隨著計算機技術和通信技術的迅速發展,數字視頻在信息社會中發揮著越來越重要的作用,視頻傳輸系統已經被廣泛應用于交通管理、工業監控、廣播電視、銀行、商場等多個領域。同時,FPGA單片規模的不斷擴大,在FPGA芯片內部實現復雜的數字信號處理系統也成為現實,因此采用FPGA實現視頻壓縮和傳輸已成為一種最佳選擇。 本文將視頻壓縮技術和光纖傳輸技術相結合,設計了一種基于無損壓縮算法的多路數字視頻光纖傳輸系統,系統利用時分復用和無損壓縮技術,采用串行數字視頻傳輸的方式,可在一根光纖中同時傳輸8路以上視頻信號。系統在總體設計時,確定了基于FPGA的設計方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片實現A/D轉換和D/A轉換,在FPGA里實現系統的時分復用/解復用、視頻數據壓縮/解壓縮和線路碼編解碼,利用光收發一體模塊實現電光轉換和光電轉換。視頻壓縮采用LZW無損壓縮算法,用Verilog語言設計了壓縮模塊和解壓縮模塊,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO來緩存壓縮/解壓縮單元的輸入輸出數據,光纖線路碼采用CIMT碼,設計了編解碼模塊,解碼過程中,利用數字鎖相環來實現發射與接收的幀同步,在ISE8.2和Modelsim仿真環境下對FPGA模塊進行了功能仿真和時序仿真,并在Spartan-3E開發板和視頻擴展板上完成了系統的硬件調試與驗證工作,實驗證明,系統工作穩定,圖像清晰,實時傳輸效果好,可用于交通、安防、工業監控等多個領域。 本文將視頻壓縮和線路碼編解碼在FPGA里實現,利用FPGA的并行處理優勢,大大提高了系統的處理速度,使系統具有集成度高、靈活性強、調試方便、抗干擾能力強、易于升級等特點。
上傳時間: 2013-04-24
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圖像處理技術是信息科學中近幾十年來發展最為迅速的學科之一。目前,數字圖像處理技術被廣泛應用于航空航體、通信、醫學及工業生產領域中。圖像處理系統的硬件實現一般來講有三種方式:專用的圖像處理器件主要有專用集成芯片(Application SpecificIntegrated Circuit)、數字信號處理器(Digital Signal Process)和現場可編程門陣列(FieldProgrammable GateArray)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。相對于其他兩種系統,基于FPGA的圖像處理系統非常合適用于圖像的預處理。 本文設計了一種基于FPGA的圖像處理系統。它的主要功能有:對攝像頭送來的視頻數據進行采集,并把它數字化;實現中值濾波和邊緣檢測這兩種圖像增強算法;將數字視頻信號轉換為模擬信號。 圖像處理系統由主處理器單元、圖像編碼單元和圖像解碼單元三部分組成。FPGA作為整個系統的核心器件,不僅要模擬出12C總線協議,完成視頻解碼芯片和編碼芯片的初始化;還要對視頻流同步信號提取,實現圖像采集控制,并將圖像信號存儲在SRAM中;圖像增強算法也是在FPGA中實現。采用PHILIPS公司的專用視頻解碼芯片SAA7111A將模擬視頻轉化數字視頻;視頻編碼芯片SAA7121完成數字視頻到模擬視頻的轉化。
上傳時間: 2013-07-19
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由于旋轉變壓器的高精度高可靠性等特點,廣泛的應用于如航空、航天、船舶、兵器、雷達、通訊等領域。旋轉變壓器輸出模擬量交流信號,經過數字處理轉換為數字角度信號才能進入計算機或其他控制系統,而這種數字處理比較復雜,采用專用的旋轉變壓器解碼芯片想達到理想的精度通常需要較高的成本,限制了它在其他領域的應用。傳統的角測量系統面臨的問題有:體積、重量、功耗偏大,調試、誤差補償試驗復雜,費用較高。 現場可編程門陣列(FPGA)是近年來迅速發展起來的新型可編程器件。隨著它的不斷應用和發展,也使電子設計的規模和集成度不斷提高。同時也帶來了電子系統設計方法和設計思想的不斷推陳出新。 本文的目的是研究利用FPGA實現旋轉變壓器的硬件解碼算法,設計基于FPGA的旋轉變壓器解碼系統。 在本文所設計的系統中,通過FPGA芯片產生旋轉變壓器的激勵信號,再控制A/D轉換器對旋轉變壓器的模擬信號的數據進行采樣和轉換,并對轉換完的數據進行濾波處理,使用基于CORDIC算法流水線結構設計的反正切函數模塊解算出偏轉角θ,最后通過串行口將解算的偏差角數據輸出。本文還分析了該系統誤差產生的原因和提高系統精度的方法。 實驗結果表明,本文所設計的旋轉變壓器解碼器的硬件組成和軟件實現基本能夠較精確的完成上述的信號轉換和數據運算。
上傳時間: 2013-05-23
