常用的實時數字信號處理的器件有可編程的數字信號處理(DSP)芯片(如AD系列、TI系列)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)等。在工程實踐中,往往要求對信號處理要有高速性、實時性和靈活性,而已有的一些軟件和硬件實現方式則難以同時達到這幾方面的要求。隨著可編程邏輯器件和EDA技術的發展,使用FPGA來實現數字信號處理,既具有實時性,又兼顧了一定的靈活性。FPGA具有的靈活的可編程邏輯可以方便的實現高速數字信號處理,突破了并行處理、流水級數的限制,有效地利用了片上資源,加上反復的可編程能力,越來越受到國內外從事數字信號處理的研究者所青睞。 FIR數字濾波器以其良好的線性特性被廣泛使用,屬于數字信號處理的基本模塊之一。本論文對基于FPGA的FIR數字濾波器實現進行了研究,所做的主要工作如下: 1.介紹了FIR數字濾波器的基本理論和FPGA的基本概況,以及FPGA設計流程、設計指導原則和常用的設計指導思想與技巧。 2.以FIR數字濾波器的基本理論為依據,使用分布式算法為濾波器的硬件實現算法,并對其進行了詳細的討論。針對分布式算法中查找表規模過大的缺點,采用優化分布式算法的多塊查找表方式使得硬件規模極大的減小。 3.設計出一個192階的FIR濾波器實例。其系統要求為:定點16位輸入、定點12位系數、定點16位輸出,采樣率為75MHz。設計用Quartus II軟件進行仿真,并將其仿真結果與Matlab仿真結果進行對比分析。 仿真結果表明,本論文設計的濾波器硬件規模較小,采樣率達到了75MHz。同時只要將查找表進行相應的改動,就能分別實現低通、高通、帶通FIR濾波器,體現了設計的靈活性。
上傳時間: 2013-06-06
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隨著科技的發展和社會的進步,數字電視已逐漸成為現代電視的主流。利用今年是奧運年的契機,研究和推廣數字電視廣播具有重大的意義。2006年8月底我國出臺的數字多媒體/電視廣播(DMB-T)標準,確立了中國自己的技術標準。以此來發展擁有自主知識產權的數字電視事業,不僅可以滿足廣大人民群眾日益增長的物質、文化要求,還可以帶動相關產業快速發展。 本課題在深入研究DMB-T國家標準的基礎上,首先對系統的調制系統進行了設計規劃,然后對信道調制的星座映射、系統信息插入、幀體數據處理、PN序列插入的幀形成模塊和成形濾波模塊進行了設計和仿真,并驗證了其正確性。 3780個子載波的時域同步正交多載波技術(TDS-OFDM)是DMB-T調制系統的關鍵技術之一。由于載波數不是2的整數次冪,考慮到實現的有效性,不能采用現已成熟的基-2或基-4的快速傅立葉變換(FFT)算法。針對調制系統中特有的3780點IFFT,課題深入分析和比較了Cooley-Tukey、Winograd和素因子三種離散快速傅立葉變換算法的特點和性能,綜合利用了三種算法優勢,考慮了算法的復雜度、運算的速度、資源的消耗,設計出一種新的算法,進行了Matlab驗證和基于FPGA(現場可編程門陣列)的仿真。分析表明,該算法所需的加法、乘法次數已很逼近4096點FFT算法。 DMB-T發射端的基帶成形濾波采用了平方根升余弦滾降濾波,由于其0.05的滾降系數在實現中比較苛刻,所以是設計的難點之一。本課題利用Matlab工具采用了等紋波最優濾波的方法設計了169階數字濾波器,其阻帶衰減達到了46.9dB,完全符合標準的要求;利用四倍插值的方法實現了I、Q合路的該濾波器的FPGA設計,并進行了設計優化,顯著降低了濾波器的運算量,大大節約了實現該濾波器所需的乘法器資源。
上傳時間: 2013-06-28
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本文介紹了單片機在鍋爐溫度控制上的應用,主要是以87C51 單片機作為控制器核心,結合溫度傳感變送器、A/D 轉換器、LED 顯示器、D/A 轉換器,模擬多路開關等,組成一個八通道的鍋爐溫度控
上傳時間: 2013-04-24
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簡介 探討了在PC機中用Visual Basic下的Microsoft Comm control控件與使用C51編程的MCS\ 51單片機之間的串行通信的方法,以及在VB中怎樣處理二進制碼,并給出了演示程序和通信協議。
上傳時間: 2013-04-24
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人臉識別技術繼指紋識別、虹膜識別以及聲音識別等生物識別技術之后,以其獨特的方便、經濟及準確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識別系統的重要環節—人臉檢測,隨著研究的深入和應用的擴大,在視頻會議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機交互等領域有著重要的應用前景,發展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術不斷發展,它的功能、應用和可靠性逐漸增加,在各個行業也顯現出自身的優勢。