激光測距是一種非接觸式的測量技術(shù),已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設(shè)、安全監(jiān)測以及智能控制等領(lǐng)域。早期的激光測距系統(tǒng)在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發(fā)、收信號以測量光脈沖往返時間,使得開發(fā)成本高、電路復(fù)雜,調(diào)試困難,精度以及可靠性相對較差,體積和重量也較大,且沒有與其他儀器相匹配的標準接口,上述缺陷阻礙了激光測距系統(tǒng)的普及應(yīng)用。 本文針對激光測距信號處理系統(tǒng)設(shè)計了一套全數(shù)字集成方案,除激光發(fā)射、接收電路以外,將信號發(fā)生、信號采集、綜合控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換電路和濾波處理等模塊,可以直接對信號進行數(shù)字信號處理。與分立的單元電路構(gòu)成的激光測距信號處琿相比,可以大大降低激光測距系統(tǒng)的成本,縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標準的RS232接口,可以直接與通信模塊連接,構(gòu)成激光遙測實時監(jiān)控系統(tǒng),通過LED實時顯示測距結(jié)果。這樣使得激光測距系統(tǒng)只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可,提出了橋梁的位移監(jiān)測技術(shù)方法,并設(shè)計出一種針對橋梁的位移監(jiān)測的具有既便攜、有效又經(jīng)濟實用的監(jiān)測樣機。 本文基于xil inx公司提供的開發(fā)環(huán)境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發(fā)版來設(shè)計的,提出一種基于方波的利用DCM(數(shù)字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法;采用三把側(cè)尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz,對應(yīng)的測尺長度分別為5米、50米和15000米,對應(yīng)的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設(shè)計了一套激光測距全數(shù)字信號處理系統(tǒng)。為了證明本系統(tǒng)的準確性,另外設(shè)計了一套利用延時的方法來模擬激光光路,經(jīng)過測試,證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監(jiān)測是可行的,測量精度和測量結(jié)果也滿足設(shè)計方案要求。
上傳時間: 2013-06-12
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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)計所要完成的首要目標
標簽: 高速圖像采集
上傳時間: 2013-04-24
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在圖像處理及檢測系統(tǒng)中,實時性要求往往影響著系統(tǒng)處理速度的性能。本文在分析研究視頻檢測技術(shù)及方法的基礎(chǔ)上,應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和圖像處理技術(shù),以交通信息視頻檢測系統(tǒng)為研究背景,展開了基于FPGA視頻圖像檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用,通過系統(tǒng)仿真驗證了基于FPGA架構(gòu)的圖像并行處理和檢測系統(tǒng)具有較高的實時處理能力,能夠準確并穩(wěn)定地檢測出運動目標的信息。可見FPGA對提高視頻檢測及處理的實時性是一個較好的選擇。 本文主要研究的內(nèi)容有: 1.分析研究了視頻圖像檢測技術(shù),針對傳統(tǒng)基于PC構(gòu)架和DSP處理器的視頻檢測系統(tǒng)的弊端,并從可靠性、穩(wěn)定性、實時性和開發(fā)成本等因素考慮,提出了以FPGA芯片作為中央處理器的嵌入式并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計方案。 2.應(yīng)用模塊化的硬件設(shè)計方法,構(gòu)建了新一代嵌入式視頻檢測系統(tǒng)的硬件平臺。該系統(tǒng)由異步FIFO模塊、圖像空間轉(zhuǎn)換模塊、SRAM幀存控制模塊、圖像預(yù)處理模塊和圖像檢測模塊等組成,較好地解決了圖像采樣存儲、處理和傳輸?shù)膯栴},并為以后系統(tǒng)功能的擴展奠定了良好的基礎(chǔ)。 3.在深入研究了線性與非線性濾波幾種圖像處理算法,分析比較了各自的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,本文提出一種適合于FPGA的快速圖像中值濾波算法,并給出該算法的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖,應(yīng)用VHDL硬件描述語言編程、實現(xiàn),仿真結(jié)果表明,快速中值濾波算法的處理速度較傳統(tǒng)算法提高了50%,更有效地降低了系統(tǒng)資源占用率和提高了系統(tǒng)運算速度,增強了檢測系統(tǒng)的實時性能。 4.研究了基于視頻的交通車流量檢測算法,重點討論背景差分法,圖像二值化以及利用直方圖分析方法確定二值化的閾值,并對圖像進行了直方圖均衡處理,提高圖像檢測精度。并結(jié)合嵌入式系統(tǒng)處理技術(shù),在FPGA系統(tǒng)上研究設(shè)計了這些算法的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu),用VHDL語言實現(xiàn),并對各個模塊及相應(yīng)算法做出了功能仿真和性能分析。 