隨著圖像分辨率的越來越高,軟件實現的圖像處理無法滿足實時性的需求;同時FPGA等可編程器件的快速發展使得硬件實現圖像處理變得可行。如今基于FPGA的圖像處理研究成為了國內外的一個熱門領域。 本文在FPGA平臺上,用Verilog HDL實現了一個研究圖像處理算法的可重復配置的硬件模塊架構,架構包括PC機預處理和通信軟件,控制模塊,計算單元,存儲器模塊和通信適配模塊五個部分。其中的計算模塊負責具體算法的實現,根據不同的圖像處理算法可以獨立實現。架構為計算模塊實現了一個可添加、移出接口,不同的算法設計只要符合該接口就可以方便的加入到模塊架構中來進行調試和運行。 在硬件架構的基礎上本文實現了排序濾波,中值濾波,卷積運算及高斯濾波,形態學算子運算等經典的圖像處理算法。討論了FPGA的圖像處理算法的設計方法及優化策略,通過性能分析,FPGA實現圖像處理在時間上比軟件處理有了很大的提高;通過結果的比較,發現FPGA的處理結果達到了軟件處理幾乎同等的效果水平。最后本文在實現較大圖片處理和圖像處理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的討論和改進,提高了算法的可用性,同時為進一步的研究提供了更加便利的平臺。 整個設計都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真軟件環境下開發的,在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平臺上實現。在軟件仿真過程中利用了ISE8.2自帶仿真工具和ModelSim結合使用。 本課題為制造FPGA的專用圖像處理芯片做了有益的探索性研究,為實現FPGA為核心處理芯片的實時圖像處理系統有著積極的作用。
上傳時間: 2013-05-30
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當今的船用導航雷達具有數字化、多功能、高性能、多接口、網絡化。同時要求具有高可靠性、高集成度、低成本,信號處理單元的小型化,產品更新周期短。要同時滿足上述需求,高集成度的器件應用是必須的。同時開發周期要短,需求軟件的可移植性要強,并且是模塊化設計,現場可編程門陣列器件(FPGA)已經成為設計首選。 現場可編程門陣列是基于通過可編程互聯連接的可配置邏輯塊(CLB)矩陣的可編程半導體器件。與為特殊設計而定制的專用集成電路(ASIC)相對,FPGA可以針對所需的應用或功能要求進行編程。雖然具有一次性可編程(OTP)FPGA,但是主要是基于SRAM的,其可隨著設計的演化進行重編程。CLB是FPGA內的基本邏輯單元。實際數量和特性會依器件的不同而不同,但是每個CLB都包含一個由4或6個輸入、一些選型電路(多路復用器等)和觸發器組成的可配置開關矩陣。開關矩陣是高度靈活的,可以進行配置以便處理組合邏輯、移位寄存器或RAM。當今的FPGA已經遠遠超出了先前版本的基本性能,并且整合了常用功能(如RAM、時鐘管理和:DSP)的硬(ASIC型)塊。由于具有可編程特性,所以FPGA是眾多市場的理想之選。它高集成度,以及用于設計的強大軟件平臺、IP核、在線升級可滿足需求。 本文介紹了基于FPGA實現船用導航雷達數字信號處理的設計,這是一個具體的、已經完成并進行小批量生產的產品,對指導實踐具有一定意義。
上傳時間: 2013-04-24
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H.264視頻編解碼標準以其高壓縮比、高圖像質量、良好的網絡適應性等優點在數字電視廣播、網絡視頻流媒體傳輸、視頻實時通信等許多方面得到了廣泛應用。提高H.264幀內預測的速度,對于實時性要求較高的場合具有重大的意義。為此,論文在總結國內外相關研究的基礎上,針對H.264幀內預測的軟件實現具有運算量大、實時性差等缺點,提出了一種基于FPGA的高并行、多流水線結構的幀內預測算法的硬件實現。 論文在詳細闡述H.264幀內預測編碼技術的基礎上,分析了17種預測模式算法,通過Matlab仿真建模,直觀地給出了預測模式的預測效果,并在JM12.2官方驗證平臺上測試比較各種預測模式對編碼性能的影響,以此為根據對幀內預測模式進行裁剪。接著論文提出了基于FPGA的幀內預測系統的設計方案,將前段采集劍的RGB圖像通過色度轉換模塊轉換成YCbCr圖像,存入片外SDRAM中,控制模塊負責讀寫數掘送入幀內預測模塊進行處理。