隨著21世紀的到來,計算機技術,信息處理技術,半導體技術和網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展,人類社會進入了信息化時代。與此同時,無線視頻傳感器網(wǎng)絡也得到了突飛猛進的發(fā)展,成為當今國際上備受關注的熱點研究領域。無線視頻傳感器網(wǎng)絡有著很多的優(yōu)點和十分廣泛的應用前景。在軍事,工業(yè),城市管理和監(jiān)控系統(tǒng)等重要領域都有潛在的使用價值。 無線視頻傳感器網(wǎng)絡有著顯著的特征,例如:網(wǎng)絡節(jié)點能源有限;網(wǎng)絡帶寬有限;對處理速度要求較高等。由此可見,傳統(tǒng)的視頻編碼標準無法應用于無線視頻傳感器網(wǎng)絡。MPEG-4,H.263,H.264等視頻編碼標準,全是基于運動估計補償實現(xiàn)的,計算量十分巨大,在能量,存儲空間和處理能力均有限的節(jié)點難以實現(xiàn)這類高復雜度的編碼算法。 本文針對無線視頻傳感器網(wǎng)絡對視頻編碼算法的具體需求,提出一種基于運動檢測的低復雜度視頻編碼算法。該算法只對當前編碼幀中的運動對象進行編碼,并且以面向?qū)ο蟮慕Y構輸出碼流。實驗結果表明,與H.264全I幀編碼相比,本文提出的算法編碼速度提高了約3倍,編碼性能提高了約2dB。與H.264基本檔次相比,雖然編碼性能略有下降,但是編碼速度平均提高了8倍左右。因此,本文提出的算法可以在編碼效率和編碼速度之間獲得很好的折衷,在一定程度上可以滿足無線視頻傳感器網(wǎng)絡的需求。 本文選用ALDVK_270作為硬件實驗平臺。在分析算法結構的同時,結合嵌入式系統(tǒng)的特點,從算法,內(nèi)存,高級語言和匯編語言等幾個方面提出優(yōu)化方案,最終在ARM嵌入式平臺下實現(xiàn)了面向無線視頻傳感器網(wǎng)絡的低復雜度視頻編碼算法。測試結果表明,與優(yōu)化前相比,優(yōu)化后的編碼速度有了很大的提高,對于CIF格式的監(jiān)控視頻序列能夠滿足實時處理的要求。
標簽: ARM 無線視頻 傳感器網(wǎng)絡 復雜度
上傳時間: 2013-07-26
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dsPIC30F_DSP算法庫,都是比較常用的算法,希望對你有幫助。
上傳時間: 2013-06-24
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隨著信息化、網(wǎng)絡化和智能化的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)和加密技術成為當今熱門的技術。本文將兩方面的技術結合起來,在對ARM嵌入式系統(tǒng)和高級數(shù)據(jù)加密標準算法Rijndael作全面分析的基礎上,對其應用做了研究。 文中首先分析了嵌入式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密算法的發(fā)展狀況,介紹了 ARM微處理器體系結構和 Rijndael 算法原理的相關知識。然后,結合課題研究,詳細介紹了開發(fā)板 SHX-ARM7 的硬件配置和嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境的建立,包括 ADS1.2和超級終端的設置。 文中深入研究了嵌入式操作系統(tǒng)的移植和 Rijndael 算法在開發(fā)板上的編程實現(xiàn),給出了仿真實驗結果。選擇移植的μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)具有良好的實時性、可擴展性和可移植性,為進一步的嵌入式應用打下基礎。Rijndael 算法的實現(xiàn)分為三大模塊:密鑰擴展、加密和解密模塊,其結果可作為API函數(shù),在嵌入式加密應用軟件編程中直接調(diào)用。 本文對基于 ARM 的 Rijndael 算法的應用進行了探討,給出了基于ARM微處理器與Rijndael算法的IC卡數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的設計方案,并提出了三種密鑰安全管理方案,經(jīng)比較重點描述了“一卡一密、一次一密”的密碼管理思想。該方法能夠保證每張 IC 卡每次用來存儲重要數(shù)據(jù)時的初始密鑰都是隨機的,在一定程度上增加了破譯難度,提高了安全性。 在結論中闡述了尚需進一步解決的問題以及下一步的工作內(nèi)容。
標簽: ARM 數(shù)據(jù)加密 應用研究 算法
上傳時間: 2013-07-06