5.系統(tǒng)仿真與驗證是整個FPGA設(shè)計流程中最重要的步驟,針對現(xiàn)有仿真工具用手動設(shè)置輸入波形工作量大等弊病,本文提出了一種VHDL測試基準(TestBench)方法解決系統(tǒng)輸入源仿真問題,用TEXTIO程序包設(shè)計了MATLAB與FPGA仿真軟件的接口,很好地解決了仿真測試中因測試向量龐大而難以手動輸入的問題。并將系統(tǒng)的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)在MATLAB上還原為圖像,方便了系統(tǒng)測試結(jié)果的分析與調(diào)試。系統(tǒng)測試的結(jié)果表明,運動目標的檢測基本符合要求,可以排除行走路人等移動物體(除車輛外)的噪聲干擾,有效地檢測出正確的目標。 本文主要研究了基于FPGA片上系統(tǒng)的圖像處理及檢測技術(shù),針對FPGA技術(shù)的特點對某些算法提出了改進,并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim軟件開發(fā)平臺上仿真實現(xiàn),仿真結(jié)果達到預(yù)期目標。本文的研究對智能化交通監(jiān)控系統(tǒng)的車流量檢測做了有益探索,對其他場合的圖像高速處理及檢測也具有一定的參考價值。
上傳時間: 2013-07-13
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在很多高精度計算場合需要采用浮點運算。過去用門電路進行各種運算通常為定點運算,但其計算精度有限。隨著現(xiàn)場可編程門陣(FPGA)的迅速發(fā)展,可以采用FPGA實現(xiàn)浮點運算。 本文首先介紹定點數(shù)和浮點數(shù)的格式,完成基于FPGA的幾種常用浮點運算器的VHDL設(shè)計,包括浮點數(shù)與定點數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換,浮點加法器、減法器、乘法器以及除法器。在這些浮點運算單元電路中采用多級流水線技術(shù),并在某些方面優(yōu)化算法,提高了運算器的性能。在此基礎(chǔ)上討論浮點運算器的應(yīng)用,通過調(diào)用自主開發(fā)的浮點乘、加模塊設(shè)計浮點FIR濾波器,并將其應(yīng)用于正交中頻采樣,結(jié)果表明浮點運算的正交中頻采樣可以得到更高的鏡頻抑制比。最后應(yīng)用浮點運算模塊設(shè)計浮點FFT處理器,在FPGA中實現(xiàn)高精度的FFT處理。
上傳時間: 2013-05-20
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1.打開功能是專門用于對C語言文件自動提取顯示所需要的漢字,進行點陣碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的,在您的C語言程序中,有一點需要特別留意:您的注解中請不要使用雙引號,否則會引起提取錯誤。軟件包中的文件ee.c作為一個簡單例程供提取測試用。2。提取以后的點陣碼可以隨意修改點陣數(shù)據(jù),使用鼠標的左鍵為加一點,右鍵為擦除一點。修改完畢請按旁邊的確認鍵將數(shù)據(jù)記錄到點陣碼中,否則您的修改將自動放棄。3。點陣碼可以隨意平移,請謹慎使用。平移之前請查看一遍所有的字符點陣圖,平移有可能會丟失邊界點,移出了邊界的點陣將被丟棄,不可恢復(fù)。平移
上傳時間: 2013-06-16
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紋理映射在計算機圖形計算中屬于光柵化階段,處理的是像素,主要的特點是數(shù)據(jù)的吞吐量大,對實時系統(tǒng)來說轉(zhuǎn)換的速度是一個關(guān)鍵的因素,人們尋求各種加速算法來提高運算速度。傳統(tǒng)的方法是用更快的處理器,并行算法或?qū)S糜布kS著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,尤其是可編程邏輯門陣列(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,當前的FPGA芯片已經(jīng)能夠運算各種圖形算法,而在速度上與專用的圖形卡硬件相同。因此,F(xiàn)PGA芯片非常適合這項工作。 本文主要工作包括以下幾個方面: 1、本文提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法,改進了MIPmapping映射細化層次算法及紋理圖像的存儲方式,減少紋理尋址的計算量,提高紋理存儲的相關(guān)性。詳細內(nèi)容請閱讀第三章。 2、提出了一種MIPmapping紋理映射優(yōu)化方法的硬件實現(xiàn)方案,該方案針對移動設(shè)備對功耗和面積的要求,以及分辨率不高的特點,在參數(shù)空間到紋理地址的計算中用定點數(shù)來實現(xiàn)。詳細內(nèi)容請閱讀第四章。 3、實現(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,并給出設(shè)計的綜合和仿真結(jié)果。詳細內(nèi)容請閱讀第五章4、實現(xiàn)了符合IEEE 754單精度標準的乘法、乘累加及除法運算器電路。乘法器采用改進型Booth編碼電路以減少部分積數(shù)量,用Wallace對部分積進行壓縮;乘累加器采用multiply-add fused算法,對關(guān)鍵路徑進行了優(yōu)化;除法器為基于改進型泰勒級數(shù)展開的查找表結(jié)構(gòu)實現(xiàn),查找表尺寸只有208字節(jié),電路為固定時延,在電路尺寸、延時及復(fù)雜度方面進行了較好的平衡。
上傳時間: 2013-04-24