幀內預測模塊中,采用一種并行結構的可配置處理單元,即先求和再移位最后限幅的電路結構,來計算各預測模式下的預測值,極大地減小了預測電路的復雜度。針對預測模式選擇算法,論文采用多模式并行運算的方法,即多個結構相同的殘差計算模塊,同時計算各種預測模式對應的SATD值,充分發揮FPGA高速并行處理的能力。其中Hadamard變換使用行列分離的變換方法,采用蝶形快速變換、流水線設計提高硬件的工作效率。最后,論文設計了LCD顯示模塊直觀地顯示所得到的最佳預測模式。 整個幀內預測系統被劃分成多個功能模塊,采用層次化、模塊化的設計思想,并采用流水線結構和乒乓操作來提高系統的并行性、運行速度和總線利用率。所有模塊用Verilog語言設計,由Modelsim仿真和集成開發環境ISE9.1綜合。仿真與綜合結果表明,系統時鐘頻率最高達到106.7MHz。該設計在完成功能的基礎上,能夠較好地滿足實時性要求。論文對于研究基于FPGA的H.264視頻壓縮編碼系統進行了有益的探索,具有一定的實用價值。
上傳時間: 2013-07-21
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特點: 精確度0.1%滿刻度 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設計 尺寸小,穩定性高
上傳時間: 2014-12-23
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緒論 3線性及邏輯器件新產品優先性計算領域4PCI Express®多路復用技術USB、局域網、視頻多路復用技術I2C I/O擴展及LED驅動器RS-232串行接口靜電放電(ESD)保護服務器/存儲10GTL/GTL+至LVTTL轉換PCI Express信號開關多路復用I2C及SMBus接口RS-232接口靜電放電保護消費醫療16電源管理信號調節I2C總線輸入/輸出擴展電平轉換靜電放電保護 手持設備22電平轉換音頻信號路由I2C基帶輸入/輸出擴展可配置小邏輯器件靜電放電保護鍵區控制娛樂燈光顯示USB接口工業自動化31接口——RS-232、USB、RS-485/422繼電器及電機控制保持及控制:I2C I/O擴展信號調節便攜式工業(掌上電腦/掃描儀) 36多路復用USB外設卡接口接口—RS-232、USB、RS-485/422I2C控制靜電放電保護 對于任意外部接口連接器的端口來說,靜電放電的沖擊一直是對器件可靠性的威脅。許多低電壓核心芯片或系統級的特定用途集成電路(ASIC)提供了器件級的人體模型(HBM)靜電放電保護,但無法應付系統級的靜電放電。一個卓越的靜電放電解決方案應該是一個節省空間且經濟高效的解決方案,可保護系統的相互連接免受外部靜電放電的沖擊。
上傳時間: 2013-10-18
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開關在電路中起接通信號或斷開信號的作用。最常見的可控開關是繼電器,當給驅動繼電器的驅動電路加高電平或低電平時,繼電器就吸合或釋放,其觸點接通或斷開電路。CMOS模擬開關是一種可控開關,它不象繼電器那樣可以用在大電流、高電壓場合,只適于處理幅度不超過其工作電壓、電流較小的模擬或數字信號。 一、常用CMOS模擬開關引腳功能和工作原理 1.四雙向模擬開關CD4066 CD4066 的引腳功能如圖1所示。每個封裝內部有4個獨立的模擬開關,每個模擬開關有輸入、輸出、控制三個端子,其中輸入端和輸出端可互換。當控制端加高電平時,開關導通;當控制端加低電平時開關截止。模擬開關導通時,導通電阻為幾十歐姆;模擬開關截止時,呈現很高的阻抗,可以看成為開路。模擬開關可傳輸數字信號和模擬信號,可傳輸的模擬信號的上限頻率為40MHz。各開關間的串擾很小,典型值為-50dB。
上傳時間: 2013-10-27
