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測試成功

  • 基于FPGA動態重構的故障容錯技術.rar

    可重構計算技術兼具通用處理器(General-Purpose Processor,GPP)和專用集成電路(Application Specific Integr—ated Circuits,ASIC)的特點,既可以提供硬件高速的特性,又具有軟件可以重新配置的特性。而動態部分可重構技術是可重構計算技術的最新進展之一。該技術的要點就是在系統正常工作的情況下,修改部分模塊的功能,而系統其它模塊能夠照常運行,這樣既節約硬件資源,又增強了系統靈活性。 可重構SoC既可以在處理器上進行編程又可以改變FPGA內部的硬件結構,這使得SoC系統既具有處理器善于控制和運算的特點,又具FPGA靈活的重構特點;由于處理器和FPGA硬件是在同一塊硅片上,使得它們之間的通信寬帶大大提高,這種平臺很適合于容錯算法的實現。 本文基于863計劃項目;動態重構計算機的可信實現關鍵技術,重點研究應用于惡劣環境中FPGA自我容錯的體系結構,提出了一套完整的SoC系統的容錯設計方案,并研究其實現技術,設計實現了實現該技術的硬件平臺和軟件算法,并驗證成功。 論文取得了如下的創新性研究成果: 1、設計了實現動態重構技術的硬件平臺,包括高性能的FPGA(內含入式處理器PowcrPC)、PROM、SRAM、FLASH、串口通信等硬件模塊。 2、說明了動態重構技術的設計規范和設計流程,實現動態重構技術。 3、提出了一種基于動態重構實現容錯的方法,不需要外部處理器干預,由嵌入式處理器負責管理整個過程。 4、設計并實現了嵌入式處理器運行時需要的軟件,主要有兩個功能,首先是從CF卡中讀入重構所需的配置文件,并將配置文件寫進FPGA內部的配置存儲器中,改變FPGA內部的功能。其次,是實現容錯技術的算法。

    標簽: FPGA 動態 容錯技術

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:edrtbme

  • 基于FPGA的數字圖像實時消像旋的方法研究.rar

    本研究針對目標識別等系統中由于載機轉動而使目標圖像發生旋轉,給測量及人眼觀察帶來的影響,因此需要對目標圖像進行實時的反旋轉處理,對目前出現的消像旋技術進行分析和比較,選擇從電子學消旋方法出發,研究圖像消像旋的方法,并給出了基于FPGA的實時消像旋系統的完整結構和相應的算法設計。 本文在對電子圖像消旋原理的深入分析的基礎上,設計并利用Visual C++6.0軟件仿真實現了一種優化的快速旋轉算法,再利用后插值處理保證了圖像的質量;構建了以ACEX EP1K100為核心的數字圖像實時消像旋系統,利用VHDL硬件描述語言實現了整個消像旋算法的FPGA設計。該系統利用高速相機和Camera Link接口傳輸圖像,提高了系統的運行速度。利用QuartusII和Matlab軟件對整個算法設計進行混合仿真實驗。實驗結果表明,該系統能夠成功地對采集到的灰度圖像進行消像旋處理,旋轉后的圖像清晰穩定,像素誤差小于一個像素,而且對于視頻信號只有一幀的延時不到20ms,達到系統參數要求。

