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大電流

  • 用FPGA實(shí)現(xiàn)MPEG-2數(shù)字圖像傳輸流語義分析和協(xié)議解析功能

    本文首先分析數(shù)字圖像壓縮技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況,相關(guān)的DVB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試標(biāo)準(zhǔn)ETR290,進(jìn)而提出了一個(gè)可適用于實(shí)際工作環(huán)境的語義分析模型框架;并在FPGA開發(fā)環(huán)境ISE中按照這個(gè)語義分析模型框架構(gòu)造了一個(gè)具體的VHDL模型;同時(shí)利用工具軟件Synplify和modelsim完成軟件功能和時(shí)序仿真;然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件測試平臺來驗(yàn)證模塊功能。針對數(shù)字圖像技術(shù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的特點(diǎn),本文提出了一種構(gòu)建在嵌入式硬件平臺上的分析模塊,可實(shí)時(shí)分析MPEG-2傳輸流語法。通過連接TCP/IP網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)/7天長時(shí)間工作。模塊化的設(shè)計(jì),使其可以安裝于各種設(shè)備或?qū)嶋H應(yīng)用環(huán)境中的各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇y(tǒng)一的服務(wù)器;同時(shí)該模塊可設(shè)置成不同的硬件觸發(fā)模式,使之成為故障傳感器。因此,該模塊適用于工程開通、快速故障監(jiān)測、長時(shí)間監(jiān)控等。通過與市場上專業(yè)測試設(shè)備性能進(jìn)行比較,在測試精確性方面不占優(yōu)勢,但在達(dá)到一定數(shù)量級的測試精度后,其廉價(jià)、簡易和無需維護(hù)的特點(diǎn)將呈現(xiàn)巨大的優(yōu)勢。

    標(biāo)簽: FPGA MPEG 數(shù)字圖像 傳輸流

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:源弋弋

  • 指紋識別算法的研究及基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)

    隨著圖像處理和模式識別技術(shù)的進(jìn)步,基于生物特征的識別技術(shù)成為蓬勃發(fā)展的高技術(shù)之一,根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測,該領(lǐng)域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達(dá)到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術(shù)由于其獨(dú)特的可靠性,穩(wěn)定性,方便快捷的特點(diǎn),恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術(shù)是生物識別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的識別技術(shù),也是研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內(nèi)部,與用戶自定義邏輯結(jié)合構(gòu)成一個(gè)基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識別技術(shù)中各個(gè)環(huán)節(jié)的算法進(jìn)行了較為深入的研究,結(jié)合NiosⅡ嵌入式處理器的特點(diǎn),對算法進(jìn)行了合理的選擇與優(yōu)化,形成了一套完整的指紋識別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。 論文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面: 1、對指紋圖像預(yù)處理、后處理和匹配算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了算法的性能;設(shè)計(jì)了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);提出了一套基于特征點(diǎn)匹配的指紋識別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高,可以滿足實(shí)用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時(shí)提升系統(tǒng)的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設(shè)備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個(gè)單片嵌入式系統(tǒng),然后以內(nèi)嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式指紋識別系統(tǒng),提出了一套基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了初步的驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口,并進(jìn)行了算法的移植。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是可行的。基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴(kuò)展性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設(shè)計(jì)繼續(xù)改進(jìn)的思路和下一步研究的內(nèi)容。

    標(biāo)簽: FPGA 指紋識別 法的研究 硬件實(shí)現(xiàn)

