隨著多媒體技術的發展,數字圖像處理已經成為眾多應用系統的核心和基礎。它的發展主要依賴于兩個性質不同、自成體系但又緊密相關的研究領域:圖像處理算法及其相應的電路實現。圖像處理系統的硬件實現—般有三種方式:專用的圖像處理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、數字信號處理器(Digital Signal Process)和現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關電路組成。它們可以實時高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預處理的數據量很大,要求處理速度快,但運算結果相對比較簡單。相對于其他兩種方式,基于FPGA的圖像處理方式的系統更適合于圖像的預處理。本文設計了—種基于FPGA的小波域圖像去噪系統。首先,闡述了基于小波變換的圖像去噪算法原理,重點討論了小波鄰域閾值(NeighShrink)去噪算法,并給出了該算法相應的Matlab 仿真;然后,為了改進鄰域閾值去噪算法中對每個分解子帶都采用相同鄰域和閾值的缺點,本文提出了基于最小二乘支持向量機(LS-SVM)分類的鄰域閾值去噪算法和以斯坦無偏估計 (SURE)為準則同時結合小波系數尺度間關系的鄰域閾值去噪算法。經Matlab實驗表明,相比于其他幾種經典算法,本文提出的兩種改進算法在濾除噪聲的同時能更好地保護圖像細節,并在較高噪聲情況下能獲得更高的峰值信噪比。在此基礎上本文將提出的改進小波鄰域閾值去噪算法進行了相應的簡化,以滿足低噪聲處理要求且易于在FPGA上實現;最后,給出了基于 FPGA的小波鄰域閾值去噪系統的總體結構和FPGA內部各功能模塊的具體實現方案,包括二維離散小波變換模塊、二維離散小波逆變換模塊、SDRAM存儲器控制模塊、去噪計算模塊和系統核心控制模塊,并對各個系統模塊和整體進行了仿真驗證,結果表明本文設計的基于FPGA 的小波鄰域閾值去噪系統能滿足實際的圖像處理要求,具有一定的理論和實際應用價值。關鍵詞:圖像處理系統,FPGA,圖像去噪算法,小波變換
上傳時間: 2013-05-16
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現場可編程門陣列(FPGA)能夠減少電子系統的開發風險和開發成本,縮短上市時間,降低維護升級成本,故廣泛地應用在電子系統中。最新的FPGA都采用了層次化的布線資源結構,與以前的結構發生了很大的變化。由于FPGA布線資源的固定性和有限性,因此需要開發適用于這種層次化的FPGA結構并提高布線資源有效利用率的布線算法。同時由于晶體管尺寸的不斷減小,有必要在FPGA布線算法中考慮功耗和時序問題。 本論文所作的研究工作主要包括:提出一種基于Tile的FPGA結構描述方法,對FPGA功耗模型和時序模型進行了研究,實現了考慮FPGA功耗、布線資源利用率的布線算法。 在FPGA結構描述方面,本文在分析現代商用FPGA層次化結構及學術上對FPGA描述方法的基礎上,提出一種基于Tile的FPGA結構描述。由于基本Tile的重復性,采用該方法可以簡化FPGA結構的描述,同時由于該方法是以硬件結構為根據,為FPGA軟硬件提供了簡單而靈活的接口,該方法在原型系統中測試證明是正確的。 在FPGA功耗模型方面,本文研究了ASIC中關于電路功耗計算的基本方法,并將其應用到FPGA功耗分析中。在模型中的采用了混合的功耗模型,包括動態功耗模型和靜態功耗模型。動態功耗的計算采用基于節點狀態轉換率的開關級動態功耗計算和邏輯塊宏模型,靜態功耗則采用基于公式計算的晶體管漏電功耗模型和邏輯塊基于仿真的LUT/MUX表達式計算模型。這些功耗模型將運用到我們后面的功耗計算和基于功耗驅動的布線算法中。 在FPGA布線算法研究和實現方面,本文在介紹基本的搜索算法之后,介紹了將FPGA硬件結構轉變為FPGA布線程序可識別的布線資源圖的方法,并將基本的搜索算法運用的FPGA布線資源圖上,實現FPGA的基于布通率的布線算法。在此基礎上,借鑒了FPGA時序分析方法,將時序分析作為布線算法的一子模塊,對基于時序的布線算法進行了研究;同時采用了FPGA功耗模型,在布線算法實現中考慮了動態功耗的問題。最后在布線算法中實現兩種啟發式策略以提高可布線資源有效利用率。
上傳時間: 2013-04-24
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數字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛,研制全數字化的醫療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數字化技術,但是我們可以說現代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現代電子信息技術的發展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用,例如數字通信和相控雷達領域。 在研究現代超聲成像原理的基礎上,我們首先介紹了常見的數字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能,同時也介紹了現代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數字化波束合成器的關鍵技術和實現手段。