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三相spwm信號是由高頻載波和三相調(diào) 制波比較而得的,三相svpwm信號也可理解為由高頻載波和三相調(diào)制波比較而得,區(qū)別是前者的三相調(diào)制波是三相對稱的正弦波,后者的三相調(diào)制波是三相對稱的馬鞍形波,馬鞍形波由正弦波和一定幅值的三次諧波復合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出現(xiàn)和發(fā)展卻和以上思路大相徑庭,其完全從空間矢量的角度出發(fā),后來人們才發(fā)現(xiàn)svpwm和spwm的以上淵源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆變器中得以廣泛應用,其原因有兩個,一是采用svpwm的逆變器輸出相電壓中的基波含量高于采用spwm的逆變器[2][3],二是dsp的快速運算能力可以實時計算開關時間。但在實際應用svpwm時,往往對以下問題感到疑惑:svpwm算法的推導、開關向量的選擇、dsp的實現(xiàn)、逆變器輸出相電壓有效值的大小。本文的內(nèi)容將有助這些疑惑的解決,更靈活地應用svpwm算法。
上傳時間: 2013-06-05
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遙感圖像是深空探測和近地觀測所得數(shù)據(jù)的重要載體,在軍事和社會經(jīng)濟生活領域發(fā)揮著重要作用。由于遙感圖像數(shù)據(jù)量巨大,它的存儲和傳輸已成為遙感信息應用中的關鍵問題。圖像壓縮編碼技術能降低圖像冗余度,從而減小圖像的存儲容量和傳輸帶寬,它的研究對于遙感圖像應用具有重要的現(xiàn)實意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(CCSDS)提出的圖像數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法復雜度較低,并行性好,適合于硬件實現(xiàn),能實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的實時處理,從而廣泛應用于深空探測和近地觀測。對于直接關系到軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟建設等方面的遙感圖像的傳輸,必須對它進行加密處理。AES加密算法是由美國國家標準和技術研究所(NIST)于2000年發(fā)布的數(shù)據(jù)加密標準,它不但能抵抗各種攻擊,保證加密數(shù)據(jù)的安全性,而且易于軟件和硬件實現(xiàn)。本論文對CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結構,用C語言實現(xiàn)了算法的編解碼器,并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結構,用C語言實現(xiàn)了算法的加解密器。 (3)介紹了實現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設計所選擇的軟件開發(fā)工具、開發(fā)語言和硬件開發(fā)平臺。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實現(xiàn)方法和實現(xiàn)性能。 本文設計的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統(tǒng)運用了流水線設計、高速內(nèi)存設計、模塊并行化設計和模塊串行化設計等技術,在系統(tǒng)速度和資源面積上取得了較好的平衡,達到了預期的設計目的。
上傳時間: 2013-07-15
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本文以星載圖像數(shù)據(jù)的壓縮與加密為背景,對CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法做了深入研究。文章的主要工作包括: (1)實現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法的C程序,并且與SPIHT算法和JPEG2000算法在星載圖像壓縮領域做了簡單的對比; (2)對原始CCSDS圖像壓縮算法進行了改進。實驗結果表明,改進后的算法在提升算法性能的同時,降低了算法的復雜度; (3)研究了AES數(shù)據(jù)加密標準,并實現(xiàn)了該算法的C程序; (4)用VerilogHDL語言實現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法的編碼器; (5)在FPGA硬件平臺上,驗證了這兩種算法編碼器的正確性和有效性。
上傳時間: 2013-04-24
