JPEG 2000是為適應(yīng)不斷發(fā)展的圖像壓縮應(yīng)用而出現(xiàn)的新的靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，小波變換是JEPG 2000核心算法之一。小波變換是一種可達(dá)到時(空)域或頻率域局部化的時頻域或空頻域分析方法，其多尺度分解特性符合人類的視覺機(jī)制，更加適用于圖像信息的處理。提升小波變換是一類不采用傅立葉變換做為主要分析工具的小波變換新方法，提升小波變換的提出大大簡化了小波變換的計(jì)算，使其在實(shí)時信號處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。通過提升的方法很容易構(gòu)造一般的整數(shù)小波變換，由于圖像一般用位數(shù)較低的整數(shù)表示，整數(shù)小波變換可以將為整數(shù)序列的圖像矩陣映射成整數(shù)小波系數(shù)矩陣，這就大大簡化了小波變換的硬件電路設(shè)計(jì)。在當(dāng)今數(shù)字化和信息化時代背景下，研究具有高速硬件處理功能的可變程邏輯器件在圖像壓縮算法領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。 本文旨在探討和研制基于FPGA的小波變換模塊的可能性和方法。本文采用Xilinx公司的Spartan-Ⅲ系列芯片，根據(jù)JPEG 2000推薦無損提升小波算法和有損提升小波算法，設(shè)計(jì)圖像壓縮系統(tǒng)的小波變換模塊。主要工作如下： 第一部分介紹了傳統(tǒng)小波分析理論和提升小波分析理論。包括連續(xù)小波時頻局域性的特征，離散小波變換系數(shù)的意義，多分辨分析引出的構(gòu)造小波基的系統(tǒng)方法和計(jì)算離散小波的快速算法等。重點(diǎn)放在介紹正交小波和雙正交小波的構(gòu)造方法，并介紹了數(shù)字圖像在小波域的特點(diǎn)。討論了提升小波變換的基本思想，討論了用提升方法構(gòu)造小波基以及傳統(tǒng)小波變換的提升實(shí)現(xiàn)，討論了整數(shù)小波變換。 第二部分介紹了FPGA結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)流程。介紹了FPGA/CPLD器件的特征、發(fā)展趨勢及FPGA/CPLD基本結(jié)構(gòu)，然后重點(diǎn)介紹了本文用到的Xilinx公司Spartan-Ⅲ系列芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及Xilinx的FPGA開發(fā)軟件ISE，最后介紹了硬件描述語言VHDL語言的特點(diǎn)。 最后一部分是本論文研究的主要內(nèi)容，即JPEG 2000中最核心的算法-提升格式小波變換的一維變換模塊設(shè)計(jì)和二維變換模塊設(shè)計(jì)。一維提升小波變換模塊采用兩種不同的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)-低速低功耗的串行流水線結(jié)構(gòu)和高速高功耗的并行陣列結(jié)構(gòu)。同樣，二維小波變換模塊也采用了兩種不同的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)-低速低功耗的折疊結(jié)構(gòu)和高速高功耗的串行結(jié)構(gòu)。 文章對提升小波變換的FPGA實(shí)現(xiàn)中的大量細(xì)節(jié)問題進(jìn)行了討論，給出了每種結(jié)構(gòu)提升小波變換模塊的電路原理圖，并對原理圖進(jìn)行了仿真測試，仿真測試結(jié)果不僅表明了模塊功能的正確性，而且表明不同小波模塊可以滿足相應(yīng)領(lǐng)域的實(shí)際要求。
上傳時間： 2013-06-08
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正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，適合無線通信的高速化、寬帶化及移動化的需求，將成為下一代無線通信系統(tǒng)(4G)的核心調(diào)制傳輸技術(shù)。 本文首先描述了OFDM技術(shù)的基本原理。對OFDM的調(diào)制解調(diào)以及其中涉及的特性和關(guān)鍵技術(shù)等做了理論上的分析，指出了OFDM區(qū)別于其他調(diào)制技術(shù)的巨大優(yōu)勢；然后針對OFDM中的信道估計(jì)技術(shù)，深入分析了基于FFT級聯(lián)的信道估計(jì)理論和基于聯(lián)合最大似然函數(shù)的半盲分組估計(jì)理論，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)研究描述了用于OFDM系統(tǒng)的迭代的最大似然估計(jì)算法，并利用Matlab做了相應(yīng)的仿真比較，驗(yàn)證了它們的有效性。 而后，在Matlab中應(yīng)用Simulink工具構(gòu)建OFDM系統(tǒng)仿真平臺。在此平臺上，對OFDM系統(tǒng)在多徑衰落、高斯白噪聲等多種不同的模型參數(shù)下進(jìn)行了仿真，并給出了數(shù)據(jù)曲線，通過分析結(jié)果可正確評價(jià)OFDM系統(tǒng)在多個方面的性能。 在綜合了OFDM的系統(tǒng)架構(gòu)和仿真分析之后，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的OFDM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)。