    標簽: FPGA 數字圖像 方法研究

    上傳時間: 2013-07-04

    上傳用戶:MATAIYES

  • 基于FPGA的噪聲調頻雷達信號處理系統的設計與實現.rar

    雷達截獲接收機、反輻射導彈等電子設備的使用對軍用雷達的生存構成了嚴重威脅。因此,雷達必須避免被敵方電子設備截獲和干擾。這種形式下噪聲雷達應運而生,其中一種很成熟的便是噪聲調頻雷達。上世紀八十年代,我們課題組成功研制了噪聲調頻雷達原理樣機。雖然該雷達具有十分優異的LPI性能,但是限于當時的電子技術水平,該雷達采用模擬器件實現,使得雷達的體積較大、工作穩定性受外界環境影響大,在小型化、高精度的應用領域受到諸多限制。FPGA是上世紀八十年代發展起來的數字技術,具有體積小、精度高、穩定性好和速度快等特點。 本文在噪聲雷達課題組研究的基礎上,設計實現噪聲調頻雷達信號處理系統。內容安排如下:第一章介紹噪聲雷達的研究背景和發展前景;第二章介紹噪聲調頻雷達的原理,證明混頻器輸出信號各態歷經性;第三章介紹FPGA開發軟硬件環境;第四章詳細闡述基于FPGA技術的噪聲調頻雷達信號處理系統設計和系統中關鍵模塊的設計實現;第五章對設計的FPGA信號處理系統進行仿真和驗證。最后,第六章對全文進行總結,指出了設計中的不足和須改進的地方。

    標簽: FPGA 噪聲調頻 雷達信號

    上傳時間: 2013-05-21

    上傳用戶:天涯

  • 16bit音頻過采樣DAC的FPGA設計實現.rar

    基于∑-△噪聲整形技術和過采樣技術的數模轉換器(DAC)可以可靠地把數字信號轉換成為高精度的模擬信號。采用這一結構進行數模轉換具有諸多優點,例如極低的失配噪聲和高的可靠性,便于作為IP模塊嵌入到其他芯片系統中等,更重要的是可以得到其他DAC結構所無法達到的精度和動態范圍。在高精度測量、音頻轉換、汽車電子等領域有著廣泛的應用價值。 由于非線性和不穩定性的存在,高階∑-△調制器的設計與實現存在較大的難度。本設計綜合大量文獻中的經驗原則和方法,首先闡述了∑-△調制器的一般原理,并討論了一般結構調制器的設計過程,然后描述了穩定的高階高精度調制器的設計流程。根據市場需求,設定了整個設計方案的性能指標,并據此設計了達到16bit精度和滿量程輸入范圍的三階128倍過采樣調制器。 本設計采用∑-△結構,根據系統要求設計了量化器位數、調制器過采樣比和階數。在分析高階單環路調制器穩定性的基礎上,成功設計了六位量化三階單環路調制器結構。在16比特的輸入信號下,達到了90dB左右的信噪比。該設計已經在Cyclone系列FPGA器件下得到硬件實現和驗證,并實現了實時音頻驗證。測試表明,該DAC模塊輸出信號的信噪比能滿足16比特數據轉換應用的分辨率要求,并具備良好的兼容性和通用性。 本設計可作為IP核廣泛地在其他系統中進行復用,具有很強的應用性和一定的創新性。

    標簽: FPGA bit DAC

    上傳時間: 2013-07-10

    上傳用戶:chuandalong

  • 基于FPGA的HDMI顯示系統的設計與實現.rar

    伴隨著多媒體顯示和傳輸技術的發展,人們獲得了越來越高的視聽享受。從傳統的模擬電視,到標清、高清、全高清。與顯示技術發展結伴而行的是顯示接口技術的發展,從模擬的AV端子,S-Video和VGA接口,到數字顯示的DVI接口,技術上經歷了一個從模擬到數字,從并行到串行,從低速到高速的發展過程。 HDMI是最新的高清晰度多媒體接口,它的規范由Silicon Image等七家公司提出,具有帶寬大,尺寸小,傳輸距離長和支持正版保護等功能,符合當今技術的發展潮流,一經推出,就獲得了巨大的成功。成為平板顯示器、高清電視等設備的標準接口之一,并獲得了越來越廣泛的應用。 從上世紀80年代XILINX發明第一款FPGA芯片以來,FPGA就以其體系結構和邏輯單元靈活,運算速度快,編程方便等優點廣泛應用與IC設計、系統控制、視頻處理、通信系統、航空航天等諸多方面。 本文利用ALTERA的一款高端FPGA芯片EP2S180F1508C3為核心,配合Silicon Image的專用HDMI接收芯片搭建了一個HDMI的接收顯示平臺。針對HDMI帶寬寬,數據量大的特點,使用了新型的DDR2 SDRAM作為視頻信號的輸入和輸出緩沖。在硬件板級設計上,針對HDMI和DDR2的相關高速電路,采用了一系列的高速電路設計方法,有效的避免了信號的反射,串擾等不良現象。同時在對HDMI規范和DDR2 SDRAM時序規范的深入研究的基礎上,在ALTERA的開發平臺QUARTUSII上編寫了系統的頂層模塊和相關各功能子模塊,并仿真通過。 論文的主要工作和創新點表現在以下幾個方面: 1、論文研究了最新的HDMI接口規范和新型存儲器件DDR2的時序規范。 2、論文搭建的整個系統相當龐大,涉及到相關的規范、多種芯片的資料、各種工具軟件的使用、原理圖的繪制和PCB板的布局布線,直至后期的編程仿真,花費了作者大量的時間和精力。 3、論文首次使用FPGA來處理HDMI信號且直接驅動顯示器件,區別于-般的ASIC方案。 4、論文對高速電路特別是的DDR2布局布線,采用了一系列的專門措施,具有一定的借鑒價值。

