隨著國際互聯網絡的迅猛發展,網絡應用的不斷豐富,Intenret已經從最初以學術交流為目的而演變為商業行為,網絡安全性需求日益增加,高速網絡安全保密成為關注的焦點,在安全得到保障的情況下,為了滿足網速無限制的追求,高速網絡硬件加密設備也必將成為需求熱點。另一方面,IPSec協議被廣泛的應用于防火墻和安全網關中,但對IPSec協議的處理會大大增加網關的負載,成為千兆網實現的瓶頸。本文便是針對上述現狀,研究基于高性能FPGA實現千兆IPSec協議的設計技術。 目前,國外IPSec協議實現已經芯片化,達到幾千兆的速率,但是國內產品多以軟件實現,速度難以提高。本文采用的基于FPGA的IPSec技術方案,采用硬件實現隧道模式下的IPSec協議,為IP分組及其上層協議數據提供機密性、數據完整性驗證以及數據源驗證等安全服務。在以VPN為實施方案的基礎上,構建了以KDIPSec為設備原型以IPSec協議為出發點的千兆網絡系統環境模型,從硬件體系結構到各個模塊的劃分以及各個模塊實現的功能這幾個方面描述了KDIPSec實現技術,最后描述了一些關鍵模塊的FPGA設計和和仿真。所有處理模塊均在Xilinx公司的FPGA芯片中實現,處理速率超過1Gb/s。
上傳時間: 2013-07-03
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在合成孔徑雷達的研究和研制工作中,合成孔徑雷達模擬技術具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項主要技術進行分析,在對點目標回波信號模型分析研究的基礎上,對點目標原始回波數據進行模擬并做了成像驗證,從而為硬件實現提供了正確的信號模型;針對傳統的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機平臺上用模擬軟件產生原始回波數據并存儲,再通過計算機接口實現數據傳輸,最后完成數模轉換產生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實現高分辨率時的速度和容量瓶頸。 針對具體的設計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實現研究,指出FPGA實時生成點目標原始回波數據是其實現的核心;針對這一核心問題,充分利用現代VLSI設計中的流水線技術與并行陣列技術以及FPGA的優良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結構、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統一為數據的高速生成問題;給出了系統總體設計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復雜度;對原始回波數據實時生成模塊的各主要單元給出了結構并進行了仿真,結果表明FPGA可以滿足課題設計要求;同時,對該模擬器片上系統的實現、增強人機交互性,給出了人機界面的設計思路?! 》治鲋赋隽它c目標原始回波數據實時生成模塊通過并行擴展即可實現多點目標的原始回波數據實時生成;最后對復雜場景目標模擬器的實現進行了構思,指出了傳統方案在改進的基礎上實現高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實現高分辨率合成孔徑雷達原始回波數據實時生成的思想,為國內業界在此方向做了一些理論和實踐上的有益探索,對于國內高分辨率合成孔徑雷達的研制具有一定的實際意義。
上傳時間: 2013-04-24
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在合成孔徑雷達的研究和研制工作中,合成孔徑雷達模擬技術具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項主要技術進行分析,在對點目標回波信號模型分析研究的基礎上,對點目標原始回波數據進行模擬并做了成像驗證,從而為硬件實現提供了正確的信號模型;針對傳統的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機平臺上用模擬軟件產生原始回波數據并存儲,再通過計算機接口實現數據傳輸,最后完成數模轉換產生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實現高分辨率時的速度和容量瓶頸?! ♂槍唧w的設計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實現研究,指出FPGA實時生成點目標原始回波數據是其實現的核心;針對這一核心問題,充分利用現代VLSI設計中的流水線技術與并行陣列技術以及FPGA的優良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結構、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統一為數據的高速生成問題;給出了系統總體設計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復雜度;對原始回波數據實時生成模塊的各主要單元給出了結構并進行了仿真,結果表明FPGA可以滿足課題設計要求;同時,對該模擬器片上系統的實現、增強人機交互性,給出了人機界面的設計思路?! 》治鲋赋隽它c目標原始回波數據實時生成模塊通過并行擴展即可實現多點目標的原始回波數據實時生成;最后對復雜場景目標模擬器的實現進行了構思,指出了傳統方案在改進的基礎上實現高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實現高分辨率合成孔徑雷達原始回波數據實時生成的思想,為國內業界在此方向做了一些理論和實踐上的有益探索,對于國內高分辨率合成孔徑雷達的研制具有一定的實際意義。
上傳時間: 2013-05-26
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數字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛,研制全數字化的醫療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數字化技術,但是我們可以說現代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現代電子信息技術的發展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用,例如數字通信和相控雷達領域。 在研究現代超聲成像原理的基礎上,我們首先介紹了常見的數字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能,同時也介紹了現代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數字化波束合成器的關鍵技術和實現手段。