合成孔徑雷達(dá)的實(shí)時信號處理系統(tǒng),可以分成相對獨(dú)立的幾個階段,即A/D變換和緩存、距離向預(yù)處理器、方位向預(yù)處理器、距離向壓縮處理、轉(zhuǎn)置存儲器、方位向壓縮處理、逆轉(zhuǎn)置存儲器.合成孔徑雷達(dá)預(yù)處理的目的,就是緩解高處理數(shù)據(jù)率和低傳輸數(shù)據(jù)率的矛盾,使得在不太影響成像質(zhì)量的前提下,盡量減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率,有利于后續(xù)處理的硬件實(shí)現(xiàn),做到實(shí)時處理.論文結(jié)合電子所合成孔徑雷達(dá)實(shí)時成像處理系統(tǒng),設(shè)計(jì)開發(fā)了基于Xilinx Virtex-E FPGA的星載SAR高速預(yù)處理板,該信號處理板處理能力強(qiáng),結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行效率高;其硬件電路的設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)形式有很強(qiáng)的通用性和使用價值.論文重點(diǎn)研究了預(yù)處理的核心部分—固定系數(shù)FIR濾波器的設(shè)計(jì)問題.而固定系數(shù)FIR濾波器的實(shí)現(xiàn)問題的重點(diǎn)又是FPGA內(nèi)部的固定系數(shù)FIP濾波器實(shí)現(xiàn)問題,針對FPGA內(nèi)部的查找表資源,我們選擇目前流行的分布式算法來實(shí)現(xiàn)FIR濾波器的設(shè)計(jì).對比于預(yù)處理器中其他濾波器設(shè)計(jì)方案,基于FPGA分布式算法的FIR濾波器的設(shè)計(jì),避免了乘累加運(yùn)算,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的速度并且節(jié)省了大量的FPGA資源.并且由于FPGA可編程的特性,所以可以靈活的改變?yōu)V波器的系數(shù)和階數(shù).所設(shè)計(jì)的電路簡單高速,工作正常、可靠,完全滿足了預(yù)處理器設(shè)計(jì)的技術(shù)要求.隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù),高密度存儲器技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,一個全數(shù)字化的機(jī)載實(shí)時成像處理系統(tǒng)的研制,已經(jīng)不是非常困難的事情了.而在現(xiàn)有條件下,全數(shù)字化的高分辨率星載實(shí)時成像處理系統(tǒng)的研制,將是一個非常具有挑戰(zhàn)意義的課題,論文以星載SAR的預(yù)處理器設(shè)計(jì)為例,拋磚引玉,希望對未來全數(shù)字化星載實(shí)時成像處理系統(tǒng)的研制起到一定參考價值.
上傳時間: 2013-07-03
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當(dāng)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),極大促進(jìn)了自動識別技術(shù)的發(fā)展——條形碼、光學(xué)字符識別、磁條(卡)、工C卡、語音識別、視覺識別、RFID等,其中,RFID無疑是最為前沿的自動識別技術(shù),是一種非接觸式的識別技術(shù);同時,隨著另外一項(xiàng)技術(shù)——嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)構(gòu)小巧、性能優(yōu)越、價格便宜、操作簡便的手持式數(shù)據(jù)自動讀寫設(shè)備發(fā)展尤為迅速。具體說來,一款好的手持式RFID讀寫器適用于工作現(xiàn)場,可以供工作人員對現(xiàn)場物品信息進(jìn)行自動收集,而隨著嵌入式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,使讀寫器不僅有數(shù)據(jù)采集功能,而且可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以供管理決策。在這其中,操作系統(tǒng)、芯片、總線、接口技術(shù)成為讀寫器的內(nèi)核,嵌入式系統(tǒng)成為技術(shù)的代表。 隨著嵌入式操作系統(tǒng)(如linux、wirice.net)的出現(xiàn),使得軟件開發(fā)人員在嵌入式系統(tǒng)和普通pc機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)不會感到太大的差別(借助于交叉開發(fā)環(huán)境,即在pc機(jī)上編譯連接,但生成的是目標(biāo)機(jī)代碼)。但是,對于那些應(yīng)用軟件開發(fā)者,往往對某一行業(yè)軟件開發(fā)比較熟悉卻對硬件有些陌生,熟悉硬件原理(嵌入式處理器架構(gòu)、部件工作原理等)恰恰是構(gòu)建一個嵌入式系統(tǒng)所必須的。