研究生開題報告模板

1、LOGO貴州大學(xué)貴州大學(xué)20102010級研究生學(xué)位論文開題報告級研究生學(xué)位論文開題報告論文題目：論文題目：基于FPGA的紙幣磁性檢測研究與設(shè)計院系：院系：理學(xué)院 電科系專業(yè)：專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)導(dǎo)師：導(dǎo)師：學(xué)生：學(xué)生：學(xué)號：學(xué)號：提提 綱綱6 6、研究進度安排；、研究進度安排；5 5、研究中存在的問題及解決辦法；、研究中存在的問題及解決辦法；4 4、預(yù)期研究成果及創(chuàng)新點；、預(yù)期研究成果及創(chuàng)新點；2 2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；1 1、研究目的與研究意義；、研究目的與研究意義；7 7、已完成的工作；、已完成的工作；3 3、研究內(nèi)容、技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù)；、研究內(nèi)容、技術(shù)路線及關(guān)鍵

2、技術(shù)；8 8、主要參考文獻。、主要參考文獻。研究目的與研究意義研究目的與研究意義v 人民幣重要性v 人民幣的防偽、檢偽的特殊性 鑒于人民幣的重要地位，及其防偽、檢偽的特殊性，由于這一系列的防偽需求使得紙幣的鑒別真?zhèn)渭夹g(shù)研究具有重大意義。 磁性纖維的磁性信息量值準(zhǔn)確且很難仿制在磁性檢測中利用這個特征，將大大提高檢偽水平。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀v 主要識別技術(shù) 紫外線識別技術(shù)、磁性識別技術(shù)、弱磁編碼技術(shù)、紅外線識別技術(shù)、3D識別技術(shù)、激光識別技術(shù)。v 數(shù)據(jù)采集1、單片機 控制ADC、存儲器和其他外圍電路的工作。設(shè)計簡單成本相對低。 2、DSP 采用DSP(數(shù)字信號處理器)作為CPU，控制A

3、DC(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)、存儲器和其他外圍電路的工作，可以實現(xiàn)較高速的數(shù)據(jù)采集。v 磁性檢測方法 1、檢測有無磁性 2、按照磁性分布檢測磁性 3、磁性油墨檢測 4、安全線防偽研究內(nèi)容、技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù)研究內(nèi)容、技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù)v研究內(nèi)容1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的 FPGA 芯片和 磁性識別傳感器的選型與硬件設(shè)計方案。2、FPGA 部分的 Verilog HDL 代碼設(shè)計。FPGA 在整個系統(tǒng)中處于核心的控制部分利用 FPGA 的高速靈活的控制特性來完成數(shù)據(jù)的傳送、指令控制及時鐘信號傳送的功能。3、在第三方仿真測試軟件 ModelSim 平臺下，編寫測試臺文件來仿真并驗證系統(tǒng)的可行性。4、在硬件平臺和軟

4、件平臺具備的條件下，進行軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，實際測試系統(tǒng)的工作情況。5、對測試獲取的數(shù)據(jù)進行分析，得到紙幣的磁性編碼信息。v 傳感器時序：技術(shù)路線與關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)路線與關(guān)鍵技術(shù)v 1、FPGA 是在 PAL、GAL、EPLD、CPLD 等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為 ASIC 領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，即解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路有限的缺點。在高速數(shù)據(jù)采集方面,FPGA有單片機和DSP 無法比擬的優(yōu)勢。FPGA 時鐘頻率高,內(nèi)部時延小; 全部控制邏輯由硬件完成,速度快,效率高;組成形式靈活,可以集成外圍控制、譯碼和接口電路。v 2、硬件方案提高采集系

5、統(tǒng)穩(wěn)定性。采用高性能磁性傳感器，本文選取的是日本村田制作所的BSZ331M型號傳感器，擁有18個數(shù)據(jù)通道，是專業(yè)用于檢測紙幣的磁性樣式的磁性識別傳感器模塊?？梢远喾轿弧⒏咚俣鹊臋z測紙幣磁性信息。硬件主板采用怡化金融智能研究院設(shè)計的FPGA主板與CPLD主板。 主控CPU: 傳感器電路：v 3、數(shù)據(jù)傳輸與信號傳送。FPGA與CPLD之間的數(shù)據(jù)傳輸采用SPI通訊協(xié)議。SPI(Serial Peripheral Interface-串行外設(shè)接口)總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進行通信以交換信息。SPI接口是在CPU和外圍低速器件之間進行同步串行數(shù)據(jù)傳輸,在主器

6、件的移位脈沖下,數(shù)據(jù)按位傳輸,高位在前,低位在后,為全雙工通信,數(shù)據(jù)傳輸速度總體來說比I2C總線要快,速度可達到幾Mbps。v 數(shù)據(jù)采集和分析 1、利用DSP訪問FPGA的存儲單元，讀取紙幣磁性數(shù)據(jù)； 2、利用示波器觀察數(shù)據(jù)波形； 3、分析數(shù)據(jù)得出人民幣磁性安全線特征；預(yù)期研究成果及創(chuàng)新點預(yù)期研究成果及創(chuàng)新點1、可以利用DSP和示波器順利讀取紙幣中的磁性信息；2、分析獲得磁性纖維中所包含的編碼信息特征。預(yù)期研究成果預(yù)期研究成果創(chuàng)新點創(chuàng)新點1、利用一種具有十八通道的磁性識別傳感器；2、借助FPGA進行設(shè)；3、利用DSP和示波器同時讀取數(shù)據(jù)信息。研究中存在的問題及解決辦法研究中存在的問題及解決辦法

