隨著數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展,越來(lái)越多的針對(duì)數(shù)字視頻壓縮、傳送、顯示等的設(shè)備涌入市場(chǎng)。要從這些良莠不齊的產(chǎn)品中挑選出令人滿意的商品,一套良好的數(shù)字視頻測(cè)試設(shè)備就必不可少。然而,現(xiàn)階段大多數(shù)數(shù)字視頻信號(hào)源都存在不同的缺點(diǎn),如測(cè)試圖像種類太少、沒(méi)有動(dòng)態(tài)測(cè)試源、缺乏專用測(cè)試信號(hào)等。為有效克服這些缺陷,作者設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一套基于FPGA的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生器。整個(gè)系統(tǒng)包括硬件平臺(tái)和圖像格式轉(zhuǎn)換軟件兩大部分。硬件平臺(tái)本身即為獨(dú)立的信號(hào)發(fā)生器,可以生成多種測(cè)試圖像。配備了圖像格式轉(zhuǎn)換軟件,就可以實(shí)現(xiàn)硬件平臺(tái)從PC機(jī)接收各種靜態(tài)測(cè)試圖像、動(dòng)態(tài)測(cè)試序列,不斷更新測(cè)試圖像庫(kù)。整個(gè)系統(tǒng)具有良好的硬件體系結(jié)構(gòu)、便捷的輸入接口,穩(wěn)定的信號(hào)輸出,同時(shí)操作靈活、方便,易于升級(jí)更新。 在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,使用了多種硬件、軟件開(kāi)發(fā)工具,如PROTEL DXP、ISE、MODEL SIM、MATLAB、C#.NET等。由于軟硬件調(diào)試均由同一人完成,因此整個(gè)系統(tǒng)具備良好的統(tǒng)一性和兼容性。 另外,作者還研究并設(shè)計(jì)了一種針對(duì)H.264編解碼器壓縮損傷的測(cè)試信號(hào)。評(píng)估一個(gè)編碼器的性能可采用主觀評(píng)價(jià)或客觀評(píng)價(jià)兩種方法。其中主觀評(píng)價(jià)最為直接、有效。本文在依托主觀評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合客觀參數(shù)的指導(dǎo)性,研究并設(shè)計(jì)一種通過(guò)人眼就可以方便的觀測(cè)到實(shí)際存在的壓縮損傷的測(cè)試信號(hào),以達(dá)到直接對(duì)編解碼器性能進(jìn)行比較的目的。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字視頻 信號(hào)發(fā)生器
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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隨著多媒體編碼技術(shù)的發(fā)展,視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)在很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用,如視頻會(huì)議(H.263)、DVD(MPEG-2)、機(jī)頂盒(MPEG-2)等等,而網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升和高效視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展使人們逐漸把關(guān)注的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)上來(lái)。帶寬的增加為流式媒體的發(fā)展鋪平了道路,而高效的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)則是流媒體技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。H.264/AVC是由國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織共同發(fā)展的下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之一。新標(biāo)準(zhǔn)中采用了新的視頻壓縮技術(shù),如多模式幀間預(yù)測(cè)、1/4像素精度預(yù)測(cè)、整數(shù)DCT變換、變塊尺寸運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、基于上下文的二元算術(shù)編碼(CABAC)、基于上下文的變長(zhǎng)編碼(CAVLC)等等,這些技術(shù)的采用大大提高了視頻壓縮的效率,更有利于寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。 本文主要根據(jù)視頻會(huì)議應(yīng)用的需要對(duì)JM8.6代碼進(jìn)行優(yōu)化,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于Baseline的低復(fù)雜度的CIF編碼器,并對(duì)部分功能模塊進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)方法上采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,首先對(duì)H.264編碼器的C代碼和算法進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行測(cè)試比較,結(jié)果顯示在圖像質(zhì)量沒(méi)有明顯降低的情況下,H.264編碼器編碼CIF格式視頻每秒達(dá)到15幀以上,滿足了視頻會(huì)議應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求。