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智能系统的设计步骤

设计研制智能系统大致上可以分为制定方案、实施方案和性能测

定三个阶段，下面对各阶段的工作内容和设计方法做一简要的叙述。

一、确定任务、制定设计方案

（1）编写设计任务书。在制定设计任务书之前，首先要进行大

量的调查研究。调查内容主要包括两个方面：一方面是现场条件、测

控对象数学模型、技术配备、用户的各种要求、国际标准规定等：另

一方面是国内外同类系统或类似系统技术指标的比较、应用情况及中

外情报资料、专利查询等。在调查研究的基础上，编写出设计任务书，

其内容包括主题任务、研究内容、技术指标等项。其中技术指标开始

可以提得较粗，但必须切合实际，过高或过低都不能达到预期的目的。

（2）拟订初步方案。根据设计任务书的要求，研究可能实施的

几种设想、规划，并加以比较，选择一种可行的、较佳的方案作为初

步方案。在初步方案中，对整个系统的结构、主要部件、技术要求、

可能应用的开发手段及规划进度等要有说明。

（3）方案可行性论证。方案可行性论证要求论证贯穿整个设计

工作的指导思想、技术原则是否正确，论证系统的可靠性采用先进技

术的必要性和可行性，论证达到起码技术指标的基本方案和留有余地

的较佳方案，论证系统的可靠性、性能价格比等。在方案可行性论证

过程中，必然要进一步完善系统设计方案。但更重要的是要避免工程

进行中出现方案错误或不合理而导致的任务无法进行或者造成报废

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返工。

（4）方案制定。方案可行性论证得到肯定审核后，再进一步制

定总体实施方案，应明确方案达到的总目标、总体技术指标、总体结

构（硬、软件）方案及总预算、总进度等。

二、方案实施过程

在方案实施过程中，需要涉及系统各部分的软/硬件设计及各部

分调试和总体调试等任务。

由于智能系统是以微型计算机为核心的系统，其软/硬件常交错

在一起。硬件尚未齐备，要在其上运行软件进行电子调试是不可能的：

反之，软件尚未调试好也无法支持硬件的调试。所以，在设计研制过

程中，要按一定的方法和步骤，并根据情况配备适当的开发工具或模

拟装置，使设计顺利进行。现就其中一些主要步骤说明如下。

（1）确定系统规模大小。系统总体方案确定之后，首先要估计

系统软硬件规模的大小，核算硬件核心部件选型、容量、对外的/O

接口数、通道数、模块数等。

（2）软/硬件权衡分配。在既定的总体规模中，要进一步权衡哪

些功能用硬件来完成，哪些功能用软件来完成。原则上，不少硬件实

现的功能软件也能实现，反之亦然。一般来说，硬件处理速度快，实

时性好，但应变灵活性小，扩展功能要改动或增加部件：而软件处理

速度慢，但应变灵活性大，增加功能时只需要对软件进行适当的修改

即可。若要对监控系统的图像进行处理，有两种方法：一种是数字处

理，即将待处理的图像离散成数字量输入计算机，计算机利用各种图

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像处理算法对采集的图像进行处理：另一种是光学处理，即利用光学

器件进行傅里叶变换、滤波、相关、卷积等图像处理。前者主要借助

软件运算，灵活性大，精度高，但实时性差，后者具有二维并行处理

能力，速度快，容量大，实时性好，但不够丰富多样。在系统中，究

竟采用哪种方法或者如何将两者结合起来应用，都是系统设计时要考