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二級(jí)(jí)倒立擺

JPEG2000二維離散小波變換快速算法研究和FPGA實(shí)現(xiàn)

相對(duì)于JPEG中二維離散余弦變換(2DDCT)來(lái)說(shuō)，在JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中，二維離散小波變換(2DDWT)是其圖像壓縮系統(tǒng)的核心變換。在很多需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理圖像的系統(tǒng)中，如數(shù)碼相機(jī)、遙感遙測(cè)、衛(wèi)星通信、多媒體通信、便攜式攝像機(jī)、移動(dòng)通信等系統(tǒng)，需要用芯片實(shí)現(xiàn)圖像的編解碼壓縮過(guò)程。雖然有許多研究工作者對(duì)圖像處理的小波變換進(jìn)行了研究，但大都只偏重算法研究，對(duì)算法硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜性考慮較少，對(duì)圖像處理的小波變換硬件實(shí)現(xiàn)的研究也較少。　　本文針對(duì)圖像處理的小波變換算法及其硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。對(duì)文獻(xiàn)[13]提出的“內(nèi)嵌延拓提升小波變換”(Combiningthedata-extensionprocedureintothelifting-basedDWTcore)快速算法進(jìn)行仔細(xì)分析，提出一種基于提升方式的5/3小波變換適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法，在MATLAB中仿真驗(yàn)證了該算法，證明其是正確的。并設(shè)計(jì)了該算法的硬件結(jié)構(gòu)，在MATLAT的Simulink中進(jìn)行仿真，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行VHDL語(yǔ)言的寄存器傳輸級(jí)(RTL)描述與仿真，成功綜合到Altera公司的FPGA器件中進(jìn)行驗(yàn)證通過(guò)。本算法與傳統(tǒng)的小波變換的邊界處理方法比較：由于將其邊界延拓過(guò)程內(nèi)嵌于小波變換模塊中，使該硬件結(jié)構(gòu)無(wú)需額外的邊界延拓過(guò)程，減少小波變換過(guò)程中對(duì)內(nèi)存的讀寫量，從而達(dá)到減少內(nèi)存使用量，降低功耗，提高硬件利用率和運(yùn)算速度的特點(diǎn)。本算法與文獻(xiàn)[13]提出的算法相比較：無(wú)需增加額外的硬件計(jì)算模塊，又具有在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)不改變?cè)瓉?lái)的提升小波算法的規(guī)則性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這種小波變換硬件芯片的實(shí)現(xiàn)不僅適用于JPEG2000的5/3無(wú)損小波變換，當(dāng)然也可用于其它各種實(shí)時(shí)圖像壓縮處理硬件系統(tǒng)。

標(biāo)簽： JPEG 2000 FPGA 二維

上傳時(shí)間： 2013-06-13

上傳用戶：jhksyghr
基于提升機(jī)構(gòu)的二維離散小波的FPGA設(shè)計(jì)