我們設計實現了片內高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現了基于直接數字頻率合成原理的數控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內實現方案簡單廉價。數控振蕩器輸出波形的頻率可動態控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導致回波中心頻率下移的聲學物理現象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態變化進行補償。 還設計實現了B 型數字超聲診斷儀前端發射波束聚焦和掃描控制子系統。在單片FPGA 芯片內部設計實現了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態控制的發射驅動脈沖產生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結果表明該子系統為設計實現高速度、高精度、高集成度的全數字化超聲診斷設備打下了良好的基礎,將加快其研發和制造進程,為生物醫學電子、醫療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
上傳時間: 2013-06-18
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隨著圖像處理和模式識別技術的進步,基于生物特征的識別技術成為蓬勃發展的高技術之一,根據IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統計和預測,該領域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術由于其獨特的可靠性,穩定性,方便快捷的特點,恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術是生物識別領域中應用最廣泛的識別技術,也是研究與應用的一個熱點。 SOPC片上可編程系統和嵌入式系統是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內部,與用戶自定義邏輯結合構成一個基于FPGA的片上系統。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統對速度的要求。 本文對指紋識別技術中各個環節的算法進行了較為深入的研究,結合NiosⅡ嵌入式處理器的特點,對算法進行了合理的選擇與優化,形成了一套完整的指紋識別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統硬件設計方案。 論文的內容主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、后處理和匹配算法進行了改進,提高了算法的性能;設計了一種適用于快速匹配的指紋特征數據結構;提出了一套基于特征點匹配的指紋識別算法。實驗結果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高,可以滿足實用的要求。 2、本著增加系統集成度、減小系統體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時提升系統的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個單片嵌入式系統,然后以內嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設計了一個便攜式指紋識別系統,提出了一套基于FPGA的硬件設計方案。 3、利用NiosⅡ開發板對硬件設計方案進行了初步的驗證,實現了指紋采集芯片FPS200與FPGA的接口,并進行了算法的移植。 實驗結果表明本文所提出的系統設計方案是可行的。基于FPGA的自動指紋識別系統在速度、功耗、體積、擴展性方面有著獨特的優勢,具有廣闊的發展空間。最后提出了對這一設計繼續改進的思路和下一步研究的內容。
上傳時間: 2013-06-07
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07電子設計大賽論文 2007年全國電子設計大賽論文(A~J題)
上傳時間: 2013-05-26
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這本書是專門為電路設計工程師寫的。它主要描述了模擬電路原理在高速數字電路設計中 的分析應用。通過列舉很多的實例,作者詳細分析了一直困擾高速電路路設計工程師的鈴流、串擾和輻射噪音等問題。
上傳時間: 2013-04-24
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大多數現在的PCL打印機驅動程序都是將需要打印的文件(包括圖形或者文本)處理成JPEG文件發送到打印機進行打印,因為這樣一方面可以減少發送給打印機的數據量,一方面可以極大的簡化驅動程序的開發。而在打印機內部,這些JPEG文件又被解碼成BMP文件進行進一步的處理。采用這種方式工作的打印機JPEG解碼的工作占據了其CPU時間的一半以上,所以JPEG文件解碼引擎是打印機的核心之一,提高JPEG的解碼速度對于提高打印機的處理能力至關重要。 同時,JPEG文件解碼工作是一個計算密集型的作業,主要有兩個辦法提高它的速度:一個是設計更高效的算法,一個是采用性能更加強勁的CPU設備。在單核CPU的嵌入式環境中,JPEG編解碼速度已經幾乎到了極限,難有提升的空間,然而近兩年多核嵌入式芯片的出現,為大幅度提升它的性能提供了可能。 本文基于嵌入式的Linux平臺,采用ARM11 MPCore4核處理器,針對PCL,XL打印機控制語言的JPEG文件解碼設計和實現了一個高速引擎,主要內容為: 分析和解碼PCL,XL文件,提取出其中的JPEG文件。 對JPEG文件實現并行化解碼,在多個處理器核上并行處理,并針對多核處理器構架進行內存讀取等方面的優化。 針對多核處理器的特點和優勢,設計和實現多線程調度算法。 總結和提取數據,分析多核處理器相對于單核處理器的性能提升。 另外,為便于讀者理解,文中簡要介紹了ARM(SIMD)指令集,嵌入式匯編以及與硬件相關的一些概念。
上傳時間: 2013-06-16
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在高速PCB設計中,過孔設計是一個重要因素,它由孔、孔周圍的焊盤區和POWER層隔離區組成,通常分為盲孔、埋孔和通孔三類。在PCB設計過程中通過對過孔的寄生電容和寄生電感分析,總結出高速PCB
上傳時間: 2013-06-17
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印刷線路板制作技術大全-高速PCB設計指南:改進電路設計規程提高可測試性隨著微型化程度不斷提高,元件和布線技術也取得巨大發展,例如BGA外殼封裝的高集成度的微型IC,以及導體之間的絕緣
上傳時間: 2013-06-26
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