include"EC0608RT.H"
Void begin(void)
{
If(LD_X0)}{RST_Y7;RST_Y4;MW[0]=0;MW[3]=0;}//請插卡
else
{
SET_Y7;
MW[3]=I2C();
If(MW[3]&0×8000)
{
RST_Y4;
MW[0]=1;//無效卡
}
else
{
If(MW[3]=0)
{
RST_Y4
MW[0]=2;//金額不足
}
else
{
SET_Y4;
MW[0]=3;//供電中
}
}
}
MW[4]=MADC[0];
MW[5]=MADC[1];
Return;
在系統運行中,消費者根據系統提示,將IC卡插入,系統界面現實余額信息及消費信息,若系統檢測出插入的IC為無效卡或金額不足,則報警提示,若IC卡為有效卡且金額充足,則供電,消費者可進行充電。若充電過程中停電,恢復送電后,系統按照消費者設定時間,繼續充電。
4 結束語
隨著計算機及電子技術的發展,IC卡消費逐漸成為自助消費的主流趨勢,利用IC卡消費不僅能減少人工耗損,還能滿足人們自理消費的心理。運用IC技術的12路電動車充電器系統可方便地實現電動車的智能快速充電,操作簡單,對促進電動車行業進一步發展有重要意義。
參考文獻
[1]白琳,劉金霞.電動汽車IC自助能源補充系統設計與研究[J].自動化技術與應用,2008,27(4):108-110.
集成電路的識別方法范文2
本文闡述了電荷耦合器件(CCD)的原理,分析了CCD技術的發展及現狀,并對今后的發展進行展望。
【關鍵詞】CCD 勢阱 工業攝像機 異性纖維
1 引言
電荷耦合器件(CCD)是美國貝爾實驗室在1970年左右發明的新型半導體器件,CCD(Charge Coupled Device)是電荷耦合器件的簡稱,CCD是一種金屬-氧化物-半導體結構的新型器件,其基本結構是一種密排的MOS電容器,能夠存儲由入射光在CCD像敏單元激發出的光信息電荷,并能在適當相序的時鐘脈沖驅動下,把存儲的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉移,實現自掃描,完成從光信號到電信號的轉換。這種電信號通常是符合電視標準的視頻信號,可在電視屏幕上復原成物體的可見光像,也可以將信號存儲在磁帶機內,或輸入計算機,進行圖像增強、識別、存儲等處理。
2 線陣CCD在工業上的應用現狀
2.1 用于軌道振動的非接觸式測量
振動測量與實驗一直是工程技術中的難題,對于航空航天,動力機械,交通運輸,能源工業,土木建筑等尤為重要,振動直接影響機器的運行的穩定性,安全性和人體感覺的舒適性,直接影響生產的有效性和精確性。在交通運輸中,鐵軌對于火車來說相當重要,尤其現在隨著經濟發展,火車的提速對鐵軌的要且相當高,鐵軌受到列車的激勵會產生手破振動,當振動級過大時時鐵軌產生裂紋,斷裂,接觸面磨損,緊固件松動,從而提前報廢,嚴重時會產生車毀人亡的事故,因此在對鐵軌振動測量中采用線陣CCD,運用光學技術,電子學技術,CCD傳感技術并同計算機數據處理技術相結合,克服接觸是測量的缺點,能同時測量任意5點的振動,靈敏度高,價格低廉等優點。根據對標準振動態測量得到的波形分析,振幅測量范圍為0.1-200mm,測量精度優于0.1mm。實驗證明此方法測量速度快,精度高,抗干擾能力強,性能穩定,對被測物沒有機械,電磁等干擾,因此可適用于多種現場振動檢測的許要。
2.2 用于鋼管內徑的測量
在鋼鐵工業生產中,為保證鋼鐵質量,不僅要檢測鋼管的外徑,而且還要檢測鋼管的內徑,以便及時調整軋鋼設備減少材料的浪費。尤其在火炮的加工中,對跑堂的直徑和形狀誤差的精確檢查時比不得少的。用線陣CCD傳感器的測量鋼管內景的光電檢測裝置來代替傳統的量規檢測方法,在一些發達的國家已經開始采用。在裝置能測量的范圍內,儀器的分辨率為0.001mm,測量誤差在-0.02-+0.02mm。同時次裝置在測量范圍內對各種有色金屬和非金屬管類產品的內徑均可以測量。
2.3 用于異性纖維的檢測
在紡織領域中,可用線陣CCD作為檢測異性纖維,雜質的裝置。在原棉中除棉纖維以外,混有一些雜質,他們中的大多數可在開清梳階段被清理出去,還有一些被打擊成細小的雜質,這些細小的雜質是我們要控制的一個重要的指標,而與棉纖維性能接近的異性纖維及被污染的纖維,在一般的紡織工藝中,很難被去除掉。他們的危害性將在后道德印染工序及最終產品中顯現出來。因此采用線陣CCD傳感器的工業攝像機檢測通過傳送帶上的棉花,再將圖像信號送到計算機中經過特殊的算法進行圖形處理,檢測到混在棉花中的雜質,該裝置采用光圖像識別方法根據異性纖維的色相,飽和度,強度三大光學要素進行判斷,可自動識別有色尼龍,塑料,麻線以及無色透明或與棉花顏色相近的雜物。其最小分辨率≤1mm。對于提高紡織工業的自動化水平有相當重要的意義。
2.4 其他方面
在軍事工業領域,利用線陣CCD系統利用交匯測試原理來測量于動物體的位置尺寸。它利用TDI-CCD來進行測試,對于高速運動的物體的檢測受到很好的效果,已經在軍事及工業部門有著廣泛的應用。另外,在公路路面的裂縫等的檢測技術也隨著CCD數字攝像技術的發展,逐步由人工檢測向自動化檢測方向發展,利用CCD相機借助光學系統將路面信號經觀點轉換成視頻信號,再在計算中利用數字圖像處理技術進行處理,從而可對路面的裂紋進行漢好的識別,提高對路面質量的監測、評估和病害分析。
3 結論
本文簡要介紹了CCD的工作原理,并就其在工業檢測中的應用及發展作了闡述。由于CCD圖像傳感器是一種高精度檢測傳感器,其應用已經滲透到工業各部門,并在國名經濟生產中有廣泛的應用,隨著CCD傳感器制作技術的提高,圖像處理軟件的進一步發展,CCD傳感器與集成電路的應用前景進一步集成,CCD傳感器的應用前景將更加廣闊,其在工業測控系統中也會越來越占有重要的位置。
參考文獻
[1]王以銘.電荷耦合器件原理與應用[M].北京:科學出版社,1987.
[2]王慶有.CCD應用技術[M].天津:天津大學出版社,2000.
