光纖水聽(tīng)器自問(wèn)世以來(lái),在巨大的軍事價(jià)值和民用價(jià)值推動(dòng)下得到了迅速發(fā)展,已逐漸從實(shí)驗(yàn)室研究階段走向工程應(yīng)用。同時(shí)隨著光纖水聽(tīng)器的不斷發(fā)展,對(duì)水聲信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)以及數(shù)字處理能力也提出了新的要求。論文在此背景下開(kāi)展了一系列研究工作,并提出了利用FPGA(Field ProgrammableGate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)實(shí)現(xiàn)光纖3×3耦合器解調(diào)算法的新思路。 目前干涉型光纖水聽(tīng)器的解調(diào)一般采用PGC(Phase Generated Carrier,相位生成載波技術(shù))技術(shù)和基于3×3光纖耦合器干涉的解調(diào)技術(shù)。PGC技術(shù)在解調(diào)過(guò)程中引入了載波信號(hào),它對(duì)采樣率,激光器等的要求都較高,因此我們把目光投向3×3耦合器解調(diào)技術(shù),文中對(duì)其解調(diào)原理進(jìn)行了闡述,對(duì)采樣率的確定進(jìn)行了討論,并對(duì)3×3耦合器三路輸出不對(duì)稱(chēng)的情況進(jìn)行了分析,最后在本文的結(jié)論部分提出了基于3×3耦合器解調(diào)的改良方案。 目前,光纖信號(hào)數(shù)字化解調(diào)的硬件實(shí)現(xiàn)采用DSP(Digital Signal Process,可編程數(shù)字信號(hào)處理器)信號(hào)處理機(jī),與之相比,F(xiàn)PGA解調(diào)具有速度快、資源占用少、易于擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)FPGA與DSP、ASIC(application-specificintegrated circuit,專(zhuān)用集成電路)實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了對(duì)比,分析了適合利用FPGA實(shí)現(xiàn)的算法所應(yīng)具備的特征;介紹了3×3耦合器解調(diào)算法中各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)情況;分析了系統(tǒng)的工作情況,硬件的構(gòu)造及芯片的選擇,最后驗(yàn)證了利用FPGA可以實(shí)現(xiàn)3×3耦合器解調(diào)算法。
標(biāo)簽: 干涉型 光纖水聽(tīng)器 信號(hào)解調(diào) 方法研究
上傳時(shí)間: 2013-07-03
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目前的國(guó)內(nèi)的CCD高清攝相頭能夠輸出一組視頻信號(hào)和數(shù)字圖像信號(hào),雖然視頻信號(hào)能夠直接在監(jiān)視器顯示,但是輸出的數(shù)字圖像信號(hào)占用存儲(chǔ)空間太大,不便于進(jìn)行傳輸。本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的數(shù)字圖像壓縮卡。 在過(guò)去的十幾年中,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂了一系列的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)并廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域。It.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標(biāo)準(zhǔn),采用了近幾年視頻編碼方面的先進(jìn)技術(shù),以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 新發(fā)展的H.264/AVC比原有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高了編碼效率,但其運(yùn)算復(fù)雜度也大大增加,本文簡(jiǎn)要分析了H.264/AVC的復(fù)雜度及其優(yōu)化的途徑,給出了主要模塊的優(yōu)化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼方案,主要不同有:增強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)能力,準(zhǔn)確匹配的較小塊變換,自適應(yīng)環(huán)內(nèi)濾波器,增強(qiáng)的熵編碼。測(cè)試結(jié)果表明這些新特征使H.264/AVC編碼器提高50%編碼效率的同時(shí),增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)的復(fù)雜度。實(shí)際中恰當(dāng)?shù)厥褂肏.264/AVC編碼工具可以較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度得到與復(fù)雜配置相當(dāng)?shù)木幋a效率。故實(shí)際編碼系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要在運(yùn)算復(fù)雜性和編碼效率之間進(jìn)行折衷、兼顧考慮。H.264/AVC引入的新編碼特征既增加基本模塊的復(fù)雜度,也成倍增加算法的復(fù)雜度。針對(duì)它們的作用和實(shí)現(xiàn)方法的不同,可采用不同的硬件實(shí)現(xiàn)方法。本文基于上述思路進(jìn)行優(yōu)化,具體的工作包括:針對(duì)去塊濾波的復(fù)雜性,本文提出一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法,使其在節(jié)省了資源的同時(shí),很好的達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)所定義的性能。針對(duì)變換量化的復(fù)雜性,本文提出一種既滿(mǎn)足整體的硬件流水結(jié)構(gòu),又極大的降低了硬件資源的實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)碼率控制的實(shí)現(xiàn),本文提出了一種有別于傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式的算法,在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí),極大的提高了編碼器的性能。本文基于上述算法還進(jìn)行Baseline Profile編碼器的研究,給出了一種實(shí)時(shí)編碼器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)高清圖像格式(720P)的實(shí)時(shí)編碼,并將其和當(dāng)前業(yè)界先進(jìn)水平進(jìn)行了對(duì)比,表明本文所實(shí)現(xiàn)得結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到當(dāng)前業(yè)界的先進(jìn)水平。