在衛(wèi)星遙感設(shè)備中，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和對(duì)傳輸式觀測(cè)衛(wèi)星遙感圖像質(zhì)量要求的不斷提高，航天遙感圖像的分辨率和采樣率也越來(lái)越高，由此引起高分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和傳輸數(shù)據(jù)量的急劇增長(zhǎng)，然而衛(wèi)星信道帶寬有限。為了盡量保持高分辨率遙感圖像所具有的信息，必須解決輸入數(shù)據(jù)碼率和傳輸信道帶寬之間的矛盾。所以星載高分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)的高保真、實(shí)時(shí)、大壓縮比壓縮技術(shù)就成了解決這一矛盾的關(guān)鍵技術(shù)。FPGA器件為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮提供了一種壓縮算法的硬件實(shí)現(xiàn)的一個(gè)理想的平臺(tái)。FPGA器件集成度高，體積小，通過(guò)用戶編程實(shí)現(xiàn)專門應(yīng)用的功能。它允許電路設(shè)計(jì)者利用基于計(jì)算機(jī)的開發(fā)平臺(tái)，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)輸入，仿真，測(cè)試和校驗(yàn)，直到達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，減少了開發(fā)周期。小波變換能夠適應(yīng)現(xiàn)代圖像壓縮所需要的如多分辨率、多層質(zhì)量控制等要求，在較大壓縮比下，小波圖像壓縮質(zhì)量明顯好于DCT變換，因此小波變換成為新一代壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000的核心算法。同時(shí)，小波變換的提升算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)快速算法，有利于硬件實(shí)現(xiàn)，因此提升小波變換對(duì)于采用FPGA或ASIC來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像變換來(lái)說(shuō)是很好的選擇。本文針對(duì)衛(wèi)星遙感圖像的數(shù)據(jù)流，主要研究可以對(duì)衛(wèi)星圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)二維小波變換的方案。針對(duì)提升小波變換的VLSI結(jié)構(gòu)和FPGA設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)，從邊界延拓、濾波器結(jié)構(gòu)、整數(shù)小波、定點(diǎn)運(yùn)算、原位運(yùn)算等方面進(jìn)行了研究和討論，并且完成了針對(duì)衛(wèi)星遙感圖像的分塊二維9/7提升小波變換的FPGA實(shí)現(xiàn)。采用VerIlog語(yǔ)言對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并將仿真結(jié)果同matlab仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，比較結(jié)果表明該方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)流的二維提升小波變換的功能。同時(shí)QuartusII綜合結(jié)果也表明，系統(tǒng)時(shí)鐘能夠工作在很高的頻率，可以滿足高速實(shí)時(shí)對(duì)衛(wèi)星圖像的小波變換處理。

標(biāo)簽： FPGA 提升機(jī) 二維離散小波

上傳時(shí)間： 2013-06-15

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2007年全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽論文（A~J題）

07電子設(shè)計(jì)大賽論文 2007年全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽論文（A~J題）

標(biāo)簽： 2007 全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽論文

上傳時(shí)間： 2013-05-26

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基于C++ Builder實(shí)現(xiàn)的倒立擺控制系統(tǒng)

本文以倒立擺控制系統(tǒng)控制為例，介紹Borland C++ Builder 在數(shù)據(jù)采集、處理中的應(yīng)用，并根據(jù)系統(tǒng)控制算法控制電機(jī)左右運(yùn)動(dòng)，從而保證倒立擺能穩(wěn)定地站立在豎直位置。關(guān)鍵詞： C++

標(biāo)簽： Builder 倒立擺控制系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于ARM的PDF417二維條碼識(shí)別

條碼技術(shù)是隨通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種。根據(jù)二進(jìn)制編碼規(guī)則對(duì)應(yīng)形成的由對(duì)光反映率不同的條、空組成的圖形，經(jīng)光電掃描識(shí)讀器掃描，將采集的信息經(jīng)處理器進(jìn)行處理，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的。條碼技術(shù)自出現(xiàn)以來(lái)，得到了人們的普遍關(guān)注，發(fā)展十分迅速，已廣泛用于交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)、郵電業(yè)等領(lǐng)域，極大的提高了數(shù)據(jù)采集和信息處理的速度，提高了工作效率，并為管理的科學(xué)化、信息化和現(xiàn)代化作出了貢獻(xiàn)。目前常用的是一維條碼，但一維條碼最大的弱點(diǎn)就是表征的信息量是有限的，需要依賴外部數(shù)據(jù)庫(kù)支持，離開這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)條碼本身就沒(méi)有意義了。二維條碼克服了這一弱點(diǎn)，它是在一維條碼基礎(chǔ)上形成的高密度、高信息量的條碼，可以將大量信息在小區(qū)域內(nèi)編碼，它本身就是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)文件，是實(shí)現(xiàn)證件、卡片等信息存儲(chǔ)、攜帶并可以通過(guò)機(jī)器自動(dòng)識(shí)讀的理想方法。本課題采用流行的嵌入式技術(shù)，采用S3C44BOX作為二維條碼PDF417識(shí)別器的數(shù)據(jù)采集終端，該終端內(nèi)嵌μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)，將應(yīng)用分解成多任務(wù)，簡(jiǎn)化了應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；使控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到了保證，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；同時(shí)也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和產(chǎn)品開發(fā)的可延續(xù)性。本課題的主要任務(wù)是PDF417(Portable Data File)二維條碼圖像的識(shí)別。先由掃描儀或照相機(jī)獲取二維條碼的原始圖像，再由PC(Personal Computer)計(jì)算機(jī)中的圖象處理程序?qū)D象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后在條碼中定位單個(gè)碼字符號(hào)的圖像，利用算法識(shí)別出單個(gè)碼字符號(hào)。本文在條碼圖像的預(yù)處理方面進(jìn)行了算法改進(jìn)，取得了較好的成果，能夠有效的去掉干擾噪聲和圖像定位。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本課題研究的二維條碼識(shí)別系統(tǒng)是比較令人滿意的。