    上傳時(shí)間: 2013-07-28

    上傳用戶:hxy200501

  • 基于FPGA的DAB信道編碼器輸入接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    電臺廣播在我們的社會生活中占有重要的地位。隨著我國廣播事業(yè)的發(fā)展,對我國廣播業(yè)開發(fā)技術(shù)、信號的傳輸質(zhì)量和速度提出了更高更新的要求,促使廣播科研人員不斷更新現(xiàn)有技術(shù),以滿足人民群眾日益增長的需求。 本論文主要分析了現(xiàn)行廣播發(fā)射臺的數(shù)字廣播激勵(lì)器輸入接口的不足之處,根據(jù)歐洲ETS300799標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了一種激勵(lì)器輸入接口的解決方案,這種方案將復(fù)接器送來的ETI(NA,G704)格式的碼流轉(zhuǎn)換成符合ETS300799標(biāo)準(zhǔn)ETI(NI)的標(biāo)準(zhǔn)碼流,并送往后面的信道編碼器。ETI(NA,G704)格式與現(xiàn)行的ETI(NI,G703)格式相比,主要加入了交織和RS糾錯(cuò)編碼,使得信號抗干擾能力大大加強(qiáng),提高了節(jié)目從演播室到發(fā)射臺的傳輸質(zhì)量,特別是實(shí)時(shí)直播節(jié)目要求信號質(zhì)量比較好時(shí)具有更大的作用。 本論文利用校驗(yàn)位為奇數(shù)個(gè)的RS碼,對可檢不可糾的錯(cuò)誤發(fā)出報(bào)警信號,通過其它方法替代原有信號,對音質(zhì)影響不大,節(jié)省了糾正這個(gè)錯(cuò)誤的資源和開發(fā)成本。 同時(shí),我們采用FPGA硬件開發(fā)平臺和VHDL硬件描述語言編寫代碼實(shí)現(xiàn)硬件功能,而不采用專用芯片實(shí)現(xiàn)功能,使得修改電路和升級變得異常方便,大大提高了開發(fā)產(chǎn)品的效率,降低了成本。 經(jīng)過軟件仿真和硬件驗(yàn)證,本系統(tǒng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的功能,擴(kuò)展性較好,硬件資源開銷較小,具有實(shí)用價(jià)值。

    標(biāo)簽: FPGA DAB 信道 編碼器

    上傳時(shí)間: 2013-07-15

    上傳用戶:afeiafei309

  • 音樂可控速度燈流電路設(shè)計(jì)

    通過駐極體話筒對音樂聲量進(jìn)行采集后,把采集的信號進(jìn)行放大整流濾波,并通過555構(gòu)成的壓控振蕩器把音樂的聲量信號轉(zhuǎn)化成變化的振蕩頻率,即通過聲量的大小來產(chǎn)生相應(yīng)頻率的振蕩信號,再經(jīng)過二進(jìn)制計(jì)數(shù)器對該振蕩輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)輸出四種不同的狀態(tài),通過二-四譯碼器對計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)進(jìn)行譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的選通信號控制燈流接口電路 ,接口電路驅(qū)動一列信號指示燈,實(shí)現(xiàn)燈流速度隨音樂聲量大小而相應(yīng)變化的效果。

    標(biāo)簽: 速度 電路設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:362279997

  • 基于ARM平臺的嵌入式流媒體播放技術(shù)的研究與應(yīng)用

    隨著嵌入式系統(tǒng)以及流媒體技術(shù)的快速發(fā)展,基于嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視電話、視頻點(diǎn)播、視頻會議等功能已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。這樣的系統(tǒng)通常具有小型化、低功耗、低成本、穩(wěn)定可靠、便于攜帶等特點(diǎn)。 本文旨在研究流媒體以及嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),基于ARM9處理器平臺實(shí)現(xiàn)一種基于嵌入式系統(tǒng)的流媒體播放器。該播放器的硬件平臺以32位高性能ARM9處理器為核心進(jìn)行規(guī)劃,在此基礎(chǔ)上,采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)、MPEG-4視頻解碼技術(shù)和流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文的主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下六個(gè)方面: l、分析嵌入式流媒體播放器的功能需求和技術(shù)特點(diǎn),對嵌入式流媒體播放器的總體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2、研究嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,基于ARM處理器平臺構(gòu)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)。這部分的工作包括嵌入式BootLoader的移植、Linux內(nèi)核的配置與編譯以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。 3、研究MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),基于ARM-Linux系統(tǒng)平臺移植MPEG-4視頻解碼器。 4、研究ARM體系結(jié)構(gòu)以及基于ARM平臺的嵌入式軟件優(yōu)化方法,對所移植的MPEG-4視頻解碼器進(jìn)行平臺相關(guān)優(yōu)化。 5、研究視頻通信中的錯(cuò)誤隱藏技術(shù),針對錯(cuò)誤隱藏過程中傳統(tǒng)邊界匹配算法對邊緣匹配的局限性,提出了一種改進(jìn)的基于時(shí)域與空域平滑性的邊界匹配算法。 6、研究流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)協(xié)議,基于RTSP/RTP/RTCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基本的MPEG-4視頻流實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。

