可靠通信要求消息從信源到信宿盡量無誤傳輸,這就要求通信系統具有很好的糾錯能力,如使用差錯控制編碼。自仙農定理提出以來,先后有許多糾錯編碼被相繼提出,例如漢明碼,BCH碼和RS碼等,而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo碼以其優異的糾錯性能成為通信界的一個里程碑。 然而,Turbo碼迭代譯碼復雜度大,導致其譯碼延時大,故而在工程中的應用受到一定限制,而并行Turbo譯碼可以很好地解決上述問題。本論文的主要工作是通過硬件實現一種基于幀分裂和歸零處理的新型并行Turbo編譯碼算法。論文提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器解決方法,很好地解決了并行訪問存儲器沖突的問題。 本論文在現場可編程門陣列(FPGA)平臺上實現了一種基于幀分裂和籬笆圖歸零處理的并行Turbo編譯碼器。所實現的并行Turbo編譯碼器在時鐘頻率為33MHz,幀長為1024比特,并行子譯碼器數和最大迭代次數均為4時,可支持8.2Mbps的編譯碼數掘吞吐量,而譯碼時延小于124us。本文還使用EP2C35FPGA芯片設計了系統開發板。該開發板可提供高速以太網MAC/PHY和PCI接口,很好地滿足了通信系統需求。系統測試結果表明,本文所實現的并行Turbo編譯碼器及其開發板運行正確、有效且可靠。 本論文主要分為五章,第一章為緒論,介紹Turbo碼背景和硬件實現相關技術。第二章為基于幀分裂和歸零的并行Turbo編碼的設計與實現,分別介紹了編碼器和譯碼器的RTL設計,還提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器和解交織器設計。第三章討論了使用NIOS處理器的SOC架構,使用SOC架構處理系統和基于NIOSII處理器和uC/0S一2操作系統的架構。第四章介紹了FPGA系統開發板設計與調試的一些工作。最后一章為本文總結及其展望。
上傳時間: 2013-04-24
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基于FPGA的靜止圖像壓縮系統的研究-JPEG編碼器的設計電力電子與電力傳動數字圖像在人們生活中的應用越來越廣泛,由于原始圖像數據量比較大,因此數字圖像壓縮技術逐漸成為圖像應用的一個核心環節。在數字圖像壓縮領域,國際標準化組織于1992年推出的JPEG標準應用最為廣泛。 本文基于FPGA設計了JPEG圖像壓縮系統,通過改進算法,優化結構,在合理的利用硬件資源的條件下,有效的挖掘出算法內部的并行性。改進了DCT變換算法,設計了并行查找表結構的乘法器,采用了流水線優化算法來解決時間并行性問題,提高了DCT模塊的運算速度。依據Huffman編碼表的規律性,采用并行查找表結構,用較少的存儲單元完成了Huffman編碼運算,同時提高了編碼速度。整個設計通過EDA軟件進行了邏輯綜合及功能與時序仿真。綜合和仿真結果表明,本文提出的算法在速度和資源利用方面均達到了較好的狀態,可滿足實時JPEG圖像壓縮的要求。 設計了一個硬件開發平臺,對JPEG圖像壓縮系統進行了驗證。硬件平臺上使用ADV7181B來實現AD轉換;使用TI公司TMS320C6416型DSP芯片實現了系統配置以及通過PCI接口與上位機PC的實現數據交換;使用Microsoft VC++6.0開發平臺開發了系統控制軟件平臺,實現對整個壓縮系統的控制。
上傳時間: 2013-05-24
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計算機圖形學中真實感成像包括兩部分內容:物體的精確圖形表示;場景中光照效果的適當的描述。光照效果包括光的反射、透明性、表面紋理和陰影。對物體進行投影,然后再可見面上產生自然光照效果,可以實現場景的真實感顯示。光照明模型主要用于物體表面某點處的光強度計算。面繪制算法是通過光照模型中的光強度計算,以確定場景中物體表面的所有投影像素點的光強度。Phong明暗處理算法是生成真實感3D圖像最佳算法之一。但是由于其大量的像素級運算和硬件難度而在實現實時真實感圖形繪制中被Gotuaud明暗處理算法所取代。VLSI技術的發展以及對于高真實感實時圖形的需求使得Phong明暗處理算法的實現成為可能。利用泰勒級數近似的Fast Phong明暗處理算法適合硬件實現。此算法需要存儲大量數據的ROM。這增加了實現的難度。 本文完成了以下工作: 1、本文簡述了實時真實感圖形繪制管線,詳細敘述了所用到的光照明模型和明暗處理方法,并對幾種明暗處理方法的效果作了比較,實驗結果表明Fast Phong明暗處理算法適用于實時真實感圖形繪制。 2、在熟悉Xilinx公司FPGA芯片結構及其開發流程的基礎上,結合Xilinx公司提供的FPGA開發工具ISE 7.1i,仿真工具為ISE simulator,綜合工具為XST;完成了Fast Phong明暗處理模塊的FPGA設計與實現。綜合得到的電路的最高頻率為54.058MHz。本文的Fast Phong明暗處理硬件模塊適用于實時真實感圖形繪制。 3、本文通過誤差分析,提出了優化的查找表結構。通過在FPGA上對本文所提結構進行驗證。結果表明,本方案在提高速度、精度的同時將ROM的數據量從64K*8bit減少至13K*8bit。