標(biāo)簽： ARM 417 二維條碼

上傳時(shí)間： 2013-08-01

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基于最小二乘法的永磁同步電機(jī)在線參數(shù)辨識(shí)的仿真研究.pdf

較高性能的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)更新電機(jī)參數(shù)，文章中采用一種在線辨識(shí)永磁同步電機(jī)參數(shù)的方法。這種基于最小二乘法參數(shù)辨識(shí)方法是在轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行的，通過(guò)MATLAB/SIMULINK對(duì)基于最小二乘法的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明這種電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地更新電機(jī)控制參數(shù)。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī);參數(shù)辨識(shí);最小二乘法

標(biāo)簽： 最小二乘法參數(shù)辨識(shí) 仿真研究

上傳時(shí)間： 2013-06-06

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基于FPGA的機(jī)載二次雷達(dá)硬件系統(tǒng)

二次雷達(dá)(Secondary Surveillance Radar)是民航空中管制(Air Traffic Control)和軍事敵我識(shí)別(Identification Friend or Foe)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,由于這兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都要求很高的可靠性和穩(wěn)定性,因此,二次雷達(dá)一直是國(guó)內(nèi)外雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).傳統(tǒng)的機(jī)載二次雷達(dá)應(yīng)答器普遍采用中小規(guī)模集成電路和分立元件設(shè)計(jì),其穩(wěn)定性和可靠性差,實(shí)時(shí)處理能力也很有限,無(wú)法完成高密度、大容量的應(yīng)答.針對(duì)這些缺陷,本論文提出一種全新的應(yīng)答數(shù)字信號(hào)處理器硬件結(jié)構(gòu),即FPGA+DSP的混合結(jié)構(gòu).這種硬件體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是可靠性高,集成度高,通用性強(qiáng),適于模塊化設(shè)計(jì),處理速度快,能實(shí)時(shí)處理多個(gè)應(yīng)答信號(hào),以及進(jìn)行置信度分析和生成報(bào)表.此項(xiàng)目中,本文作者主要負(fù)責(zé)FPGA部分硬件設(shè)計(jì).FPGA主要完成雙通道數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)生視頻信號(hào)和旁瓣抑制信號(hào)、計(jì)算當(dāng)前飛機(jī)相對(duì)本地接收天線的方位和距離、與DSP實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)、上傳報(bào)表等功能.論文詳細(xì)分析了接收機(jī)信號(hào)處理算法在FPGA中的硬件實(shí)現(xiàn)方案,在提高系統(tǒng)可靠性、堅(jiān)固性以及FPGA資源的合理利用方面做了深入的探討.同時(shí)給出不同層次關(guān)鍵模塊的HDL實(shí)現(xiàn)及其時(shí)序仿真結(jié)果.

