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網(wǎng)的研究

短波差分跳頻通信系統(tǒng)的研究

差分跳頻(DFH)是集跳頻圖案、信息調(diào)制與解調(diào)于一體，是一個(gè)全面基于數(shù)字信號處理的全新概念的通信系統(tǒng)，其技術(shù)體制和原理與常規(guī)跳頻完全不同，較好地解決了數(shù)據(jù)速率和跟蹤干擾等問題，代表了當(dāng)前短波通信的一個(gè)重要發(fā)展方向。美國Sanders公司推出了名為CHESS的新型短波跳頻通信系統(tǒng)，并獲得了成功，但我國對該體制和技術(shù)的研究還處于初始階段，目前還不太成熟，離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。本文主要基于FPGA芯片的基礎(chǔ)上對差分跳頻進(jìn)行了研究，用FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理可以很好地解決并行性和速度問題，而且其靈活的可配置特性，使得FPGA構(gòu)成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測試及硬件升級。而且設(shè)計(jì)中盡量采用軟件無線電體系結(jié)構(gòu)，減少模擬環(huán)節(jié)，把數(shù)字化處理盡量靠近天線，從而建立一個(gè)通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺(tái)，用軟件編程來實(shí)現(xiàn)差分跳頻的各種功能，從基于硬件的設(shè)計(jì)方法中解放出來。本文首先介紹了課題背景及研究的意義，闡述了目前差分跳頻中頻率合成跟頻率識(shí)別的實(shí)現(xiàn)方案。在頻率合成中，著重對DDS的相位截?cái)嗾`差及幅度量化誤差進(jìn)行仿真，找出基于FPGA實(shí)現(xiàn)的最佳參數(shù)及改善方法。在頻率識(shí)別中，基于Xilinx公司提供FFT IP核，接收端中的位同步，頻率識(shí)別均在FFT的理論上進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作基于FPGA的電路板。設(shè)計(jì)中跳頻圖案、直接數(shù)字頻率合成器、頻率識(shí)別、位同步、跳頻圖案恢復(fù)、線性調(diào)頻z變換等模塊均采用Verilog和VHDL兩種通用硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便能夠在所有廠家的FPGA芯片中移植。

標(biāo)簽： 短波差分跳頻通信

上傳時(shí)間： 2013-07-22

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高速圖像采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

圖像采集是數(shù)字化圖像處理的第一步，開發(fā)圖像采集平臺(tái)是視覺系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。視覺檢測的速度是視覺檢測要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是專用圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要完成的首要目標(biāo)

標(biāo)簽： 高速圖像采集

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA的體視攝像顯示技術(shù)的研究

體視攝像顯示技術(shù)的研究以應(yīng)用于微創(chuàng)傷外科的光電醫(yī)療儀器——三維電視內(nèi)窺鏡的開發(fā)與研制為背景，設(shè)計(jì)研究一種基于FPGA技術(shù)的立體顯示系統(tǒng)，以滿足三維立體內(nèi)窺鏡、戰(zhàn)場立體觀察系統(tǒng)和立體電影等設(shè)備的技術(shù)要求。主要研究內(nèi)容是對體視攝像顯示系統(tǒng)的進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)、VerilogHDL 語言的軟件編程、并采用MCU(Micro Control IJnit)的I

標(biāo)簽： FPGA 顯示技術(shù)

