未來的時(shí)代是信息時(shí)代,信息需要通過媒體來進(jìn)行記錄、傳播和獲取。視頻數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)和解壓縮技術(shù)成了多媒體技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,本論文設(shè)計(jì)的芯片正是基于FPGA實(shí)現(xiàn)視頻編碼器的設(shè)計(jì),主要面向于對(duì)音頻和視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和解壓縮的廣泛場合。 本論文首先對(duì)FPGA技術(shù)做了介紹,主要從FPGA的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),闡述了FPGA設(shè)計(jì)的輸入、綜合、仿真、實(shí)現(xiàn)等,其次介紹了當(dāng)今主流的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),如H.263、H.264。本論文基于FPGA來實(shí)現(xiàn)視頻編碼,提出了視頻編解碼器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì),最后,文章又提出了圖像預(yù)處理部分和運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)步驟,其中的運(yùn)動(dòng)估計(jì)設(shè)計(jì)部分是整個(gè)論文的關(guān)鍵,以及通過仿真得到理想的結(jié)果。
上傳時(shí)間: 2013-06-28
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本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的數(shù)字下變頻器DDC,用于寬帶數(shù)字中頻軟件無線電接收機(jī)中。采用自上向下的模塊化設(shè)計(jì)方法,將DDC的功能劃分為基本單元,實(shí)現(xiàn)這些功能模塊并組成模塊庫。在具體應(yīng)用時(shí),優(yōu)化配置各個(gè)模塊來滿足具體無線通信系統(tǒng)性能的要求。這樣做比傳統(tǒng)ASIC數(shù)字下變頻器具有更好的可編程性和靈活性,從而滿足不同的工程設(shè)計(jì)需求。 首先闡述了軟件無線電中關(guān)鍵的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),包括中頻處理中的下變頻技術(shù)、抽取技術(shù)以及帶通采樣技術(shù)。利用MATLAB的Simulink完成了對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。之后用QuartusII進(jìn)行了基于FPGA抽取濾波器和NCO等關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì),編譯后進(jìn)行了時(shí)序仿真,最后在PCB板上實(shí)現(xiàn)了實(shí)際電路并應(yīng)用于工程項(xiàng)目中。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字下變頻
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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目前的國內(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。 在過去的十幾年中,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂了一系列的國際視頻編碼標(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
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LTC2400是凌特公司生產(chǎn)的一種微功耗、高精度24位A/D轉(zhuǎn)換器,該芯片內(nèi)部集成有振蕩器,工作電壓 2.7-5.5V,積分線性誤差為4ppm,RMS噪聲為0.3ppm,供電電流僅為200A,
標(biāo)簽: 2400 LTC 24位 AD轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-07-07
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DSP2407寄存器查詢器軟件,方便查詢寄存器功能
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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正弦波逆變器原理圖,網(wǎng)上下載,做了一個(gè),感覺不錯(cuò),
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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研制發(fā)射微小衛(wèi)星,是我國利用空間技術(shù)服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、造福人類的重要途徑。現(xiàn)代微小衛(wèi)星在短短20年里能取得長足的發(fā)展,主要取決于微小衛(wèi)星自身的一系列特點(diǎn):重量輕,體積小,成本低,性能高,安全可靠,發(fā)射方便、快捷靈活等。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,由于傳輸信道的多徑和各種噪聲的影響,信號(hào)在接收端會(huì)引起差錯(cuò),通過信道編碼環(huán)節(jié),可對(duì)這些不可避免的差錯(cuò)進(jìn)行檢測和糾正。 在微小衛(wèi)星通信鏈路中,信道編碼器的任務(wù)是差錯(cuò)控制。本文采用符合空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的鏈接碼進(jìn)行信道編碼,即內(nèi)碼為(2,1,6)的卷積碼,外碼為(255,223)的RS碼,中間進(jìn)行交織操作。其中,里德-索羅蒙碼(簡稱RS碼)是一種重要的非二進(jìn)制BCH碼,是分組碼中糾錯(cuò)能力最強(qiáng)的糾錯(cuò)碼,一次可以糾正多個(gè)突發(fā)錯(cuò)誤,廣泛地用于空間通信中。 本文針對(duì)南京航空航天大學(xué)自行研制的微小衛(wèi)星通信分系統(tǒng)的技術(shù)要求,在用SystemView和C語言仿真的基礎(chǔ)上,用硬件描述語言Verilog設(shè)計(jì)了RS(255,223)編碼器和譯碼器,使用Modelsim軟件進(jìn)行了功能仿真,并通過Xilinx公司的軟件ISE對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合、布局布線,最后生成可下載的比特流文件下載到Xilinx公司的型號(hào)為XC3S2000的FPGA芯片中,完成了電路的設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了編碼譯碼的功能,表明本文設(shè)計(jì)的信道編解碼器的正確性和實(shí)用性,滿足了微小衛(wèi)星通信分系統(tǒng)的技術(shù)要求。
