指紋識別作為生物特征識別的一種,在身份識別上有著其他手段不可比擬的優越性:人的指紋具有唯一性和穩定性;隨著指紋傳感器性能的提高和價格的降低.指紋的采集相對容易;指紋識別算法已經比較成熟
上傳時間: 2013-07-28
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隨著數字圖像處理的應用領域不斷擴大,實時處理技術成為研究的熱點。VLSI技術的迅猛發展為數字圖像實時處理技術提供了硬件基礎。其中FPGA(現場可編程門陣列)的特點使其在圖像采集和處理方面的應用顯得更加經濟、靈活、方便。 本文設計了一種以FPGA為工作核心,并實現了PCI接口的圖像采集壓縮系統。整個系統采用了自頂向下的設計方案,先把系統分成了三大塊,即圖像采集、PCI接口和圖像壓縮,然后分別設計各個大模塊中的子模塊。 首先,利用FPGA對專用視頻轉換器SAA7111A進行控制,因為SAA7111A是采用IC總線模塊,從而完成了對SAA7111A的控制,并通過設計圖像采集模塊、讀/寫數據模塊、總線管理模塊等,實現把標準的模擬視頻信號轉換成數字視頻信號并采集的功能。 其次,在了解PCI規范的前提下,深入地分析了PCI時序和地址配置空間等,設計了簡化邏輯的狀態機,并用VHDL硬件描述語言設計了程序,完成了簡化邏輯的PCI接口設計在FPGA芯片內部的實現,達到了一33MHz、32位數據寬度、支持猝發傳輸的PCI從設備模塊的接口功能,與傳統的使用PCI專用接口芯片來實現的PCI接口比較來看,更加節約了系統的邏輯資源,降低了成本,增加了設計的靈活性。 再次,設計了WINDOWS下對PCI接口的驅動程序。驅動程序可以選擇不同的方法來完成,當然每個方法都有自己的特點,對幾種主要設計驅動程序的方法作以比較之后,本文選擇了使用DRIVER WORKS工具來完成。通過對配置空間的設計、系統端口和內存映射的設計、中斷服務的設計等,用VC++語言編寫了驅動程序。 最后,考慮到增加系統的實用性和完備性,還填加設計了圖像的壓縮部分。這部分需要完成的工作是在上述系統完成后,再額外地把采集來的視頻數據通過另一路數據通道按照一定的格式壓縮后存儲到硬盤中。本系統中,這部分設計是利用Altera公司提供的IP核來完成壓縮的,同時還用VHDL語言在FPGA上設計了IDE硬盤接口,使壓縮后的數據存儲到硬盤中。
上傳時間: 2013-06-01
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近年來,人們對無線數據和多媒體業務的需求迅猛增加,促進了寬帶無線通信新技術的發展和應用。正交頻分復用 (Orthogonal Frequency Division Multiolexing,OFDM)技術已經廣泛應用于各種高速寬帶無線通信系統中。然而 OFDM 系統相比單載波系統更容易受到頻偏和時偏的影響,因此如何有效地消除頻偏和時偏,實現系統的時頻同步是 OFDM 系統中非常關鍵的技術。 本文討論了非同步對 OFDM 系統的影響,分析了當前用于 OFDM 系統中基于數據符號的同步算法,并簡單介紹非基于數據符號同步技術。基于數據符號的同步技術通過加入訓練符號或導頻等附加信息,并利用導頻或訓練符號的相關性實現時頻同步。此算法由于加入了附加信息,降低了帶寬利用率,但同步精度相對較高,同步捕獲時間較短。 隨著電子芯片技術的快速發展,電子設計自動化 (Electronic DesignAutomation,EDA) 技術和可編程邏輯芯片 (FPGA/CPLD) 的應用越來越受到大家的重視,為此文中對 EDA 技術和 Altera 公司制造的 FPGA 芯片的原理和結構特點進行了闡述,還介紹了在相關軟件平臺進行開發的系統流程。 論文在對基于數據符號三種算法進行較詳細的分析和研究的基礎上,尤其改進了基于導頻符號的同步算法之后,利用 Altera 公司的 FPGA 芯片EP1S25F102015 在 OuartusⅡ5.0 工具平臺上實現了 OFDM 同步的硬件設計,然后進行了軟件仿真。其中對基于導頻符號同步的改進算法硬件設計過程了進行了詳細闡述。不僅如此,對于基于 PN 序列幀的同步算法和基于循環前綴 (Cycle Prefix,CP) 的極大似然 (Maximam Likelihood,ML)估計同步算法也有具體的仿真實現。 最后,文章還對它們進行了比較,基于導頻符號同步設計的同步精度比較高,但是耗費芯片的資源多,另一個缺點是沒有頻偏估計,因此運用受到一定限制。基于 PN 序列幀的同步設計使用了最少的芯片資源,但要提取 PN 序列中的信號數據有一定困難。基于循環前綴的同步設計占用了芯片 I/O 腳稍顯多。這幾種同步算法各有優缺點,但可以根據不同的信道環境選用它們。
