心血管疾病是當今危害人類健康的主要疾病之一,心電圖檢查是臨床上診斷心血管疾病的重要方法。心電圖準確的自動分析與診斷對于心血管疾病的診斷起著關鍵的作用,也是國內外學者所熱衷的研究課題。QRS復合波的檢測是心電自動分析的關鍵環節,檢出的位置精度關系到后續處理和分析的正確性和準確性。 本文在總結前人工作的基礎上,對基于小波變換的QRS復合波檢測算法做了深入研究;并針對小波變換算法與心電檢測算法的結構提出了一種硬件實現方法。本文的主要內容包括基于小波變換的心電信號檢測算法設計和該算法在FPGA系統上的實現兩個部分。 對國內外近年內發展起來的各種心電檢測方法進行了總結,并綜合考慮檢出率和硬件實現的實時性等問題,采用小波變換方法對QRS復合波進行檢測。根據QRs復合波經小波變換后,心電特征波在某些尺度上對應有相對明顯的模極值對,通過在對應尺度上判斷模極值對,進而檢測出對應的特征波。 設計了基于小波變換的心電信號檢測算法的FPGA實現系統。系統主要包含三個模塊:心電信號預處理模塊、小波分解模塊和檢測模塊。心電信號預處理模塊對輸入的心電信號進行濾波預處理,以消除工頻干擾和基線漂移。小波分解模塊采用流水線設計,即把各層小波分解分成各個模塊獨立實現,以提高運算效率。檢測模塊的功能是利用小波分解模塊的輸出結果在各尺度上尋找模極值對,并根據檢測策略檢測QRS復合波。 本文采用Veillog語言對設計進行了仿真驗證,并通過MIT-BIH心律失常標準數據庫對本文的設計實現進行性能評估,獲得了較好的檢出率。同時,綜合結果也表明系統時鐘能夠工作在較高的頻率,足以滿足高速實時對心電信號的處理與檢測。
上傳時間: 2013-04-24
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基于微處理器的數字PID控制器改變了傳統模擬PID控制器參數整定不靈活的問題。但是常規微處理器容易在環境惡劣的情況下出現程序跑飛的問題,如果實現PID軟算法的微處理器因為強干擾或其他原因而出現故障,會引起輸出值的大幅度變化或停止響應。而FPGA的應用可以從本質上解決這個問題。因此,利用FPGA開發技術,實現智能控制器算法的芯片化,使之能夠廣泛的用于各種場合,具有很大的應用意義。 首先分析FPGA的內部結構特點,總結FPGA設計技術及開發流程,指出實現結構優化設計,降低設計難度,是擴展設計功能、提高芯片性能和產品性價比的關鍵。控制系統由四個模塊組成,主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機接口。其中控制器部分為系統的關鍵部件。在分析FPGA設計結構類型和特點的基礎上,提出一種基于FPGA改進型并行結構的PID溫度控制器設計方法。在PID算法與FPGA的運算器邏輯映像過程中,采用將補碼的加法器代替減法器設計,增加整數運算結果的位擴展處理,進行不同數據類型的整數歸一化等不同角度的處理方法融合為一體,可以有效地減少邏輯運算部件。應用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結合設計實現了PID控制器,用Modelsim仿真驗證了設計結果的正確性,用Synplify Pro進行電路綜合,在Quaitus Ⅱ軟件中實現布局布線,最后生成FPGA的編程文件。根據控制系統的要求,論文設計完成了12位模數AD轉換器、數據顯示器、按鍵等相關外圍接口電路。 將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象,以EP1C3T144 FPGA為核心,構建PID控制系統。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0~400℃的條件下,實驗結果表明,達到無超調的穩定控制要求,為降低FPGA實現PID控制器的設計難度提供了有效的方法。
上傳時間: 2013-05-24
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本文分析了 T EXAS 儀器公司新推出的串行10 位數/ 模轉換器(DAC) TL C5615 的功能、特點、工作原理及其與A T89C52 單片機的硬件接口和軟件編程, 提供了一個新穎實用的數/
上傳時間: 2013-05-20