FPGA允許用戶根據自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級和改進留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設計方法的靈活性降低了整個系統的開發成本,FPGA 設計成為電子自動化設計行業不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結基于FPGA上的嵌入式系統設計方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術。經過訓練分類器、定點化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統在基于Xilinx的Virtex II Pro開發板上平臺上,達到實時的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計算,這便于進一步的硬件設計。同時對檢測算法進行耗時分析確定運行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統成本、開發時間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴展的存儲器、I/O接口、總線及數據通道等,通過分析可以對算法進行細致的劃分,實現需要加速的模塊。 3. 定點化:在Adaboost算法中,需要進行大量的浮點計算。這里采用的方法是直接對數據位進行操作它提取指數和尾數,然后對尾數執行移位操作。 4. 改進檢測用的級聯分類器的訓練,提出可以迅速提高分類能力、特征數量大大減小的一種訓練方法。 5. 最后對系統的整體進行了驗證。實驗表明,在視頻輸入輸出接入的同時,人臉檢測能夠達到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對OFDM基帶調制解調系統的:FPGA設計進行了研究和論述,重點實現其中的RS碼編、譯碼模塊和基帶成形濾波器模塊。本文首先介紹了OFDM調制的原理和OFDM基帶調制解調系統的總體設計,以及FPGA設計的基本原則。接著介紹了RS碼的編碼原理和時域迭代譯碼算法,在此基礎上設計實現RS碼編碼器和譯碼器。然后介紹了成形濾波的原理和多種實現成形濾波器的結構,采用多相結構設計實現了平方根升余弦滾降濾波器。
上傳時間: 2013-06-11
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隨著我國信息化發展進程加快,信息化覆蓋面擴大,信息安全問題也就隨之增多,其影響和后果也更加廣泛和嚴重。同時,信息安全及其對經濟發展、國家安全和社會穩定的重大影響,正日益突出地顯現出來,受到越來越多的關注。在和平年代,通過對信息載體進行大規模的物理破壞,從而達到危害信息安全的目的,在一定程度上是行不通的。然而,在信息安全的角力上,破壞者從來都沒有放棄過,他們把目標對準了信息載體中的數據,由于數據的易失性,計算機數據成為信息安全中的最大隱患,同時也是破壞信息安全的一個突破口。 本文提出研制硬盤加密卡的主要目的是為了防止對計算機數據的竊取,保護硬盤中的數據。破壞者在得到硬盤后,也不能夠得到硬盤中的數據,從而達到保護信息安全的目的。加密卡提供兩個符合ATA-6標準的接口,串接在主板IDE接口和硬盤之間。存儲在硬盤上的數據,是經過加密以后的加密數據;從硬盤上讀出的數據,必須經過該卡的解密才可被正常使用,否則只是一堆亂碼。加密卡采用FPGA技術實現IDE接口和加密算法,以減小加解密帶來的速度上的影響。 論文的工作重點主要有以下幾個方面的內容:FPGA及VHDL語言的研究,ATA協議標準研究及IDE接口的FPGA實現。論文對ATA協議做了細致的研究,分析了硬盤接口的工作機制以及主機與硬盤之間的通信協議,并在此基礎上,重點研究了用FPGA的編程功能來實現一個計算機硬件底層接口協議的方法,詳細介紹了芯片的內部框圖及FPGA的軟件流程圖,提出了在實現過程中應注意的要點,最終用FPGA構建了一個雙向IDE硬盤通道,實現了兩套符合ATA-6規范的IDE接口。
上傳時間: 2013-08-02
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超寬帶沖激雷達是一種新體制雷達,其發射信號是無高頻載頻,寬度僅為納秒級的沖激脈沖。得益于這種特殊的發射信號,超寬帶沖激雷達具有優異的探測性能和廣泛的應用前景。自然地,對于發射機的研究,在超寬帶沖激雷達研究領域有著極其重要的地位。本文在超寬帶沖激雷達實驗系統的基礎上,對其發射機進行了深入研究,主要內容如下: 1、介紹了超寬帶沖激雷達發射機,尤其是脈沖源的原理及設計。 2、分析了決定超寬帶沖激雷達探測距離的因素。在此基礎上尋求通過提高發射信號脈沖重復頻率來增大發射機的能量輸出;提出了一種提高脈沖重復頻率的方法。設計了基于現場可編程門陣列的延時控制電路,對提高脈沖重復頻率予以工程實現。 3、提出了超寬帶沖激雷達波束掃描的實現方法:通過精密控制各發射機脈沖源觸發時間,在各路發射信號之間產生一定的延時。設計了運用現場可編程門陣列實現這種控制的精密延時電路。
上傳時間: 2013-08-05
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cortex在rvmdk中設置方式,及STM32在RVMDK中入門講解之開發環境的建立
上傳時間: 2013-06-10
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教你如何在orcad設計原理圖怎樣在powerpcb中生成PCB的步驟及方法
上傳時間: 2013-07-05
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