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回波消除器廣泛應(yīng)用于公用電話交換網(wǎng)(PSTN)、移動通信系統(tǒng)和視頻電話會議系統(tǒng)等多種語音通信領(lǐng)域。在PSTN系統(tǒng)中,由于線路阻抗不匹配,遠端語音信號通過混合線圈時產(chǎn)生一定泄漏,一部分信號又傳回遠端,產(chǎn)生線路回波,回波的存在會嚴重影響語音通信質(zhì)量。本文主要針對線路回波進行研究,設(shè)計并實現(xiàn)了滿足實用要求的基于FPGA平臺的回波消除器。 首先,對回波產(chǎn)生原理和目前幾種常用回波消除算法進行了分析,在研究自適應(yīng)回波消除器的各個模塊,特別是深入分析各種自適應(yīng)濾波算法和雙講檢測算法,綜合考慮各種算法的運算復(fù)雜度和性能的情況下,這里采用NLMS算法實現(xiàn)自適應(yīng)回波消除器。針對傳統(tǒng)雙講檢測算法在近端語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雙講檢測算法。 本文首先使用C語言實現(xiàn)回波消除器的各個模塊,其中包括自適應(yīng)濾波器、遠端檢測、雙講檢測、非線性處理和舒適噪聲產(chǎn)生模塊。經(jīng)過仿真測試,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言Veillog HDL,在QuartusⅡ和ModelSim軟件平臺上實現(xiàn)各功能模塊,并通過模塊級和系統(tǒng)級功能仿真以及時序仿真驗證,最終在現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Arrav,F(xiàn)PGA)平臺上實現(xiàn)回波消除系統(tǒng)。本文詳細闡述了基于FPGA的設(shè)計流程與設(shè)計方法,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)機的設(shè)計過程。 根據(jù)ITU-T G.168標準提出的測試要求,本文塒基于FPGA設(shè)計實現(xiàn)的自適應(yīng)回波消除系統(tǒng)進行大量主客觀測試。經(jīng)過測試,各項性能指標均達到或超過G.168標準的要求,具有良好的回波消除效果。
上傳時間: 2013-06-18
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本文針對目前國內(nèi)外基于FPGA實現(xiàn)模糊控制器的理論、EDA軟件工具的使用以及FPGA 技術(shù)的發(fā)展,對模糊控制器的設(shè)計作了有益的探索,并達到了預(yù)期的實驗效果。文章綜述了模糊控制理論的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展方向;介紹了模糊邏輯、模糊控制的基本原理和模糊控制器的結(jié)構(gòu);闡述了常規(guī)模糊控制器的設(shè)計過程。文章介紹了運用 VHDL語言進行模糊控制器的設(shè)計過程。對模糊控制過程中隸屬度函數(shù)的存儲采用了分段存儲法,其設(shè)計方法簡單,提高了運算速度和運算精度。采用了“最大-最小”函數(shù)法簡化了模糊控制規(guī)則的推理過程。運用“倒數(shù)相乘法”實現(xiàn)除法器的設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)任意數(shù)的除法運算,且精度較高。并以模糊空調(diào)溫度控制器為例進行了理論說明和模糊設(shè)計,并給出了相應(yīng)的VHDL代碼。整體設(shè)計及其各個模塊都在ALTERA公司的EDA 工具Quartus Ⅱ和Modelsim SE平臺上進行了邏輯綜合及功能時序仿真,綜合與仿真的結(jié)果表明,基于FPGA的模糊控制器芯片消耗較少的硬件資源,達到了較高的設(shè)計性能,在速度和資源利用率方面均達到了較優(yōu)的狀態(tài),通過在 FPGA開發(fā)板上的驗證與測試,測試結(jié)果表明,所設(shè)計的模糊控制器可滿足實時模糊控制的要求。關(guān)鍵詞:模糊邏輯 模糊控制器 VHDL FPGA
上傳時間: 2013-04-24
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LM324是四運放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝,外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器, 除電源共用外,四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示,它有5個引出腳,其中“+”、“-”為兩個信號輸入端,“V+”、“V-”為正、負電源端,“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中,Vi-(-)為反相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+(+)為同相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。
標簽: 324 LM 運算放大器 應(yīng)用電路
上傳時間: 2013-04-24
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單片機方面大量常用優(yōu)秀源代碼和說明 ACM-12864漢字液晶顯示驅(qū)動程序 Ad_da轉(zhuǎn)換 ADC0809 adc2051 AD轉(zhuǎn)換類 C51_table DES算法演示 I2c總線 IIC LED顯示 編程規(guī)范與范例 步進電機 查表 串行通信 打印 代碼運算類 代碼轉(zhuǎn)換 單片機經(jīng)驗談 單片機直接驅(qū)動液晶顯示 電機pwm控制 電機控制 定浮點子程序庫 定時與中斷 二進制數(shù)運算 匯編與c的銜接 鍵盤掃描程序 鍵盤與顯示 交通燈 抗干擾 濾波 排序 排序類 頻率計 軟件工程 實用子程序 數(shù)字多用表 數(shù)字頻率計 通訊 顯示子程序 延時 移位除 音樂 應(yīng)用類 源程序 在線下載器源程序 中斷應(yīng)用 自動往返小汽車 51單片機子程序.exe AT90S8515打鈴程序.
上傳時間: 2013-04-24
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