首先根據(jù)802.16協(xié)議和OFDM系統(tǒng)的具體要求，設(shè)定了合理的參數(shù)；然后從調(diào)制器和解調(diào)器的具體組成模塊入手，對串/并轉(zhuǎn)換，QPSK映射，過采樣處理，插入導(dǎo)頻，添加循環(huán)前綴，IFFT/FFT，幀同步檢測等各個模塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了各個模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，并給出了相應(yīng)的仿真波形和參數(shù)說明。其中，針對定點(diǎn)運(yùn)算的局限性，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)并自定義了24位的浮點(diǎn)運(yùn)算格式，參與傅立葉反變換和傅立葉變換的運(yùn)算，在系統(tǒng)參數(shù)允許的范圍內(nèi)，充分利用了有限資源，提高了系統(tǒng)運(yùn)算精度；然后重點(diǎn)描述了基于FPGA的快速傅立葉變換算法的改進(jìn)、優(yōu)化和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，針對原始快速傅立葉變換FPGA實(shí)現(xiàn)算法運(yùn)算空閑時間過多，資源占用較大的問題，提出了帶有流水作業(yè)功能、資源占用較少的快速傅立葉變換優(yōu)化算法設(shè)計(jì)方案，使之運(yùn)用于OFDM基帶處理系統(tǒng)當(dāng)中并加以實(shí)現(xiàn)，結(jié)果滿足系統(tǒng)參數(shù)的需求。最后以理論分析為依據(jù)，對整個OFDM的基帶處理系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)試與性能分析，證明了設(shè)計(jì)的可行性。 綜上所述，本文完成了一個基于FPGA的OFDM基帶處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)為OFDM通信系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)提供了大量有用的數(shù)據(jù)。
標(biāo)簽： FPGA OFDM 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間： 2013-07-25
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多功能EDA仿真/教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)產(chǎn)品簡介北京普立華電子科技有限公司研發(fā)部提供核心模塊-單片機(jī)系統(tǒng)核心模塊－CPLD核心模塊－FP
標(biāo)簽： EDA 多功能 仿真 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-26
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本文結(jié)合工程需要詳細(xì)論述了一種數(shù)字相位計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法，該方法是基于FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)芯片運(yùn)用FFT(快速傅立葉變換)算法完成的。首先，從相位測量的原理出發(fā)，分析了傳統(tǒng)相位計(jì)的缺點(diǎn)，給出了一種高可靠性的相位檢測實(shí)用算法，其算法核心是對采集信號進(jìn)行FFT變換，通過頻譜分析，實(shí)現(xiàn)對參考信號和測量信號初相位的檢測，并同時闡述了FPGA在實(shí)現(xiàn)數(shù)字相位計(jì)核心FFT算法中的優(yōu)勢。在優(yōu)化的硬件結(jié)構(gòu)中，利用多個乘法器并行運(yùn)算的方式加快了蝶形運(yùn)算單元的運(yùn)算速度；內(nèi)置雙端口RAM、旋轉(zhuǎn)因子ROM使數(shù)據(jù)存儲的速度得到提高；采用了流水線的工作方式使數(shù)據(jù)的存儲、運(yùn)算在時間上達(dá)到匹配。整個設(shè)計(jì)采用VHDL(超高速硬件描述語言)語言作為系統(tǒng)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)的描述手段，在Altera的QuartusⅡ軟件支持下完成。仿真結(jié)果表明，基于FPGA實(shí)現(xiàn)的FFT算法無論在速度和精度上都滿足了相位測量的需要，其運(yùn)算64點(diǎn)數(shù)據(jù)僅需27.5us，最大誤差在1％之內(nèi)。
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字 相位計(jì)
上傳時間： 2013-06-04
