H.264/AVC是由國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)的視頻專家組和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的運(yùn)動(dòng)圖像專家組組成的聯(lián)合視頻小組制定的下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)采用了一些先進(jìn)算法，因此具有優(yōu)異的壓縮性能和極好的網(wǎng)絡(luò)親和性，滿足低碼率情況下的高質(zhì)量視頻的傳輸。 H.264/AVC采用的先進(jìn)算法包括多模式幀間預(yù)測(cè)、1/4像素精度預(yù)測(cè)、整數(shù)變換量化、去方塊濾波和熵編碼。本論文著重對(duì)整數(shù)變換與量化、去方塊濾波做了研究。整數(shù)變換是一種只有加法和移位的運(yùn)算，量化可以通過(guò)查表和乘法操作就可以完成，避免了反變換的時(shí)候失配問(wèn)題，沒(méi)有精度損失；去方塊濾波是一種用來(lái)去除低碼率情況下的每個(gè)宏塊的塊效應(yīng)，提高了解碼圖像的外觀。 本文主要從算法研究和硬件實(shí)現(xiàn)兩方面著手，在算法研究方面設(shè)計(jì)了一個(gè)可視化測(cè)試軟件，在硬件實(shí)現(xiàn)方面主要對(duì)整數(shù)變換、量化和去方塊濾波做了研究和實(shí)現(xiàn)。視頻壓縮技術(shù)的關(guān)鍵在于視頻壓縮算法及其芯片的實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)PGA可重復(fù)使用，設(shè)計(jì)修改靈活，片內(nèi)資源豐富，具備DSP模塊等優(yōu)勢(shì)。在本論文的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)部分模塊FPGA的硬件設(shè)計(jì)，用Verilog完成了關(guān)鍵部分的設(shè)計(jì)。首先簡(jiǎn)要介紹了視頻壓縮基本原理，常用視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)及其特性以及國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)，并對(duì)H.264標(biāo)準(zhǔn)基本檔次所涉及的核心技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，兩種分層結(jié)構(gòu)分別討論。其次在掌握了H.264.算法及編解碼流程的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于H.264編解碼的可視化軟件平臺(tái)。然后詳細(xì)介紹了整數(shù)變換、量化、反變換和反量化核心模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并在Altera的軟件和開發(fā)板上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；對(duì)去方塊濾波算法做了軟件研究測(cè)試，并給出了一種改進(jìn)的硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，對(duì)全文工作進(jìn)行了總結(jié)和對(duì)未來(lái)研究工作做了展望。我在課題中所做的主要工作有： 1.查閱相關(guān)文獻(xiàn)，熟悉H.264.標(biāo)準(zhǔn)及整數(shù)變換、量化和去方塊濾波等算法。 2.用VC++完成了基于H.264編解碼的可視化軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)。 3.用Verilog完成了整數(shù)變換量化、反變換反量化模塊FPGA設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。 4.去方塊濾波器的算法研究、仿真和硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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在當(dāng)今的廣播系統(tǒng)中，絕大部分的視頻信號(hào)是隔行采樣的。采用這種掃描格式，能夠大幅度地減少視頻的帶寬，但也會(huì)引起彩色爬行、畫面閃爍、邊緣模糊及鋸齒等現(xiàn)象。這種缺陷經(jīng)人尺寸屏幕放大后就更加明顯。為改善畫面的視覺(jué)效果，去隔行技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)，視頻信號(hào)本身的低幀頻也會(huì)導(dǎo)致行抖動(dòng)、線爬行以及大面積閃爍等視覺(jué)效果上的缺陷。增加掃描頻率會(huì)把這些視覺(jué)缺陷搬移到人眼不敏感的高頻區(qū)域上去從而產(chǎn)生較好的主觀圖象質(zhì)量。而為了適應(yīng)不同顯示終端以及對(duì)圖像大小變化的要求就必須對(duì)原始信號(hào)分辨率即每幀行數(shù)和每行像素?cái)?shù)進(jìn)行變換。因此去隔行、幀頻轉(zhuǎn)換、分辨率變換成為視頻格式轉(zhuǎn)換的基本內(nèi)容。 FPGA 的出現(xiàn)是VLSI技術(shù)和EDA技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。FPGA器件集成度高、體積小，具有通過(guò)用戶編程實(shí)現(xiàn)專門應(yīng)用的功能。