[3]單錦安,尚世鉉.電荷耦合器件(CCD)[J].物理實驗,2000.
[4]宋培華,朱玉淵.在線檢測中機器視覺的CCD方案[J].計算機工程,2001.
作者簡介
孫亞英,女,烏蘭察布市人,現供職于內蒙古工業大學工程訓練中心,從事先進制造技術方面的研究。
集成電路的識別方法范文3
電子工藝實習報告2000字范文一
作為一名合格的大學生,社會實習是必經的過程,不管什么專業,都能在實習中獲得自己以后從事的工作崗位所必需的技能。以下是書頁網為您整理的電子工藝專業假期實習報告,謝謝閱讀。
在為期兩周的實習當中感觸最深的便是實習聯系理論的重要性,當遇到實際問題時,只要認真思考,對就是思考,用所學的知識,再一步步探索,是完全可以解決遇到的一般問題的。這次的內容包括電路的設計,印制電路板,電路的焊接。本次實習的目的主要是使我們對電子元件及電路板制作工藝有一定的感性和理性認識;對電子信息技術等方面的專業知識做進一步的理解;培養和鍛煉我們的實際動手能力,使我們的理論知識與實習充分地結合,作到不僅具有專業知識,而且還具有較強的實習動手能力,能分析問題和解決問題的高素質人才,為以后的順利就業作好準備。
在大一和大二我們學的都是一些理論知識,就是有幾個實習我們也大都注重觀察的方面,比較注重理論性,而較少注重我們的動手鍛煉,比如上學期的精工實習。而這一次的實習正如老師所講,沒有多少東西要我們去想,更多的是要我們去做,好多東西看起來十分簡單,一看電路圖都懂,但沒有親自去做它,你就不會懂理論與實習是有很大區別的,看一個東西簡單,但它在實際操作中就是有許多要注意的地方,有些東西也與你的想象不一樣,我們這次的實驗就是要我們跨過這道實際和理論之間的鴻溝。不過,通過這個實驗我們也發現有些事看似實易,在以前我是不敢想象自己可以獨立一些計時器,不過,這次實驗給了我這樣的機會,現在我可以獨立的做出。
總的來說,我對這門課是熱情高漲的。第一,我從小就對這種小制作很感興趣,那時不懂焊接,卻喜歡把東西給拆來裝去,但這樣一來,這東西就給廢了?,F在電工電子實習課正是學習如何把東西 裝回去 。每次完成一個步驟,我都像孩子那樣高興,并且很有 成就感 。第二,電工電子實習,是以學生自己動手,掌握一定操作技能并親手設計、制作、組裝與調試為特色的。它將基本技能訓練,基本工藝知識和創新啟蒙有機結合,培養我們的實習能力和創新精神。作為信息時代的大學生,作為國家重點培育的高技能人才,僅會操作鼠標是不夠的,基本的動手能力是一切工作和創造的基礎和必要條件。
通過一個星期的學習,我覺得自己在以下幾個方面與有收獲:
一 對電子工藝的理論有了初步的系統了解。
我們了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、印制電路板圖的設計制作與工藝流程、工作原理與組成元件的作用等。這些知識不僅在課堂上有效,對以后的電子工藝課的學習有很大的指導意義,在日常生活中更是有著現實意義。
二 對自己的動手能力是個很大的鍛煉。
實習出真知,縱觀古今,所有發明創造無一不是在實習中得到檢驗的。沒有足夠的動手能力,就奢談在未來的科研尤其是實驗研究中有所成就。在實習中,我鍛煉了自己動手技巧,提高了自己解決問題的能力。比如做收音機組裝與調試時,好幾個焊盤的間距特別小,稍不留神,就焊在一起了,但是我還是完成了任務。
三 對印制電路板圖的設計實習的感受。
焊接挑戰我得動手能力,那么印制電路板圖的設計則是挑戰我的快速接受新知識的能力。在我過去一直沒有接觸過印制電路板圖的前提下,用一個下午的時間去接受、消化老師講的內容,不能不說是對我的一個極大的挑戰。在這過程中主要是鍛煉了我與我與其他同學的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。因為我對電路知識不是很清楚,可以說是模糊。但是當我有什么不明白的地方去向其他同學請教時,即使他們正在忙于思考,也會停下來幫助我,消除我得盲點。當我有什么想法告訴他們的時候,他們會不因為我得無知而不采納我得建議。在這個實習整個過程中,我雖然只是一個配角,但我深深的感受到了同學之間友誼的真摯。在實習過程中,我熟悉了印制電路板的工藝流程、設計步驟和方法??墒俏椅茨塥毩⑼瓿捎≈齐娐钒鍒D的設計,不能不說是一種遺憾。這個實習迫使我相信自己的知識尚不健全,動手設計能力有待提高。
我很感謝張帆老師對我們的細心指導,從他那里我學會了很多書本上學不到的東西,教我們怎樣把理論與實際操作更好的聯系起來和許多做人的道理,這些東西無論是在以后的工作還是生活中都會對我起到很大的幫助,在實習前我不慎將手弄傷,而王老師和班主任老師對我的關心,使我這異地學子感受到了一種很親切的感覺,這種感覺很溫暖,很親切
兩周的實習短暫,但卻給我以后的道路指出一條明路,那就是思考著做事,事半功倍,更重要的是,做事的心態,也可以得到磨練,可以改變很多不良的習慣,例如:一個工位上兩個同學組裝,起初效率低,為什么呢?那就是沒有明確分工,是因為一個在做,而另一個人似乎在打雜,而且開工前,也沒有統一意見,彼此沒有應有的默契。而通過磨合,心與心的交流以及逐漸熟練,使我們學到了這種經驗。
實習這幾天的確有點累,不過也正好讓我們養成了一種良好的作息習慣,它讓我們更充實,更豐富,這就是一周實習的收獲吧!但愿有更多的收獲伴著我,走向未知的將來。
電子工藝實習報告2000字范文二
實習目的和要求:
電氣電子工藝實習是自動化專業學生重要的實踐教學環節,其目的是鞏固和加深所學電子技術的知識;了解并初步掌握一般電子產品的生產制作、調試與研制開發的基本技能與方法,全面提高學生的實踐動手能力和分析問題、解決實際問題的能力;使學生對電子產品生產獲得一定感性認識,為今后從事電子產品制作與創新設計工作奠定初步的實踐基礎。