    標簽: FPGA HDMI 顯示系統

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:xiaoxiang

  • 基于FFT的GPS信號并行捕獲的研究及其FPGA實現.rar

    本課題深入分析了GPS軟件接收機基于FFT并行捕獲算法并詳細闡述了其FPGA的實現。相比于其它的捕獲方案,該方案更好地滿足了信號處理實時性的要求。 論文的主體部分首先簡單分析了擴頻通信系統的基本原理,介紹了GPS系統的組成,詳細闡述了GPS信號的特點,并根據GPS信號的組成特點介紹了接收機的體系結構。其次,通過對GPS接收機信號捕獲方案的深入研究,確定了捕獲速度快且實現復雜度不是很高的基于FFT的并行捕獲方案,并對該方案提出了幾點改進的措施,根據前面的分析,提出了系統的實現方案,利用MATLAB對該系統進行仿真,仿真的結果充分的驗證了方案的可行性。接著,對于捕獲環節中的核心部分—FFT處理器,設計中沒有采用ALTERA提供的IP核,獨立設計實現了基于FPGA的FFT處理器,并通過對一組數據在MATLAB中運算得到結果和FPGA輸出結果相對比,可以驗證該FFT處理器的正確性。再次重點分析了GPS接收機并行捕獲部分的FPGA具體實現,通過捕獲的FPGA時序仿真波形,證明了該系統已經能成功地捕獲到GPS信號。最后,對全文整個研究工作進行總結,并指出以后繼續研究的方向。 本課題雖然是對于GPS接收機的研究,但其原理與GALILEO、北斗等導航系統的接收機相近,因此該課題的研究對我國衛星導航事業的發展起到了積極的推動作用。

    標簽: FPGA FFT GPS

    上傳時間: 2013-08-06

    上傳用戶:青春123

  • Adaboost算法的VLSI設計研究和FPGA實現.rar

    隨著計算機科學在人機交互領域的極大發展,作為人臉信息處理中的一項關鍵技術,人臉檢測現在已經成為模式識別,計算機視覺和人機交互領域不可缺少的一部分。但是,人臉檢測算法存在計算量大、速度慢等缺點。軟件實現方式無法達到實時處理要求,而現有的硬件實現需要占用大量硬件資源。 本文針對現有人臉檢測硬件實現的缺點,通過對Adaboost算法和現有硬件結構的分析,提出了雙流水線硬件檢測架構:掃描窗口流水線、特征向量流水線。并在Vertex-II Pro FPGA平臺驗證成功,達到實時檢測的標準。具體工作和創新點包括如下幾點: 介紹了人臉檢測的原理以及人臉檢測經典算法。其中,詳細介紹了Adaboost算法。 對現有的結構進行詳細分析。指出現有各架構的缺點,即資源占用多,檢測速度慢。針對這兩個問題,本文提出了一個適合嵌入式應用的掃描窗口、特征向量雙流水線檢測硬件架構,詳細說明了該架構的工作原理,并在該架構基礎上,通過加入預測加載技術,進一步提高檢測速度。隨后,采用存儲器訪問效率,架構內部存儲單元大小,檢測時間長短,運算單元數量四個標準,詳細比較了新架構和現有架構的差別,顯示出新架構的優勢。 基于提出的架構,給出了Adaboost人臉檢測系統的VLSI實現方案。本文中,采用自頂向下的設計方法將人臉檢測系統分成若干個子模塊,然后對每個子模塊進行詳細的設計和說明,給出了每個子模塊的硬件架構、狀態轉換以及verilog實現后的仿真波形。 采用Xilinx公司的VII Pro FPGA開發板完成人臉檢測系統的硬件驗證。FPGA驗證結果表明對于QCIF分辨率的視頻圖像,人臉檢測系統能夠達到50fps的檢測速度,滿足實時檢測的要求。

