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基于SOPC汽车故障检测系统的设计的开题报告
1.选题背景和意义
随着汽车的普及以及人们对汽车行驶安全性的要求越来越高，汽车故障检测系统逐渐成为了一个研究热点。而现今市面上的汽车故障检测系统通常是基于OBD（OnBoardDiagnosis）技术实现的，但是其成本较高，不适用于大众市场。因此，本文将提出一种基于SOPC（SystemonProgrammableChips）技术实现的汽车故障检测系统，其成本更低，适用范围更广泛。
2.研究目的
本文主要旨在探究基于SOPC技术实现的汽车故障检测系统的可行性，并在FPGA上进行实现。具体研究目标如下：
（1）对汽车主要传感器进行分析，选择核心传感器进行数据采集；
（2）基于CAN协议实现传感器数据的实时传输；
（3）运用图像处理技术对车辆状态进行监测和诊断；
（4）基于FPGA开发板，实现系统的硬件实现。
3.研究内容
（1）梳理汽车传感器的相关知识，分析市面上常见的汽车故障现象和原因，选择核心传感器进行数据采集。
（2）研究CAN协议，设计CAN接口电路，实现汽车传感器数据的实时传输。
（3）研究图像处理技术，选择合适的图像传感器和算法，对车辆状态进行监测和诊断。
（4）基于FPGA开发板，实现系统的硬件实现，包括数据传输、图像处理和结果显示等模块的设计和编写。
4.研究方法和技术路线
（1）调研：梳理汽车传感器的相关知识，分析市面上常见的汽车故障现象和原因，选择核心传感器进行数据采集。
（2）硬件设计：设计CAN接口电路，实现汽车传感器数据的实时传输；选取图像传感器并研究算法，结合FPGA开发板，实现系统的硬件实现。
（3）软件设计：基于VHDL语言，编写数据传输、图像处理和结果显示等模块的设计。
（4）系统集成测试：将所有模块进行组合测试，解决各种问题，并进行优化。
5.预期成果及创新点
（1）基于SOPC技术实现的汽车故障检测系统，其成本更低，适用范围更广泛。
（2）传感器数据的实时传输，对车辆状态进行监测和诊断，使系统具备实时性和精准性。
（3）采用FPGA实现系统硬件设计，具有较高的可扩展性和可重用性，能够应对不同型号汽车的故障检测需求。
6.研究难点和解决方法
（1）统一汽车传感器数据格式：不同车型的传感器具有不同的数据格式，如何将其转化为统一格式进行处理是一个难点。解决方法是在设计CAN接口电路时，对不同格式的数据进行解析和转换。
（2）图像处理算法设计：汽车在行驶中会遭受各种不同的故障，如何设计出能够检测和诊断各种故障的图像处理算法是一个难点。解决方法是结合目前常用的图像处理技术，分析各种故障的影像特征，在该基础上设计出能够检测和诊断多种故障的图像处理算法。
7.研究资源和完成时间安排
（1）所需资源：FPGA开发板、各种汽车传感器、图像传感器、CAN总线模块等。
（2）预计完成时间：本文的时间安排为一年，其中6个月进行理论研究和算法设计，4个月进行硬件设计与软件开发，2个月进行系统测试与优化。
8.主要参考文献
（1）俞雅博,于海洋,缪宁,夏民,曾江.汽车电子系统故障检测方法研究.《机械设计与制造》,2017,12:23-25.
（2）张惠莲.汽车故障诊断技术研究及应用.《电子测试》,2020,5:84-87.
（3）李俊豪,姚延林.智能汽车故障诊断系统应用研究.《电力与能源》,2018,6:157-159.
（4）陈文春,蒋凯,叶建星.基于图像处理的汽车故障检测系统.《工业仪表与自动化设备》,2019,3:111-113.