我們設計實現了片內高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現了基于直接數字頻率合成原理的數控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內實現方案簡單廉價。數控振蕩器輸出波形的頻率可動態控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導致回波中心頻率下移的聲學物理現象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態變化進行補償。 還設計實現了B 型數字超聲診斷儀前端發射波束聚焦和掃描控制子系統。在單片FPGA 芯片內部設計實現了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態控制的發射驅動脈沖產生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結果表明該子系統為設計實現高速度、高精度、高集成度的全數字化超聲診斷設備打下了良好的基礎,將加快其研發和制造進程,為生物醫學電子、醫療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
上傳時間: 2013-05-30
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研究以MCS-96系列80C196KB單片機為基礎,結合外圍器件來實現對可控硅三相全控橋的觸發控制。采用鎖相環技術及過零觸發的方法,實現觸發脈沖與電源信號(線電壓)的同步,提高了觸發器的抗干擾能力,
上傳時間: 2013-04-24
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基于FPGA的全數字控制系統設計基于FPGA的全數字控制系統設計
上傳時間: 2013-04-24
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很全的電子元器件基礎知識講義 很全的電子元器件基礎知識講義 很全的電子元器件基礎知識講義
上傳時間: 2013-05-28
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·現在國內網站上流行的USB及RS232接口的PIC全系列編程器.
標簽: nbsp Programmer PIC Serial
上傳時間: 2013-06-22
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由于各種非線性電力電子裝置的和功率開關器件的廣泛應用產生了諧波。隨著對電能質量要求的不斷提高,各種治理諧波的電力電子裝置就產生了。諧波治理的方法主要有無源濾波技術和有源電力濾波器技術。傳統的方法采用LC 無源濾波器,與無源濾波器相比有源電力濾波器具有很大的優越性,因此越來越多的應用到治理諧波污染中。隨著以DSP 和FPGA 的高速發展,以全數字化控制技術實現的有源電力濾波器必將更多的應用到諧波裝置中去。本文深入分析了諧波治理的研究背景意義和有源濾波器的研究現狀和發展趨勢。介紹了有源濾波器的基本的工作原理;分類;諧波的檢測方法和控制策略,在各個方法的比較上選用基于瞬時無功功率理論的諧波檢測法對諧波電流進行了檢測。并提出了一種基于 DSP 及FPGA 控制的有源電力濾波器的設計方案,重點研究了三相并聯型有源濾波器的控制系統及硬件設計。本文還對系統的功率器件進行了分析并選用IGBT 作為其開關器件。設計了IGBT 驅動及保護電路,利用理論分析和仿真結果設定了系統直流側電容和輸出電感的參數。對整個系統進行了Simulink 仿真實驗,選用DSP 和和FPGA 作為核心處理芯片,DSP 用來采集數據并檢測諧波,FPGA 用來實現PWM 脈沖的輸出。設計并調試出非線性負載,傳感器采集,電流電壓調理電路,主電路,過零檢測電路,IGBT 的驅動及吸收緩沖電路。并在此基礎上搭建出了試驗平臺。給出了DSP 及FPGA 的軟件設計思想和流程。
上傳時間: 2013-04-24
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· 摘要: 研究了以全橋變換器作為主電路拓撲、以TMS320LF240x系列DSP作主控芯片、以移相控制方式作為控制方案的移相全橋軟開關DC-DC變換器.由DSP發出移相控制信號并經芯片IR2110驅動放大,在移相驅動信號的控制下可以實現全橋變換器主功率開關的ZVS.進行了系統軟件和硬件的設計,并安裝了實驗樣機,實驗結果表明設計方案正確,軟開關效果良好.
上傳時間: 2013-07-25
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·期刊論文:基于Sobel算子數字圖像的邊緣檢測
上傳時間: 2013-06-22
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