上傳時間: 2013-06-21
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·以高速數字信號處理器(DSPs)為基礎的實時數字信號處理技術正在迅速發展,并得到廣泛應用。TMS320C6000是TI公司1997年推出的DSPs產品,其定點產品峰值處理能力為2400MIPS,浮點產品峰值處理能力為1GFLOPS。本書介紹了C6000的芯片結構、特點、軟件編程、硬件設計等內容,并對在C6000系統設計中出現的主要問題和解決方法進行了總結。本書的讀者對象是各領域內從事信號處理的科研
上傳時間: 2013-04-24
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為了使計算機能更好的識別人臉表情,對基于Gabor小波變換的人臉表情識別方法進行了研究。首先對包含表情區域的靜態灰度圖像進行預處理,包括對確定的人臉表情區域進行尺寸和灰度歸一化,然后利用二維Gabor小波變換提取臉部表情特征,使用快速PCA方法對提取的Gabor小波特征初步降維。再在低維的空間中,利用Fisher準則提取那些有利于分類的特征,最后用SVM分類器進行分類。實驗結果表明,上述提出的方法比傳統的方法識別速度更快,能達到實時性的要求,并且具有很好的魯棒性,識別率高。
上傳時間: 2013-11-08
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文中首先介紹了太陽能LED路燈系統的組成,及各組成部分的工作原理。然后詳細討論了用STC90C52單片機實現的太陽能LED路燈控制器的設計,包括用并聯式三端穩壓管TL431芯片實現的蓄電池充電控制電路、用場效應管實現的負載輸出控制電路、用光敏電阻實現的光控電路、用運算放大器實現的檢測電路的硬件電路設計和系統軟件的實現。
上傳時間: 2013-11-18
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摘要:為提高太陽能的利用率,以AT89S52單片機為控制核心,采取極軸式跟蹤方式,設計了一套以視日運動軌跡跟蹤為主、光電跟蹤進行跟蹤校正的智能型雙精度太陽跟蹤系統,該系統通過采集時鐘芯片信息計算當前太陽位置,實現視日運動軌跡跟蹤;同時利用光電傳感器采集的光強偏差控制步進電機,實現光電跟蹤,校正軌跡偏差,保證聚光板與太陽光相垂直。試驗表明,該太陽跟蹤系統能在不同天氣狀況下對太陽進行較準確跟蹤,能量接收效率提高20% 以上,達到了充分利用太陽能的目的。
上傳時間: 2014-12-01
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提出了一種可根據環境光強、紅外和溫度變化而實現自動開關、調節亮度的LED照明系統的設計方案。采用單片機C8051F020為系統控制核心,設計了由硅光電池和集成運放組成的光強傳感器,選用熱釋電模塊作為紅外無線感應器,采用DS18B20為溫度傳感器,還利用液晶實現了工作信息顯示。實驗結果表明,系統在光強大于2 170 lx或溫度高于82.5 ℃時能自動關斷,當光強小于1 040 lx或溫度低于49.3 ℃時能自動開啟;當光強在1 000~2 000 lx變化時,LED亮度能自動調節,以維持環境照度基本穩定。
上傳時間: 2013-10-10
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針對目前普通日光燈因不能調節光強而造成的能源浪費問題,設計了一種基于單片機的新型節能日光燈系統,該系統主要分為3個部分,首先采集外界光強信息并將數據傳至單片機;隨后單片機根據輸入量的不同調整輸出的PWM波;最后日光燈控制電路通過PWM波的控制,調節日光燈兩端的電壓,控制日光燈輸出的光強,使日光燈隨外界光強的變化而自動調整照射光強。經過不同外界環境的實驗調試,在滿足使用者的用光要求的前提下,日光燈工作穩定,功率明顯降低,適宜推廣使用。
上傳時間: 2013-10-29
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介電體超晶格是一種新型的有序微結構材料。它具有通常均質材料所不具有的獨特的優異性能,展現出重要的應用前景。本文介紹南京大學研究組關于介電體超晶格研究所取得的進展,如將多個獨立的光參量過程集成于一塊介電體超晶格之中獲得了多波長激光的同時輸出,研制成超晶格全固態三基色原型激光器,在介電體超晶格中將拉曼散射強度增強到10的4次方-10的5次方倍,用超晶格研制的器件填補了體波超聲器件從幾百MHz到幾千MHz的空白頻段,發現了微波與超晶格振動的強烈耦合以及研究了由此而產生的極化激元(polariton)的激發與傳播等。
上傳時間: 2013-11-01
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