隨著通信產業的發展,尤其是今年3G牌照的發放,視頻業務在移動多媒體方面將會有更加重要的地位,所以在移動終端上實現支持高效視頻編碼標準的解碼功能就成為一項非常有實際意義的工作。 H.264作為新一代的高壓縮率的視頻標準,憑借其較高的壓縮率和優秀圖像質量,使得H.264只要利用較小的空間就能存儲更多的視頻數據,在更低的網絡帶寬條件下提供更優質量的視頻。然而高度的壓縮必然付出較高的硬件代價。如何能完成視頻良好解碼并能節約硬件資源成為研究熱點。 考慮到H.264視頻編解碼的計算復雜度,在硬件選擇上一般比較注重高性能處理器的選擇。計算目前主流的實現方式包括ASIC的專用集成芯片實現或者是DSP的軟件實現。ARM處理器伴隨技術的進步,尤其是對支持數字信號處理的功能加強后,在視頻編解碼領域的應用也越來越廣泛。 本文以WindowsCE5.0和S3C2440A嵌入式平臺作為H.264解碼器的載體,研究的代碼版本是t264-src-0.14,主要進行了以下幾個方面的工作: 研究了H.264視頻壓縮標準和它的體系結構,尤其是對解碼器部分進行了硬件要求的分析。 深入研究了WINCE5.0和ARM結合的平臺特性,根據實際的硬件平臺需要,定制了相應的操作系統。 完成了基于T264代碼的解碼庫在WINCE5.0下的移植,并進行了相應的代碼和算法的優化并完成了基于WINCE5.0操作系統下播放程序的編寫。 通過實驗數據證明,在基于單核的ARM芯片中,主要靠軟件進行QCIF格式的H.264視頻解碼從而獲得良好播放效果的方法是有效的。
上傳時間: 2013-07-24
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隨著現代控制技術的飛速發展和傳統工業改造的逐步實現,能夠獨立工作的溫度檢測和顯示系統已經應用于諸多領域。傳統的溫度監測系統可靠性和實時性相對較差,溫度測量的精度和準確度較低,而且大多采用有線方式對整個系統進行控制,這不利于應用的擴展。近年來,嵌入式系統和無線通信技術(特別是短消息業務)受到遠程監測領域研究者的密切關注,成為一個研究熱點。本文提出了一種將帶有I2C總線的ARM嵌入式微處理器和短消息業務(SMS)用于溫度檢測系統中的方法,實現了溫度的多點監測。本文的主要研究內容如下: (1)多點溫度監測系統硬件設計。采用以ARM微處理器LPC2290芯片為核心的嵌入式工控板,通過對Benq無線通信模塊M22的控制,接收并識別監測中心發過來的短消息內容,實現了多點溫度的采集及顯示;采用八個帶有I2C總線接口的數字溫度傳感器LM75,組成八點溫度采集電路:利用帶有I2C總線接口的LED驅動器件ZLG7290及共陰式數碼管為溫度顯示電路,保證了溫度測量的精度和準確度。 (2)多點溫度監測系統軟件設計。根據整個監測系統的特點,提出了軟件設計的總體思路,并以ADS1.2為集成開發環境,將μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統的相關代碼移植到LPC2290中;采用分層體系思想,使用標準C語言編寫程序,結合嵌入式操作系統的任務管理、信號量等機制,并調用相關的應用程序接口函數(API函數),設計了包括溫度采集、溫度顯示、短消息接收與發送等多個子程序。 (3)監測中心軟件設計。為了增強系統控制和數據管理功能,使用Visual C++6.0及ADO數據庫技術編寫了監測中心軟件人機交互界面,通過串口使另一M22無線通信模塊同監測中心上位機的通信,實現了在PC機上發送短消息指令對下位機進行遠程控制,并將接收到的數據存儲在Access數據庫中以便分析處理。 嵌入式技術和短消息業務在一定程度上提高了多點溫度監測系統的測量精度、可靠性、穩定性和實時性,對改進遠程監測系統的控制方式和數據傳輸方式有一定的意義,也為對嵌入式應用項目的開發奠定了基礎。
上傳時間: 2013-07-08
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在數字通信中,采用差錯控制技術(糾錯碼)是提高信號傳輸可靠性的有效手段,并發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。在碼率和編碼器復雜程度相同的情況下,卷積碼的性能優于分組碼。 卷積碼的譯碼方法主要有代數譯碼和概率譯碼。代數譯碼是基于碼的代數結構;而概率譯碼不僅基于碼的代數結構,還利用了信道的統計特性,能充分發揮卷積碼的特點,使譯碼錯誤概率達到很小。 卷積碼譯碼器的設計是由高性能的復雜譯碼器開始的,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)算法是非常實用的。維特比算法是一種最大似然的譯碼方法。當編碼約束度不太大(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,卷積碼在數傳系統,尤其是在衛星通信、移動通信等領域已被廣泛應用。 本論文對卷積碼編碼和Viterbi譯碼的設計原理及其FPGA實現方案進行了研究。