7、 如何提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 數(shù)據(jù)的順利采集； 如何減少延時； 采用FPGA設(shè)計； 采用高性能磁性識別傳感器； 選取合適的通訊協(xié)議、適當(dāng)?shù)母淖冇布娐?；解決辦法解決辦法研究中存在的問題研究中存在的問題研究進度安排研究進度安排第一階段（2011年5月2011年9月） 查閱大量有關(guān)磁性磁性識別傳感器及FPGA數(shù)據(jù)采集的文獻資料，掌握其相關(guān)理論知識。第二階段（2011年9月2011年12月） 學(xué)習(xí)相關(guān)的基本實驗原理、掌握開發(fā)語言及軟件。第三階段（2011年12月2012年3月） 選取相關(guān)儀器、芯片，設(shè)計先關(guān)硬件電路。第四階段（2012年3月2012年7月） 進行FPGA開發(fā)，程序調(diào)試、測試，獲取相關(guān)

8、數(shù)據(jù)。第五階段（2012年7月2013年5月） 對所獲得的數(shù)據(jù)進行分析，得出結(jié)論。20112011年年5 5月月20132013年年5 5月）月）已完成的工作已完成的工作v 查閱大量有關(guān)磁性磁性識別傳感器及FPGA數(shù)據(jù)采集的文獻資料，掌握其相關(guān)理論知識；v 學(xué)習(xí)相關(guān)的基本實驗原理、掌握開發(fā)語言及軟件；v 選取相關(guān)儀器、芯片，設(shè)計先關(guān)硬件電路。主要參考文獻主要參考文獻1尤佳，徐煒.流通人民幣面值的識別 .儀器與儀表學(xué)報 ,2003 ,(24) :9695 .2方培生 .鑒別紙幣真?zhèn)蔚臄?shù)碼化InSb傳感器的研制 .傳感器學(xué)報 ,2002 ,(2) :177179 .3馮濟秦 ,吳敏 ,王先全 ,鄭

9、方燕 .基于FPGA智能點鈔機設(shè)計與實現(xiàn) . 重慶工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)） ,2002.54尤佳 .滑動窗口紙幣重張動態(tài)模糊識別 .武漢理工大學(xué)學(xué)報 ,2003 ,(4).5 劉慶東第五套人民幣磁性檢測技術(shù)用于辨?zhèn)吸c鈔機J技術(shù)前沿6 朱楊印鈔中的紙張及其防偽技術(shù)J防偽技術(shù)與管理2005，1527 李俊儒兩鈔口紙幣清分機軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)D哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文20068 婁小冬智能紙幣清分機系統(tǒng)設(shè)計及其實現(xiàn)策略研究D浙江大學(xué)碩士論文20059 J.Illing Worth，J.KittlerA Survey of the Hough transformComputer Vision andIm

10、age Process, 19888711610黨國順人民幣研究J西安金融2002，10586311陳朝澤，任德均，何華，鄧傳云基于PLC、HMI和伺服控制技術(shù)的磁性編碼檢測系統(tǒng)J儀表技術(shù)與傳感器200812 黃得星等. 磁敏感器件及其應(yīng)用M . 科學(xué)出版社,198913 方培生等. InSb 偽幣檢測傳感器的研究J . 儀表技術(shù)與傳感器,1999 年4 月14 張書彬, 肖夢蘭. 從假鈔案看防偽技術(shù)及其發(fā)展趨勢. 中國包裝工業(yè). 2005:3856主要參考文獻主要參考文獻15 Cheng Xiang-Liu, Shuang Chen, Ruan, Guiming. Huang Researc

11、h on Identification the Counterfeit by Recognizing the Infrared Images. IEEE, 200816 LI Jian-xun, LIU Gang, and LIU Guang-zhi, et al. Real-time system for small target detection and tracking in infrared image. Laser & Infrared, vol. 35, no. 6,2005: 40740917 CHEN Xiu-qiao, HU Yi-hua, and LI Jun-m

12、ei, et al. Background features analysis of infrared image. Infrared Technology, vol. 27, no. 2, 2005: 14314618 QIU Bai-jing, LIU Bao-ling, and WU Chun-du, et al. Applications ofnear-infrared image processing in agricultural engineering. Transact ions of the CSAE, vol. 21, no. 5, 2005: 10210619 Rafae

13、l C. Gonzalez and Richard E. Woods. Digital Image Processing. Second Edition.Beijing, Publishing House of Electronics Industry, 200220 姚天任. 數(shù)字語音信號處理. 第四版. 華中科技大學(xué)出版社, 2002: 12013021 張力, 黃建同. 關(guān)于第五套人民幣 2005 年版紙幣防偽特征的研究. 警察技術(shù). 2006: 505222 孫浩. 基于可編程邏輯器件(FPGA)的應(yīng)用J儀表技術(shù), 2006, (06)23 閆君.基于FPGA的實時數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)D. 中國海洋大學(xué),201024 Palnitkar S. Verilog HDL A Guide to Digital Design and SynthesisM .NewYork: PRENTIC