35、基于无人机和FPGA的实时可重构计算平台设计

基于无人机和FPGA的实时可重构计算平台设计

1. 无人机射频收发器设计

在农业领域，准确检测土地肥力对于合理施肥和提高农作物产量至关重要。基于无人机的射频收发器系统为此提供了一种高效的解决方案。

1.1 系统组成单元

• 软件定义无线电（SDR）单元 ：作为射频收发器单元的主控制器，SDR根据树莓派的控制信号生成待发射的信号，并对信号进行调制以改善性能。它会扫描一系列频率以提供更好的分析。接收到的信号经过解调并通过一系列滤波器，然后将原始数据发送到树莓派的数据采集单元进行进一步处理和计算。
• 树莓派（控制和数据采集）单元 ：树莓派是整个项目的中央控制器和数据采集系统。它控制SDR和四轴无人机的飞行控制器，获取系统的实时状态，如SDR的原始数据和无人机的传感器数据。该单元配合高度优化的Python脚本实现快速响应，使用GNU - Radio、ArduPilot等框架和库来控制SDR和无人机。根据收集到的数据集，进行计算以得出土壤电导率（EC）和土壤湿度等重要参数，从而评估农业土地肥力。

单元名称	主要功能
软件定义无线电（SDR）单元	生成和调制发射信号，解调接收信号，扫描频率，发送原始数据
树莓派（控制和数据采集）单元	控制SDR和无人机，采集数