要求看懂所裝電子產品電氣原理圖,掌握電子元器件作用特點、性能和識別方法,熟悉簡單電子產品整機裝配的一般工藝知識并掌握其操作技能。
實習時間地點:
時間:20XX年6月11日-20XX年6月22日
地點:電子綜合實驗室
原理分析:
1、 收音機的電路結構種類有很多,早期的多為分立元件電路,目前基本上都采用了大規模集成電路為核心的電路。集成電路收音機的特點是結構比較簡單,性能指標優越,體積小等優點。AM/FM型的收音機電路可用如圖1所示的方框圖來表示。收音機通過調諧回路選出所需的電臺,送到變頻器與本振電路送出的本振信號進行混頻,產生中頻輸出,中頻信號將檢波器檢波后輸出調制信號,調制信號經低放、功放放大電壓和功率,推動喇叭發出聲音。
2、本次實習的收音機元件為全集成電路調頻、調幅式收音機,收音機電路主要由日本索尼公司生產的專為調頻、調幅收音機設計的大規模集成電路CD1691CB組成。由于集成電路內部無法制作電感、大電容和大電阻,故外圍元件多以電感、電容和電阻為主,組成各種控制、供電、濾波等電路。收音機電路圖如圖2所示。
3、中波信號由L1與CA組成的輸入回路,選擇后進入IC內10腳,在IC內部與本振蕩信號混頻;本振由T1與CB及IC的5腳內部振蕩電路組成?;祛l后的465KHz差頻信號由IC的14腳輸出,經中周T3和陶瓷濾波器CF1選頻從16腳進入進行中放、檢波,然后由23腳輸出,再經C15耦合至24腳進行音頻放大,最后由27腳輸出至揚聲器。
4、調頻信號由TX接收,經C1送入IC的12腳進行高放、混頻,9腳外接CC調諧回路選頻,7腳外接CD本振回路,混頻后的中頻信號由14腳輸出經10.7MHz陶瓷濾波器CF2選頻后進入17腳進行中放,并經內部鑒頻,IC的2腳外接鑒頻網絡,鑒頻后的音頻信號亦由23腳輸出,再經C15耦合至24腳進行功放推動揚聲器。
元件的作用和特性:
SL為四聯可變電容器,它由四個單獨的可變電容組合在同一個軸上旋轉,以滿足AM、FM的調臺;在正常情況下電阻電容是不需要調整的,除電解電容外,其他的電容全部采用高頻瓷介電容器,以減少高頻損失;CF1是AM的中頻陶瓷濾波器;CF2是FM的中頻陶瓷濾波器;T1是中波振蕩線圈;T2是鑒頻器也可以用二端10.7MHz的陶瓷濾波器代替,但要將C9改成150~270歐的電阻;T3是AM的中頻變壓器;L2是FM的輸入回路電感;L3是FM的振蕩線圈。
相關電子技術知識:
調諧(即選臺)與變頻:由于同一時間內廣播電臺很多,收音機天線接收到的不僅僅是一個電臺的信號。收音機的選頻回路通過調諧,改變自身的振蕩頻率,當振蕩頻率與某電臺的載波頻率相同時,從而完成選臺。選出的信號并不是立即送到檢波級,而是要進行頻率的變換。利用本機振蕩產生的頻率與外接收到的信號進行差頻,輸出固定的中頻信號。
中頻放大與檢波:選臺、變頻后的中頻調制信號送入中頻放大電路進行中頻放大,然后再進行檢波,取出調制信號。中頻放大電路的特征是具有中周(中頻變壓器)調諧電路和中頻陶瓷濾波器。
焊接工藝知識:
焊接是電子產品組裝過程中的重要工藝。焊接質量的好壞,直接影響電子電路及電子裝置的工作性能。優良的焊接質量,可為電路提供良好的穩定性、可靠性,不良的焊接方法會導致元器件損壞,給測試帶來很大困難,有時還會留下隱患,影響的電子設備可靠性。
元器件的裝插焊接應遵循先小后大,先輕后重,先低后高,先里后外的原則,這樣有利于裝配順利進行。
在瓷介電容、電解電容等元件立式安裝時,引線不能太長,否則降低元器件的穩定性;但也不能過短,以免焊接時因過熱損壞元器件。一般要求距離電路板面2mm,并且要注意電解電容的正負極性,不能插錯。
集成電路的焊接:CD1691CB為雙排28腳扁平式封裝,在焊接時,首先要弄清引線腳的排列順序,并與線路板上的焊盤引腳對準,核對無誤后,先焊接1、19腳用于固定IC,然后再重復檢查,確認后再焊接其余腳位。由于IC引線腳較密,焊接完后要檢查有無虛焊,連焊等現象,確保焊接質量。
對所發現的問題或現象提出解決思路:
焊點有虛焊或連焊:出現虛焊主要是焊錫不夠,或者焊錫加在了焊盤上,由于焊盤預熱不好,造成冷焊。出現連焊的主要原因是焊錫過多。當遇到類似問題是,我們應該及時的調整焊錫的多少,并用松香進行助焊。
元件焊錯插槽:由于焊接時沒有仔細檢查管腳,或者焊接電解電容是沒有注意正負極,造成了此類問題的發生。我們應該先將管腳上的焊錫盡量吸掉,再移去元件。這里,我們特別要注意的就是當吸取焊錫時,不宜長時間的吸取。溫度過高,可能會燒壞元器件,等元件冷卻后,再繼續吸取。
無法有效焊接磁棒線圈:造成此類現象的原因是線圈涂有絕緣漆,快速焊接時不易完全去掉,容易引起接觸不良。焊接時應該先刮掉線圈線頭上的漆皮,再接入插槽焊接。
接入電池后收音機無聲:檢查四個電流口是否封住,喇叭引線,電池引線是否焊好,電位器開關是否接觸好,音量電位器是否未開到最大。
沙沙的電流聲并且收不到電臺:檢查磁性天線的線圈的頭是否焊好,四聯電容器的所有引腳是否焊好,中頻變壓器及周圍的焊點是否有短路現象,紅色中頻變壓器是否裝錯位置。
自己對電子實習的體會和收獲:
為期兩周的電氣電子工藝實習,我們很好的完成了調頻調幅收音機的組裝。期間,我學到了很多寶貴的經驗和相關的電子技術知識。在這次的收音機組裝中,焊接工藝占了很重要的分量。對于零散的電子元件,通過焊接,才能形成一個完整的系統。而焊接的好壞,就直接影響著這個系統的穩定性。掌握焊接和電子工藝的操作技術,光靠看書本和講解是不行的。我們必須深入到實習中,畢竟實踐出真知。同時,在實習中,我們還必須將書本中的知識很好的應用到實踐操作中。
通過這次實習,我深刻的認識到了,理論知識和實踐相結合是教學環節中相當重要的一個環節,只有這樣才能提高自己的實際操作能力,并且從中培養自己的獨立思考、勇于克服困難、團隊協作的精神。