上傳時(shí)間： 2013-05-30

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FPGA局部動(dòng)態(tài)可重配置的研究

FPGA作為近年來集成電路發(fā)展中最快的分支之一，有關(guān)它的研究和應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。傳統(tǒng)的FPGA采用靜態(tài)配置的方法，所以在它的應(yīng)用生命周期中，它的功能就不能夠再改變，除非重新配置。動(dòng)態(tài)重配置系統(tǒng)在系統(tǒng)工作的過程中改變FPGA的結(jié)構(gòu)，包括全局重配置和局部重配置。其中的局部動(dòng)態(tài)重配置系統(tǒng)有著ASIC以及靜態(tài)配置FPGA無法比擬的優(yōu)勢。而隨著支持局部位流配置以及動(dòng)態(tài)配置的商用FPGA的推出，使對局部動(dòng)態(tài)重配置系統(tǒng)和應(yīng)用的研究有了最基本的硬件支撐條件。而Internet作為無比強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲入到各種應(yīng)用領(lǐng)域之中。本文首先提出了一個(gè)完整的基于Internet的FPGA局部動(dòng)態(tài)可重配置系統(tǒng)的方案。然后針對方案的各個(gè)組成部分，分別進(jìn)行了描述。首先是介紹了FPGA的基本概況，包括它的發(fā)展歷史、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢等。然后介紹了對一個(gè)包含局部動(dòng)態(tài)重配置模塊的FPGA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，包括重配置模塊的定義、設(shè)計(jì)的流程、局部位流的產(chǎn)生等。接下來對．FPGA的配置方法以及配置解決方案進(jìn)行描述，包括幾種可選擇的配置模式，其中有一些適用于靜態(tài)配置，另外一些可以用于動(dòng)態(tài)局部配置，．以及作為一個(gè)系統(tǒng)的配置解決方案。最后系統(tǒng)要求從Internet服務(wù)器上下載重配置模塊的位流并且完成對FPGA的配置，根據(jù)這個(gè)要求，我們設(shè)計(jì)了相應(yīng)的嵌入式解決方案，包括如何設(shè)計(jì)一個(gè)基于VxWorks的嵌入式應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)FTP功能，并說明如何通過JTAGG或者ICAP接口由嵌入式CPU完成對FPGA的局部配置。

標(biāo)簽： FPGA 局部動(dòng)態(tài)可重配置

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA的靜止圖像壓縮系統(tǒng)的研究

基于FPGA的靜止圖像壓縮系統(tǒng)的研究-JPEG編碼器的設(shè)計(jì)電力電子與電力傳動(dòng)數(shù)字圖像在人們生活中的應(yīng)用越來越廣泛，由于原始圖像數(shù)據(jù)量比較大，因此數(shù)字圖像壓縮技術(shù)逐漸成為圖像應(yīng)用的一個(gè)核心環(huán)節(jié)。在數(shù)字圖像壓縮領(lǐng)域，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織于1992年推出的JPEG標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用最為廣泛。本文基于FPGA設(shè)計(jì)了JPEG圖像壓縮系統(tǒng)，通過改進(jìn)算法，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，在合理的利用硬件資源的條件下，有效的挖掘出算法內(nèi)部的并行性。改進(jìn)了DCT變換算法，設(shè)計(jì)了并行查找表結(jié)構(gòu)的乘法器，采用了流水線優(yōu)化算法來解決時(shí)間并行性問題，提高了DCT模塊的運(yùn)算速度。依據(jù)Huffman編碼表的規(guī)律性，采用并行查找表結(jié)構(gòu)，用較少的存儲(chǔ)單元完成了Huffman編碼運(yùn)算，同時(shí)提高了編碼速度。整個(gè)設(shè)計(jì)通過EDA軟件進(jìn)行了邏輯綜合及功能與時(shí)序仿真。綜合和仿真結(jié)果表明，本文提出的算法在速度和資源利用方面均達(dá)到了較好的狀態(tài)，可滿足實(shí)時(shí)JPEG圖像壓縮的要求。設(shè)計(jì)了一個(gè)硬件開發(fā)平臺(tái)，對JPEG圖像壓縮系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。硬件平臺(tái)上使用ADV7181B來實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換；使用TI公司TMS320C6416型DSP芯片實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)配置以及通過PCI接口與上位機(jī)PC的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；使用Microsoft VC++6．0開發(fā)平臺(tái)開發(fā)了系統(tǒng)控制軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)壓縮系統(tǒng)的控制。

