E类功率放大器在视觉假体中能量与数据无线传输中的设计

E类功率放大器在视觉假体中能量与数据无线传输中的设计

论文摘要

视觉功能是人类接收和处理信息环节中至关重要的一个环节,大概有70%的信息来源于视觉,因此,由于视觉疾病给人们日常生活所带来的不便显得日趋明显。视觉信息传输系统是一个复杂的过程,任何一个环节出现病变或者是受损都将引起视功能的变差,甚至是影响正常的生活。随着科技的进步,可植入假体的发展速度越来越快,虽然我国起步较晚,但是也取得了很大的进步。视觉假体的研究在最近几年的研究中逐渐成为热点话题,假体植入的位置以及实现的方法也是各有不同,但是大致上都是包括这几个基本的单元,视频采集摄像头,视频信号处理,发送版,接收板以及刺激芯片等。本文搭建了一套视觉假体的平台。通过这个平台可以实现信号的采集、处理、发送及接收功能。其中发送版中核心部件功率放大电路采用E类功率放大器,能量和数据的传输采用电磁耦合的无线传输形式,接收板芯片采用清华大学的研制的刺激芯片。本文研究的内容首先是对E类功率放大器的研究,并将其应用在发送版中,其次改进接收板设计方案,最后在DSP上运行图像处理算法,并作对比实验。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 论文的研究意义
  • 1.2 国内外对可植入假体的研究现状
  • 1.2.1 国外研究现状
  • 1.2.2 国内研究现状
  • 1.3 论文的研究目的及内容
  • 1.3.1 研究目的
  • 1.3.2 研究内容
  • 2 发送版的功能与设计
  • 2.1 发送板功能
  • 2.2 原理
  • 2.2.1 编码采用的方法
  • 2.2.2 调制采用的方法
  • 2.3 编码及调制过程的实现
  • 2.3.1 帧格式及其在单片机上的实现
  • 2.3.2 信号的频带调制实现
  • 2.3.3 、编码及调试程序测试
  • 2.4 本章小结
  • 3 功率放大器
  • 3.1 、线性功率放大器
  • 3.2 开关类功率放大器
  • 3.2.1 D 类功率放大器
  • 3.2.2 F 类功率放大器
  • 3.3 E 类功率放大器
  • 3.3.1 E 类功率放大器的定性分析
  • 3.3.2 Class-e 电路的定量分析
  • 3.4 线圈的制作
  • 3.4.1 线圈制作中存在的问题
  • 3.4.2 线圈制作的基本原理
  • 3.4.3 测试结果:
  • 3.5 CLASS-E 电路的思考和探索
  • 3.5.1 基本思路
  • 3.5.2 存在问题
  • 3.5.3 实现步骤
  • 3.6 本章小结
  • 4 接收板
  • 4.1 接收板的功能
  • 4.2 原理及实现
  • 4.2.1 能量接收电路
  • 4.2.2 时钟恢复电路
  • 4.2.3 数据解调与解码电路
  • 4.3 本章小结
  • 5 静态图像处理
  • 5.1 点阵图算法介绍及 MATLAB 仿真
  • 5.1.1 点阵图算法介绍
  • 5.1.2 点阵图算法的 MATLAB 仿真实现
  • 5.2 TMS320VC5509A 软件编程实现过程
  • 5.2.1 .LIB 文件
  • 5.2.2 CMD 文件
  • 5.2.3 .C 文件及程序流程图
  • 5.3 TMS320VC5509A 的硬件配置及其寄存器设置
  • 5.3.1 TMS320VC5509A 硬件配置
  • 5.3.2 TMS320VC5509A 各部分工作原理及寄存器设置
  • 5.4 实验结果
  • 5.5 本章小结
  • 6 动态图像处理
  • 6.1 基于 DM642 的动态图像处理
  • 6.1.1 DM642 的硬件配置
  • 6.1.2 、视频摄像的原理
  • 6.2 、平台构建及程序设计
  • 6.2.1 IIC 模块的设置
  • 6.2.2 视频编码模块
  • 6.3 视频摄像端口、缓存及其设置
  • 6.3.1 图像窗口及数据格式
  • 6.3.2 FIFO 的结构及设置
  • 6.3.3 EDMA 的结构及设置
  • 6.4 、实验及结果
  • 6.5 本章小结
  • 7 结论及建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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