    標(biāo)簽: ARM 嵌入式 流媒體 播放

    上傳時(shí)間: 2013-05-16

    上傳用戶:a937518043

  • H264AVC的CAVLC編碼算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)

    H.264/AVC是國際電信聯(lián)盟與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會聯(lián)合推出的活動圖像編碼標(biāo)準(zhǔn),簡稱H.264。作為最新的國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比,性能有了很大的提高,并已在流媒體、數(shù)字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 本論文的研究課題是基于H.264/AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的CAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的自適應(yīng)可變長編碼)編碼算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)。對于變換后的熵編碼,H.264/AVC支持兩種編碼模式:基于上下文的可變長編碼(CAVLC)和基于上下文的自適應(yīng)算術(shù)編碼(CABAC,Context-based Adaptive BinaryArithmetic Coding)。在H.264/AVC中,盡管CAVLC算法也是采用了VLC編碼,但是同以往標(biāo)準(zhǔn)不同,它所有的編碼都是基于上下文進(jìn)行。這種方法比傳統(tǒng)的查單一表的方法提高了編碼效率,但也增加了設(shè)計(jì)上的困難。 作者在全面學(xué)習(xí)H.264/AVC協(xié)議和深入研究CAVLC編碼算法的基礎(chǔ)上,確定了并行編碼的CAVLC編碼器結(jié)構(gòu)框圖,并總結(jié)出了影響CAVLC編碼器實(shí)現(xiàn)的瓶頸。針對這些瓶頸,對CAVLC編碼器中的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),這些優(yōu)化設(shè)計(jì)包括多參考塊的表格預(yù)測法、快速查找表法、算術(shù)消除法等。最后,用Verilog硬件描述語言對所設(shè)計(jì)的CAVLC編碼器進(jìn)行了描述,用EDA軟件對其主要功能模塊進(jìn)行了仿真,并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上驗(yàn)證了它們的功能。結(jié)果表明,該CAVLC編碼器各編碼單元的編碼速度得到了顯著提高且均能滿足實(shí)時(shí)通信要求,為整個(gè)CAVLC編碼器的實(shí)時(shí)通信提供了良好的基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: CAVLC H264 FPGA 264

    上傳時(shí)間: 2013-06-04

    上傳用戶:libenshu01

  • 基于ARM與CPLD的大圓機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    大圓機(jī)是一種涉及到計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域,比較復(fù)雜的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。近幾年來,伴隨著我國針織行業(yè)的快速發(fā)展,大圓機(jī)的需求日益加大,傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需求。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,嵌入式技術(shù)以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價(jià)比在工控領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 近幾年,隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,對人機(jī)界面的要求越來越高,友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實(shí)現(xiàn)快速開發(fā),而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面,完成各種應(yīng)用程序的開發(fā)。因此已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所采用。 本文在對大圓機(jī)系統(tǒng)的功能和控制要求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)以ARM微處理器和CPLD器件為中心構(gòu)建硬件平臺、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機(jī)控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺由主CPU核心應(yīng)用系統(tǒng)電路、人機(jī)交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C44BOX處理器,人機(jī)交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器,為了解決閉環(huán)控制的問題,采用了CPLD作為協(xié)處理器,進(jìn)行外圍擴(kuò)展構(gòu)成控制電路,軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設(shè)備驅(qū)動程序、人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動,程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能,而人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序則基于設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了對于大圓機(jī)系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機(jī)的大圓機(jī)控制系統(tǒng)相比,基于此設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點(diǎn),具有較大的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

