跑步運(yùn)動(dòng)智能測評(píng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代社會(huì)科技的高速進(jìn)步已經(jīng)使得電子技術(shù)不斷地融入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的競技體育測試項(xiàng)目的測試方法也發(fā)生了巨大的變化，特別是測量跑步時(shí)間與圈數(shù)的手段已完全滿足不了現(xiàn)代社會(huì)人們的高要求。新型的處理器FPGA與日益成熟的射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）進(jìn)入了跑步運(yùn)動(dòng)的計(jì)時(shí)計(jì)圈測量領(lǐng)域，確保了比賽的公開、公平、公正，減少了人力，物力的損耗，使結(jié)果更加精確，快速。
　　本測量系統(tǒng)在借鑒馬拉松鞋帶配備電子標(biāo)簽、地毯天線形式的計(jì)時(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)

2、了一款針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)400m田徑場的跑步智能測評(píng)系統(tǒng)。而且改變了傳統(tǒng)測評(píng)控制系統(tǒng)的單片機(jī)式設(shè)計(jì)，采用FPGA（現(xiàn)場可編程邏輯陣列）為硬件載體，Qsys為片上系統(tǒng)開發(fā)工具，NiosⅡIDE為編譯環(huán)境，Modelsim為功能及時(shí)序仿真軟件，利用片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法完成對(duì)各個(gè)模塊的控制，最終實(shí)現(xiàn)了跑步運(yùn)動(dòng)智能測評(píng)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。主要研究成果如下:
　　(1)運(yùn)用ISO18000-7協(xié)議，通過FPGA控制射頻無線收發(fā)模塊NRF905來設(shè)計(jì)閱讀器

3、與具備處理器的有源電子標(biāo)簽，通過模塊化的設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)閱讀器對(duì)其覆蓋范圍內(nèi)的多個(gè)處于運(yùn)動(dòng)中的電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫識(shí)別操作。提升了通信距離，避免了地毯天線較高的制作成本。
　　(2)設(shè)計(jì)了適合具備處理器的有源電子標(biāo)簽的新型DCBS（動(dòng)態(tài)碰撞二進(jìn)制搜索算法），并運(yùn)用在了本測量系統(tǒng)中，用于處理識(shí)別過程的多標(biāo)簽碰撞問題，極大的提升了防碰撞識(shí)別的速度，使得閱讀器每秒最低可識(shí)別945個(gè)電子標(biāo)簽，并利用了Mode

4、lsim仿真軟件對(duì)該防碰撞算法正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(3)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的400m田徑跑道，在射頻覆蓋范圍不重合的前提下，在其一圈設(shè)置多個(gè)閱讀器，按順序的識(shí)別電子標(biāo)簽，有效地避免了測量過程中運(yùn)動(dòng)員穿越跑道的犯規(guī)情況。
　　(4)針對(duì)起跑點(diǎn)犯規(guī)情況，本設(shè)計(jì)也加入了帶有壓力傳感器的起跑器，彌補(bǔ)了馬拉松比賽中RFID計(jì)時(shí)系統(tǒng)在標(biāo)準(zhǔn)田徑場在400m等比賽中起跑點(diǎn)檢測的不足。
　　(5)本設(shè)計(jì)還采用無線數(shù)據(jù)傳輸、液晶顯示、上位機(jī)的設(shè)