然后,以C模型為參考對(duì)H.264編碼器的部分功能模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用Verilog HDL實(shí)現(xiàn)了這些模塊,并在Quartus Ⅱ中進(jìn)行了綜合、仿真、驗(yàn)證。主要完成了Zig-zag掃描和CAVLC模塊的設(shè)計(jì),詳細(xì)說(shuō)明模塊的工作原理和過(guò)程,然后進(jìn)行多組的仿真測(cè)試,結(jié)果與C模型相應(yīng)部分的結(jié)果一致,證明了設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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回波抵消器在免提電話、無(wú)線產(chǎn)品、IP電話、ATM語(yǔ)音服務(wù)和電話會(huì)議等系統(tǒng)中,都有著重要的應(yīng)用。在不同應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)回波抵消器的要求并不完全相同,本文主要研究應(yīng)用于電話系統(tǒng)中的電回波抵消器。電回波是由于語(yǔ)音信號(hào)在電話網(wǎng)中傳輸時(shí)由于阻抗不匹配而產(chǎn)生的。 傳統(tǒng)回波抵消器主要是基于通用DSP處理器實(shí)現(xiàn)的,這種回波抵消器在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合能很好的滿足回波抵消的性能要求,但是在實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合,其處理速度等性能方面已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)高速、實(shí)時(shí)的需要。現(xiàn)代大容量、高速度的FPGA的出現(xiàn),克服了上訴方案的諸多不足。用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理可以很好地解決并行性和速度問(wèn)題,且其靈活的可配置特性使得FPGA構(gòu)成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測(cè)試和硬件升級(jí)。 本文研究目標(biāo)是如何在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)回波抵消器,完成的主要工作有: (1)深入研究了回波抵消器各模塊算法,包括自適應(yīng)濾波算法、遠(yuǎn)端檢測(cè)算法、雙講檢測(cè)算法、NLP算法、舒適噪聲產(chǎn)生算法,并實(shí)現(xiàn)了這些算法的C程序。 (2)深入研究了回波抵消器基于FPGA的設(shè)計(jì)流程與實(shí)現(xiàn)方法,并利用硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL實(shí)現(xiàn)了各部分算法。 (3)在OuartusⅡ和ModelSim仿真環(huán)境下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的功能仿真、時(shí)序仿真和驗(yàn)證。并在FPGA硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。 (4)根據(jù)ITU-T G.168的標(biāo)準(zhǔn)和建議,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的主、客測(cè)試,各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果均達(dá)到或優(yōu)于G.168的要求。
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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Cadence 軟件是我們公司統(tǒng)一使用的原理圖設(shè)計(jì)、PCB 設(shè)計(jì)、高速仿真、自動(dòng)布線的EDA 工具。本篇 Cadence 使用手冊(cè)是一本基于Allegro SPB V15.2 版本的Cadence 軟件的基礎(chǔ)使用手冊(cè),包括原理圖設(shè)計(jì)、 PCB 設(shè)計(jì)、高速仿真、約束管理器、自動(dòng)布線五個(gè)方面的內(nèi)容,是一個(gè)入門(mén)級(jí)的教材。通過(guò)這本手冊(cè)旨在 讓新進(jìn)員工能掌握Cadence 的基本使用方法,能獨(dú)立進(jìn)行原理圖及PCB 的設(shè)計(jì),了解自動(dòng)布線、約束管理 器的使用,熟悉高速仿真的過(guò)程,并對(duì)公司的EDA 流程有全面的了解。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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ModelSim具備強(qiáng)大的模擬仿真功能,在設(shè)計(jì)、編譯、仿真、測(cè)試、調(diào)試開(kāi)發(fā)過(guò)程中,有一整套工具供你使用,而且操作起來(lái)極其靈活,可以通過(guò)菜單、快捷鍵和命令行的方式進(jìn)行工作。ModelSim的窗口管理界面讓用戶使用起來(lái)很方面,它能很好的與操作系統(tǒng)環(huán)境協(xié)調(diào)工作。ModelSim的一個(gè)很顯著的特點(diǎn)就是它具備命令行的操作方式,類似于一個(gè)shell有很多操作指令供你使用,給人的感覺(jué)就像是工作在Unix環(huán)境下,這種命令行操作方式是基于Tcl/Tk的,其功能相當(dāng)強(qiáng)大,這需要在以后的實(shí)際應(yīng)用中慢慢體會(huì)。ModelSim的功