它允許電路設(shè)計(jì)者利用基于計(jì)算機(jī)的開發(fā)平臺(tái)，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)輸入、仿真、測(cè)試和校驗(yàn)，直到達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。使用FPGA器件可以大大縮短系統(tǒng)的研制周期，減少資金投入。另外采用FPGA器件可以將原來(lái)的電路板級(jí)產(chǎn)品集成芯片級(jí)產(chǎn)品，從而降低了功耗，提高了可靠性，同時(shí)還可以很方便的對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行在線修改。 該文在介紹了視頻格式轉(zhuǎn)換中的主要算法后，重點(diǎn)對(duì)去隔行、幀頻轉(zhuǎn)換、分辨率變換的FPGA綜合實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的深入研究，分別給出了最簡(jiǎn)解決方案、基于非線性算法的解決方案和基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案。最簡(jiǎn)解決方案利用線性算法將去隔行，幀頻轉(zhuǎn)換，分辨率變換三項(xiàng)處理同時(shí)實(shí)現(xiàn)，達(dá)到FPGA內(nèi)部資源和外部RAM耗用量都為最小的要求，是后續(xù)復(fù)雜方案的基礎(chǔ)。其中去隔行采用場(chǎng)合并方式，幀頻轉(zhuǎn)換采用幀重復(fù)方式，分辨率變換采用均勻插值方式。基于非線性算法的解決方案中加入了對(duì)靜止區(qū)域的判斷，靜止區(qū)域的輸出像素值直接選用相應(yīng)位置的已存輸入數(shù)據(jù)，非靜止區(qū)域的輸出像素值通過(guò)對(duì)已存輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性運(yùn)算得出。基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案在對(duì)靜止區(qū)域進(jìn)行判斷和處理的基礎(chǔ)上，對(duì)欲生成的變頻后的場(chǎng)間插值幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量得出非靜止區(qū)域的輸出像素值。其中為求得輸入場(chǎng)間相應(yīng)時(shí)間位置上的插值幀輸出數(shù)據(jù)，該方案采用了自定義的前后向塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)方式，通過(guò)對(duì)三步搜索算法的高效實(shí)現(xiàn)，將SAD 值進(jìn)行比較得出運(yùn)動(dòng)矢量。
標(biāo)簽： FPGA 視頻格式轉(zhuǎn)換 算法研究
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái)，我國(guó)著名學(xué)者、現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無(wú)窮級(jí)數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的應(yīng)用物理中的逆問(wèn)題，例如費(fèi)米體系逆問(wèn)題、信號(hào)處理等，開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問(wèn)題的巧妙方法，其工作在1990年得到了世界著名的《NATURE》雜志的整版專評(píng)與高度評(píng)價(jià)。華僑大學(xué)蘇武潯、張渭濱教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形（包括周期矩形脈沖，奇偶對(duì)稱方波和三角波等）的傅立葉級(jí)數(shù)的逆變換運(yùn)算，得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號(hào)的各種常用波形的信號(hào)展開；并求得了與各種常用波形信號(hào)函數(shù)族相正交的函數(shù)族，以用于各展開系數(shù)的計(jì)算與信息的解調(diào)；而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中，提出了一種新的通信系統(tǒng)，即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 在新型通信系統(tǒng)中，把這種正交函數(shù)族應(yīng)用于系統(tǒng)的相干調(diào)制解調(diào)中，取代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中調(diào)制解調(diào)所采用的三角正交函數(shù)族。正是這種正交函數(shù)族使得通信系統(tǒng)的傳輸性能大大提高，保密性加強(qiáng)，而且正交函數(shù)族產(chǎn)生很方便。 本文從軟件仿真和硬件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面對(duì)Chen-Mobius通信系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。