臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在針對雜訊抑制策略探討如何設計具高可靠度的智慧家庭系統平台，並以嚴苛的測試環境驗證硬體的可靠度及安全性，驗證系統平台在智慧家庭應用上的實務問題。在系統的驗證上本研究應用備載電源設計概念以增加系統的可靠度，並且改善硬體設計達成降低系統的熱源。在硬體的選擇上本研究採用NXP i.MX8M Mini高度整合的積體電路，進行嵌入式系統平台設計，系統晶片本身通過車載安全規範認證需求，可以安全無虞的工作於極惡劣環境以及承受高低溫度差異的衝擊測試。此外，i.MX8M Mini嵌入式系統晶片搭載圖形處理器，提昇處理影像輸入數據資料的能力。在這樣的條件下本研究提出的方法可適用於多項領域的應用，即便應用在具高度精確要求的影像辨識系統，依然能可靠的處理影像數據資料。

This thesis aims to explore in depth how to design a highly reliable smart home system platform and rigorously test the reliability and safety of the hardware under a harsh environment for practical applications. The NXP’s i.MX8M mini platform is adopted in the studied platform to meet the requirements of multi-national safety regulations. The proposed design strategy can work well in extreme harsh environments and withstand the impact caused by the temperature difference. Equipped with a graphics processing unit, the i.MX8M mini embedded system can improve the performance in image data processing so that the proposed system platform can be applied to various fields, even in a high-performance image recognition system.

摘　要 i
ABSTRACT ii
誌　謝 iii
目　錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 4
1.4 文獻回顧 4
1.4.1. 嵌入式系統 4
1.4.2. 智慧家庭 4
1.4.3. 物聯網 5
1.5 論文架構 6
1.6 論文貢獻 7
第二章 智慧家庭硬體平台核心架構 9
2.1 中央處理單元核心架構及擴充介面 9
2.2 內嵌式圖形處理器架構 12
2.3 系統主記憶體及儲存單元 18
2.4 電源供應計畫 20
第三章 系統平台硬體周邊規劃與設計 27
3.1 多媒體輸出介面和串聯式顯示模組 28
3.2 串聯式影像輸入設備 31
3.3 行動產業處理器介面電磁干擾抑制的設計要領 34
3.3.1. 差動訊號的印刷電路板設計 35
3.3.2. 採用具有靜電防護的共模降噪濾波器抑制雜訊 35
3.4 微機電系統麥克風與數位升壓音訊放大器 36
3.4.1. D類智慧數位升壓放大器: 37
3.4.2. 微機電系統麥克風 38
3.5 環境光感測器與鄰近感測器 39
3.5.1. 環境光感測器設計 39
3.5.2. 積體匯流排電路介面的鄰近感測器設計 42
3.6 無線網路與無線藍牙通訊 42
第四章 系統平台機殼結構設計與製作 45
4.1 系統平台應用情境 45
4.2 系統的工業設計 46
4.2.1. 平台外型模擬設計 46
4.3 系統的機構工程設計 48
4.4 系統的組裝工程 51
4.5 產品包裝設計 53
第五章 系統輻射驗證及對策處理實務 55
5.1 系統輻射干擾驗證測試 57
5.2 搜尋系統輻射干擾源 62
5.2.1. 干擾源搜尋對策（一） 62
5.2.2. 干擾源搜尋對策（二） 63
5.2.3. 干擾源搜尋對策（三） 64
5.2.4. 干擾源搜尋對策（四） 65
5.3 利用屏蔽材料處理輻射雜訊干擾源對策 66
5.4 利用軟體設定處理輻射雜訊干擾源對策 68
5.5 利用硬體修改輻射雜訊干擾源對策 73
5.6 系統輻射驗證及對策總結 83
第六章 結論與未來展望 84
6.1 結論 84
6.2 未來展望 86
參考文獻 87

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