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嵌入式技術(shù)與GPRS、GPS的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了許多傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端通過遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無線監(jiān)控，如車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)場環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)、航標(biāo)定位監(jiān)控系統(tǒng)等等。此類系統(tǒng)的終端具有以下特點(diǎn)：一是監(jiān)控終端自身是智能設(shè)備：二是監(jiān)控終端需要將GPS測量的位置報(bào)告給監(jiān)控中心；三是監(jiān)控終端本身無法通過網(wǎng)線接入互聯(lián)網(wǎng)而需要采用GPRS無線通信技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)。 本論文主要研究GPS無線監(jiān)控系統(tǒng)中的無線監(jiān)控終端部分的理論與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。利用現(xiàn)有成熟的無線網(wǎng)GPRS通信技術(shù)，采用嵌入式處理器ARM的無線監(jiān)控終端，并給出軟硬件實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)主要完成GPS數(shù)據(jù)采集和GPRS無線數(shù)據(jù)收發(fā)，主要包括四個部分：第一，PPP撥號程序pppd和chat的移植；第二，撥號腳本的修改與配置；第三，多進(jìn)程技術(shù)實(shí)現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)的串口讀取；第四，通過socket套接字編程實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端和監(jiān)控中心無線收發(fā)數(shù)據(jù)。 本設(shè)計(jì)是基于RedHatLinux9.0操作系統(tǒng)和立宇泰公司的ARMSYS2410開發(fā)平臺下完成的，軟件部分全部用Linux C語言實(shí)現(xiàn)。本文以理論聯(lián)系實(shí)際，給出了一個監(jiān)控終端的具體實(shí)現(xiàn)方案，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用服務(wù)器監(jiān)控程序進(jìn)行完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與初步仿真實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： ARMLinux GPRS GPS 監(jiān)控終端
上傳時間： 2013-07-06
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目前國內(nèi)井下水泵電機(jī)多數(shù)采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行控制，即人工加繼電器進(jìn)行控制的方法。這種方法控制線路復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)行的自動化程度低，可靠性差，工人勞動強(qiáng)度大，應(yīng)急能力差等缺點(diǎn)。針對當(dāng)前國家對煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展所遇到的實(shí)際問題，研制了基于ARM的煤礦井下水泵電機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以完成水位檢測、軸溫檢測、流量檢測、水泵起動、停止及其過程控制，而且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、處理等工作。它具有以下特點(diǎn)：水位實(shí)時在線檢測與顯示；水泵啟動與停止控制；多臺水泵實(shí)時“輪班工作制”；根據(jù)涌水量大小和用電“避峰就谷”原則，控制投入運(yùn)行的水泵臺數(shù)；與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，實(shí)行集中控制。 本文所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程訪問三部分組成，分別介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要針對監(jiān)控終端的硬件設(shè)計(jì)，它采用S3C440X作為監(jiān)控終端的處理芯片。根據(jù)監(jiān)測的主要參數(shù)如水泵電機(jī)電流、電壓、水泵開停狀態(tài)、電機(jī)溫度、井底水倉水位、水泵出口流量的實(shí)際特點(diǎn)，通過ARM芯片的快速處理運(yùn)算能力，實(shí)時計(jì)算出水泵的三相有功功率和無功功率、功率因數(shù)等參量，井底水倉的水位和水泵出水口的流量、水泵的三相電壓和電流準(zhǔn)確值。把處理運(yùn)算的結(jié)果通過以太網(wǎng)傳到監(jiān)控中心進(jìn)行存儲、顯示和打印，同時監(jiān)控中心根據(jù)傳上來的結(jié)果進(jìn)行判斷，然后根據(jù)判斷的情況確定是否需要給監(jiān)控終端發(fā)送控制命令。 