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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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(tǒng)具有很好的糾錯(cuò)能力,如使用差錯(cuò)控制編碼。自仙農(nóng)定理提出以來,先后有許多糾錯(cuò)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(yōu)異的糾錯(cuò)性能成為通信界的一個(gè)里程碑。 然而,Turbo碼迭代譯碼復(fù)雜度大,導(dǎo)致其譯碼延時(shí)大,故而在工程中的應(yīng)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(shí)現(xiàn)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(chǔ)器的并行子交織器解決方法,很好地解決了并行訪問存儲(chǔ)器沖突的問題。 本論文在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器在時(shí)鐘頻率為33MHz,幀長為1024比特,并行子譯碼器數(shù)和最大迭代次數(shù)均為4時(shí),可支持8.2Mbps的編譯碼數(shù)掘吞吐量,而譯碼時(shí)延小于124us。本文還使用EP2C35FPGA芯片設(shè)計(jì)了系統(tǒng)開發(fā)板。該開發(fā)板可提供高速以太網(wǎng)MAC/PHY和PCI接口,很好地滿足了通信系統(tǒng)需求。系統(tǒng)測試結(jié)果表明,本文所實(shí)現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器及其開發(fā)板運(yùn)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(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。第二章為基于幀分裂和歸零的并行Turbo編碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),分別介紹了編碼器和譯碼器的RTL設(shè)計(jì),還提出了一種基于多端口存儲(chǔ)器的并行子交織器和解交織器設(shè)計(jì)。第三章討論了使用NIOS處理器的SOC架構(gòu),使用SOC架構(gòu)處理系統(tǒng)和基于NIOSII處理器和uC/0S一2操作系統(tǒng)的架構(gòu)。第四章介紹了FPGA系統(tǒng)開發(fā)板設(shè)計(jì)與調(diào)試的一些工作。最后一章為本文總結(jié)及其展望。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著多媒體編碼技術(shù)的發(fā)展,視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)在很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用,如視頻會(huì)議(H.263)、DVD(MPEG-2)、機(jī)頂盒(MPEG-2)等等,而網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升和高效視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展使人們逐漸把關(guān)注的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)上來。帶寬的增加為流式媒體的發(fā)展鋪平了道路,而高效的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)則是流媒體技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。H.264/AVC是由國際電信聯(lián)合會(huì)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織共同發(fā)展的下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之一。新標(biāo)準(zhǔn)中采用了新的視頻壓縮技術(shù),如多模式幀間預(yù)測、1/4像素精度預(yù)測、整數(shù)DCT變換、變塊尺寸運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、基于上下文的二元算術(shù)編碼(CABAC)、基于上下文的變長編碼(CAVLC)等等,這些技術(shù)的采用大大提高了視頻壓縮的效率,更有利于寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。 本文主要根據(jù)視頻會(huì)議應(yīng)用的需要對(duì)JM8.6代碼進(jìn)行優(yōu)化,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于Baseline的低復(fù)雜度的CIF編碼器,并對(duì)部分功能模塊進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)方法上采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,首先對(duì)H.264編碼器的C代碼和算法進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行測試比較,結(jié)果顯示在圖像質(zhì)量沒有明顯降低的情況下,H.264編碼器編碼CIF格式視頻每秒達(dá)到15幀以上,滿足了視頻會(huì)議應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求。然后,以C模型為參考對(duì)H.264編碼器的部分功能模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用Verilog HDL實(shí)現(xiàn)了這些模塊,并在Quartus Ⅱ中進(jìn)行了綜合、仿真、驗(yàn)證。主要完成了Zig-zag掃描和CAVLC模塊的設(shè)計(jì),詳細(xì)說明模塊的工作原理和過程,然后進(jìn)行多組的仿真測試,結(jié)果與C模型相應(yīng)部分的結(jié)果一致,證明了設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,在科研和生產(chǎn)過程中為了更加真實(shí)的反映被測對(duì)象的性質(zhì),對(duì)測試系統(tǒng)的性能要求越來越高。傳統(tǒng)的測試裝置,由于傳輸速度低或安裝不便等問題已不能滿足科研和生產(chǎn)的實(shí)際需要。USB技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上述問題。USB總線具有支持即插即用、易于擴(kuò)展、傳輸速率高(USB2.0協(xié)議下為480Mbps)等優(yōu)點(diǎn),已逐漸得到廣泛的應(yīng)用。 本課題研究并設(shè)計(jì)了一套基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。論文首先詳細(xì)介紹了USB總線協(xié)議,然后從系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件電路、軟件程序以及系統(tǒng)性能檢測等幾個(gè)方面,詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)采用雙12位A/D轉(zhuǎn)換器,提供兩條模擬信號(hào)通道,可以同時(shí)采集雙路信號(hào),最高的采樣率為200KHz。USB接口芯片采用Cypress公司的CY7C68013。論文詳細(xì)介紹了其在SlaveFIFO接口模式下的電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。系統(tǒng)應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制,控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和與USB接口芯片的數(shù)據(jù)交換,并產(chǎn)生其中的邏輯控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)。同時(shí)應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制可提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小設(shè)備的體積。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),主要包括FPGA芯片中的邏輯、時(shí)序控制程序、8051固件程序、客戶應(yīng)用程序及其驅(qū)動(dòng)程序。客戶端選擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發(fā)平臺(tái),雖然增加了復(fù)雜程度,但是軟件執(zhí)行效率及重用性均得到提高。 最后,應(yīng)用基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)及電木的導(dǎo)熱系數(shù),以驗(yàn)證測試系統(tǒng)的可靠信與準(zhǔn)確性。
標(biāo)簽: FPGA USB 接口 數(shù)據(jù)采集
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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