    標簽: Adaboost VLSI FPGA

    上傳時間: 2013-06-15

    上傳用戶:1193169035

  • 視頻圖像采集和預處理系統的FPGA實現.rar

    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。

    標簽: FPGA 視頻圖像

    上傳時間: 2013-07-26

    上傳用戶:alia

  • 嵌入式TCPIP協議的FPGA實現.rar

    隨著Internet的不斷發展,人們希望日常生活中所用到的嵌入式設備都能夠很方便地實現Intemet接入,這對嵌入式系統設計提出了新的挑戰,要求低成本、多功能、高性能。這些是目前嵌入式系統設計的熱點。 可編程邏輯器件FPGA在過去的幾十年中取得了飛速發展,從最初的幾千門到現在的幾百萬門,可靠性與集成度不斷提高,而功耗和成本卻在不斷降低,具有很高的性價比。再加上開發周期短、對開發人員的要求相對較低的優點,因此被大量應用于嵌入式系統設計中。 本文是基于FPGA高性價比、可靈活配置的特點,也是當前流行的“微控制器+FPGA”的嵌入式系統設計方式,所以我們提出了基于FPGA的實現方案。本文通過在FPGA中硬件實現嵌入式TCP/IP協議(包括UDP、IP、ARP、TCP等網絡協議)以及以太網MAC協議,并提供標準MII接口,通過外接PHY實現網絡連接。最終成功地通過了驗證。 基于FPGA的實現可以有效地降低成本,同時可以在其中集成其他功能模塊,提高整個系統的集成度,減小PCB版圖面積和布線復雜度,有利于提高系統可靠性。因此,本研究課題對嵌入式系統設計有很大的實用價值。

    標簽: TCPIP FPGA 嵌入式

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:xlcky

  • 基于FPGA的全同步數字頻率計的設計.rar

    頻率是電子技術領域內的一個基本參數,同時也是一個非常重要的參數。穩定的時鐘在高性能電子系統中有著舉足輕重的作用,直接決定系統性能的優劣。隨著電子技術的發展,測頻系統使用時鐘的提高,測頻技術有了相當大的發展,但不管是何種測頻方法,±1個計數誤差始終是限制測頻精度進一步提高的一個重要因素。 本設計闡述了各種數字測頻方法的優缺點。通過分析±1個計數誤差的來源得出了一種新的測頻方法:檢測被測信號,時基信號的相位,當相位同步時開始計數,相位再次同步時停止計數,通過相位同步來消除計數誤差,然后再通過運算得到實際頻率的大小。根據M/T法的測頻原理,已經出現了等精度的測頻方法,但是還存在±1的計數誤差。因此,本文根據等精度測頻原理中閘門時間只與被測信號同步,而不與標準信號同步的缺點,通過分析已有等精度澳孽頻方法所存在±1個計數誤差的來源,采用了全同步的測頻原理在FPGA器件上實現了全同步數字頻率計。根據全同步數字頻率計的測頻原理方框圖,采用VHDL語言,成功的編寫出了設計程序,并在MAX+PLUS Ⅱ軟件環境中,對編寫的VHDL程序進行了仿真,得到了很好的效果。最后,又討論了全同步頻率計的硬件設計并給出了電路原理圖和PCB圖。對構成全同步數字頻率計的每一個模塊,給出了較詳細的設計方法和完整的程序設計以及仿真結果。

    標簽: FPGA 數字頻率計

    上傳時間: 2013-06-05

    上傳用戶:wys0120

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