基于SOPC的無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)更為精確、細(xì)粒度的環(huán)境監(jiān)測，迫切需要在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中引入信息量豐富的圖像或視頻等多媒體信息，從而形成具備高度感知能力的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(WMSN)。無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)是WMSN的研究熱點(diǎn)，目前以傳統(tǒng)微處理器構(gòu)建的多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)存在著處理能力有限、開發(fā)自由度不高、擴(kuò)展移植性不強(qiáng)等問題，針對存在的問題提出并實(shí)現(xiàn)了基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC)的無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，最終搭建了一套用于WMSN開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺

2、。 本文的研究內(nèi)容主要涉及無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、SOPC軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法、NiosⅡ軟核處理器的軟硬件開發(fā)、嵌入式IP核的復(fù)用與設(shè)計(jì)、嵌入式多媒體數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)處理技術(shù)以及嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)的移植等。主要完成了以下工作： 1．分析了無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)的性能需求和發(fā)展趨勢，在對比了三種可行節(jié)點(diǎn)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了基于SOPC的無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，并對系統(tǒng)核心器件選型作了詳細(xì)的分析。 2

3、．研究了SOPC系統(tǒng)的開發(fā)流程和設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)針對WMSN底層在節(jié)點(diǎn)處理和在節(jié)點(diǎn)通信部分的IP功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，完成了圖像采集與顯示、色度空間變換、運(yùn)動目標(biāo)檢測、圖像邊緣提取、JPEG壓縮和ZigBee通信接口等功能模塊的設(shè)計(jì)，并通過了節(jié)點(diǎn)硬件的綜合驗(yàn)證。 3．分析了無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)的軟件架構(gòu)，給出了系統(tǒng)運(yùn)行的主流程圖，并對嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)的移植進(jìn)行了研究，在節(jié)點(diǎn)上完成了嵌入式μCLinux操作系統(tǒng)的移植