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內部存儲器負責計算機系統內部數據的中轉、存儲與讀取,作為計算機系統中必不可少的三大件之一,它對計算機系統性能至關重要。內存可以說是CPU處理數據的“大倉庫”,所有經過CPU處理的指令和數據都要經過內存傳遞到電腦其他配件上,因此內存性能的好壞,直接影響到系統的穩定性和運行性能。在當今的電子系統設計中,內存被使用得越來越多,并且對內存的要求越來越高。既要求內存讀寫速度盡可能的快、容量盡可能的大,同時由于競爭的加劇以及利潤率的下降,人們希望在保持、甚至提高系統性能的同時也能降低內存產品的成本。面對這種趨勢,設計和實現大容量高速讀寫的內存顯得尤為重要。因此,近年來內存產品正經歷著從小容量到大容量、從低速到高速的不斷變化,從技術上也就有了從DRAM到SDRAM,再到DDR SDRAM及DDR2 SDRAM等的不斷演進。和普通SDRAM的接口設計相比,DDR2 SDRAM存儲器在獲得大容量和高速率的同時,對存儲器的接口設計也提出了更高的要求,其接口設計復雜度也大幅增加。一方面,由于I/O塊中的資源是有限的,數據多路分解和時鐘轉換邏輯必須在FPGA核心邏輯中實現,設計者可能不得不對接口邏輯進行手工布線以確保臨界時序。而另一方面,不得不處理好與DDR2接口有關的時序問題(包括溫度和電壓補償)。要正確的實現DDR2接口需要非常細致的工作,并在提供設計靈活性的同時確保系統性能和可靠性。 本文對通過Xilinx的Spartan3 FPGA實現DDR2內存接口的設計與實現進行了詳細闡述。通過Xilinx FPGA提供了I/O模塊和邏輯資源,從而使接口設計變得更簡單、更可靠。本設計中對I/O模塊及其他邏輯在RTL代碼中進行了配置、嚴整、執行,并正確連接到FPGA上,經過仔細仿真,然后在硬件中驗證,以確保存儲器接口系統的可靠性。
上傳時間: 2013-06-08
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上傳時間: 2013-07-19
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CCSDS組織(空間數據系統咨詢委員會)于2005年公布了新的圖像壓縮標準,該標準算法采用基于小波變換的比特平面編碼方法,支持無損有損壓縮編碼和精確碼率控制并具有較好的抗誤碼能力和非常高的圖像壓縮性能,能滿足實際應用中的多種需求。同時該算法具有較低的算法復雜度,易于低功耗硬件實現,并且對航天圖像具有較高的適應性,因此,在航天應用方面具有廣闊的前景。 本論文主要針對CCSDS圖像壓縮算法的FPGA硬件實現,在有限的硬件資源下,提出高速高效的CCSDS圖像壓縮編碼器設計方案并在已有的FPGA硬件平臺上加以實現。本文首先對CCSDS圖像壓縮算法的編碼原理進行詳細介紹;然后提出DWT、BPE和碼流組織這三大模塊的并行化硬件實現方案,并給出了進行批量仿真測試的仿真平臺設計方案。最后在Xilinx VIRTEX-II FPGA平臺上經過成功驗證,測試結果表明系統各項技術指標可滿足星載圖像壓縮的要求。
上傳時間: 2013-06-13
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·摘要: MP3編碼標準壓縮率高,壓縮質量好,是被廣為應用的音頻壓縮格式.介紹了一種基于定點DSP的MP3編解碼系統的設計與實現,系統采用了高性能的DSP和靈活的模擬音頻接口,通過對MP3的編解碼算法和DSP編程的改進與優化,實現了實時編解碼過程.
上傳時間: 2013-05-16
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·摘要: 介紹了基于DSP的音頻處理技術,提供采用音頻編解碼芯片TLV320AIC23和DSP理器實現的音頻處理系統的典型解決方案.音頻編解碼芯片完成模擬音頻信號與數字信號之間的相互轉換,包括語音信號采集和語音信號發送兩部分.DSP處理器則完成對經模數轉換后的語音信號在數字域處理的過程.該方案可以充分發揮DSP所具有的靈活性好、處理速度快的特點.
上傳時間: 2013-07-05
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·詳細說明:《計算機程序設計藝術_第1卷_基本算法》,經典的計算機程序設計學習書籍,這是第1卷。【內容簡介】 這第1冊更新了《計算機程序設計藝術 第1卷 基本算法》(第3版)的部分內容,并且最終將成為該書第4版的一部分。具體地說,它向程序員提供了盼望已久的MMIX--代替原來的MIX的一個以RISC為基礎的計算機,并且描述了MMIX匯編語
上傳時間: 2013-05-23
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·摘要: TMS320F281x是美國德州儀器公司(TI)新近推出的一種高精度控制數字信號處理器(DSP).該處理器卓越的數據處理能力及與外圍設備的高度集成使之成為業界具有最高集成度及最佳性能的DSP控制器.TMS320F281x原代碼與TMS320F24x/LF240x相兼容,但其應用從原先的電機控制領域拓展到光學網絡、汽車控制等新興應用領域,為工業自動化、消費產品等提供了更先進的設計
上傳時間: 2013-04-24
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