電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)方面，主要針對系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，對相電流、相電壓進(jìn)行交流信號采樣。對采樣后的數(shù)據(jù)運(yùn)用快速傅立葉變換（FFT）進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，獲得了高精度的測量。 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)主要針對系統(tǒng)兩層通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心軟件采用基于Basic的可視化的程序設(shè)計(jì)語言Visual Basic6．0進(jìn)行開發(fā)。客戶端利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用B/S模式遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸，以便可以查詢實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)資源共享。
標(biāo)簽： ARM 煤礦井下 水泵電機(jī) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-25
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單相交流串勵電動機(jī)由于啟動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速高、體積小等一系列的特點(diǎn)，在電動工具、家用電器，尤其是小家電和吸塵器上獲得了十分廣泛的應(yīng)用。論文對單相交流串勵電動機(jī)的發(fā)熱和振動特性進(jìn)行研究。 在第二章，通過討論電機(jī)的發(fā)熱理論及其影響因素，結(jié)合實(shí)際建立了數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)得出一個工程上比較實(shí)用的公式，用來計(jì)算馬達(dá)堵轉(zhuǎn)時的溫升，還編寫了一個電腦程序來仿真計(jì)算馬達(dá)堵轉(zhuǎn)時的溫升。 在第三章，討論了電機(jī)轉(zhuǎn)子和支撐組成的振動系統(tǒng)在多自由度和各種情況下的振動。應(yīng)用杜哈梅積分式和傅立葉分析法將機(jī)械振動和電磁干擾聯(lián)系起來，將機(jī)械振動問題轉(zhuǎn)化為二階電路的問題來進(jìn)行處理。并且提出觀點(diǎn)：1.先測量出機(jī)械振動的頻譜圖或電磁噪音的Db-Freq頻譜圖，再用反傅立葉分解的方法將它們合成，得到周期性的激勵的形狀。2.由激勵(力信號或電信號)所產(chǎn)生的波在弦內(nèi)進(jìn)行傳播，信號經(jīng)過衰減，輻射，在邊界處反射，然后跟下一列波迭加，直到成為穩(wěn)定的干擾信號。 在第四章，對樣機(jī)進(jìn)行測試，并和電腦仿真結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明二者的偏差在2.5％以內(nèi)。
標(biāo)簽： 單相交流 分 電動機(jī) 溫升計(jì)算
上傳時間： 2013-07-31
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大，會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益，因此對電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)（供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變）的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類，提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想，其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)，對以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
上傳時間： 2013-05-22
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能通過電話按鍵時的錄音文件,采用離散傅立葉變換Goertzel算法,通過軟件能夠精確分析按鍵聲音0-9、#、*的識別,通過最新技術(shù)和語音識別技術(shù)分析，能夠完美的呈現(xiàn)出音頻文件中電話號碼發(fā)聲的識別數(shù)字號碼及按鍵順序. 作者:小光 QQ:1512839549
上傳時間： 2013-06-13
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能通過電話按鍵時的錄音文件,采用離散傅立葉變換Goertzel算法,通過軟件能夠精確分析按鍵聲音0-9、#、*的識別,通過最新技術(shù)和語音識別技術(shù)分析，能夠完美的呈現(xiàn)出音頻文件中電話號碼發(fā)聲的識別數(shù)字號碼及按鍵順序. 作者:小光 QQ:1512839549
上傳時間： 2013-05-22
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