標(biāo)簽: ModelSimSE
上傳時(shí)間: 2013-05-27
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ModelSim具備強(qiáng)大的模擬仿真功能,在設(shè)計(jì)、編譯、仿真、測(cè)試、調(diào)試開(kāi)發(fā)過(guò)程中,有一整套工具供你使用,而且操作起來(lái)極其靈活,可以通過(guò)菜單、快捷鍵和命令行的方式進(jìn)行工作。ModelSim的窗口管理界面讓用戶使用起來(lái)很方面,它能很好的與操作系統(tǒng)環(huán)境協(xié)調(diào)工作。ModelSim的一個(gè)很顯著的特點(diǎn)就是它具備命令行的操作方式,類似于一個(gè)shell有很多操作指令供你使用,給人的感覺(jué)就像是工作在Unix環(huán)境下,這種命令行操作方式是基于Tcl/Tk的,其功能相當(dāng)強(qiáng)大,這需要在以后的實(shí)際應(yīng)用中慢慢體會(huì)。ModelSim的功
標(biāo)簽: ModelSimSE
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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ATMEL的AVR單片機(jī)的集成環(huán)境匯編級(jí)開(kāi)發(fā)調(diào)試軟件,完全免費(fèi)。ATMEL AVR Studio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE) ,包括了AVR Assembler編譯器、AVR Studio調(diào)試功能、AVR Prog串行、并行下載功能和JTAG ICE仿真等功能。它集匯編語(yǔ)言編譯、軟件仿真、芯片程序下載、芯片硬件仿真等一系列基礎(chǔ)功能,與任一款高級(jí)語(yǔ)言編譯器配合使用即可完高級(jí)語(yǔ)言的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)調(diào)試。
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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遺傳算法是基于自然選擇的一種魯棒性很強(qiáng)的解決問(wèn)題方法。遺傳算法已經(jīng)成功地應(yīng)用于許多難優(yōu)化問(wèn)題,現(xiàn)已成為尋求滿意解的最佳工具之一。然而,較慢的運(yùn)行速度也制約了其在一些實(shí)時(shí)性要求較高場(chǎng)合的應(yīng)用。利用硬件實(shí)現(xiàn)遺傳算法能夠充分發(fā)揮硬件的并行性和流水線的特點(diǎn),從而在很大程度上提高算法的運(yùn)行速度。 本文對(duì)遺傳算法進(jìn)行了理論介紹和分析,結(jié)合硬件自身的特點(diǎn),選用了適合硬件化的遺傳算子,設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法硬件框架;為了進(jìn)一步利用硬件自身的并行特性,同時(shí)提高算法的綜合性能,本文還對(duì)現(xiàn)有的一些遺傳算法的并行模型進(jìn)行了研究,討論了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)及研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上提出一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的粗粒度并行遺傳算法。 我們構(gòu)建的基于FPGA構(gòu)架的標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法硬件框架,包括初始化群體、適應(yīng)度計(jì)算、選擇、交叉、變異、群體存儲(chǔ)和控制等功能模塊。文中詳細(xì)分析了各模塊的功能和端口連接,并利用硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)源代碼實(shí)現(xiàn)各模塊功能。經(jīng)過(guò)功能仿真、綜合、布局布線、時(shí)序仿真和下載等一系列步驟,實(shí)現(xiàn)在Altera的Cyclone系列FPGA上。并且用它嘗試解決一些函數(shù)的優(yōu)化問(wèn)題,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這些硬件模塊可以被進(jìn)一步綜合映射到ASIC或做成IP核方便其他研究者調(diào)用。 最后,本文對(duì)硬件遺傳算法及其在函數(shù)優(yōu)化中的一些尚待解決的問(wèn)題進(jìn)行了討論,并對(duì)本課題未來(lái)的研究進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: FPGA 算法 硬件 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-22