實習,可以很好地培養我們的動手能力。通過實習,我們不僅學會了調頻收音機的組裝,還從中學會了電子元件的焊接,以及收音機的檢測與調試。在整個實習過程中,對于我們,最具挑戰性的工藝就是元器件的焊接。焊接是金屬加工的基本方法之一,看起來容易,實則不然。
當我們真正拿起電烙鐵時,才意識到焊接并不是想象的那么容易,經常會出現冷焊、虛焊、假焊以及連焊。焊點可以說是面目全非。還好,我有過焊接經歷,在整個焊接過程中沒有出現大的問題。即使是在集成芯片的焊接時,也是很順利的,只花了幾分鐘就完成了焊接,而且焊點基本做到了光滑、無虛焊和連焊等。
以前只是對某一元件進行的更換焊接,而這次是比較系統的對整個電路進行焊接,從中,學到了很多焊接技術知識。特別是在集成芯片的焊接,現在,基本可以在兩分鐘之內完成比較圓滿的焊接。這也是我對于這次實習的最大的收獲。通過實習,我們對電子工藝的理論有了初步的系統了解,并且極好的鍛煉了我們的動手能力,和團隊協作能力。
電子工藝實習報告2000字范文三
一、 實驗時間:20XX-6-7至20XX-6-11
二、 實驗室名稱: 8A-107
三、 實驗目的:
電子工藝實習的主要目的就是培養我們的動手能力,對電子元器件的識別,相應工具的操作,相關儀器的使用,電子設備制作、裝調的全過程,掌握查找及排除電子電路故障的常用方法有個更加詳實的體驗。有助于我們對理論知識的理解,幫助我們學習專業知識。使我們對電子元件及收音機的裝機與調試有一定的感性和理性認識,打好日后深入學習電子技術基礎。同時實習使我獲得了收音機的實際生產知識和裝配技能,培養理論聯系實際的能力,提高分析問題和解決問題的能力,增強獨立工作的能力。
四 、 實習內容:
(1) 學習識別簡單的電子元件與電子線路;
(2) 學習并掌握收音機的工作原理;
(3) 按照圖紙焊接元件,組裝一臺收音機,并掌握其調試方法。
五、 實驗原理:
天線收到電磁波信號,經過調諧器選頻后,選出要接收的電臺信號。同時,在收音機中,有一個本地振蕩器,產生一個跟接收頻率差不多的本振信號,它跟接收信號混頻,產生差頻,這個差頻就是中頻信號。中頻信號再經過中頻選頻放大,然后再檢波,就得到了原來的音頻信號。音頻信號通過功率放大之后,就可送至揚聲器發聲了。天線接收到的高頻信號通過輸入電路與收音機的本機振蕩頻率(其頻率較外來高頻信號高一個固定中頻,我國中頻標準規定為465KHZ)一起送入變頻管內混合變頻,在變頻級的負載回路(選頻)產生一個新頻率即通過差頻產生的中頻,中頻只改變了載波的頻率,原來的音頻包絡線并沒有改變,中頻信號可以更好地得到放大,中頻信號經檢波并濾除高頻信號。再經低放,功率放大后,推動揚聲器發出聲音。
六、實驗器材
電烙鐵、螺絲刀、松香、錫、鉗子和鑷子等必備工具
元器件:A.線路板、 B.濾波器(有三個腳)、C.線圈:包括D53.5T,D310.5T,D314.5T、D.中周:包括: 粉周、紅周、黃周、E.電感、F.二極管、G.電容、瓷片電容、 H.電阻、I.PVC一個、 J..AM線圈、 K.開關、 L.磁棒、M.電位器、 N.耳機插座、 O.IC芯片等;
各種電子器件的基本知識:
1、電阻上面所標的色環代表不同的參數,色環電阻上的前兩環是代表該電阻的數值,第三環是倍率,第四環是有效變差(注意:一般是銀色的那條色環作為最后的色環)。各種不同的顏色所代表的數值如下表:
2、電容,主要區分正負極。長腳的為正,斷腳的為負:如果是管體的電容,灰色部分所對應的管腳作為負極。
3、LED燈,長管腳的一端為正極,短管腳的一端為負極。LED應該放在組裝的時候才焊接,因為開始的時候很難把握焊接的高度,如果安裝的太低,安裝外殼后很難觀察到燈是否發光。
4、二極管,二極管的外形是一邊紅色,一邊黑色。紅色的一端為正極,黑色的一端為負極。
5、PVC,PVC的實質是一個可變電容。調頻旋紐實質上通過改變PVC的值來選擇不同的頻率
6、電位器,實質上是可變電阻,作用是通過改變電阻的值來實現改變收音機的音量大小
七、實習步驟:
第一天:焊接練習
焊接對我來說并不陌生,因為以前在家我用過電烙鐵,還有剛過去的寒假期間我在電子廠打寒假工時也是做焊接這個工位,所以我對焊接是很有信心的。焊接常見的問題是包焊、漏焊、假焊等。焊接時,烙鐵頭要在加錫時停留2-3秒,這樣錫才能溶解,元件焊得就越好。還有錫不能加得太多,否則易發生短路。今天我們先在一塊電路板練習焊幾個電阻,熟悉焊接的基本操作,體會焊接的技巧。
第二天:
發收音機裝配零件,檢查和熟悉各種零件。這一天最重要的就是常用電子元件的識別和檢測。我們常見的電子元件就是電阻、電容、二極管等。電阻上的色帶是就是電阻的色環標記法,通過色環來表示電阻的大小,有效數字、倍率和允許誤差。電容主要區分正負極。長腳的為正,斷腳的為負:如果是管體的電容,灰色部分所對應的管腳作為負極。二極管的外形是一邊紅色,一邊黑色。紅色的一端為正極,黑色的一端為負極。接著對照工位圖了解清楚各個元件的具置。然后把各種零件插到電路板上,待老師檢查完畢再根據工位圖,逐個焊接零件。
第三天:
測試與檢測:測試是需要耐心的,因為要排隊,還要有心理準備,也許我們焊的電路板會沒聲音,畢竟我們不是專業人士。通過對收音機得檢測與測試,我們明白般電子產品得生產測試經過,初步學習測試電子產品的辦法。首先我門要檢查焊接得地方是否使印刷電路板損壞,檢查個電阻是否同圖紙相同,二極管是否有極性焊錯、位置裝錯以及是否有電路板線條斷線或短路,焊接時有無焊接造成得短路現象。第二,要通電檢測再通電狀態下,仔細調節中周,定要記下每次調節經過,如果調節失敗,再重新調回帶原來得位置,實再不行就請老師幫忙!不過再整個經過中我門定要有耐心.