標(biāo)簽： FPGA 圖像壓縮系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-05-24

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視頻采集與傳輸FPGA實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究

FPGA 技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究課題，近年來倍受人們的關(guān)注。本文研究了視頻信號的采集、顯示以及通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ā２⑻岢隽艘惶谆贔PGA 的實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)可以分為采集控制模塊、顯示控制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊3 部分。視頻信號的采集用到了視頻處理芯片SAA7113，通過FPGA 對其初始化，可以得到經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換的YUV 格式視頻信號，利用采集控制模塊可以將這些視頻信號保存到SRAM 中去。顯示控制模塊讀出SRAM 中的視頻信號，進(jìn)行YUV 格式到RGB 格式的轉(zhuǎn)換以及幀頻變換等操作，再利用VGA 顯示芯片THS8134 就可以將采集到的視頻信號在LCD 上顯示出來。基于IEEE802.3 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊將YUV 格式的視頻信號進(jìn)行添加報(bào)頭、CRC 校驗(yàn)碼等操作后，將其變成一個(gè)MAC 幀，可以在以太網(wǎng)絡(luò)中傳輸。設(shè)計(jì)選用硬件描述語言Verilog HDL，在開發(fā)工具QuartusII 中完成軟核的綜合、布局布線、匯編，并最終在QuartusII 和Active-HDL 中進(jìn)行時(shí)序仿真驗(yàn)證。對設(shè)計(jì)的驗(yàn)證采取的是由里及外的方式，先對系統(tǒng)主模塊的功能進(jìn)行驗(yàn)證，再模擬外部器件對設(shè)計(jì)的接口進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證流程是功能仿真、時(shí)序仿真、板級調(diào)試，最終通過了系統(tǒng)測試，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的功能。

標(biāo)簽： FPGA 視頻采集傳輸實(shí)現(xiàn)技術(shù)

上傳時(shí)間： 2013-07-21

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全數(shù)字OQPSK解調(diào)算法的研究及FPGA實(shí)現(xiàn)

隨著各種通信系統(tǒng)數(shù)量的日益增多，為了充分地利用有限的頻譜資源，高頻譜利用率的調(diào)制技術(shù)不斷被應(yīng)用。偏移正交相移鍵控(OQPSK: Offset QuadraturePhase Shift Keying)是一種恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)，具有較高的頻譜利用率和功率利用率，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面移動(dòng)通信系統(tǒng)。因此，對于OQPSK全數(shù)字解調(diào)技術(shù)的研究具有一定的理論價(jià)值。本文以軟件無線電和全數(shù)字解調(diào)的相關(guān)理論為指導(dǎo)，成功設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的OQPSK全數(shù)字解調(diào)。論文介紹了OQPSK全數(shù)字接收解調(diào)原理和基于軟件無線電設(shè)計(jì)思想的全數(shù)字接收機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，詳細(xì)闡述了當(dāng)今OQPSK數(shù)字解調(diào)中載波頻率同步、載波相位同步、時(shí)鐘同步和數(shù)據(jù)幀同步的一些常用算法，并選擇了相應(yīng)算法構(gòu)建了三種系統(tǒng)級的實(shí)現(xiàn)方案。通過MATLAB對解調(diào)方案的仿真和性能分析，確定了FPGA中的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。在此基礎(chǔ)上，本文采用VerilogHDL硬件描述語言在Altera公司的Quartus II開發(fā)平臺(tái)上設(shè)計(jì)了同步解調(diào)系統(tǒng)中的各個(gè)模塊，還對各模塊和整個(gè)系統(tǒng)在ModelSim中進(jìn)行了時(shí)序仿真驗(yàn)證，并對設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了修正。最后，經(jīng)過FPGA調(diào)試工具嵌入式邏輯分析儀SignalTapⅡ的硬件實(shí)際測試，本文對系統(tǒng)方案進(jìn)行了最終的改進(jìn)與調(diào)整。實(shí)際測試結(jié)果表明，本文的設(shè)計(jì)最終能夠達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)和要求。本課題設(shè)計(jì)經(jīng)過時(shí)序和資源優(yōu)化后還可以向ASIC和系統(tǒng)級SOC轉(zhuǎn)化，以進(jìn)一步縮小系統(tǒng)體積、降低成本和提高電路的可靠性，因此具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