上傳時間: 2013-04-24
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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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BusHound軟件是由美國perisoft公司研制的一種專用于PC機各種總線數據包監視和控制的開發工具軟件,其名“hound”的中文意思為“獵犬”,即指其能敏銳地感知到總線的絲毫變化。 Bus Hound是一個超級軟件總線協議分析器,用于捕捉來自設備的協議包和輸入輸出操作,其優良特性如下: 支持所有版本的IDE,SCSI,USB,1394總線 支持各類設備如硬盤庫,DVD,鼠標,掃描儀,網絡照相機等 捕捉數據的總量僅受機器內存限制 可以設置觸發信號自動停止捕獲操作 測試讀取,同步等設備性能
標簽: BusHound
上傳時間: 2013-06-14
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是一個超級軟件總線協議分析器,用于捕捉來自設備的協議包和輸入輸出操作,其優良特性如下: 支持所有版本的IDE,SCSI,USB,1394總線 支持各類設備如硬盤庫,DVD,鼠標,掃描儀,網絡照相機等 支持Windows9X,WindowsMe
上傳時間: 2013-04-24
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三維彩色信息獲取系統目的是獲取對象的三維空間坐標和顏色信息。它是計算機視覺研究的重要內容,也是當前信息科學研究中的一個重要熱點。 本文首先介紹了三維信息獲取技術的意義和實時可重構三維激光彩色信息獲取系統總體方案。該方案合理劃分了系統的圖像處理任務,充分地利用了擁有的硬、軟件資源。闡述了基于FPGA處理器的硬件系統結構及其工作原理和系統工作時序。 本文還研究了圖像處理系統中的數字邏輯設計,總結出了較完整、規范化的設計流程和方法,介紹了從圖像處理算法到可編程邏輯器件的規范化映射方法,總結了在視頻系統中的高級設計技巧,包括并行流水線技術和循環結構的硬件實現方式等。 為了說明提出的設計方法,本文分析了基于自適應閾值的結構光條紋中心的方向模板快速檢測算法的硬件實現。該算法是把自適應閾值法與可變方向模板法相結合,具有穩定性好、精度高、計算簡單、數據存儲量小、實現速度快的特點,此外,該方法有利于硬件快速實現。實踐證明這種方法是實用的、有效的。 本文的重點在于研制了具有完全自主知識產權的實時可重構三維激光彩色信息獲取系統中視頻圖像處理專用集成電路。該集成電路是實現系統快速算法的核心,使用現場可編程器FPGA器件EPlK50實現提取激光線、提取人頭輪廓線和提取中心顏色線算法;該集成電路還要實現系統所需的控制邏輯。控制部分包括將視頻采集輸出端口信號轉化為RGB真彩色信號的數據鎖存模塊、各FIFO緩存器的輸入輸出控制模塊和系統需要的其它信號控制模塊。提出提取輪廓線快速算法,即由FPGA處理器與主機交互式共同快速完成提取人頭正側影輪廓線算法。該專用集成電路研制是整個實時可重構三維激光彩色信息獲取系統實現的關鍵。
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上傳時間: 2013-07-23