上傳時(shí)間: 2013-07-23
上傳用戶(hù):yepeng139
隨著數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,實(shí)時(shí)處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。VLSI技術(shù)的迅猛發(fā)展為數(shù)字圖像實(shí)時(shí)處理技術(shù)提供了硬件基礎(chǔ)。其中FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)的特點(diǎn)使其在圖像采集和處理方面的應(yīng)用顯得更加經(jīng)濟(jì)、靈活、方便。 本文設(shè)計(jì)了一種以FPGA為工作核心,并實(shí)現(xiàn)了PCI接口的圖像采集壓縮系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)采用了自頂向下的設(shè)計(jì)方案,先把系統(tǒng)分成了三大塊,即圖像采集、PCI接口和圖像壓縮,然后分別設(shè)計(jì)各個(gè)大模塊中的子模塊。 首先,利用FPGA對(duì)專(zhuān)用視頻轉(zhuǎn)換器SAA7111A進(jìn)行控制,因?yàn)镾AA7111A是采用IC總線模塊,從而完成了對(duì)SAA7111A的控制,并通過(guò)設(shè)計(jì)圖像采集模塊、讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)模塊、總線管理模塊等,實(shí)現(xiàn)把標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)并采集的功能。 其次,在了解PCI規(guī)范的前提下,深入地分析了PCI時(shí)序和地址配置空間等,設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)化邏輯的狀態(tài)機(jī),并用VHDL硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)了程序,完成了簡(jiǎn)化邏輯的PCI接口設(shè)計(jì)在FPGA芯片內(nèi)部的實(shí)現(xiàn),達(dá)到了一33MHz、32位數(shù)據(jù)寬度、支持猝發(fā)傳輸?shù)腜CI從設(shè)備模塊的接口功能,與傳統(tǒng)的使用PCI專(zhuān)用接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的PCI接口比較來(lái)看,更加節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源,降低了成本,增加了設(shè)計(jì)的靈活性。 再次,設(shè)計(jì)了WINDOWS下對(duì)PCI接口的驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序可以選擇不同的方法來(lái)完成,當(dāng)然每個(gè)方法都有自己的特點(diǎn),對(duì)幾種主要設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序的方法作以比較之后,本文選擇了使用DRIVER WORKS工具來(lái)完成。通過(guò)對(duì)配置空間的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)端口和內(nèi)存映射的設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)的設(shè)計(jì)等,用VC++語(yǔ)言編寫(xiě)了驅(qū)動(dòng)程序。 最后,考慮到增加系統(tǒng)的實(shí)用性和完備性,還填加設(shè)計(jì)了圖像的壓縮部分。這部分需要完成的工作是在上述系統(tǒng)完成后,再額外地把采集來(lái)的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)另一路數(shù)據(jù)通道按照一定的格式壓縮后存儲(chǔ)到硬盤(pán)中。本系統(tǒng)中,這部分設(shè)計(jì)是利用Altera公司提供的IP核來(lái)完成壓縮的,同時(shí)還用VHDL語(yǔ)言在FPGA上設(shè)計(jì)了IDE硬盤(pán)接口,使壓縮后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤(pán)中。
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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自適應(yīng)濾波器是智能天線技術(shù)中核心部分-自適應(yīng)波束成形器的關(guān)鍵技術(shù),算法的高效穩(wěn)定性及硬件時(shí)鐘速率的快慢是判斷波束成形器性能優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)。 首先選取工程領(lǐng)域最常用的自適應(yīng)橫向LMS濾波算法作為研究對(duì)象,提出了利用最小均方誤差意義下自適應(yīng)濾波器的輸出信號(hào)與主通道噪聲信號(hào)的等效關(guān)系,得到濾波器最佳自適應(yīng)參數(shù)的方法。并分析了在平穩(wěn)和非平穩(wěn)環(huán)境噪聲下,濾波器的收斂速度、權(quán)系數(shù)穩(wěn)定性、跟蹤輸入信號(hào)的能力和信噪比的改善等特性。 在分析梯度自適應(yīng)格型算法的基礎(chǔ)上,提出利用最佳反射系數(shù)的收斂性和穩(wěn)定性,得到了梯度自適應(yīng)格型濾波器的定步長(zhǎng)改進(jìn)方法;并以改進(jìn)的梯度自適應(yīng)格型和線性組合器組成梯度自適應(yīng)格型聯(lián)合處理算法,在同樣環(huán)境噪聲下,相比自適應(yīng)橫向LMS算法,其各項(xiàng)性能指標(biāo)都得到了極大地改善,而且有利于節(jié)省硬件資源。 設(shè)計(jì)了自適應(yīng)橫向LMS濾波器和梯度自適應(yīng)格型聯(lián)合處理濾波器的電路模型,并用馳豫超前技術(shù)對(duì)兩類(lèi)濾波器進(jìn)行了流水線優(yōu)化。利用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C5T144C6芯片和多種EDA工具,完成了濾波器的FPGA硬件設(shè)計(jì)與仿真實(shí)現(xiàn)。并以FPGA實(shí)現(xiàn)的3節(jié)梯度自適應(yīng)格型聯(lián)合處理器為核心,設(shè)計(jì)了一種TD-SCDMA系統(tǒng)的自適應(yīng)波束成形器,分析表明可以很好地利用系統(tǒng)提供的參考信號(hào)對(duì)下行波束進(jìn)行自適應(yīng)成形。
