Hệ thống mũi điện tử trên nền tảng Zynq SoC

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Hệ thống mũi điện tử gồm ba phần: thu nhận dữ liệu từ cảm biến khí, xử lý dữ liệu bằng PCA để giảm chiều và phân loại khí bằng cây quyết định. Hai loại cảm biến được so sánh: cảm biến 4x4 chế tạo nội bộ với xử lý hậu kỳ bằng kim loại quý (Pt, Pd, Au) và cảm biến Figaro thương mại gồm 7 cảm biến. Dữ liệu được thu thập từ buồng khí với các chu kỳ tiêm khí và không khí, sau đó trích xuất trạng thái ổn định (steady state) và baseline để xử lý. PCA được huấn luyện offline trong MATLAB, sau đó triển khai trên phần cứng bằng Vivado HLS và Zynq SoC. Các thuật toán được tối ưu hóa bằng kỹ thuật unroll loop, array partitioning và pipelining. Kết quả cho thấy hệ thống có thể nhận dạng khí trong thời gian thực với độ chính xác lên đến 100% và thời gian xử lý chỉ 0.55 micro giây. Ngoài ra, phần logic lập trình tiêu thụ ít điện năng hơn so với bộ xử lý ARM. Tài liệu cũng phân tích ảnh hưởng của loại cảm biến đến độ chính xác và hiệu suất hệ thống.