第四天:
測試電路板確定沒問題后,就要處理電源同電路板的連接,揚聲器同電路板的連接。將電源槽揚聲器安裝在收音機外殼的對應位置,用焊錫焊接導線在接線柱上。將電源的正負極焊接在電路板對應位置,揚聲器的導線不分正負極所以就近焊接,使導線不容易扭曲干擾為佳。
第五天:
組裝完后的最后測試,如果有問題拆開外殼檢查,看看哪些地方漏焊。確定沒有問題的就安裝好外殼。
八、心得體會:
通過一星期的電子工藝實習,我從中學到了很多寶貴的經驗和知識,也提高了自己的動手能力。當我知道我們電工實習是自己制作一臺收音機時,我心里有點興奮,因為我從小就對收音機感興趣,經常拆收音機,有時壞了也能修好?,F在可以自己做一臺我自然會有點興奮。焊接對我來說并不陌生,因為以前在家我用過電烙鐵,還有剛過去的寒假期間我在電子廠打寒假工時也是做焊接這個工位,所以我對焊接是很有信心的,相信自己可以做出一臺質量很好的收音機。
集成電路的識別方法范文4
中圖分類號:TN912.3-34文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2010)16-0109-04
Realization and Improvement of Isolated Word Phonetic Recognition
LIU Li-yuan, YAN Jia-ming
(School of Electronic Information, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710129, China)
Abstract: An implementation method of the isolated word speech recognition with feature extraction based on the linear prediction cepstrum (LPCC) is elaborated by the analysis of the relevant principles of two important parts (the endpoint detection and LPCC) of the feature extraction module. The software modeling of the system which is described by the method is carried out. A specific improvement program to improve the recognition rate is given through the analysis. carried on the confirmation for the relevant method and conclusion are demonstrated with Matlab software. The demonstration shows that the method can raise the recognition rate indeed based on the traditional method, and has the characteristics of high-speed recognition, good practicability and hardware portability. The direction of the future implementation and improvement in some key links is discussed for the method.Keywords: phonetic recognization; feature extraction; LPCC; Matlab
收稿日期:2010-03-30
語音識別是機器通過識別和理解過程把語音信號轉變為相應的文本文件或命令的技術,而特征提取階段是其至關重要的一步。特征參數值選取的適當與否,提取時篩選的合適與否,直接影響識別正確率的高低。此階段主要包括2個方面:端點檢測和特征參數提取。
1 端點檢測
在語音識別系統中,語音信號是由語音、靜音和背景噪音混合而成的,在其中提取語音,準確地確定語音的起始點被稱之為端點檢測。端點檢測的作用有以下父霆方面[1]:檢測每幀信號是語音,還是背景噪聲;減少識別器的數據處理量;許多噪聲中的語音識別算法需要估計噪聲的頻譜特性。
當前方法中實用且普遍的應屬雙門限檢測。雙門限端點檢測法是在短時能量檢測方法的基礎上,加上短時平均過零率,利用兩者作為特征來進行檢測。首先為短時能量和過零率分別確定2個門限:一個是較低的門限,數值較小,對信號的變化比較敏感,很容易超過;┝硪桓霆是比較高的門限,數值較大。低門限被超過未必是語音的開始,有可能是很短的噪聲引起的,高門限被超過,并且接下來的時間段內語音超過低門限,意味著信號開始[2-3]。
本文所采用的方法是該方法的簡易化,先算出背景噪聲能量與過零率的統計特性,確定能量高低門限、短時過零率門限,分別利用能量門限和過零率門限來提取出語音信息段,然后將兩者所篩選出的語段整合作為選擇出的語音段。該方法雖然簡單,但對于基于本實驗中較高信噪比的前提假設,仍能達到滿意效果。
2 特征參數提取算法
當前,最常用的2種特征參數是線性預測倒譜系數(LPCC)和Mel倒譜系數(MFCC)。研究結果表明,這2種方法對語音識別的性能而有所提高[4]。其中,最常用的方法之一是線性預測分析(LPC)法,這是因為它有效地解決了短時平穩信號的模型化問題[5],可把語音信號看成是由全極點模型產生的;能很好地逼近共振峰,提供譜估計;提供的語音信號模型參數簡潔而準確,計算量較小,便于實時處理;可用于低頻率傳輸的環境。
2.1 線性預測分析原理[6-7]
線性預測分析的基本模型是建立在語音產生的數字模型基礎之上的。其基本原理在此不再贅述。最終在最小均方誤差意義上計算一組最佳預測系數,定義短時預測均方誤差為:
En=∑ne2(n)=∑n[S(n)-∑Pi=1aiS(n-i)]2(1)
經過一系列數學推導可得:
∑pi=1aiφ(k,i)=φ(k,0),k=1,2,…,p(2)
求解式(2)就可得到線性預測系數估值1,2,…,p及最小預測均方誤差n。
2.2 線性預測分析的求解方法