標(biāo)簽: FPGA 自適應(yīng)濾波器 算法設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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提出通過(guò)對(duì)分塊圖像的DCT 系數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)范圍壓縮來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)的基于DCT 變換的圖像自嵌入水印算法,并結(jié)合灰度變換函數(shù)與JPEG 標(biāo)準(zhǔn)量化表重新設(shè)計(jì)了DCT 系數(shù)碼長(zhǎng)分配表,大幅度提升了量化過(guò)程保留的圖
上傳時(shí)間: 2013-07-28
上傳用戶(hù):小鵬
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,指紋識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各種不同的領(lǐng)域。對(duì)于一般的指紋識(shí)別系統(tǒng),其設(shè)計(jì)要求具有很高的實(shí)時(shí)性和易用性,因此識(shí)別算法應(yīng)該具有較低的復(fù)雜度,較快的運(yùn)算速度,從而滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求。所以有必要根據(jù)不同的識(shí)別算法采用不同的實(shí)現(xiàn)平臺(tái),使得指紋識(shí)別系統(tǒng)具有較高的可靠性、實(shí)時(shí)性、有效性等性能要求。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最熱門(mén)的概念。NiosⅡ是Altera.公司開(kāi)發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入到FPGA內(nèi)部,與用戶(hù)自定義邏輯組建成一個(gè)基于FPGA的片上專(zhuān)用系統(tǒng)。 本文在綜合考慮各種應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為理論基礎(chǔ),提出了一種有效可行的系統(tǒng)架構(gòu)方案。對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)中各個(gè)環(huán)節(jié)的算法和原理進(jìn)行了深入研究,合理的改進(jìn)了部分指紋識(shí)別算法;同時(shí)為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,采用NiosⅡ嵌入式處理器和FPGA硬件模塊實(shí)現(xiàn)指紋圖像處理主要算法。論文主要包括以下幾個(gè)方面: 1、對(duì)指紋圖像預(yù)處理、特征提取和特征匹配算法原理進(jìn)行闡述,同時(shí)改進(jìn)了指紋圖像的細(xì)化算法,提高了算法的性能,并設(shè)計(jì)了一套實(shí)用的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu); 2、針對(duì)指紋圖像預(yù)處理模塊,包括圖像的歸一化、頻率提取、方向提取以及方向?yàn)V波,采用基于FPGA的硬件電路的方式實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在保證系統(tǒng)誤識(shí)率較低、可靠性高的基礎(chǔ)上,大大提高了系統(tǒng)的執(zhí)行速度; 3、改變了傳統(tǒng)的單枚指紋識(shí)別方法,提出采用多枚指紋唯一標(biāo)識(shí)身份,大大降低了識(shí)別系統(tǒng)的誤識(shí)率; 4、改進(jìn)了傳統(tǒng)的基于三角形匹配中獲取基準(zhǔn)點(diǎn)的方法,同時(shí)結(jié)合可變界限盒思想進(jìn)行指紋特征匹配。 5、結(jié)合COM+技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),開(kāi)發(fā)了后臺(tái)指紋特征匹配服務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)同數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)信息交換。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的系統(tǒng)構(gòu)架方案有效可行,基于FPGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)在速度、功耗、擴(kuò)展性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),擁有廣闊的發(fā)展前景。