因此,構(gòu)建一個性能穩(wěn)定、持續(xù)工作時間長、完善數(shù)據(jù)接口、方便讀寫器接口的手持式設(shè)備成為了當(dāng)今一個比較熱門的技術(shù)領(lǐng)域。本項(xiàng)目就是根據(jù)以上事實(shí),先分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,再根據(jù)項(xiàng)目需求、生產(chǎn)成本以及RFID應(yīng)用開發(fā)者的要求,決定采用以ARM920T為內(nèi)核的$3C2410為嵌入式處理器、微軟公司力推的wiIice.net為嵌入式操作系統(tǒng),設(shè)計(jì)開發(fā)了供RFID應(yīng)用軟件開發(fā)者使用的手持式RFID讀寫器。針對手持式設(shè)備的特點(diǎn)和實(shí)際要求,對讀寫器軟硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)劃,完成了時鐘電路、nand flash存儲器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、RFID讀寫模塊接口電路、USB接口電路、無線通信模塊接口電路、LCD/觸摸屏接口電路的設(shè)計(jì),并開發(fā)了讀寫器的二次發(fā)API;在wince.net平臺下,利用platform builder工具定制了適于讀寫器的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最后對整個系統(tǒng)進(jìn)行了測試。
上傳時間: 2013-06-21
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5月1日凌晨發(fā)布第一測試版 功能介紹: 1.生成中英文數(shù)字混合的字符串的字模數(shù)據(jù). 2.可選擇字體,大小,并且可獨(dú)立調(diào)整文字的長和寬,生成任意形狀的字符。 3.各種旋轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn)文字功能 4.任意調(diào)整輸出點(diǎn)陣大小,并任意調(diào)整字符在點(diǎn)陣中的位置。 5.字模數(shù)據(jù)輸出可自定義各種格式,系統(tǒng)預(yù)設(shè)了C語言和匯編語言兩種格式,并且可自己 定義出新的數(shù)據(jù)輸出格式;每行輸出數(shù)據(jù)個數(shù)可調(diào)。 6.支持四種取模方式:逐行(就是橫向逐行取點(diǎn)),逐列(縱向逐列取點(diǎn)),行列(先 橫向取第一行的8個點(diǎn)作為第一個字節(jié),然后縱向取第二行的8個點(diǎn)作為第二個字節(jié)……), 列行(先縱向取第一列的前8個點(diǎn)作為第一個字節(jié),然后橫向取第二列的前8個點(diǎn)作為第二個 字節(jié)……) 7.支持陰碼(亮點(diǎn)為1),陽碼(亮點(diǎn)為0)取模 8.支持縱向(第一位為低位)(,倒向第一位為高位)取模 9.輸出數(shù)制可選16進(jìn)制或10進(jìn)制 10.可生成索引文件,用于在生成的大量字庫中可快速檢索到需要的漢字 11.動態(tài)液晶面板彷真,可調(diào)節(jié)彷真面板象素點(diǎn)大小和顏色 12.圖形模式下可任意用鼠標(biāo)作畫,左鍵畫圖,右鍵擦圖。 12.旋轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn),平移等字符模式下的功能也可用與對BMP圖象的處理 版本為pctolcd1.94 5月1日晚上發(fā)布第二測試版 更新如下: 1.增加鎖定點(diǎn)陣大小功能,例如可鎖定24X24點(diǎn)陣大小,然后調(diào)節(jié)獨(dú)立調(diào)節(jié)字點(diǎn)陣的大小 2.增加熱鍵功能,可用光標(biāo)配合Ctrl,Shift對文字大小和位置修改 3.增加精簡輸出格式選項(xiàng) 4.把文字輸入框換成了文字輸入組合框,這樣就可以保存歷史紀(jì)錄。 5.輸出數(shù)據(jù)會自動清除以前的數(shù)據(jù) 6.可隱藏自定義格式,簡化操作 7.一些小的BUG修正。 版本為pctolcd2.03 5月3日凌晨發(fā)布第三測試版 更新如下: 1.增加了一些小東西,例如演示動畫一類的,我懶的一一寫了 2.改掉一些可惡的小BUG,例如點(diǎn)陣輸入框的自動完成。 3.增加大量文字處理和導(dǎo)入TXT文本文件功能,并且可以去除文本中的空白和重復(fù)字符, 可以對文本進(jìn)行排序,適合于生成小字庫。我這里測試是3萬多字的TXT文件在2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)成16X16點(diǎn)陣的字庫文件。 版本號為pctolcd2.53 由于本軟件側(cè)重于對字符的處理,所以在圖象方面功能較弱,請見晾。 