欲解式(2),首先必須計算Е(k,i)。其中φ(k,i)定義為φ(k,i)=∑nx(n-k)x(n-i),這是一個模糊的定義,式中n的求和范圍沒有具體化。因此,當采用不同計算方法時,會存在不同的解法。最經典的2種解法為:自相關法和協方差法。在這2種方法中,其方程組系數矩陣[φ(k,i)]都具有特殊的性質,可用高效的方法來計算方程組的解。
本文采用自相關法[6-7]:定義n的求和范圍是┮恢知較直接的方法,認為語音段外的數據為零,只計算范圍n以內(0≤ n ≤N)的語音數據,這相當于將語音加窗后再進行處理。此時,φ(k,i)Э殺硎疚:
φ(k,i)=∑N-1+pn=0xω(n-k)xω(n-i)(3)
式中:k=1,2,…,p;i=0,1,2,…,p;x│ (n)為加窗后的語音數據。由于假定窗外的語音數據為零,顯然存在著誤差。加窗后的自相關函數可以表示為:
Rn(k)=∑n+N-k-1n=0xω(m)xω(m+k)(4)
式中:Rn(k)為短時自相關函數,且Rn(k-i)僅與(k,i)的相對值有關。因此,φ(k,i)Э殺硎疚:
φ(k,i)=Rn(k-i)=Rn(|k-i|)(5)
于是式(2)轉化為自相關方程組,將其轉換成矩陣形式:
Rn(0)Rn(1)…Rn(p-1)
Rn(1)Rn(0)…Rn(p-2)
Rn(2)Rn(1)…Rn(p-3)
螃 鰳
Rn(p-1)Rn(p-2)…Rn(0)1
2
3
p=Rn(1)
Rn(2)
Rn(3)
Rn(p)(6)
式(6)為Yule-walker方程,其系數矩陣被稱為托布里茲(toeplitz)矩陣。對于這種方程組可用特殊的遞推算法來求解。其指導思想為:第i階方程組的解可以用第i-1階方程組的解來表示;第i-1階方程組的解又可以用第i-2階方程組的解來表示,依此類推。因此只要解出一階方程的解,就可以通過逐步遞推來解出任意方程組的解。
2.3 LPCC線性預測倒譜分析
LPCC參數是線性預測系數在倒譜域中的表示。標準的倒譜系數計算流程運算比較復雜。在實際計算中,基于LPC分析的倒譜,在獲得線性預測系數后,可以利用預測系數an及其復倒譜系數C(n)У牡萃乒叵道醇蚧計算,或由LPC得到[7]:
CLPCC(n)=CLPC(n)+∑n-1k=1n-knCLPCC(n-k)CLPC(k)(7)
式中:C(n)為倒譜系數;an為預測系數;n為倒譜系數階數(n為l~p);p為預測系數的階數。
2.4 改進方案
2.4.1 提高階次
由分析可知,對語音信號進行線性預測分析的基本思想是:一個語音的采樣能夠用過去若干個語音采樣的線性組合來逼近。為使模型能夠很好地符合語音產生的模型,需要考慮如下2個因素:模型階數p的選擇。階數p應與共振峰的個數相吻合,通常一對極點對應一個共振峰。因此當共振峰數為5時,應取10。此外,當語音為鼻音和摩擦音時,聲道傳遞函數并不符合全極點模型的假定,而是一個既有極點又有零點的模型。但由于可以用多個極點來近似一個零點,所以仍然可以采用全極點模型的假定,但要求有足夠高的階數。通過預加重對高頻部分的提升。
2.4.2 還原解法自身相關性
由分析知,對LPC使用自相關法,不僅計算方便簡單,容易實現,而且能滿足求解方程組的要求。但是從解法自身不難發現,由于其需要加窗截取才能進行計算,而分幀這一操作又破壞了其本身所依賴的相關性,所以經仿真證明,其效果并不理想,而且受噪音的影響較大。經過反復試驗證明,在實際應用中,當N和p相當接近時,自相關法的誤差較大。所以人為地使N>>p,這時自相關法不但可以克服其誤差大的缺點,得到較好的識別率,而且具有高效遞推算法的優勢也非常明顯了。
所以在傳統的LPCC識別方法上,可以進行如下改進:一般傳統的LPCC方法經過最初的分幀,斷點檢測等一系列操作直接進行特征提取,而在本文仿真中雖在端點檢測之前對原始的語音信號進行了分幀加窗的處理,但此處理僅僅是為了提高端點檢測和整體語音識別的正確率所加的處理過程。當進行LPCC特征參數提取時,本文將經過端點檢測后確定的語音段的各幀還原為原始的連續語音序列向量后,再進行特征提取。這樣大大提高了識別的正確率。
3 軟件建模結果及分析
本文討論的是孤立詞、小詞匯量識別。按照識別原理模型,設計的整體結構框架如圖1所示。
圖1 語音識別總體結構框架設計圖
在試驗中,在建立模板庫時,選取了8條英語語句,進行模板訓練。本文基于Matlab R2007a的環境,下面對仿真主要模塊及代碼進行簡介:
(1) 語音輸入與輸出實現。在此采用軟件編寫函數直接輸入的方式,其實現代碼如下[8]:
y = wavrecord(n*fs, fs, type);%錄語音
wavplay(y);%播放指令
其中:n為錄音時間長度;fs為設定的采樣頻率;type為所指定的采樣精度。
(2) 語音段檢測。語音段檢測在本文實驗中包括2部分:一是對輸入的語音采樣序列進行分幀加窗,進行初步的分割便于以后處理操作;二是對分幀處理后的語音序列進行端點檢測,截取出有效語音段,為減少計算量,提高識別率服務。
① 語音的分幀、加窗處理。在Matlab環境下對信號進行分幀處理,可以使用voice box工具箱中的enframe函數:
y=enframe(x,FrameLen,Framelnc)
其中:x為原始信號;FrameLen為指定幀長;Framelnc為指定幀移;y為分幀后形成的二維數組。本文使用哈明窗,窗寬設定為256,幀移設定為80。
② 端點檢測。采用雙門限算法,在開始進行端點檢測之前。其中,門限的確定是通過對相應環境下的無語音噪聲進行與語音段相同的采集處理,計算其每幀的能量與過零率,根據經驗公式[9],計算出高門限Hig,低門限Low和過零率門限ZT。其相關實現代碼如下:
i1=min (0.03*(max (b)-min (b)) +c, 4*c);
i2=5*i1;Low=i1;Hig=i2;
整合滿足2種門限的語音采樣序列,從而實現門限檢測功能。對語音樣本進行端點檢測后的仿真圖像如圖2所示。圖2(a)是原始信號波形圖,圖2(b),(c)分別為篩選后的各幀短時能量和短時過零率圖。這便排除掉那些不必要的語音段,減少運算量,使識別更加準確、可靠,也縮短了運行時間。
圖2 語音樣本端點檢測圖
③ 特征參數提取?;贚PCC方法對所提及的3種方式分別進行了仿真對比:
傳統方式 直接進行特征提取及以后操作。
提高階次 分別將p值設定為8,10,12,14進行對比。
還原方法 雖在端點檢測之前對原始的語音信號進行了分幀加窗處理,當進行LPCC特征參數提取時,將經過端點檢測后確定的語音段的各幀還原為原始的連續語音序列向量后,再按照前文所述特征提取算法進行特征提取。
3種方式均可根據式(7)計算LPCC系數。
