本文以“機車車輛輪對動態(tài)檢測裝置”為研究背景,以改進提升裝置性能為目標,研究在Altera公司的FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片Cyclone上實現(xiàn)圖像采集控制、圖像處理算法、JPEG(Joint Photographic Expert Group)壓縮編碼標準的基本系統(tǒng)。本文使用硬件描述語言Verilog,以RedLogic的RVDK開發(fā)板作為硬件平臺,在開發(fā)工具OUARTUS2 6.0和MODELSIM SE 6.1B環(huán)境中完成軟核的設計與仿真驗證。 數(shù)據(jù)采集部分完成的功能是將由模擬攝像機拍攝到的圖像信號進行數(shù)字化,然后從數(shù)據(jù)流中提取有效數(shù)據(jù),加以適當裁剪,最后將奇偶場圖像數(shù)據(jù)合并成幀,存儲到存儲器中。數(shù)字化及碼流產生的功能由SAA7113芯片完成,由FPGA對SAA7113芯片初始化設置、控制,并對數(shù)字化后的數(shù)據(jù)進行操作。 圖像處理算法部分考慮到實時性與算法復雜度等因素,從裝置的圖像處理流程中有選擇性地實現(xiàn)了直方圖均衡化、中值濾波與邊緣檢測三種圖像處理算法。 壓縮編碼部分依據(jù)JPEG標準基本系統(tǒng)順序編碼模式,在FPGA上實現(xiàn)了DCT(Discrete Cosine Transform)變換、量化、Zig-Zag掃描、直流系數(shù)DPCM(Differential Pulse Code Modulation)編碼、交流系數(shù)RLC(Run Length code)編碼、霍夫曼編碼等主要步驟,最后用實際的圖像數(shù)據(jù)塊對系統(tǒng)進行了驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電子技術和計算機技術的飛速發(fā)展,視頻圖像處理技術近年來得到極大的重視和長足的發(fā)展,其應用范圍主要包括數(shù)字廣播、消費類電子、視頻監(jiān)控、醫(yī)學成像及文檔影像處理等領域。當前視頻圖像處理主要問題是當處理的數(shù)據(jù)量很大時,處理速度慢,執(zhí)行效率低。而且視頻算法的軟件和硬件仿真和驗證的靈活性低。 本論文首先根據(jù)視頻信號的處理過程和典型視頻圖像處理系統(tǒng)的構成提出了基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)總體框圖;其次選擇視頻轉換芯片SAA7113,完成視頻圖像采集模塊的設計,主要分三步完成:1)配置視頻轉換芯片的工作模式,完成視頻轉化芯片SAA7113的初始化:2)通過分析輸出數(shù)據(jù)流的格式標準,來識別奇偶場信號、場消隱信號和有效行數(shù)據(jù)的開始和結束信號三種控制信號,并根據(jù)控制信號,用Verilog硬件描述語言編程實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集;3)分析SRAM的讀寫控制時序,采用兩塊SRAM完成圖像數(shù)據(jù)的存儲。然后編寫軟件測試文件,在ISE Simulator仿真環(huán)境進行程序測試與運行,并分析仿真結果,驗證了數(shù)據(jù)采集和存儲的正確性;最后,對常用視頻圖像算法的MATLAB仿真,選擇適當?shù)乃阕樱捎霉ぞ進ATLAB、System Generator for DSP和ISE,利用模塊構建方式,搭建視頻算法平臺,實現(xiàn)圖像平滑濾波、銳化濾波算法,在Simulink中仿真并自動生成硬件描述語言和網(wǎng)表,對資源的消耗做簡要分析。 本論文的創(chuàng)新點是采用新的開發(fā)環(huán)境System Generator for DSP實現(xiàn)視頻圖像算法。這種開發(fā)視頻圖像算法的方式靈活性強、設計周期短、驗證方便、是視頻圖像處理發(fā)展的必然趨勢。
標簽: FPGA 視頻圖像 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-28
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自上個世紀九十年代以來,我國著名學者、現(xiàn)中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學中的逆問題,開創(chuàng)了應用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數(shù)的逆變換運算,得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數(shù)族相正交的函數(shù)族,以用于各展開系數(shù)的計算與信息的解調;而后把它們應用到通信系統(tǒng)中,提出了一種新的通信系統(tǒng),即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件設計實現(xiàn)和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統(tǒng)的實現(xiàn)。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統(tǒng)進行仿真分析,對該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的主體模塊(函數(shù)及積分器的產生等)轉化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺上,結合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構架完整的Chen-Mobius通信系統(tǒng),并對此系統(tǒng)設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實現(xiàn)硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件實現(xiàn)。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統(tǒng)的調制、解調系統(tǒng)分別對語音信號進行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發(fā)板上成功實現(xiàn)了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設計意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統(tǒng)應用于通信領域的各個方面,邁開堅實的一步。