5月8日發(fā)布正式版 正式版已經(jīng)開始朝著液晶字庫生成軟件的方向進(jìn)化了,我在后來的更新中把主要精力也放 在這部分,由于我目前還沒有發(fā)現(xiàn)有同類的軟件具備這個功能,也無法得到任何的參考,只能 自己摸索前進(jìn),所以如果還有不方便的地方請大家多提意見. 具體更新如下: 1.重寫大部分的內(nèi)核代碼以配合漢字庫生成的功能,目前這個內(nèi)核已經(jīng)進(jìn)行了反復(fù)的測試, 相信穩(wěn)定性和速度較前一版本有了巨大的提高. 2.去掉那個比較愚蠢的熱鍵區(qū)了,因?yàn)橛锰幉淮? 3.增加漢字庫生成功能,這是最重要的改進(jìn)之處,下文將詳細(xì)介紹. 4.修正許多小BUG,使軟件更加成熟些. 5月12日發(fā)布完美版 這次發(fā)布的PCtoLCD2002完美版與前一版本相比沒有增加太多的功能,因?yàn)槲矣X得現(xiàn)有的這些功能已經(jīng)足夠用于生成各種字模的需要了,所以完美版的主要工作是反復(fù)測試,精心去除各種BUG,以及調(diào)節(jié)一些細(xì)微之處,目的當(dāng)然就是追求完美!不過世上不會有真正完美的東西,這個軟件也不例外,而且這個軟件從頭至尾全部是我一個人編寫完成,精力有限,難免會顧此失彼,如果大家發(fā)現(xiàn)了這個版本中存在的BUG,請及時告訴我。 更新說明: 1。界面采用新的字體,不會再有那種難看的黑色粗體字,比以前的要漂亮多了。 2。加入全面的提示幫助,盡量減少普通用戶的各種疑惑。 3。修正生成文件的擴(kuò)展名的一些BUG,不會總是加上FON的擴(kuò)展名了。 4。修正生成字模數(shù)據(jù)的一些格式BUG,現(xiàn)在生成的C51格式字模數(shù)據(jù)基本上可以直接粘貼到源程序中使用而不需要修改了 5。加入新的字模數(shù)據(jù)格式調(diào)整項(xiàng),允許用戶更自由的定制自己需要的數(shù)據(jù)格式 6。最重要的更新:全面支持保存當(dāng)前設(shè)置功能,用戶設(shè)置的字模格式,主窗口狀態(tài)和字庫生成窗口選項(xiàng)信息均可保存,下一次打開窗口時不用重新設(shè)置。 7。修正了新建圖象時會自動跳到圖形模式的BUG 8。增加輸出緊湊格式數(shù)據(jù)選項(xiàng),可以生成不包含空白行的字模數(shù)據(jù)。 9。完善了每行數(shù)據(jù)顯示個數(shù)的功能,可以任意設(shè)置每行顯示的數(shù)據(jù)個數(shù),并同時可以設(shè)置每行索引數(shù)據(jù)顯示個數(shù)。 10。修正了取模說明的一些錯誤,并改動了格式。 11。現(xiàn)在當(dāng)用戶選擇10進(jìn)制輸出時,會自動去掉生成字模數(shù)據(jù)前的“0x",或后面的“H”,選擇16進(jìn)制時則會自動加上。 12。對各個窗體重新設(shè)計(jì)以全面適應(yīng)最大化的需要,如果您覺得當(dāng)前窗口不夠大,可以最大化使用。 13。增加生成英文點(diǎn)陣字庫功能,可自動生成ASCII碼從0-127的任意點(diǎn)陣字庫,使用方法同生成國標(biāo)點(diǎn)陣字庫功能。 14。再次優(yōu)化代碼,去掉各種調(diào)試信息,使程序速度再快一些。 15。還有許多細(xì)微的調(diào)整我記不清了…… 需要注意的地方: 在測試的過程中我發(fā)現(xiàn)了一個問題:在WIN98或WINME下當(dāng)用戶直接生成特大點(diǎn)陣的字模時(例如320*320,1024*768的漢字字模),此時由于數(shù)據(jù)量非常龐大,而WIN98/WINME會有64K的數(shù)據(jù)容量限制,所以在主窗口中是無法得到全部的字模數(shù)據(jù)的,這時您需要使用字庫生成功能,通過形成一個數(shù)據(jù)文件才能得到完整的字模數(shù)據(jù)。 我認(rèn)為到現(xiàn)在這個軟件功能已經(jīng)很完善了,但可能使用上有點(diǎn)不方便,如果你有什么不明白 的地方,可以發(fā)帖子或發(fā)MAIL詢問
上傳時間: 2013-07-26
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DFT(Discrete Fourier Transformation)是數(shù)字信號分析與處理如圖形、語音及圖像等領(lǐng)域的重要變換工具,直接計(jì)算DFT的計(jì)算量與變換區(qū)間長度N的平方成正比.當(dāng)N較大時,因計(jì)算量太大,直接用DFT算法進(jìn)行譜分析和喜好的實(shí)時處理是不切實(shí)際的.快速傅里葉變換(Fast Fourier Transformation,簡稱FFT)使DFT運(yùn)算效率提高1~2個數(shù)量級.本文的目的就是研究如何應(yīng)用FPGA這種大規(guī)模可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)FFT的算法.本設(shè)計(jì)主要采用先進(jìn)的基-4DIT算法研制一個具有實(shí)用價值的FFT實(shí)時硬件處理器.在FFT實(shí)時硬件處理器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中,利用遞歸結(jié)構(gòu)以及成組浮點(diǎn)制運(yùn)算方式,解決了蝶形計(jì)算、數(shù)據(jù)傳輸和存儲操作協(xié)調(diào)一致問題.