④ 模式匹配及模板訓練。采用DTW算法的模式匹配過程。DTW是孤立詞識別系統的主流識別方法。從目前來看基于動態時間歸整匹配的DTW算法,可能是一個最為小巧的語音識別算法,系統開銷小,識別速度快,在小詞匯量的語音命令控制系統中是一個非常有效的算法[10]。
對每一幀語音信號提取LPCC特征參數以后,便得到一組LPCC特征向量。語音識別是將測試語音的特征向量同模板庫中的語音特征向量進行模式匹配,尋找最短距離模式作為識別結果。設測試語音特征矢量序列為T={t1,t2,…,tN},參考模板特征矢量序列為R={r1,r2,…,rM}。它們之間的相似度用它們之間的距離D[T,R]來度量,距離越小,相似度越高。DTW就是要尋找一個時間規整函數m=W(n),它將測試矢量的時間軸n非線性地映射到模板的時間軸m上,使w滿足[11]:
D=minw(n)∑Ln=1d{Q(n),M[w(n)]} (8)
⑤ 結果對比如下:
提高階次 LPC階數對識別率的影響見表1??梢?當階次到達一定值時,提高階次,不但識別率提高不明顯,而且可影響識別率,如表1所示。
表1 不同階次的識別率比較
p階數識別率/%p階數識別率/%
8階84.212階90.9
10階92.114階80.6
還原法 經過反復試驗總結驗證,傳統檢測方式的識別率為70.6%,而本設計的語音識別程序其識別率能到達92.1%左右,且速度較快。這表明當N和p相當接近時,人為地使N>>p,這時自相關法不但克服其誤差大的缺點,得到較好的識別率,而且其高效遞推算法的優勢就非常明顯了。
4 結 語
依據小碼本孤立詞的語音識別系統模型完成了對LPCC 算法的基本原理仿真驗證,并對傳統方法給予了改進討論,驗證其有效性,同時為應用系統的硬件實現提供了一定的參考價值。
在設計中,隨著對數字信號處理及語音音頻處理技術等方面的深入研究不難發現,語音識別的實現有許多選擇可作為以后的改進:一是端點檢測方面,除本文選擇的方法外,還有一些新的方法也能取得較好的識別效果,如:語音的短時能頻值;二是特征參數提取方法還有一種比較成熟的算法,如MFCC算法;三是匹配算法,時下比較流行的匹配算法還有隱馬爾可夫模型(HMM)和人工神經網絡(ANN);四是應用方面隨著數字信號處理技術、嵌入式技術、集成電路的迅速發展,將語音識別技術應用到硬件上是必然趨勢,也是推動語音識別技術全面走進人類生活的基礎。將語音識別更為高效地與硬件結合,將是長期發展的方向。
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集成電路的識別方法范文5
關鍵詞:無線射頻識別;食品安全;供應鏈;動物識別
0引言
隨著市場的放開,生豬和豬肉市場也不可避免地產生了一系列的問題,如市場混亂、缺乏統一管理、衛生問題嚴重。這些問題的存在嚴重阻礙了豬肉市場的健康發展。動物跟蹤與識別是利用特定的標簽,以某種技術手段與要識別的動物相對應,可以隨時對動物的相關屬性進行跟蹤與管理的一種技術[1]。生豬管理系統就是動物跟蹤與識別的一個應用,它為加強牲畜的飼養,定期檢查牲畜的健康提供了絕佳的條件。RFID是利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關信息的,它是自動識別領域的一個重要分支。在農牧漁業中可用于羊群、魚群、水果等的管理以及寵物、野生動物跟蹤[2]。與目前應用廣泛的基于光學技術的自動識別方法(如條形碼和攝像)相比,RFID具有一次處理多個標簽并可將處理狀態寫入標簽、不受大小及形狀限制、耐環境性強、穿透性強、數據的記憶容量大、可重復利用等許多優點。
RFID即射頻識別,又稱為電子標簽(E-Tag),其最早的應用可以追溯到第二次世界大戰中用于區分聯軍和納粹飛機的敵我辨識系統。隨著技術的進步,RFID的應用領域日益擴大。如圖1是一個典型的RFID系統。它由標簽(Tags)、讀寫器(Reader)、天線(Antenna)、主機(Host,用于處理數據的計算機)和應用支撐軟件等部分組成[3]。
標簽一般由芯片和天線組成;每個標簽具有唯一的電子編碼。標簽附著在物體上或嵌入物體內用以標志目標對象[4]。根據發射射頻信號的方式不同,標簽可分為主動式和被動式兩種。主動式標簽(又稱為有源標簽)通常由內置電源供電,主動向讀寫器發送射頻信號;被動式標簽(又稱為無源標簽)不帶電池,其發射電波以及內部芯片運行所需的能量均來自讀寫器所產生的電磁波。圖1中所示為被動標簽。讀寫器通過控制射頻模塊向標簽發射讀取信號,并接收標簽應答;同時讀寫器要把時鐘信號和能量也發送給標簽。讀寫器要對標簽的對象標志信息進行解碼并將其連同標簽上的其他相關信息傳送到主機以供處理。RFID讀寫器可以同時讀取多個標簽內的信息。主機負責對讀寫器所讀取的標簽數據進行過濾、匯集和計算,減少從讀寫器傳往企業應用的數據量[5]。
1需求分析
現代化生豬管理系統,要求管理無紙化、有序化、規范化、智能化。智能標簽因為具有防水、防磁、防靜電、無磨損、信息儲存量大、一簽多用、操作方便等特點,所以完全能夠滿足這一要求。同時還應滿足四點要求:①為使操作簡單、方便、友好,要求采用全中文菜單式操作界面。②系統應提供完善的管理功能,自動形成各種報表。③政府需要加強對動物接種與疾病的預防管理。④由于食品安全危機頻繁發生,嚴重影響了人們的身體健康,引起了全世界的廣泛關注。如何對食品有效跟蹤和追溯成為一個必須解決的問題。
2系統構成及特點
系統主要由以下幾部分組成:
硬件設備(耳標、數據采集器、數據傳輸器);系統軟件(數據采集、信息、數據庫);附加設備(計算機、打印機)。
3硬件設備簡介
3.1耳標
耳標是凱泰科技有限公司利用先進技術自行研制的智能電子標簽,專門用于標志和區分不同牲畜的基本信息。在2~8 cm的距離內,內碼標志均可讀出。它采用美國大型集成電路,用半導體編碼器進行編碼,內置激光工藝刻錄的64位二進制,全球唯一編碼的硅晶片;外面用強樹脂材料封裝,具有超強的抗沖擊、防靜電、防腐蝕、防水、防塵、耐磨擦等性能。
耳標是無源器件?,F場安裝無須布線,不受現場條件限制、無須日常維護,使用壽命在20年以上,是國際通用型信息標志物。將耳標釘入牲畜的耳朵中,牲畜很難將它摘下,方便管理。
技術指標:重量為1.0 g;識讀次數>100萬次;使用壽命>20年;工作溫度-40℃~85℃;規格為硬幣、鑰匙牌、柱形等多種封裝形式。
3.2數據采集器
非接觸感應式數據采集器是采用射頻識別技術開發的高科技產品。由于讀取標示物內碼時可避免接觸,故記錄器無接觸性的損耗、壽命長。