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當今的船用導航雷達具有數字化、多功能、高性能、多接口、網絡化。同時要求具有高可靠性、高集成度、低成本,信號處理單元的小型化,產品更新周期短。要同時滿足上述需求,高集成度的器件應用是必須的。同時開發周期要短,需求軟件的可移植性要強,并且是模塊化設計,現場可編程門陣列器件(FPGA)已經成為設計首選。 現場可編程門陣列是基于通過可編程互聯連接的可配置邏輯塊(CLB)矩陣的可編程半導體器件。與為特殊設計而定制的專用集成電路(ASIC)相對,FPGA可以針對所需的應用或功能要求進行編程。雖然具有一次性可編程(OTP)FPGA,但是主要是基于SRAM的,其可隨著設計的演化進行重編程。CLB是FPGA內的基本邏輯單元。實際數量和特性會依器件的不同而不同,但是每個CLB都包含一個由4或6個輸入、一些選型電路(多路復用器等)和觸發器組成的可配置開關矩陣。開關矩陣是高度靈活的,可以進行配置以便處理組合邏輯、移位寄存器或RAM。當今的FPGA已經遠遠超出了先前版本的基本性能,并且整合了常用功能(如RAM、時鐘管理和:DSP)的硬(ASIC型)塊。由于具有可編程特性,所以FPGA是眾多市場的理想之選。它高集成度,以及用于設計的強大軟件平臺、IP核、在線升級可滿足需求。 本文介紹了基于FPGA實現船用導航雷達數字信號處理的設計,這是一個具體的、已經完成并進行小批量生產的產品,對指導實踐具有一定意義。
上傳時間: 2013-04-24
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數字電視按傳輸方式分為地面、衛星和有線三種。其中,DVB-S和DVB-C這兩個全球化的衛星和有線傳輸方式標準,目前已作為世界統一標準被大多數國家所接受。而對于地面數字電視廣播標準,經國際電訊聯盟(ITU)批準的共有三個,包括歐盟的DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial,數字視頻地面廣播)標準、美國的ATSC(Advanced Television System Committee,先進電視制式委員會)標準和日本的ISDB-T(Terrestrial Integrated Services DigitalBroadcasting,綜合業務數字廣播)標準。綜合比較起來,歐洲的DVB-T標準在技術及應用實踐上都更加成熟。 本論文首先介紹了DVB-T系統的主要結構,針對DVB-T標準中各模塊的實現進行了闡述,并根據發射機端各個模塊討論了接收機端相關模塊的算法設計。 隨后,論文給出了基于Microsoft Visual Studio 2005平臺實現的數字電視基帶信號產生與接收的軟件仿真系統的總體設計流程,重點討論了內編解碼器和內交織/解交織器的算法與實現,并在實現的多參數可選的數字電視基帶信號產生與接收軟件仿真平臺上,重點分析了內編/解碼模塊在接收端Viterbi譯碼算法中采用硬判決、簡化軟判決以及不同調制方式時對DVB-T系統整體性能的影響。 最后,論文討論了內碼譯碼算法的實現改進,使得Viterbi譯碼更適合在FPGA上實現,同時針對邏輯設計進行優化以便節省硬件資源。論文重點討論了對幸存路徑信息存儲譯碼模塊的改進,比較了此模塊三種不同的實現方式帶來的硬件速率和資源的優劣,通過利用4塊RAM對幸存路徑信息的交互讀寫,完成了對傳統回溯算法的改進,實現了加窗回溯的譯碼輸出,同時實現了回溯長度可配置以實現系統不同的性能要求。
上傳時間: 2013-08-02
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本文對嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布和改進FPGA布局算法進行了研究。文章在嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布研究中,引入了四種架構,其布線通道寬度分布函數分別為均勻、脈沖、高斯和三角分布。通過修改VPR工具的源代碼,使平臺適用于具有嵌入硬核的FPGA架構,利用MCNC基準電路來測試這四種架構的性能。實驗結果表明:在以網線平均長度作為指標的測試中,通道寬度均勻分布的架構具有更短的布線長度、更優的性能。
上傳時間: 2013-06-27
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