合理地解決了位增長問題.同時,采用并行高密度乘法器和流水線(pipeline)工作方式,并將雙端口RAM、只讀ROM全部內(nèi)置在FPGA芯片內(nèi)部,使整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和處理速度得以很大提高,實(shí)際合理地解決了資源和速度之間相互制約的問題.本設(shè)計(jì)采用Verilog HDL硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì),由于在設(shè)計(jì)中采用Xilinx公司提供的稱為Core的IP功能塊極大地提高了設(shè)計(jì)效率.
標(biāo)簽: FPGA FFT 數(shù)字處理器 硬件實(shí)現(xiàn)
上傳時間: 2013-06-20
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差分跳頻(DFH)是集跳頻圖案、信息調(diào)制與解調(diào)于一體,是一個全面基于數(shù)字信號處理的全新概念的通信系統(tǒng),其技術(shù)體制和原理與常規(guī)跳頻完全不同,較好地解決了數(shù)據(jù)速率和跟蹤干擾等問題,代表了當(dāng)前短波通信的一個重要發(fā)展方向。美國Sanders公司推出了名為CHESS的新型短波跳頻通信系統(tǒng),并獲得了成功,但我國對該體制和技術(shù)的研究還處于初始階段,目前還不太成熟,離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。 本文主要基于FPGA芯片的基礎(chǔ)上對差分跳頻進(jìn)行了研究,用FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理可以很好地解決并行性和速度問題,而且其靈活的可配置特性,使得FPGA構(gòu)成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測試及硬件升級。而且設(shè)計(jì)中盡量采用軟件無線電體系結(jié)構(gòu),減少模擬環(huán)節(jié),把數(shù)字化處理盡量靠近天線,從而建立一個通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺,用軟件編程來實(shí)現(xiàn)差分跳頻的各種功能,從基于硬件的設(shè)計(jì)方法中解放出來。 本文首先介紹了課題背景及研究的意義,闡述了目前差分跳頻中頻率合成跟頻率識別的實(shí)現(xiàn)方案。在頻率合成中,著重對DDS的相位截?cái)嗾`差及幅度量化誤差進(jìn)行仿真,找出基于FPGA實(shí)現(xiàn)的最佳參數(shù)及改善方法。在頻率識別中,基于Xilinx公司提供FFT IP核,接收端中的位同步,頻率識別均在FFT的理論上進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作基于FPGA的電路板。 設(shè)計(jì)中跳頻圖案、直接數(shù)字頻率合成器、頻率識別、位同步、跳頻圖案恢復(fù)、線性調(diào)頻z變換等模塊均采用Verilog和VHDL兩種通用硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì),以便能夠在所有廠家的FPGA芯片中移植。
上傳時間: 2013-07-22
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《計(jì)算機(jī)組成原理》是計(jì)算機(jī)系的一門核心課程。但是它涉及的知識面非常廣,內(nèi)容包括中央處理器、指令系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、總線和輸入輸出系統(tǒng)等方面,學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時,普遍覺得內(nèi)容抽象難于理解。但借助于該計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),可以進(jìn)一步融會貫通學(xué)習(xí)內(nèi)容,掌握計(jì)算機(jī)各模塊的工作原理,相互關(guān)系的來龍去脈。 為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能,提高系統(tǒng)的靈活性,降低實(shí)驗(yàn)成本,我們采用FPGA芯片技術(shù)來徹底更新現(xiàn)有的計(jì)算器組成原理實(shí)驗(yàn)平臺。該技術(shù)可根據(jù)用戶要求為芯片加載由VHDL語言所編寫出的不同的硬件邏輯,F(xiàn)PGA芯片具有重復(fù)編程能力,使得系統(tǒng)內(nèi)硬件的功能可以像軟件一樣被編程,這種稱為“軟”硬件的全新系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念,使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有極強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。