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變頻技術作為現(xiàn)代電力電子的核心技術,集現(xiàn)代電子、信息和智能技術于一體。而SPWM(正弦波脈寬調(diào)制)波的產(chǎn)生和控制則是變頻技術的核心之一。本文對SPWM 波形生成的三種算法--對稱規(guī)則采樣法、不對稱規(guī)則
上傳時間: 2013-04-24
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隨著人們對于數(shù)字視頻和數(shù)字圖像的需求越來越大,數(shù)字電視廣播和手機電視迅速發(fā)展起來,但是人們對于數(shù)字圖像質(zhì)量的要求也越來越高。對于觀眾來講,畫面的質(zhì)量幾乎是最為重要的,然而由于信道傳輸特性不理想和加性噪聲的影響,不可避免地會產(chǎn)生誤碼,導致圖像質(zhì)量的下降,甚至無法正常收看。因此,為了保障圖像質(zhì)量就需要采用糾錯編碼(又稱信道編碼)的方式來實現(xiàn)通信。在數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)(DVB)中,無論是衛(wèi)星傳輸,電纜傳輸還是地面?zhèn)鬏敹疾捎昧诵诺谰幋a。 本文首先深入研究DVB標準中的信道編碼部分的關鍵技術;然后依照DVB-T標準技術要求,設計并硬件實現(xiàn)了數(shù)字視頻傳輸?shù)男诺谰幗獯a系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,編解碼器與信源端的接口利用了MPEG-2的視頻傳輸接口同步并行接口(SPI),這種接口的應用讓系統(tǒng)具有很強的通用性;與信道端接口采用了G.703接口,具有G.703接口功能和特性的數(shù)據(jù)通信設備可以直接與數(shù)字通信設備連接,這使得應用時對于信道的選擇具有較大的靈活性。 在深入理解RS編解碼算法,卷積交織/解交織原理,卷積編碼/VITERBI譯碼算法原理的基礎上,本文給出了解碼部分的設計方案,并利用Xilinx公司的SpartanⅢ系列XC3S2000芯片完成方案的硬件實現(xiàn)。在RS解碼過程中引入了流水線機制,從而很大程度上提高了解碼效率。解交織器部分采用了RAM分區(qū)循環(huán)法,利用對RAM讀寫地址的控制實現(xiàn)解卷積交織,這種方法控制電路簡單,實現(xiàn)速度比較快,代價小。VITERBI譯碼器采用截尾譯碼,在幾乎不影響譯碼準確度的基礎上大大提高了解碼效率。
上傳時間: 2013-07-16
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高精度電網(wǎng)功率因數(shù)測量加權插值FFT優(yōu)化算法
標簽: FFT 高精度 電網(wǎng) 功率因數(shù)
上傳時間: 2013-05-22
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在通信系統(tǒng)中,人們一直致力于信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃缘难芯浚诺兰m錯編碼技術一直是人們研究的重點。1993年,Turbo碼的提出,以其接近Shannon極限的優(yōu)異的譯碼性能在編碼界引起了轟動,并成為研究糾錯編碼的熱點課題。經(jīng)過十幾年的研究和發(fā)展,目前,Turbo碼已經(jīng)走向了實用化的道路,如何用硬件實現(xiàn)有效的Turbo碼編譯碼器成為了人們研究的重點。 論文以基于FPGA實現(xiàn)Turbo碼譯碼器為研究目標,首先分析了Turbo碼的基本編譯碼原理和3GPP標準的Turbo碼編碼結構和交織算法。然后重點分析了MAP譯碼算法,Log-MAP譯碼算法和:Max-Log-MAP譯碼算法,并對三種譯碼算法進行了詳細的理論推導和計算復雜度的定量分析比較,對影響Turbo碼譯碼性能的主要因素進行了MATLB仿真分析。 論文在深入分析比較上述三種譯碼算法的基礎之上,選擇Max-Log-MAP譯碼算法進行了Turbo碼譯碼器的FPGA設計實現(xiàn)。主要針對FPGA實現(xiàn)的數(shù)據(jù)量化、定點數(shù)據(jù)表示方式、Max-Log-MAP算法子譯碼器關鍵運算單元的FPGA設計和基于3GPP標準的Turbo碼譯碼器的內(nèi)交織的FPGA設計進行了深入研究,完成了固定譯碼長度的Turbo碼譯碼器的FPGA設計實現(xiàn),并利用ModelSim和MATLAB分別對譯碼器進行了功能時序驗證和FPGA定點仿真測試。
上傳時間: 2013-07-09
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