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減小電磁干擾的印刷電路板設計原則 內 容 摘要……1 1 背景…1 1.1 射頻源.1 1.2 表面貼裝芯片和通孔元器件.1 1.3 靜態引腳活動引腳和輸入.1 1.4 基本回路……..2 1.4.1 回路和偶極子的對稱性3 1.5 差模和共模…..3 2 電路板布局…4 2.1 電源和地…….4 2.1.1 感抗……4 2.1.2 兩層板和四層板4 2.1.3 單層板和二層板設計中的微處理器地.4 2.1.4 信號返回地……5 2.1.5 模擬數字和高壓…….5 2.1.6 模擬電源引腳和模擬參考電壓.5 2.1.7 四層板中電源平面因該怎么做和不應該怎么做…….5 2.2 兩層板中的電源分配.6 2.2.1 單點和多點分配.6 2.2.2 星型分配6 2.2.3 格柵化地.7 2.2.4 旁路和鐵氧體磁珠……9 2.2.5 使噪聲靠近磁珠……..10 2.3 電路板分區…11 2.4 信號線……...12 2.4.1 容性和感性串擾……...12 2.4.2 天線因素和長度規則...12 2.4.3 串聯終端傳輸線…..13 2.4.4 輸入阻抗匹配...13 2.5 電纜和接插件……...13 2.5.1 差模和共模噪聲……...14 2.5.2 串擾模型……..14 2.5.3 返回線路數目..14 2.5.4 對板外信號I/O的建議14 2.5.5 隔離噪聲和靜電放電ESD .14 2.6 其他布局問題……...14 2.6.1 汽車和用戶應用帶鍵盤和顯示器的前端面板印刷電路板...15 2.6.2 易感性布局…...15 3 屏蔽..16 3.1 工作原理…...16 3.2 屏蔽接地…...16 3.3 電纜和屏蔽旁路………………..16 4 總結…………………………………………17 5 參考文獻………………………17
上傳時間: 2013-10-24
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特點(FEATURES) 精確度0.1%滿刻度 (Accuracy 0.1%F.S.) 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A| (Math functioA+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi&Lo)/|A|/etc.....) 16 BIT 類比輸出功能(16 bit DAC isolating analog output function) 輸入/輸出1/輸出2絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(Dielectric strength 2KVac/1min. (input/output1/output2/power)) 寬范圍交直流兩用電源設計(Wide input range for auxiliary power) 尺寸小,穩定性高(Dimension small and High stability)
上傳時間: 2013-11-24
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引言 在數字信息傳輸中,基帶數字信號通常要經過調制器調制,將頻率搬移到適合信息傳輸的頻段上。2FSK就是用數字信號去調制載波的頻率(移頻鍵控),由于它具有方法簡單、易于實現、抗噪聲和抗衰落性能較強等優點,因此在現代數字通信系統的低、中速數據傳輸中得到了廣泛應用。 直接數字頻率合成技術(DDS)將先進的數字處理技術與方法引入信號合成領域。DDS器件采用高速數字電路和高速D/A轉換技術,具備頻率轉換時間短、頻率分辨率高、頻率穩定度高、輸出信號頻率和相位可快速程控切換等優點,可以實現對信號的全數字式調制。
上傳時間: 2014-12-27
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針對固定碼長Turbo碼適應性差的缺點,以LTE為應用背景,提出了一種幀長可配置的Turbo編譯碼器的FPGA實現方案。該設計可以依據具體的信道環境和速率要求調節信息幀長,平衡譯碼性能和系統時延。方案采用“自頂向下”的設計思想和“自底而上”的實現方法,對 Turbo編譯碼系統模塊化設計后優化統一,經時序仿真驗證后下載配置到Altera公司Stratix III系列的EP3SL150F1152C2N中。測試結果表明,系統運行穩健可靠,并具有良好的移植性;集成化一體設計,為LTE標準下Turbo碼 ASIC的開發提供了參考。
上傳時間: 2013-10-28
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