首先，利用MATLAB軟件構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程，對(duì)Chen-Mobius單路、四路和八路的數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，對(duì)該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯(cuò)誤概率進(jìn)行了計(jì)算，并繪出了信噪比-錯(cuò)誤概率曲線；其次，在QuartusⅡ軟件平臺(tái)上，利用VHDL語(yǔ)言文本輸入和原理圖輸入的方法構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，包括設(shè)計(jì)綜合、引腳分配、仿真驗(yàn)證、時(shí)序分析等；再次，在QuartusⅡ軟件仿真的基礎(chǔ)上，在Altera公司的Stratix GX芯片上，實(shí)現(xiàn)了硬件的編程和下載，從而完成了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)；最后，從MATLAB軟件仿真和硬件實(shí)現(xiàn)的結(jié)果出發(fā)，通過(guò)分析系統(tǒng)的性能，簡(jiǎn)單展望了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景。 本文通過(guò)軟件仿真得到了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的信噪比-錯(cuò)誤概率曲線，從理論上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的強(qiáng)的抗干擾能力；利用FPGA完成了系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)，從實(shí)際上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性。從兩方面都可以說(shuō)明，Chen-Mobius通信系統(tǒng)雖然只是一個(gè)新的起點(diǎn)，但它卻預(yù)示著光明的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ChenMobius MATLAB FPGA 數(shù)字通信系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-19
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隨著人們對(duì)無(wú)線通信需求和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，無(wú)線通信設(shè)備的研發(fā)也變得越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)測(cè)試在整個(gè)設(shè)備研發(fā)過(guò)程中所占的比重也越來(lái)越大。為了能夠盡快縮短研發(fā)周期，測(cè)試人員需要在實(shí)驗(yàn)室模擬出無(wú)線信道的各種傳播特性，以便對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試。無(wú)線信道仿真器是進(jìn)行無(wú)線通信系統(tǒng)硬件調(diào)試與測(cè)試不可或缺的儀器之一。 本文設(shè)計(jì)的無(wú)線信道仿真器是以Clarke信道模型為參考，采用基于Jakes模型的改進(jìn)算法，使用Altera公司的StratixⅡ EP2S180模擬實(shí)現(xiàn)了頻率選擇性衰落信道。信道仿真器實(shí)現(xiàn)了四根天線數(shù)據(jù)的上行接收，每根天線由八條可分辨路徑，每條可分辨路徑由64個(gè)反射體構(gòu)成，每根天線可分辨路徑和反射體的數(shù)目可以獨(dú)立配置。通過(guò)對(duì)每個(gè)反射體初始角度和初始相位的設(shè)置，并且保證反射體的角度和相位是均勻分布的隨機(jī)數(shù)，可以使得同一條路徑不同反射體之間的非相關(guān)特性，得到的多徑傳播信道是一個(gè)離散的廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型(WSSUS)。無(wú)線信道仿真器模擬了上行數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境，上行數(shù)據(jù)由后臺(tái)產(chǎn)生后儲(chǔ)存在單板上的SDRAM中。啟動(dòng)測(cè)試之后，上行數(shù)據(jù)在CPU的控制下通過(guò)信道仿真器，然后送達(dá)基帶處理板解調(diào)，最后測(cè)試數(shù)據(jù)的誤碼率和誤塊率，從而分析基站的上行接收性能。 首先，本文研究了3GPP TS 25.141協(xié)議中對(duì)通信設(shè)備測(cè)試的要求和無(wú)線信道自身的特點(diǎn)，完成了對(duì)無(wú)線信道仿真器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的吸收和修改。 其次，針對(duì)FPGA內(nèi)部資源結(jié)構(gòu)，研究了信道仿真器FPGA實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的困難和資源的消耗，進(jìn)行了模塊劃分。主要完成了時(shí)延模塊、瑞利衰落模塊、背板接口模塊等的RTL級(jí)代碼的開發(fā)、仿真、綜合和板上調(diào)試；完成了FPGA和后臺(tái)軟件的聯(lián)合調(diào)試；完成了兩天線到四天線的改版工作，使FPGA內(nèi)部的工作頻率翻了一倍，大幅降低了FPGA資源的消耗。 最后，在完成無(wú)線信道仿真器的硬件設(shè)計(jì)之后，對(duì)無(wú)線信道仿真器的測(cè)試根據(jù)3GPP TS 25.141 V6.13.0協(xié)議中的要求進(jìn)行，即在數(shù)據(jù)誤塊率(BLER)一定的情況下，對(duì)不同信道傳播環(huán)境和不同傳輸業(yè)務(wù)下的信噪比(Eb/No)進(jìn)行測(cè)試，單天線和多天線的測(cè)試結(jié)果符合協(xié)議中規(guī)定的信噪比(Eb/No)的要求。