硬件特性:采用壓模金屬外殼,堅固耐用,可以保護內部電子設備免受沖擊和工作時的意外損傷。沒有可拆動的零件,LCD中文顯示、可充電鋰電池、實時時鐘、非易失存儲器,特別適合于實際工作。
技術參數:處理器為高速32位處理器;顯示器為LCD 160×128點陣,四級灰度,EL背光LCD96×64;工作電源為5.6V;通信接口為USB;工作溫度為-20℃~50℃;存儲溫度為-40℃~55℃;記錄容量為4 095條,可擴充8 190條,可擴展為 8 MB(NOR)+128 MB(NAND);充電電池為970 mAH鋰離子電池;待機電流小于1 μA。
4系統軟件及數據庫選擇
根據項目情況,決定在Windows .NET 框架上開發基于 Windows 平臺的應用程序,信息采集部分采用B/S結構。這種方式下,操作人員可以在任意地點進行處理,提高了各數據采集點工作人員的數據處理速度和安全性。并且,系統可以隨時統計出各養殖區縣的生豬養殖動態數量信息;隨時統計出養殖場數量和規模信息;隨時生成需要的各種統計報表;如果發現問題,可以隨時查到問題豬肉的養殖場信息、加工廠信息,并自動生成事故處理建議方案。
數據庫平臺選用微軟的SQL Server。其事務以及數據完整性邏輯都能作為存儲過程和觸發器直接存于服務器中。這種編程可避免被客戶非法使用或誤操作。此外,預編譯存儲過程的引入使SQL Server在使用關系型數據庫高性能地進行事務處理方面樹立起一個新標準。SQL Server Client/Server 體系結構通過數據庫的遠程過程調用為Client/Server及Server/Server的通信提供了綜合的、基于消息的支持。使用數據庫的遠程過程(RPC),任何SQL Server的Client或Server可為訪問網絡上的任何其他Client和Server,還能夠實現跨服務器的事務橫跨多個RDBMS。
SQL Server 在分布式聯機系統所必須關注的八個主要問題上,即查詢性能、事務處理能力、高可靠性、場地自治性、可擴展性、可互操作性、應變能力、數據完整性方面都擁有最佳的解決方案。5系統簡介
生豬管理系統工作原理如圖3所示。
生豬管理系統由飼養場、屠宰場和銷售三個部分組成。方案按照現代化管理要求設計,實現對牲畜的來源、日常飼養、接種免疫等相關方面的全方位的計算機管理。目標在于提高牲畜的管理作業效率,提高牲畜的質量。
(1)飼養場管理模塊負責牲畜的健康管理和日常管理,具有界面簡潔、反應快速、運行安全可靠的特征。主要功能有:①指定條件(牲畜編號、飼養員編號、出生時間、畜養時間、出欄時間)瀏覽查詢;②指定條件(牲畜編號、飼養員編號、出生時間、畜養時間、出欄時間)打印相關的數據統計報表;③支持規模不同的飼養場;④支持牲畜的日常管理;⑤支持牲畜的健康管理;⑥可進行牲畜的日常查詢和健康查詢等。
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(2)屠宰場管理模塊主要負責對生豬屠宰之后的管理操作。該部分在Windows系列的環境下運行,界面友好,便于操作,易學易用,而且功能強大、極易擴充。主要功能特征有:①強調以衛生安全為主的管理模式;②生豬出場之后,每一步操作都要求有詳細記錄;③生豬豬肉的等級管理。
(3)銷售管理模塊提供銷售時間查詢,銷售的豬肉等級、重量查詢,生產日期查詢,出場時間查詢等。
以上三個模塊既可以聯合起來,讓領導層對整個過程有一個宏觀的認識,又可以分散開,讓各個部門管理自己的模塊。
5.1飼養場管理模塊
(1)飼養場設定:①對飼養場進行編號,對應到各個不同的飼養場或個人;②對于大型的飼養場,可進行養豬棚的設定;③一個養豬棚又可以有多個豬圈。
(2)生豬基本信息的設定:①對生豬進行編號,詳細記錄牲畜來源、畜別、出生時間、畜養時間、出欄時間;②詳細記錄生豬的體貌特征、日常飲食、病史、生育史;③可以隨時查詢當前每個生豬的健康狀況,是否接受過免疫檢查。
5. 2屠宰場管理模塊
(1)屠宰場設定與查詢:對屠宰場基本信息的查詢,可以對某一個屠宰場的當前狀況進行查詢;同時可以針對某一頭豬,進行跟蹤查詢。
(2)豬肉的管理:對屠宰完的豬肉,可以按部位進行檢索,查詢每個部位的用途。
5.3銷售與包裝管理模塊
可對豬肉等級、部位、重量、生產日期和出廠日期等進行查詢。
6使用RFID技術會帶來的便利和優勢
系統的性能特點如下:
(1)感應式數據采集,操作更簡單、便捷。數據采集時,只需將采集器在巡檢點耳標附近輕輕一晃,即可讀出當前信息;
(2)獲得的數據和信息不能被破壞或修改;
(3)系統使用由無源存儲器的射頻芯片組成的全封閉感應信息鈕,具有全球唯一的ID碼,經久耐用,不可竄改或復制;
(4)一次性全封閉封裝成型,耐熱、抗凍、防水、防震、抗電磁波,能在惡劣的環境下正常工作;
(5)無須布線,安裝簡易;
(6)簡單、方便的編碼設置,巡檢點的增減十分方便;
(7)無接觸式數據傳輸,從而無磨損;
(8)完整的軟件配套,使制定及修改復雜的多級管理系統變得非常簡單、方便。
RFID系統能夠在復雜的多步驟供應網絡中跟蹤產品供應情況,是理想的高效供應鏈管理解決方案,使眾多的行業受益非淺。RFID解決方案在簡化食品供應物流管理方面,能為用戶帶來益處,范圍覆蓋從農場的家畜及新鮮農作物,到人們在餐館里食用的食品以及在超市中購買的包裝食品。
RFID解決方案可確保任何供應鏈的高質量數據交流,讓食品行業實現兩個最重要的目標:①徹底實施源頭食品追蹤解決方案;②在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。
RFID系統可提供食品鏈中食品與來源之間的可靠聯系,確保到達超市貨架及餐館廚房的食品來源史是清晰的,并可追蹤到具體的動物或植物個體及農場。RFID是一個百分之百追蹤食品來源的解決方案,因而可回答用戶有關“食品從哪里來,中間處理環節是否完善”等問題,并給出詳盡、可靠的回答;可有效監控解決食品安全問題。 7結束語
這項被稱為《RFID牲畜安全防疫信息管理系統》的解決方案,采用美國Ipico公司的硬件設備,配以自主開發的應用軟件。所有生豬的養殖場、加工廠、屠宰場等環節信息,都將被記錄在有關的RFID芯片和計算機信息系統內,通過鄉鎮一級的電腦終端、縣級數據中心和省級數據中心進行集中處理和上報。做到生產、銷售等各個環節信息的公開、透明和高效率反饋,徹底解決問題豬和問題肉的困擾,從而確保消費者能夠吃到放心肉。
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