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共模干擾和差模干擾及其抑制技術,是擴干擾技術的基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機和信息技術的飛速發展,信息的安全性越來越受到人們的重視。敏感信息的電子化在使用戶得到便利的同時,數據、資源免泄漏也成為了人們必須注意的一個大隱患。在這個信息全球化的時代,病毒、黑客、電子竊聽欺騙、網絡攻擊都是人們所必須面對的重大問題。出于這種需要,加密自然吸引了人們的注意力,而傳統的軟件加密技術已經越來越不能滿足信息安全對運算速度和系統安全性的需求,硬件設施的開發顯示出其重要性,硬件加密模塊的地位也越來越重要。但其安全性仍存在著一定的問題,對安全性研究仍是不可放松的一個重要問題。 本文介紹了目前幾種流行加密算法及標準,并對典型的公鑰密碼標準RSA進一步說明。RSA算法可以進行數字簽名、數據加/解密,將其應用于數據安全領域具有很大的意義。針對于目前硬件加解密相對于軟件加解密的種種優勢,論文重點研究RSA算法的基于硬件FPGA的設計實現方案。FPGA是近幾年的超大規模集成電路設計的焦點,其速度及成本等都占有一定的優勢。對RSA算法的FPGA設計,論文主要研究兩方面的內容:密鑰生成部分中的素數檢測問題和加/解密算法中關鍵瓶頸--大數模乘及模冪運算。并進行了軟硬件的仿真、驗證與測試。論文對RSA設計模塊的可應用領域之一--智能卡及其安全性做了簡單的介紹,并對論文所研究實現的模塊在其中的應用進行了說明,從而體現了其實際應用價值。
上傳時間: 2013-07-06
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模電基礎之波形發生電路 本教程網上收集的,供大家學習參考. 在學習過程中建議大家邊學邊用仿真軟件對電路進行驗證
上傳時間: 2013-04-24
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本文研究的視頻處理系統是上海市科委技術攻關基金項目“計算機視覺及其芯片化實現”的一部分,主要完成計算機視覺系統的一些基本工作,即視頻圖像的采集、預處理和顯示等。 視頻圖像采集和預處理系統以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA為核心控制器件,結合視頻模數轉換芯片和VGA顯示器,完成視頻圖像的實時采集、預處理和顯示。采集和顯示部分作為同外界交流信息的渠道,是構成計算機視覺系統必不可少的一部分;圖像預處理則是計算機視覺系統進行高層處理的基礎,優秀的預處理算法能有效改善圖像質量,提高系統分析判斷的準確性。 本文在介紹基于FPGA的視頻采集、預處理系統整體架構的基礎上,圍繞以下四個方面展開了工作: 1.研究并給出了兩種基于FPGA的設計方案用于實現YCrCb色度空間到RGB色度空間的轉換; 2.針對采集的視頻圖像,根據VGA顯示的要求,給出了一種實現圖像去隔行的方案; 3.分析了一系列圖像濾波的預處理算法,如均值濾波、中值濾波和自適應濾波等,在比較和總結各算法特點的基礎上,提出了一種新的適用于處理混合噪聲的濾波算法:混合自適應濾波法; 4.根據算法特點設計了多種采用FPGA實現的圖像濾波算法,并對硬件算法進行RTL級的功能仿真和驗證,還給出了各種濾波算法的實驗結果,在此基礎上對各種算法的效果進行直觀的比較。 文中,預處理算法的實現充分利用了FPGA的片內資源,體現了FPGA在圖像處理方面的特點及優勢。同時,視頻采集和顯示的控制模塊也由同一FPGA芯片實現,從而簡化了系統整體結構。視頻采集和預處理系統在FPGA上的成功實現為“計算機視覺及其芯片化實現”奠定了必要的基礎、提供了一定理論依據。
上傳時間: 2013-04-24
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基于FPGA的RSA密碼算法的模冪模乘的快速實現
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現代集成電路技術的發展,鎖相環已經成為集成電路設計中非常重要的一個部分,所以對鎖相環的研究具有積極的現實意義。然而傳統的鎖相環大多是數模混合電路,在工藝上與系統芯片中的數字電路存在兼容問題。因此設計一...
上傳時間: 2013-06-09
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隨著計算機技術的突飛猛進以及移動通訊技術在日常生活中的不斷深入,數據采集不斷地向多路、高速、智能化的方向發展。本文針對此需求,實現了一種應用FPGA的多路、高速的數據采集系統,從而為測量儀器提供良好的采集數據。 本文設計了一種基于AD+FPGA+DSP的多路數據采集處理系統,針對此系統設計了基于AD9446的模數轉換采集板,再將模數轉換采集板的數據傳送至基于FPGA的采集控制模塊進行數據的壓縮以及緩沖存儲,最后由DSP調入數據進行數據的處理。本文的設計主要分為兩部分,一部分為模數轉換采集板的設計與調試,另一部分為采集控制模塊的設計與仿真。 經設計與調試,模數轉換模塊可為系統提供穩定可靠的數據,能穩定工作在百兆的頻率下;采集控制模塊能實時地完成數據壓縮與數據緩沖,并能通過時鐘管理模塊來控制前端AD的采樣,該模塊也能穩定工作在百兆的頻率下。該系統為多路、高速的數據采集系統,并能穩定工作,從而能滿足電子測量儀器的要求。
上傳時間: 2013-05-24
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