標(biāo)簽: FPGA 嵌入式 指紋識(shí)別 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著語(yǔ)音技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字處理的實(shí)時(shí)性要求越來(lái)越突出。這就要求在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,對(duì)系統(tǒng)的硬件環(huán)境要求更高。隨著語(yǔ)音處理算法的日益復(fù)雜,用普通處理器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,已經(jīng)不能滿(mǎn)足需要。專(zhuān)用語(yǔ)音信號(hào)處理芯片能解決實(shí)時(shí)性的要求,同時(shí)對(duì)器件的資源要求也是最低的。 論文利用Altera公司的新一代可編程邏輯器件在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的常用參數(shù)—LPC(線性預(yù)測(cè)編碼,Linear Predictive Coding)參數(shù)提取的FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究。論文首先對(duì)語(yǔ)音的離散數(shù)學(xué)模型和短時(shí)平穩(wěn)特性進(jìn)行了分析,深入討論了語(yǔ)音線性預(yù)測(cè)技術(shù)。第二,對(duì)解線性預(yù)測(cè)方程組的自相關(guān)法和協(xié)方差斜格法進(jìn)行了比較,提出了一種基于協(xié)方差斜格法的LPC參數(shù)提取系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。第三,對(duì)Altera公司的Cyclon系列可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,分析了在QuartusⅡ開(kāi)發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì)的流程。第四,對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),所有算法通過(guò)Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),并對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后,在Altera FPGA目標(biāo)芯片EP1C6Q240C8上,對(duì)LPC參數(shù)提取系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 系統(tǒng)具有靈活的輸入輸出接口,能方便地同其它語(yǔ)音處理模塊相連,構(gòu)成一個(gè)完整的語(yǔ)音處理專(zhuān)用芯片,可以應(yīng)用于語(yǔ)音編解碼、語(yǔ)音識(shí)別等系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 語(yǔ)音信號(hào) 特征 參數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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三維彩色信息獲取系統(tǒng)目的是獲取對(duì)象的三維空間坐標(biāo)和顏色信息。它是計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的重要內(nèi)容,也是當(dāng)前信息科學(xué)研究中的一個(gè)重要熱點(diǎn)。 本文首先介紹了三維信息獲取技術(shù)的意義和實(shí)時(shí)可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)總體方案。該方案合理劃分了系統(tǒng)的圖像處理任務(wù),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(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理和系統(tǒng)工作時(shí)序。 本文還研究了圖像處理系統(tǒng)中的數(shù)字邏輯設(shè)計(jì),總結(jié)出了較完整、規(guī)范化的設(shè)計(jì)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(guī)范化映射方法,總結(jié)了在視頻系統(tǒng)中的高級(jí)設(shè)計(jì)技巧,包括并行流水線技術(shù)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)方式等。 為了說(shuō)明提出的設(shè)計(jì)方法,本文分析了基于自適應(yīng)閾值的結(jié)構(gòu)光條紋中心的方向模板快速檢測(cè)算法的硬件實(shí)現(xiàn)。該算法是把自適應(yīng)閾值法與可變方向模板法相結(jié)合,具有穩(wěn)定性好、精度高、計(jì)算簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小、實(shí)現(xiàn)速度快的特點(diǎn),此外,該方法有利于硬件快速實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明這種方法是實(shí)用的、有效的。 本文的重點(diǎn)在于研制了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)時(shí)可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)中視頻圖像處理專(zhuān)用集成電路。該集成電路是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速算法的核心,使用現(xiàn)場(chǎng)可編程器FPGA器件EPlK50實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的控制邏輯??刂撇糠职▽⒁曨l采集輸出端口信號(hào)轉(zhuǎn)化為RGB真彩色信號(hào)的數(shù)據(jù)鎖存模塊、各FIFO緩存器的輸入輸出控制模塊和系統(tǒng)需要的其它信號(hào)控制模塊。提出提取輪廓線快速算法,即由FPGA處理器與主機(jī)交互式共同快速完成提取人頭正側(cè)影輪廓線算法。該專(zhuān)用集成電路研制是整個(gè)實(shí)時(shí)可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
標(biāo)簽:
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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紋理映射在計(jì)算機(jī)圖形計(jì)算中屬于光柵化階段,處理的是像素,主要的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)的吞吐量大,對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)換的速度是一個(gè)關(guān)鍵的因素,人們尋求各種加速算法來(lái)提高運(yùn)算速度。傳統(tǒng)的方法是用更快的處理器,并行算法或?qū)S糜布?。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,尤其是可編程邏輯門(mén)陣列(FPGAs)的發(fā)展,提供了一種新的加速方法。FPGAs在密度和性能上都有突破性的發(fā)展,當(dāng)前的FPGA芯片已經(jīng)能夠運(yùn)算各種圖形算法,而在速度上與專(zhuān)用的圖形卡硬件相同。因此,F(xiàn)PGA芯片非常適合這項(xiàng)工作。 本文主要工作包括以下幾個(gè)方面: 1、本文提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法,改進(jìn)了MIPmapping映射細(xì)化層次算法及紋理圖像的存儲(chǔ)方式,減少紋理尋址的計(jì)算量,提高紋理存儲(chǔ)的相關(guān)性。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)閱讀第三章。 2、提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法的硬件實(shí)現(xiàn)方案,該方案針對(duì)移動(dòng)設(shè)備對(duì)功耗和面積的要求,以及分辨率不高的特點(diǎn),在參數(shù)空間到紋理地址的計(jì)算中用定點(diǎn)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)閱讀第四章。 3、實(shí)現(xiàn)了紋理映射流水線單元紋理地址產(chǎn)生電路,及紋理濾波電路的FPGA設(shè)計(jì),并給出設(shè)計(jì)的綜合和仿真結(jié)果。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)閱讀第五章4、實(shí)現(xiàn)了符合IEEE 754單精度標(biāo)準(zhǔn)的乘法、乘累加及除法運(yùn)算器電路。乘法器采用改進(jìn)型Booth編碼電路以減少部分積數(shù)量,用Wallace對(duì)部分積進(jìn)行壓縮;乘累加器采用multiply-add fused算法,對(duì)關(guān)鍵路徑進(jìn)行了優(yōu)化;除法器為基于改進(jìn)型泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的查找表結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),查找表尺寸只有208字節(jié),電路為固定時(shí)延,在電路尺寸、延時(shí)及復(fù)雜度方面進(jìn)行了較好的平衡。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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回波消除器廣泛應(yīng)用于公用電話(huà)交換網(wǎng)(PSTN)、移動(dòng)通信系統(tǒng)和視頻電話(huà)會(huì)議系統(tǒng)等多種語(yǔ)音通信領(lǐng)域。在PSTN系統(tǒng)中,由于線路阻抗不匹配,遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)混合線圈時(shí)產(chǎn)生一定泄漏,一部分信號(hào)又傳回遠(yuǎn)端,產(chǎn)生線路回波,回波的存在會(huì)嚴(yán)重影響語(yǔ)音通信質(zhì)量。本文主要針對(duì)線路回波進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了滿(mǎn)足實(shí)用要求的基于FPGA平臺(tái)的回波消除器。 首先,對(duì)回波產(chǎn)生原理和目前幾種常用回波消除算法進(jìn)行了分析,在研究自適應(yīng)回波消除器的各個(gè)模塊,特別是深入分析各種自適應(yīng)濾波算法和雙講檢測(cè)算法,綜合考慮各種算法的運(yùn)算復(fù)雜度和性能的情況下,這里采用NLMS算法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)回波消除器。針對(duì)傳統(tǒng)雙講檢測(cè)算法在近端語(yǔ)音幅度較低情況下容易產(chǎn)生誤判的情況,給出一種基于子帶濾波器組的改進(jìn)雙講檢測(cè)算法。 本文首先使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)回波消除器的各個(gè)模塊,其中包括自適應(yīng)濾波器、遠(yuǎn)端檢測(cè)、雙講檢測(cè)、非線性處理和舒適噪聲產(chǎn)生模塊。經(jīng)過(guò)仿真測(cè)試,相關(guān)模塊算法能夠有效提高回波消除器性能。在此基礎(chǔ)上,本文使用硬件描述語(yǔ)言Veillog HDL,在QuartusⅡ和ModelSim軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)各功能模塊,并通過(guò)模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)功能仿真以及時(shí)序仿真驗(yàn)證,最終在現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field Programmable Gate Arrav,F(xiàn)PGA)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)回波消除系統(tǒng)。本文詳細(xì)闡述了基于FPGA的設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)方法,并描述了自適應(yīng)濾波器、基于分布式算法FIR濾波器、除法器和有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程。 根據(jù)ITU-T G.168標(biāo)準(zhǔn)提出的測(cè)試要求,本文塒基于FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)回波消除系統(tǒng)進(jìn)行大量主客觀測(cè)試。經(jīng)過(guò)測(cè)試,各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)G.168標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有良好的回波消除效果。
上傳時(shí)間: 2013-06-18
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