隨著移動智能終端的普及,觸摸屏成為人機交互中最主要的輸入設備。特別是基于互電容技術的觸摸控制方式由于產(chǎn)品壽命長,可以同時支持多指操作,同時具備透光率好,屏體薄等優(yōu)勢,成為事實上的觸摸控制技術標準。中國大陸作為全球智能手機及平板電腦的制造基地,每年完成數(shù)億部相關設備的制造,市場對于觸摸屏控制器有著巨大需求。因此對于基于互電容的多點觸摸控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案進行深入的研究,解決觸摸控制系統(tǒng)應用中最主要問題：噪聲干擾問題,并能夠完成產(chǎn)業(yè)化工作,具有重要的學術價值及及現(xiàn)實意義。本文提出了一種觸摸控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案,整個觸摸控制系統(tǒng)由兩個子系統(tǒng)構成,分別是信號處理和軌跡追蹤子系統(tǒng)。對于信號處理子系統(tǒng),本文采用了電荷遷移法來完成電容值的量測,基于這種方法的電路結構簡單,便于實現(xiàn);模擬信號通過ADC轉換成數(shù)字信號后,利用正交數(shù)字下變頻技術得到零中頻的基帶復信號,通過濾波、抽取、降采樣后得到電容值。軌跡追蹤子系統(tǒng)對每幀數(shù)據(jù)完成觸點的判斷、觸點坐標計算、觸點與軌跡關聯(lián)。根據(jù)觸摸控制系統(tǒng)應用中噪聲來源和噪聲特性,本文提出了TANM （Track based Adaptive Noise Mitigation）自適... 

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 觸摸屏技術的優(yōu)勢
        1.1.2 觸摸控制系統(tǒng)技術狀況
    1.2 互電容觸摸控制系統(tǒng)相關研究
        1.2.1 觸摸屏
        1.2.2 觸摸控制器數(shù)據(jù)處理過程
    1.3 本文的主要工作和創(chuàng)新
        1.3.1 多點觸摸控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案
        1.3.2 自適應噪聲防護技術
        1.3.3 基于SOC芯片的物理測試
    1.4 論文結構
第2章 觸摸控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案
    2.1 系統(tǒng)功能定義
    2.2 觸摸控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案
    2.3 信號處理子系統(tǒng)
        2.3.1 信號放大
        2.3.2 模數(shù)轉換：ADC
        2.3.3 FIR帶通濾波器
        2.3.4 數(shù)字下變頻器
        2.3.5 FIR低通濾波器
        2.3.6 CIC濾波器
        2.3.7 降采器
        2.3.8 Cordic算法
    2.4 軌跡追蹤子系統(tǒng)
        2.4.1 軌跡的基本理論
        2.4.2 觸摸發(fā)生事件的判斷
        2.4.3 區(qū)域識別
        2.4.4 觸點坐標計算
        2.4.5 數(shù)據(jù)關聯(lián)
        2.4.6 M/N檢測算法
        2.4.7 最近鄰算法
    2.5 SOC實現(xiàn)的其他關鍵問題
        2.5.1 模塊的時分復用
        2.5.2 SOC片功耗
        2.5.3 Memory的配置
        2.5.4 工作速度
    2.6 本章小結
第3章 觸摸控制系統(tǒng)的自適應噪聲防護算法
    3.1 觸摸控制系統(tǒng)噪聲來源及影響
        3.1.1 噪聲對于實際應用的影響
        3.1.2 相關噪聲防護技術
    3.2 信號處理子系統(tǒng)的噪聲防護
        3.2.1 級聯(lián)系統(tǒng)的噪聲響應
        3.2.2 匹配濾波器及其噪聲相應
        3.2.3 最佳接收機
    3.3 TANM:基于軌跡的自適應噪聲防護算法
        3.3.1 觸摸軌跡的動力學模型
        3.3.2 基于Alpha-Beta濾波器的觸摸軌跡自適應管理
        3.3.3 基于Kalman濾波器的觸摸軌跡自適應管理
        3.3.4 SNRC：SNR值的實時更新
        3.3.5 TEE：軌跡錯誤追蹤
        3.3.6 TFS：驅動頻率自動選擇
        3.3.7 AGC：系統(tǒng)增益自動控制
    3.4 本章小結
第4章 實驗及其結果分析
    4.1 測試平臺的建立
        4.1.1 SOC片架構
    4.2 測試內容及方法
    4.3 測試結果
        4.3.1 針對充電器噪聲的對比測試結果
        4.3.2 觸摸性能測試結果
        4.3.3 各種工藝觸摸屏適應性測試
        4.3.4 SOC片功耗測試結果
    4.4 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 全文總結
    5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻
附錄1：圖目錄
附錄2：表目錄
附錄3：英文縮略語
博士期間發(fā)表的主要學術論文
博士期間科研成果：專利及版圖設計
致謝
附件


【參考文獻】：
博士論文
[1]多目標跟蹤算法及實現(xiàn)研究[D]. 劉剛.西北工業(yè)大學 2003



本文編號：3647850