標(biāo)簽： FPGA 機(jī)載二次雷達(dá) 硬件系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA和DSP技術(shù)的二次雷達(dá)應(yīng)答處理器

該論文介紹二次雷達(dá)的基本概念、發(fā)展歷史、工作流程和運(yùn)作機(jī)理以及單脈沖二次雷達(dá)的系統(tǒng)原理,并且對(duì)傳統(tǒng)的單脈沖二次雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)處理器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提出一種全新的應(yīng)答處理器硬件結(jié)構(gòu),即FPGA+DSP的混合結(jié)構(gòu).這種硬件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)靈活,有較強(qiáng)的通用性.該論文圍繞FPGA+DSP這種數(shù)字信號(hào)處理的硬件結(jié)構(gòu),闡述了它在單脈沖二次雷達(dá)應(yīng)答數(shù)字信號(hào)處理器中的應(yīng)用,使用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)FPGA程序,并且給出主要模塊的仿真結(jié)果.FPGA主要完成距離計(jì)數(shù)、方位計(jì)數(shù)、脈沖分解、產(chǎn)生應(yīng)答數(shù)據(jù)送給DSP、與PC104交換報(bào)表等功能.長(zhǎng)時(shí)間的成功試驗(yàn)表明,基于FPGA和DSP技術(shù)的二次雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)處理器在3毫秒內(nèi)可以同時(shí)處理四個(gè)重疊應(yīng)答,計(jì)算所接收的每一個(gè)脈沖的到達(dá)方向,得到真實(shí)脈沖并且給出脈沖置信度.系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目的.該課題的另外一個(gè)重要意義是對(duì)傳統(tǒng)的二次監(jiān)視雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)處理器進(jìn)行了改進(jìn),使單脈沖二次雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)答處理能力在可靠性、穩(wěn)定性和系統(tǒng)精度三個(gè)方面有質(zhì)的飛躍.

標(biāo)簽： FPGA DSP 二次雷達(dá) 處理器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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二維離散小波變換的FPGA實(shí)現(xiàn)

小波變換是一種新興的理論，是數(shù)學(xué)發(fā)展史上的重要成果。它無(wú)論對(duì)數(shù)學(xué)還是對(duì)工程應(yīng)用都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。最新的靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000就以離散小波變換(DWT)作為核心變換算法。本文首先較為詳細(xì)地分析了小波變換的理論基礎(chǔ)，對(duì)多分辨率分析、Mallat算法和提升算法做了介紹。然后分析了JPEG2000所采用的小波濾波器，并引入了一個(gè)新的LS97小波。該小波系數(shù)簡(jiǎn)單、易于硬件實(shí)現(xiàn)，并且與CDF97小波有很好的兼容性，可作為CDF97小波的替代者。使用Matlab對(duì)CDF97小波和LS97小波的兼容性做仿真測(cè)試，結(jié)果表明這兩個(gè)小波具有幾乎相同的性能。在確定所用的小波后，本文設(shè)計(jì)了二維離散小波變換的硬件結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)二維小波變換做了優(yōu)化，即將行變換和列變換的歸一化步驟合并計(jì)算，這樣可以減少兩次乘法操作。另外還使用移位加代替乘法，提取移位加中的公共算子等方式來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于邊界數(shù)據(jù)的處理，本文采用了嵌入式對(duì)稱延拓技術(shù)，不需要額外的緩存，節(jié)約了硬件資源。為提高硬件利用率，本文將LeGall53小波變換和LS97小波變換統(tǒng)一起來(lái)，只要一個(gè)控制信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)換。本文所提出的結(jié)構(gòu)采用基于行的變換方式，只需要六行中間數(shù)據(jù)即可完成全部行數(shù)據(jù)的小波變換。采用流水線技術(shù)提高了整個(gè)設(shè)計(jì)的運(yùn)行速度。最后也給出了二維離散小波反變換的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。在完成硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，使用Verilog硬件描述語(yǔ)言對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了完全可綜合的RTL級(jí)描述，采用同步設(shè)計(jì)，提高了可靠性。在Xilinx公司的FPGA開發(fā)軟件ISE6.3i中對(duì)正反小波變換做了仿真和實(shí)現(xiàn)，結(jié)果表明，本設(shè)計(jì)能高速高精度地完成正反可逆和不可逆小波變換，可以滿足各種實(shí)時(shí)性要求。

標(biāo)簽： FPGA 二維離散小波變換

上傳時(shí)間： 2013-07-25

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J-Link用戶手冊(cè)(中文)

J-Link用戶手冊(cè)(中文)，是學(xué)習(xí)ARM開發(fā)的好東知。

標(biāo)簽： J-Link 用戶手冊(cè)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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