臺灣博碩士論文加值系統

電子信號辨識系統是由識別處理機與電子信號資料庫兩大部分所組成的。現今電子信號的應用非常廣泛，若能在應用上準確地找出電子信號之特徵參數，提高其辨識率，對後續發展將有實質上的幫助。
目前以MATLAB為軟體平台所研發的電子信號辨識系統，通用下列8種比對法則：頻域歐式距離、時域波形交越相關、頻域波形交越相關、同調函數、上升時間波形、上升時間波形瞬時頻率、AR模型頻譜估測、短時間傅氏轉換，可達成辨識電子信號的要求，且都有不錯的辨識率。但電子信號辨識系統另須具備即時運算能力，故選擇使用數位信號處理器的高速運算，來增進電子信號辨識系統的處理效率。
為了在DSP晶片上執行高速運算，達到即時運算效果，可用C語言來撰寫。本研究採用德州儀器(TI)的整合發展軟體Code Composer Studio(CCS)來建構此辨識系統。使用的模組為TORNADO-P67，內建TMS320C6701 DSP晶片供實際運作使用。

The electronic signal recognition system is composed of recognized processor and electronic signal database. Nowadays the electronic signal applications are extremely widespread. If I can accurately find the characteristic parameters of electronic signals, the recognizing rate will be improved apparently. And the help to the follow-up developments will be substantially.
Up to now, several algorithms for recognizing the interested electronic signals have been developed; all of them are written on MATLAB. The methodologies that algorithms employed include: the Euclidean distance in frequency-domain, the waveform cross-correlation in time-domain, the waveform cross-correlation in frequency-domain, the coherence function, the waveform of rising time, the instantaneous frequency of the rising-time waveform, the AR model spectral estimation, and the short-time Fourier transform (STFT). Results show that all of the algorithms have good performances, i.e., high classification rates. Besides in response to the real-time demand, the digital signal processor has been taken into account such as TMS320C6701(TI), to achieve high-speed analysis and high recognition of the intercepted signals.
The difficulties to implement the algorithms into hardware (DSP chip) lie in the transformation of languages and inference logic between MATLAB and DSP processor. To speed up the transfer of algorithms, the specific software suite, Code Composer Studio (CCS) of Texas Instruments (TI) integrated development software, has been employed to reconstruct the recognition system.

摘 要 i
Abstract ii
目 次 iii
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章 緒論 1
第一節 研究背景 1
第二節 研究動機 1
第二章 DSP硬體功能之介紹 2
第一節 TI發展之DSP晶片 2
第二節TMS320家族之概述 3
壹、TMS320C6000平台之概述 3
貳、TMS320C6000設備的選擇與特性 4
參、TMS320C6000記憶體之概述 4
肆、TMS320C6701週邊設備之概述 5
第三節 系統架構 8
壹、TORNADO-6x之系統架構 8
貳、同步突發靜態隨機存取記憶體(SBSRAM) 9
參、獨立運算的FLASH記憶體 9
肆、共用匯流排(SB) 10
伍、主機ISA-bus介面 10
陸、I/O擴充控制器(IOX) 10
柒、串列I/O擴充介面(SIOX) 10
捌、並列I/O擴充介面(PIOX) 11
第四節 TMS320C6X評估組件之硬體功能介紹 11
第五節 程式和資料記憶體 13
壹、程式記憶體控制器 13
貳、資料記憶體控制器 14
參、記憶體映對 14
肆、內部記憶體 15
第三章 電子信號之比對法則與分析 18
第一節 交越相關 18
壹、時域波形交越相關 19
貳、頻域波形交越相關 19
第二節 頻域歐式距離 19
第三節 同調函數 20
第四節 上升時間波形 20
第五節 瞬時頻率 21
第六節 AR Model頻譜估測 21
第七節 短時間傅氏轉換 22
第四章 以MATLAB建構之電子信號辨識系統 23
第一節 辨識系統之架構 23
第二節 脈波分析與篩選系統 23
第三節 特徵參數計算 28
壹、時域特徵參數計算 28
貳、上升時間波形特徵參數計算 28
參、瞬時頻率特徵參數計算 29
肆、AR Model特徵參數計算 29
伍、STFT特徵參數計算 29
第四節 資料庫樣本 29
第五節 脈波比對系統 30
第五章 CCS(Code Composer Studio)之發展環境 31
第一節 CCS之環境設定 35
第二節 建立新專案 35
第三節 加入專案 37
第四節 程式碼最佳化 39
第五節 Visual Linker 41
第六節 Watch Window 43
第七節 使用DSP/BIOS指派MEM 44
壹、建立DSP/BIOS檔案 44
貳、加入DSP/BIOS檔案 47
第八節 DSP/BIOS配置 49
第六章 以CCS建構之電子信號辨識系統 52
第一節 辨識系統流程 52
壹、樣本模版之訓練流程 52
貳、未知脈波之辨識流程 54
第二節 脈波分析 54
壹、讀取檔頭資訊 54
貳、脈波篩選第一步--異常脈波排除＆初估脈波寬 57
參、脈波篩選第二步--找出最大數量脈波群集之脈波 60
肆、脈波篩選第三步--從最大數量脈波群集找出符合規格者 62
伍、脈波篩選第四步--找出能量相近之脈波作為有效脈波 64
第三節 脈波特徵萃取 67
壹、平均脈波封值 67
貳、上升時間波形特徵參數計算 69
參、STFT特徵參數計算 69
第七章 比對結果與探討 70
第一節 電子信號脈波分析與篩選 70
壹、第一步驟：異常脈波排除＆初估脈波寬 70
貳、第二步驟：找出最大數量脈波群集之脈波 72
參、第三步驟：從最大數量脈波群集找出符合規格者 73
肆、第四步驟：找出能量相近之脈波作為有效脈波 76
伍、電子信號脈波分析與篩選之檔案相關訊息 78
第二節 電子信號脈波之辨識結果 79
壹、製作比對模版 79
貳、辨認結果 81
參、訓練與辨識之執行時間 87
第三節 目前現有軟體開發之比較 88
第八章 結論 89
參考文獻 90
附錄 脈波分析 91
作者簡介 99

[1] 邱家賢，以小波轉換為基礎之信號源識別研究，國防大學中正理工學院碩士論文，
2003.
[2] 涂志豪，使用SYSTEM VIEW以及RIDE進行電子信號分析與分類的硬體實現技術發展與
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[3] 張雄偉、陳亮、徐光輝，DSP晶片的原理與應用，五南圖書出版公司，2004.
[4] 曹文傑，雷達信號辨識之研究，國防大學中正理工學院碩士論文，2002.
[5] 董兆恆，雷達信號特徵辨識資料庫建立與比對之研究，中華技術學院碩士論文，
2004.
[6] 繆紹綱、黃嘉淵，通訊系統模擬 System View BY ELANIX，全華科技，2002.
[7] Code Composer Studio Getting Started Guide, Texas Instruments,
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[8] RIDE version 4.3 User’s Manual, Hyperception, Inc., Dalls, TX,
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[10] THE SYSTEM VIEW USER GUIDE, SVU-MG0901, ELANIX, Westlake
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[12] TMS320C6201/6701 Evaluation Module User’s Guide, SPRU269D,
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[13] TMS320C6000 Peripherals Reference Guide, SPRU190C, Texas
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[14] TMS320C6000 Technical Brief, SPRU197D, Texas Instruments, 1999.
[15] VAB Language Reference, Hypercettion, Inc., Dalls, TX.