它不僅使該系統(tǒng)性能的改進(jìn)和擴(kuò)充變得十分簡易和方便,而且使學(xué)生自己設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)變?yōu)榭赡堋S?jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)的最終目的是讓學(xué)生能夠設(shè)計(jì)CPU,但首先,學(xué)生必須知道CPU的各個功能部件是如何工作,以及相互之間是如何配合構(gòu)成CPU的。因此,我們必須先設(shè)計(jì)出一個教學(xué)用的以FPGA芯片為核心的硬件平臺,然后在此基礎(chǔ)上開發(fā)出VHDL部件庫及主要邏輯功能,并設(shè)計(jì)出一套實(shí)驗(yàn)。 本文重點(diǎn)研究了基于FPGA芯片的VHDL硬件系統(tǒng),由于VHDL的高標(biāo)準(zhǔn)化和硬件描述能力,現(xiàn)代CPU的主要功能如計(jì)算,存儲,I/O操作等均可由VHDL來實(shí)現(xiàn)。同時設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括時序電路的組成及控制原理實(shí)驗(yàn)、八位運(yùn)算器的組成及復(fù)合運(yùn)算實(shí)驗(yàn)、存儲器實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)、浮點(diǎn)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)、多流水線處理器實(shí)驗(yàn)等,這些實(shí)驗(yàn)形成一個相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。每個實(shí)驗(yàn)先由教師講解原理及原理圖,學(xué)生根據(jù)教師提供的原理圖,自己用MAX+PLUSII完成電路輸入,學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是編寫VHDL,不需要寫得很復(fù)雜,只要能調(diào)用接口,然后將程序燒入平臺,這樣既不會讓學(xué)生花太多的時間在畫電路圖上,又能讓學(xué)生更好的理解每個部件的工作原理和工作過程。 論文首先研究分析了FPGA硬件實(shí)驗(yàn)平臺,即實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件組成。系統(tǒng)采用FPGA-XC4010EPC84,62256CPLD以及其他外圍芯片(例如74LS244,74LS275)組成。根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求,規(guī)劃不同實(shí)驗(yàn)控制邏輯。用戶可選擇不同的實(shí)驗(yàn)邏輯,通過把實(shí)驗(yàn)邏輯下載到FPGA芯片中構(gòu)成自己的實(shí)驗(yàn)平臺。 其次,論文詳細(xì)的闡述了VHDL模塊化設(shè)計(jì),如何運(yùn)用VHDL技術(shù)來依次實(shí)現(xiàn)CPU的各個功能部件。VHDL語言作為一種國際標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述語言,自1987年獲得IEEE批準(zhǔn)以來,經(jīng)過了1993年和2001年兩次修改,至今已被眾多的國際知名電子設(shè)計(jì)自動化(EDA)工具研發(fā)商所采用,并隨同EDA設(shè)計(jì)工具一起廣泛地進(jìn)入了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā)領(lǐng)域,目前已成為電子業(yè)界普遍接受的一種硬件設(shè)計(jì)技術(shù)。再次,論文針對實(shí)驗(yàn)平臺中遇到的較為棘手的多流水線等問題,也進(jìn)行了深入的闡述和剖析。學(xué)生需要什么樣的實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟才能了解當(dāng)今CPU所采用的核心技術(shù),才能掌握CPU的設(shè)計(jì),運(yùn)行原理。另外,本論文的背景是需要學(xué)生熟悉基本的VHDL知識或技能,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是在編寫VHDL代碼的前提下完成的。 本文在基于實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下,基本上較為完整的實(shí)現(xiàn)了一個基于FPGA的實(shí)驗(yàn)平臺方案。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了部分功能的測試和部分性能方面的分析。