    標(biāo)簽: CPLD ARM 控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-13

    上傳用戶:皇族傳媒

  • 高效的CABAC解碼器設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)

    H.264/AVC是ITU與ISO/IEC(International Standard Organization/Intemational Electrotechnical Commission國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會)聯(lián)合推出的活動圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)。作為最新的國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比,性能有了很大提高,并已在流媒體、數(shù)字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(Conrext-based Adaptive Binary Arithmetic Coding,CABAC)是H.264/AVC的兩個(gè)熵編碼方案之一,相對于另一熵編碼方案-CAVLC(基于上下文的自適應(yīng)可變長編碼),CABAC具有更高的數(shù)據(jù)壓縮率:在同等編碼質(zhì)量下要比CAVLC提高10%~15%的壓縮率。CABAC能實(shí)現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)壓縮率,但這是以增加實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性為代價(jià)的。在已有的硬件實(shí)現(xiàn)方法上,CABAC的解碼效率并不高。 論文在深入研究CABAC解碼算法及其實(shí)現(xiàn)流程,并在仔細(xì)分析了H.264/AVC碼流結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了影響CABAC解碼效率的各個(gè)環(huán)節(jié),并以此為出發(fā)點(diǎn),對CABAC解碼所需中的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出一種新的CABAC解碼器結(jié)構(gòu),相對于一般的CABAC解碼器,它的解碼效率得到了顯著提高。論文針對影響CABAC解碼過程的"瓶頸"問題一多次訪問存儲部件影響解碼速率,提出了新的存儲組織方式,并根據(jù)CABAC的碼流結(jié)構(gòu)特性,采用4個(gè)子解碼器級聯(lián)的方式來進(jìn)一步提高解碼速率。 最后,用Verilog語言對所設(shè)計(jì)的CABAC解碼器進(jìn)行了描述,用EDA軟件對其進(jìn)行了仿真,并在FPGA上驗(yàn)證了其功能,結(jié)果顯示,該CABAC解碼器結(jié)構(gòu)顯著提高了解碼效率,能夠滿足高檔次實(shí)時(shí)通訊的要求。

    標(biāo)簽: CABAC FPGA 解碼器

    上傳時(shí)間: 2013-07-03

    上傳用戶:huazi

  • 大場景圖像融合可視化系統(tǒng)