標(biāo)簽： OQPSK FPGA 全數(shù)字解調(diào)

上傳時(shí)間： 2013-07-14

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基于FPGA的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的研究

基于FPGA的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的研究基于FPGA的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的研究

標(biāo)簽： FPGA 電能質(zhì)量監(jiān)測裝置

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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實(shí)時(shí)視頻采集與遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的研究

基于FPGA的實(shí)時(shí)視頻采集與遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的研究

標(biāo)簽： 實(shí)時(shí)視頻采集遠(yuǎn)程傳輸

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究

隨著社會(huì)、科技、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)因其具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等特點(diǎn)以及廣闊的應(yīng)用范圍，一直受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。而隨著光纖通信技術(shù)的迅速發(fā)展，利用光纖通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已成為視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的一個(gè)潮流。　　本課題探究的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)支持八路視頻信號和反向數(shù)據(jù)信號的實(shí)時(shí)傳輸，系統(tǒng)主要分為視頻發(fā)送端和視頻接收端兩部分。系統(tǒng)視頻發(fā)送端主要包括視頻處理模塊、反向數(shù)據(jù)處理模塊、FPGA主控處理模塊、光收發(fā)一體模塊，其中FPGA主控處理模塊實(shí)現(xiàn)的主要功能是系統(tǒng)視頻信號傳輸中視頻一次復(fù)接處理以及反向數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)接收和線路解碼處理等。系統(tǒng)視頻接收端與視頻發(fā)送端的結(jié)構(gòu)是對應(yīng)的，主要功能模塊同樣包括視頻處理模塊、反向數(shù)據(jù)處理模塊、FPGA主控處理模塊、光收發(fā)一體模塊，其中FPGA主控處理模塊實(shí)現(xiàn)的主要功能是系統(tǒng)視頻信號傳輸中視頻二次分接處理以及反向數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)線路編碼和發(fā)送處理等。　　本論文的研究重點(diǎn)是八路視頻信號傳輸中數(shù)字復(fù)分接的設(shè)計(jì)和反向數(shù)據(jù)信號傳輸中線路碼的編解碼設(shè)計(jì)。論文首先對課題研究的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，給出了各個(gè)功能模塊電路的具體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案；其次認(rèn)真分析了視頻監(jiān)控系統(tǒng)八路視頻信號傳輸中數(shù)字復(fù)分接的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式，討論了系統(tǒng)視頻信號傳輸中數(shù)字復(fù)分接的設(shè)計(jì)思想及實(shí)現(xiàn)方案，給出了視頻信號復(fù)分接的程序設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證；最后詳細(xì)闡述了視頻監(jiān)控系統(tǒng)反向數(shù)據(jù)信號傳輸中線路碼的選擇及實(shí)現(xiàn)方式，結(jié)合數(shù)據(jù)光纖傳輸?shù)男阅芴攸c(diǎn)，選用CMI碼作為反向數(shù)據(jù)傳輸?shù)木€路碼型，討論了系統(tǒng)反向數(shù)據(jù)信號傳輸中CMI編解碼的設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方案，給出了數(shù)據(jù)信號CMI編解碼的程序設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證。　　論文的關(guān)鍵部分主要是FPGA主控處理模塊的程序設(shè)計(jì)，利用VHDL硬件描述語言完成視頻數(shù)字復(fù)分接和反向數(shù)據(jù)CMI編解碼的程序設(shè)計(jì)，并在QuanusII軟件開發(fā)平臺(tái)下完成了系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證。

標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-05-31

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