本論文的研究,為FPGA在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用提供研究思路和參考方案。論文的研究結(jié)果將對FPGA與VHDL標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽: 計(jì)算機(jī)組成 實(shí)驗(yàn)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展,越來越多的針對數(shù)字視頻壓縮、傳送、顯示等的設(shè)備涌入市場。要從這些良莠不齊的產(chǎn)品中挑選出令人滿意的商品,一套良好的數(shù)字視頻測試設(shè)備就必不可少。然而,現(xiàn)階段大多數(shù)數(shù)字視頻信號源都存在不同的缺點(diǎn),如測試圖像種類太少、沒有動態(tài)測試源、缺乏專用測試信號等。為有效克服這些缺陷,作者設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套基于FPGA的數(shù)字視頻信號發(fā)生器。整個系統(tǒng)包括硬件平臺和圖像格式轉(zhuǎn)換軟件兩大部分。硬件平臺本身即為獨(dú)立的信號發(fā)生器,可以生成多種測試圖像。配備了圖像格式轉(zhuǎn)換軟件,就可以實(shí)現(xiàn)硬件平臺從PC機(jī)接收各種靜態(tài)測試圖像、動態(tài)測試序列,不斷更新測試圖像庫。整個系統(tǒng)具有良好的硬件體系結(jié)構(gòu)、便捷的輸入接口,穩(wěn)定的信號輸出,同時操作靈活、方便,易于升級更新。 在系統(tǒng)的開發(fā)過程中,使用了多種硬件、軟件開發(fā)工具,如PROTEL DXP、ISE、MODEL SIM、MATLAB、C#.NET等。由于軟硬件調(diào)試均由同一人完成,因此整個系統(tǒng)具備良好的統(tǒng)一性和兼容性。 另外,作者還研究并設(shè)計(jì)了一種針對H.264編解碼器壓縮損傷的測試信號。評估一個編碼器的性能可采用主觀評價或客觀評價兩種方法。其中主觀評價最為直接、有效。本文在依托主觀評價方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合客觀參數(shù)的指導(dǎo)性,研究并設(shè)計(jì)一種通過人眼就可以方便的觀測到實(shí)際存在的壓縮損傷的測試信號,以達(dá)到直接對編解碼器性能進(jìn)行比較的目的。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字視頻 信號發(fā)生器
上傳時間: 2013-07-19
上傳用戶:cxl274287265
目前的國內(nèi)的CCD高清攝相頭能夠輸出一組視頻信號和數(shù)字圖像信號,雖然視頻信號能夠直接在監(jiān)視器顯示,但是輸出的數(shù)字圖像信號占用存儲空間太大,不便于進(jìn)行傳輸。本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的數(shù)字圖像壓縮卡。 在過去的十幾年中,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂了一系列的國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)并廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域。It.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標(biāo)準(zhǔn),采用了近幾年視頻編碼方面的先進(jìn)技術(shù),以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 新發(fā)展的H.264/AVC比原有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高了編碼效率,但其運(yùn)算復(fù)雜度也大大增加,本文簡要分析了H.264/AVC的復(fù)雜度及其優(yōu)化的途徑,給出了主要模塊的優(yōu)化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動補(bǔ)償混合編碼方案,主要不同有:增強(qiáng)的運(yùn)動預(yù)測能力,準(zhǔn)確匹配的較小塊變換,自適應(yīng)環(huán)內(nèi)濾波器,增強(qiáng)的熵編碼。測試結(jié)果表明這些新特征使H.264/AVC編碼器提高50%編碼效率的同時,增加了一個數(shù)量級的復(fù)雜度。實(shí)際中恰當(dāng)?shù)厥褂肏.264/AVC編碼工具可以較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度得到與復(fù)雜配置相當(dāng)?shù)木幋a效率。故實(shí)際編碼系統(tǒng)開發(fā)需要在運(yùn)算復(fù)雜性和編碼效率之間進(jìn)行折衷、兼顧考慮。H.264/AVC引入的新編碼特征既增加基本模塊的復(fù)雜度,也成倍增加算法的復(fù)雜度。針對它們的作用和實(shí)現(xiàn)方法的不同,可采用不同的硬件實(shí)現(xiàn)方法。