同時,將交織和解交織技術應用于編碼和解碼的過程中。 首先,簡要介紹了卷積碼的基礎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行了比較。其次,討論了交織和解交織技術及其在糾錯碼中的應用。然后,介紹了FPGA硬件資源和軟件開發環境Quartus Ⅱ,包括數字系統的設計方法和設計規則。再有,對基于FPGA的維特比譯碼器各個模塊和相應算法實現、優化進行了研究。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行了仿真,并根據仿真結果分析了維特比譯碼器的性能。 分析結果表明,系統的誤碼率達到了設計要求,從而驗證了譯碼器設計的可靠性,所設計基于FPGA的并行Viterbi譯碼器適用于高速數據傳輸的場合。
上傳時間: 2013-04-24
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由于其很強的糾錯性能和適合硬件實現的編譯碼算法,卷積編碼和軟判決維特比譯碼目前已經廣泛應用于衛星通信系統。然而隨著航天事業的發展,衛星有效載荷種類的增多和分辨率的不斷提高,信息量越來越大。如何在低信噪比的功率受限信道條件下提高傳輸速率成為目前亟待解決的問題。本論文結合在研項目,在編譯碼算法、編譯碼器的設計與實現、編譯碼器性能提高三個方面對卷積編碼和維特比譯碼進行了深入研究,并進一步介紹了使用VHDL語言和原理圖混合輸入的方式,實現一種(7,3/4)增信刪余方式的高速卷積編碼器和維特比譯碼器的詳細過程;然后將設計下載到XILINX的Virtex2 FPGA內部進行功能和時序確認,最終在整個數據傳輸系統中測試其性能。本文所實現的維特比譯碼器速率達160Mbps,遠遠高于目前國內此領域內的相關產品速率。 首先,論文具體介紹了卷積編碼和維特比譯碼的算法,研究卷積碼的各種參數(約束長度、生成多項式、碼率以及增信刪余等)對其譯碼性能的影響;針對項目需求,確定卷積編碼器的約束長度、生成多項式格式、碼率和相應的維特比譯碼器的回歸長度。 其次,論文介紹了編解碼器的軟、硬件設計和調試一根據已知條件,使用VHDL語言和原理圖混合輸入的方式設計卷積編碼和維特比譯碼的源代碼和原理圖,分別采用功能和電路級仿真,確定卷積編碼和維特比譯碼分別需要占用的資源,考慮卷積編碼器和維特比譯碼器的具體設計問題,包括編譯碼的基本結構,各個模塊的功能及實現策略,編譯碼器的時序、邏輯綜合等;根據軟件仿真結果,分別確定卷積編碼器和維特比譯碼器的接口、所需的FPGA器件選型和進行各自的印制板設計。利用卷積碼本身的特點,結合FPGA內部結構,采用并行卷積編碼和譯碼運算,設計出高速編譯碼器;對軟、硬件分別進行驗證和調試,并將驗證后的軟件下載到FPGA進行電路級調試。 最后,論文討論了卷積編碼和維特比譯碼的性能:利用已有的測試設備在整個數據傳輸系統中測試其性能(與沒有采用糾錯編碼的數傳系統進行比對);在信道中加入高斯白噪聲,模擬高斯信道,進行誤碼率和信噪比測試。
上傳時間: 2013-04-24
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耦合器之間的距離,耦舍器數量和短藏線的長度是總線設計中的一個重要問題。本文詳細論述了使用1553B總線時對其長度應該如何選擇。
上傳時間: 2013-04-24
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FPGA布局算法和軟件位于工藝映射和布線之間,是一個承上啟下的階段,對最終的布通率和時序都有著重要的影響。 本論文的工作之一便是研究旨在提高布通率的布局算法。在研究了國內外裝箱和布局算法的基礎上,本文提出了一種新的結合了裝箱的布局算法框架,并稱之為"低溫交替改善的"布局算法。其基本思想是,在模擬退火的低溫階段交替的優化裝箱和布局。本文給了基于學術界標準布局布線軟件VPR的一個軟件實現,并且提出了低溫的判定條件以及一種新的選擇待交換邏輯單元的方法。采用三種不同的裝箱算法作為布局輸入,基于VPR的低溫交替改善的布局算法實現,在布通率上,比VPR分別提高了21.3%、15.5%、10.7%。而帶來的平均額外時間開銷不到20%。 FPGA布局軟件實現對整個FPGA CAD流程的運行效率,算法的可擴展性也有著不可忽視的影響。現代FPGA有著多樣而復雜的邏輯和布線資源。而學術界的布局軟件'VPR所面向的FPGA卻只能處理十分簡單的FPGA結構,對于宏、總線、多時鐘等實際應用中很重要的部分都沒有考慮。本文提出了"邏輯單元層"的概念,用具有特定幾何結構的邏輯單元層來統一處理多種類型的邏輯資源。針對相對位置約束在現代FPGA布局軟件中的重要地位,我們提出了一種處理相對位置約束的方法。這些討論均已經在面向Xilinx SpartanⅡ芯片布局的原型系統中得到了實現,初步證實了這些方法的可擴展性和實用性。
上傳時間: 2013-06-21