    隨著圖像處理技術(shù)和投影技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對高沉浸感的虛擬現(xiàn)實(shí)場景提出了更高的要求,這種虛擬顯示的場景往往由多通道的投影儀器同時(shí)在屏幕上投影出多幅高清晰的圖像,再把這些單獨(dú)的圖像拼接在一起組成一幅大場景的圖像。而為了給人以逼真的效果,投影的屏幕往往被設(shè)計(jì)為柱面屏幕,甚至是球面屏幕。當(dāng)圖像投影在柱面屏幕的時(shí)候就會發(fā)生幾何形狀的變化,而避免這種幾何變形的就是圖像拼接過程中的幾何校正和邊緣融合技術(shù)。 一個(gè)大場景可視化系統(tǒng)由投影機(jī)、投影屏幕、圖像融合機(jī)等主要模塊組成。在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中,要實(shí)現(xiàn)高臨感的多屏幕無縫拼接以及曲面組合顯示,顯示系統(tǒng)還需要運(yùn)用幾何數(shù)字變形及邊緣融合等圖像處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)諸如在平面、柱面、球面等投影顯示面上顯示圖像。而關(guān)鍵設(shè)備在于圖像融合機(jī),它實(shí)時(shí)采集圖形服務(wù)器,或者PC的圖像信號,通過圖像處理模塊對圖像信息進(jìn)行幾何校正和邊緣融合,在處理完成后再送到顯示設(shè)備。 本課題提出了一種基于FPGA技術(shù)的圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的AiD采集、圖像數(shù)據(jù)在SRAM以及SDRAM中的存取、圖像在FPGA內(nèi)部的DSP運(yùn)算以及圖像數(shù)據(jù)的D/A輸出。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分在于系統(tǒng)的控制以及數(shù)字信號的處理。本課題采用XilinxVirtex4系列FPGA作為主處理芯片,并利用VerilogHDL硬件描述語言在FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì)了A/D模塊、D/A模塊、SRAM、SDRAM以及ARM處理器的控制器邏輯。 本課題在FPGA圖像處理系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一個(gè)ARM處理器模塊,用于上電時(shí)對系統(tǒng)在圖像變化處理時(shí)所需參數(shù)進(jìn)行傳遞,并能實(shí)時(shí)從上位機(jī)更新參數(shù)。該設(shè)計(jì)在提高了系統(tǒng)性能的同時(shí)也便于系統(tǒng)擴(kuò)展。 本文首先介紹了圖像處理過程中的幾何變化和圖像融合的算法,接著提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及模塊劃分,然后圍繞FPGA的設(shè)計(jì)介紹了SDRAM控制器的設(shè)計(jì)方法,最后介紹了ARM處理器的接口及外圍電路的設(shè)計(jì)。

    標(biāo)簽: 圖像融合 可視化

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的雷達(dá)信號數(shù)字接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)

    在雷達(dá)信號偵察中運(yùn)用寬帶數(shù)字接收技術(shù)是電子偵察的一個(gè)重要發(fā)展方向。數(shù)字信號處理由于其精度高、靈活性強(qiáng)、以及易于集成等特點(diǎn)而應(yīng)用廣泛。電子系統(tǒng)數(shù)字化的最大障礙是寬帶高速A/D變換器的高速數(shù)據(jù)流與通用DSP處理能力的不匹配。而FPGA的廣泛應(yīng)用,為解決上述矛盾提供了一種有效的方法。 本文利用FPGA技術(shù),設(shè)計(jì)了具備高速信號處理能力的寬帶數(shù)字接收機(jī)平臺,并提出了數(shù)字接收機(jī)實(shí)現(xiàn)的可行性方法,以及對這些方法的驗(yàn)證。具體來說就是如何利用單片的FPGA實(shí)現(xiàn)對雷達(dá)信號并行地實(shí)時(shí)檢測和參數(shù)估計(jì)。所做工作主要分為兩大部分: 1、適合于FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的算法的確定及仿真:對A/D采樣信號采用自相關(guān)累加算法進(jìn)行信號檢測,利用信號的相關(guān)性和噪聲的獨(dú)立性提高信噪比,通過給出檢測門限來估計(jì)信號的起止點(diǎn)。對于常規(guī)信號的頻率估計(jì),采用Rife算法。通過Matlab仿真,表明上述算法在運(yùn)算量和精度方面均有良好性能,適合用作FPGA硬件實(shí)現(xiàn)。 2、算法的FPGA硬件實(shí)現(xiàn):針對原算法中極大消耗運(yùn)算量的相關(guān)運(yùn)算,考慮到FPGA并行處理的特點(diǎn),將原算法修改為并行相關(guān)算法,并加入流水線,這樣處理極大地提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率。采用Xilinx公司的Virtex-4系列中的XC4VSX55芯片作為開發(fā)平臺完成設(shè)計(jì),系統(tǒng)測試結(jié)果表明,本設(shè)計(jì)能正常工作,滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 文章的最后,結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)給出幾種VHDL優(yōu)化方法,主要圍繞系統(tǒng)的速度、結(jié)構(gòu)和面積等問題展開討論。

    標(biāo)簽: FPGA 雷達(dá)信號 數(shù)字接收機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-06-25

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