本文基于上述思路進(jìn)行優(yōu)化,具體的工作包括:針對去塊濾波的復(fù)雜性,本文提出一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法,使其在節(jié)省了資源的同時,很好的達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)所定義的性能。針對變換量化的復(fù)雜性,本文提出一種既滿足整體的硬件流水結(jié)構(gòu),又極大的降低了硬件資源的實(shí)現(xiàn)方法。針對碼率控制的實(shí)現(xiàn),本文提出了一種有別于傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式的算法,在保證實(shí)時性的同時,極大的提高了編碼器的性能。本文基于上述算法還進(jìn)行Baseline Profile編碼器的研究,給出了一種實(shí)時編碼器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對高清圖像格式(720P)的實(shí)時編碼,并將其和當(dāng)前業(yè)界先進(jìn)水平進(jìn)行了對比,表明本文所實(shí)現(xiàn)得結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到當(dāng)前業(yè)界的先進(jìn)水平。
上傳時間: 2013-07-23
上傳用戶:yepeng139
在數(shù)字通信中,采用差錯控制技術(shù)(糾錯碼)是提高信號傳輸可靠性的有效手段,并發(fā)揮著越來越重要的作用。糾錯碼主要有分組碼和卷積碼兩種。在碼率和編碼器復(fù)雜程度相同的情況下,卷積碼的性能優(yōu)于分組碼。 卷積碼的譯碼方法主要有代數(shù)譯碼和概率譯碼。代數(shù)譯碼是基于碼的代數(shù)結(jié)構(gòu);而概率譯碼不僅基于碼的代數(shù)結(jié)構(gòu),還利用了信道的統(tǒng)計(jì)特性,能充分發(fā)揮卷積碼的特點(diǎn),使譯碼錯誤概率達(dá)到很小。 卷積碼譯碼器的設(shè)計(jì)是由高性能的復(fù)雜譯碼器開始的,對于概率譯碼最初的序列譯碼,隨著譯碼約束長度的增加,其譯碼錯誤概率可達(dá)到非常小。后來慢慢地向低性能的簡單譯碼器演化,對不太長的約束長度,維特比(Viterbi)算法是非常實(shí)用的。維特比算法是一種最大似然的譯碼方法。當(dāng)編碼約束度不太大(小于等于10)或者誤碼率要求不太高(約10-5)時,Viterbi譯碼算法效率很高,速度很快,譯碼器也較簡單。 目前,卷積碼在數(shù)傳系統(tǒng),尤其是在衛(wèi)星通信、移動通信等領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。 本論文對卷積碼編碼和Viterbi譯碼的設(shè)計(jì)原理及其FPGA實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了研究。同時,將交織和解交織技術(shù)應(yīng)用于編碼和解碼的過程中。 首先,簡要介紹了卷積碼的基礎(chǔ)知識和維特比譯碼算法的基本原理,并對硬判決譯碼和軟判決譯碼方法進(jìn)行了比較。其次,討論了交織和解交織技術(shù)及其在糾錯碼中的應(yīng)用。然后,介紹了FPGA硬件資源和軟件開發(fā)環(huán)境Quartus Ⅱ,包括數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)規(guī)則。再有,對基于FPGA的維特比譯碼器各個模塊和相應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)、優(yōu)化進(jìn)行了研究。最后,在Quartus Ⅱ平臺上對硬判決譯碼和軟判決譯碼以及有無交織等不同情況進(jìn)行了仿真,并根據(jù)仿真結(jié)果分析了維特比譯碼器的性能。 分析結(jié)果表明,系統(tǒng)的誤碼率達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,從而驗(yàn)證了譯碼器設(shè)計(jì)的可靠性,所設(shè)計(jì)基于FPGA的并行Viterbi譯碼器適用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊稀?/p>
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:zhenyushaw
不用再為找不到USB萬能驅(qū)動下載而煩憂,萬能USB驅(qū)動專家為您排憂解難。很多人的usb設(shè)備因?yàn)樘嗷驔]有不能正常使用設(shè)備。所以我就從網(wǎng)絡(luò)上把這個好東西拿來給大家分享的。安裝方法:先解壓下載的文件,然后插入U(xiǎn)盤,根據(jù)找到新硬件的提示,找到USB萬能驅(qū)動所解壓的文件夾,單擊安裝,即可。
上傳時間: 2013-07-18
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