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零漂移放大器可動態校正其失調電壓并重整其噪聲密度。自穩零型和斬波型是兩種常用類型,可實現 nV 級失調電壓和極低的失調電壓時間/溫度漂移。放大器的 1/f 噪聲也視為直流誤差,也可一并消除。零漂移放大器為設計師提供了很多好處:首先,溫漂和 1/f 噪聲在系統中始終起著干擾作用,很難以其它方式消除,其次,相對于標準的放大器,零漂移放大器具有較高的開環增益、電源抑制比和共模抑制比,另外,在相同的配置下,其總輸出誤差低于采用標準精密放大器的輸出誤差
上傳時間: 2013-11-23
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磁珠由氧磁體組成,電感由磁心和線圈組成,磁珠把交流信號轉化為熱能,電感把交流存儲起來,緩慢的釋放出去。 磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用,一般規格有100歐/100mMHZ ,它在低頻時電阻比電感小得多。電感的等效電阻可有Z=2X3.14xf 來求得。 鐵氧體磁珠 (Ferrite Bead) 是目前應用發展很快的一種抗干擾元件,廉價、易用,濾除高頻噪聲效果顯著。 在電路中只要導線穿過它即可(我用的都是象普通電阻模樣的,導線已穿過并膠合,也有表面貼裝的形式,但很少見到賣的)。當導線中電流穿過時,鐵氧體對低頻電流幾乎沒有什么阻抗,而對較高頻率的電流會產生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發,其等效電路為一個電感和一個電阻串聯,兩個元件的值都與磁珠的長度成比例。 磁珠種類很多,制造商應提供技術指標說明,特別是磁珠的阻抗與頻率關系的曲線。 有的磁珠上有多個孔洞,用導線穿過可增加元件阻抗(穿過磁珠次數的平方),不過在高頻時所增加的抑制噪聲能力不可能如預期的多,而用多串聯幾個磁珠的辦法會好些。 鐵氧體是磁性材料,會因通過電流過大而產生磁飽和,導磁率急劇下降。大電流濾波應采用結構上專門設計的磁珠,還要注意其散熱措施。 鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲(可用于直流和交流輸出),還可廣泛應用于其他電路,其體積可以做得很小。特別是在數字電路中,由于脈沖信號含有頻率很高的高次諧波,也是電路高頻輻射的主要根源,所以可在這種場合發揮磁珠的作用。 鐵氧體磁珠還廣泛應用于信號電纜的噪聲濾除。 以常用于電源濾波的HH-1H3216-500為例,其型號各字段含義依次為:HH 是其一個系列,主要用于電源濾波,用于信號線是HB系列;1 表示一個元件封裝了一個磁珠,若為4則是并排封裝四個的;H 表示組成物質,H、C、M為中頻應用(50-200MHz),T低頻應用(<50MHz),S高頻應用(>200MHz);3216 封裝尺寸,長3.2mm,寬1.6mm,即1206封裝;500 阻抗(一般為100MHz時),50 ohm。 其產品參數主要有三項:阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;直流電阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;額定電流Rated Current (mA): 2500. 磁珠有很高的電阻率和磁導率, 他等效于電阻和電感串聯, 但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時呈現阻性,所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗,從而提高調頻濾波效果。 磁珠主要用于高頻隔離,抑制差模噪聲等。
標簽: 電感
上傳時間: 2013-11-05
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非歸零碼(NRZ)數字信號廣泛用于數字通訊系統中的數據傳輸。許多NRZ測試碼型已被產生于系統測試和驗證。這些碼型通常設計用來模擬實際的數據或者著重考驗系統某方面的性能。為理解各種測試碼型對特定系統的影響,理解測試碼型和待測系統的頻率特性是非常重要的。 本文給出了NRZ測試碼型的時域特性,如數據率和碼性長度,與其頻域頻譜成分的關系。內容包括NRZ測試碼型的概述,功率譜的計算,功率譜的實驗室測量以及它們的系統應用。
上傳時間: 2013-11-15
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為了提高語音信號端點檢測的準確率,提出了改進的端點檢測方法。該方法在傳統基于能量和過零率的端點檢測方法基礎上,加入第三道門限——近似熵,對信號進行三級門限檢測。仿真實驗表明,該方法比傳統方法更有效、更優越,能夠比較準確的檢測語音信號。
上傳時間: 2013-12-21
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