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本文從工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用出發(fā),根據(jù)某機(jī)載設(shè)備直接序列擴(kuò)頻(DS-SS)接收機(jī)聲表面波可編程抽頭延遲線(SAW.P.TDL)中頻相關(guān)解擴(kuò)電路的指標(biāo)要求,提出了基于FPGA器件的中頻數(shù)字相關(guān)解擴(kuò)器的替代設(shè)計(jì)方案,通過(guò)理論分析、軟件仿真、數(shù)學(xué)計(jì)算、電路設(shè)計(jì)等方法和手段,研制出了滿足使用環(huán)境要求的工程化的中頻數(shù)字相關(guān)器,經(jīng)過(guò)主要性能參數(shù)的測(cè)試和環(huán)境溫度驗(yàn)證試驗(yàn),并在整機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)和試用,結(jié)果表明電路性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。對(duì)工程應(yīng)用中的部分問(wèn)題進(jìn)行了初步研究和分析,其中較詳細(xì)地分析了SAW卷積器、SAW.P.TDL以及中頻數(shù)字相關(guān)器在BPSK直擴(kuò)信號(hào)相關(guān)解擴(kuò)時(shí)的頻率響應(yīng)特性。 論文的主要工作在于: (1)根據(jù)某機(jī)載設(shè)備擴(kuò)頻接收機(jī)基于SAW.P.TDL的中頻解擴(kuò)電路要求,進(jìn)行理論分析、電路設(shè)計(jì)、軟件編程,研制基于FPGA器件的中頻數(shù)字相關(guān)器,要求可在擴(kuò)頻接收機(jī)中原位替代原SAW相關(guān)解擴(kuò)電路; (2)對(duì)中頻數(shù)字相關(guān)器的主要性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)行了必要的高低溫等環(huán)境試驗(yàn),確定電路是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)和是否滿足高低溫等環(huán)境條件要求; (3)將基于FPGA的中頻數(shù)字相關(guān)器裝入擴(kuò)頻接收機(jī),與原SAW.P.TDL中頻解擴(kuò)電路置換,確定與接收機(jī)的電磁兼容性、與中放電路的匹配和適應(yīng)性,測(cè)試整個(gè)擴(kuò)頻接收機(jī)的靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、解碼概率等指標(biāo)是否滿足接收機(jī)模塊技術(shù)規(guī)范要求; (4)將改進(jìn)后的擴(kuò)頻接收機(jī)裝入某機(jī)載設(shè)備,測(cè)試與接收機(jī)相關(guān)的性能參數(shù),整機(jī)進(jìn)行高低溫等主要環(huán)境試驗(yàn),確定電路變化后的整機(jī)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足其技術(shù)規(guī)范要求; (5)通過(guò)對(duì)基于FPGA的中頻數(shù)字相關(guān)器與SAW.P.TDL的主要性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試和分析,特別是電路對(duì)頻率偏移響應(yīng)特性的對(duì)比分析,從而得出初步的結(jié)論。
標(biāo)簽: 中頻 數(shù)字 工程實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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FPGA 技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究課題,近年來(lái)倍受人們的關(guān)注。本文研究了視頻信號(hào)的采集、顯示以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ā2⑻岢隽艘惶谆贔PGA 的實(shí)現(xiàn)方案。 系統(tǒng)可以分為采集控制模塊、顯示控制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊3 部分。視頻信號(hào)的采集用到了視頻處理芯片SAA7113,通過(guò)FPGA 對(duì)其初始化,可以得到經(jīng)過(guò)A/D 轉(zhuǎn)換的YUV 格式視頻信號(hào),利用采集控制模塊可以將這些視頻信號(hào)保存到SRAM 中去。顯示控制模塊讀出SRAM 中的視頻信號(hào),進(jìn)行YUV 格式到RGB 格式的轉(zhuǎn)換以及幀頻變換等操作,再利用VGA 顯示芯片THS8134 就可以將采集到的視頻信號(hào)在LCD 上顯示出來(lái)。基于IEEE802.3 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊將YUV 格式的視頻信號(hào)進(jìn)行添加報(bào)頭、CRC 校驗(yàn)碼等操作后,將其變成一個(gè)MAC 幀,可以在以太網(wǎng)絡(luò)中傳輸。 設(shè)計(jì)選用硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL,在開(kāi)發(fā)工具QuartusII 中完成軟核的綜合、布局布線、匯編,并最終在QuartusII 和Active-HDL 中進(jìn)行時(shí)序仿真驗(yàn)證。 對(duì)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證采取的是由里及外的方式,先對(duì)系統(tǒng)主模塊的功能進(jìn)行驗(yàn)證,再模擬外部器件對(duì)設(shè)計(jì)的接口進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證流程是功能仿真、時(shí)序仿真、板級(jí)調(diào)試,最終通過(guò)了系統(tǒng)測(cè)試,驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的功能。
標(biāo)簽: FPGA 視頻采集 傳輸 實(shí)現(xiàn)技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-21
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