標簽: ChenMobius FPGA 通信系統(tǒng) 硬件實現(xiàn)
上傳時間: 2013-07-24
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平行耦合微帶線帶通濾波器在微波電路系統(tǒng)中廣泛應用。為了提高帶通濾波器性能,縮短設計周期,采用奇偶模原理分析與ADS(Advanced Design System)仿真相結合的方法,設計出一個中心頻率為2.5 GHz,相對帶寬為10%的平行耦合微帶線帶通濾波器。進一步優(yōu)化參數(shù),得到電路版圖。最終結果證明,這種方法具有設計周期短、可靠性高的特點,且各項參數(shù)滿足設計要求。
上傳時間: 2013-10-12
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利用四分之三波長折疊微帶線與四分之一波長微帶線級聯(lián),并在輸入端口引入四分之一波長短路線,設計出一種新型的超寬帶功率分配器。采用奇偶模的方法進行理論分析,導出設計參數(shù)方程,并通過HFSS進行仿真優(yōu)化。仿真和測量結果表明, 輸入回波損耗從3 GHz~10.9 GHz均大于10 dB。插入損耗從2.6 GHz~9.5 GHz均小于1 dB,從9.5 GHz~10.8 GHz均小于1.3 dB。輸出端口的回波損耗和隔離度從3 GHz~12.7 GHz均大于10 dB。高頻的帶外抑制在14.2 GHz時達到20 dB。
上傳時間: 2013-11-08
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/*--------- 8051內核特殊功能寄存器 -------------*/ sfr ACC = 0xE0; //累加器 sfr B = 0xF0; //B 寄存器 sfr PSW = 0xD0; //程序狀態(tài)字寄存器 sbit CY = PSW^7; //進位標志位 sbit AC = PSW^6; //輔助進位標志位 sbit F0 = PSW^5; //用戶標志位0 sbit RS1 = PSW^4; //工作寄存器組選擇控制位 sbit RS0 = PSW^3; //工作寄存器組選擇控制位 sbit OV = PSW^2; //溢出標志位 sbit F1 = PSW^1; //用戶標志位1 sbit P = PSW^0; //奇偶標志位 sfr SP = 0x81; //堆棧指針寄存器 sfr DPL = 0x82; //數(shù)據(jù)指針0低字節(jié) sfr DPH = 0x83; //數(shù)據(jù)指針0高字節(jié) /*------------ 系統(tǒng)管理特殊功能寄存器 -------------*/ sfr PCON = 0x87; //電源控制寄存器 sfr AUXR = 0x8E; //輔助寄存器 sfr AUXR1 = 0xA2; //輔助寄存器1 sfr WAKE_CLKO = 0x8F; //時鐘輸出和喚醒控制寄存器 sfr CLK_DIV = 0x97; //時鐘分頻控制寄存器 sfr BUS_SPEED = 0xA1; //總線速度控制寄存器 /*----------- 中斷控制特殊功能寄存器 --------------*/ sfr IE = 0xA8; //中斷允許寄存器 sbit EA = IE^7; //總中斷允許位 sbit ELVD = IE^6; //低電壓檢測中斷控制位 8051
上傳時間: 2013-10-30
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DSP編程代碼,FFT算法,經典!! FFT實驗 一、 理論: 公式(1)FFT運算公式 FFT并不是一種新的變換,它是離散傅立葉變換(DFT)的一種快速算法。由于我們在計算DFT時一次復數(shù)乘法需用四次實數(shù)乘法和二次實數(shù)加法;一次復數(shù)加法則需二次實數(shù)加法。每運算一個X(k)需要4N次復數(shù)乘法及2N+2(N-1)=2(2N-1)次實數(shù)加法。所以整個DFT運算總共需要4N^2次實數(shù)乘法和N*2(2N-1)=2N(2N-1)次實數(shù)加法。如此一來,計算時乘法次數(shù)和加法次數(shù)都是和N^2成正比的,當N很大時,運算量是可觀的,因而需要改進對DFT的算法減少運算速度。 根據(jù)傅立葉變換的對稱性和周期性,我們可以將DFT運算中有些項合并。 我們先設序列長度為N=2^L,L為整數(shù)。將N=2^L的序列x(n)(n=0,1,……,N-1),按N的奇偶分成兩組,也就是說我們將一個N點的DFT分解成兩個N/2點的DFT,他們又從新組合成一個如下式所表達的N點DFT: 一般來說,輸入被假定為連續(xù)、合成的。當輸入為純粹的實數(shù)的時候,我們就可以利用左右對稱的特性更好的計算DFT。 我們稱這樣的RFFT優(yōu)化算法是包裝算法:首先2N點實數(shù)的連續(xù)輸入稱為“進包”。其次N點的FFT被連續(xù)被運行。最后作為結果產生的N點的合成輸出是
上傳時間: 2015-04-29
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vb 串口通訊調試方法 現(xiàn)有電子秤一臺,使用串口與計算機進行通訊。編寫VB程序來訪問串口,達到讀取電子秤上顯示的數(shù)據(jù)。該電子秤為BE01型儀表,輸出為RS-232C標準接口,波特率為300-9600、偶校驗、7個數(shù)據(jù)位、2個停止位。所有字符均發(fā)送11位ASCII碼,一個起始位。在VB中與串口通訊需要引入控件MSComm串口通訊控件(在Microsoft Comm Control 6.0中)
上傳時間: 2015-05-05
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一種基于感知模型的盲水印算法 :根據(jù)Watson模型,結合仿射變換置亂技術和DCT量化系數(shù)奇偶特性,本文提出了一種在分塊DCT中頻交流系數(shù)中嵌 入有含義二值水印圖像,以實現(xiàn)盲檢測的水印方案。實驗結果表明,該算法對于JPEG有損壓縮、圖像剪切等處理有很強的 魯棒性。
上傳時間: 2013-12-16
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程序主要為用ADI的BF533的圖像采集模塊,已完成奇偶場的數(shù)據(jù)合成
上傳時間: 2015-10-26
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