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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LCD仿真器是一種電子產(chǎn)品的輔助開發(fā)工具。目前LCD（液晶屏）在各種電子產(chǎn)品的使用越來(lái)越廣泛，開發(fā)人員在開發(fā)帶LCD的產(chǎn)品時(shí)會(huì)用到各種各樣的LCD，這些LCD或是現(xiàn)有的，或是定制，現(xiàn)有的LCD不一定能完全滿足設(shè)計(jì)需要，定制LCD需要時(shí)間，需要資金，做好后還有修改的可能性，造成不必要的浪費(fèi)。傳統(tǒng)的做法是用LED（發(fā)光管）＋驅(qū)動(dòng)電路來(lái)仿真LCD，其弊端有四，一、電路復(fù)雜，功耗大，100多點(diǎn)的LCD電流將達(dá)1A左右。二、圖案逼真性差，不直觀。三、制作、修改困難，靈活性差。四、通用性不強(qiáng)。 LCD仿真器完全克服了以上存在的問(wèn)題，她采用軟硬件結(jié)合的方法，充分發(fā)揮軟件在作圖、運(yùn)算方面的優(yōu)勢(shì)，使仿真的圖案與目標(biāo)LCD圖案完全一致，仿真LCD特性與目標(biāo)LCD特性幾乎一樣，并提供強(qiáng)大的LCD圖形編輯工具，對(duì)于不 同的LCD產(chǎn)品，LCD仿真器硬件不必更換，只需制作不同的LCD圖案，她的靈活性、通用性將是您開發(fā)LCD產(chǎn)品的理想選擇。 LCD仿真器由采樣板、仿真軟件和LCD圖形編輯軟件組成，采樣板通過(guò)USB口與PC機(jī)通信。 LCD仿真器可以方便地與HT1621、Winbond、SAMSUNG，中穎、十速HOLTEK、義隆等帶LCD DRIVER的單片機(jī)連接。
上傳時(shí)間： 2013-06-22
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一 、數(shù)模混合設(shè)計(jì)的難點(diǎn) 二、提高數(shù)模混合電路性能的關(guān)鍵 三、仿真工具在數(shù)模混合設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 四、小結(jié) 五、混合信號(hào)PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)問(wèn)答
標(biāo)簽： 仿真 高數(shù)模混合
上傳時(shí)間： 2013-11-22
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在2005年第4期中，筆者曾寫了《單片機(jī)快速入門》一文，在近幾個(gè)月中，筆者收到了眾多讀者的來(lái)信、來(lái)電紛紛表示稱贊及支持。使不少初學(xué)者對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)有了非常大的進(jìn)步與認(rèn)識(shí)，同時(shí)也希望筆者能繼續(xù)引導(dǎo)大家進(jìn)一步地學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)，這使我也感到非常欣慰，也使我有了更大的動(dòng)力。從本期開始，我們將作連載，從各方面著手，結(jié)合實(shí)例，如：按鍵、繼電器、蜂鳴器、數(shù)碼管、串口通信、液晶屏、紅外線、步進(jìn)電機(jī)、IIC通信等原理及使用方法，一步一步地伴您走向單片機(jī)大門。在前一期中，我們已對(duì)發(fā)光二極管的使用進(jìn)行了學(xué)習(xí)，如怎么編寫流水燈程序，相信大家都已經(jīng)有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。在這一期中，我們首先將一起來(lái)學(xué)習(xí)一下單片機(jī)應(yīng)用電路中鍵盤、蜂鳴器和繼電器的工作原理及使用方法，這也是單片機(jī)開發(fā)中，最為常用的。至于具體涉及到的程序編寫、仿真調(diào)試及芯片燒寫的使用，讀者朋友可以參考2005年第4期《單片機(jī)快速入門》一文，如需交流,也可以發(fā)電子郵件給我，可以提供資料給大家。Email:xu169@sina.com。
上傳時(shí)間： 2014-12-27
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ME-3200仿真器部件說(shuō)明Insight ME3200仿真器由仿真器主機(jī)、仿真頭組件及連接電纜、仿真器通訊電纜和電源適配器組成。
上傳時(shí)間： 2013-11-21
上傳用戶：sunchao524
8051系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的PROTEUS仿真設(shè)計(jì)：介紹PROTEUS軟件的基礎(chǔ)上，以電扶梯單片機(jī)控制系統(tǒng)為實(shí)例來(lái)介紹如何采用PROTEUS軟件進(jìn)行8051單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：8051單片機(jī) 應(yīng)用系統(tǒng) PROTEUS軟件 keil c軟件 綁定 仿真單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，要求新產(chǎn)品的開發(fā)周期越來(lái)越短。因此應(yīng)運(yùn)而生了單片機(jī)仿真技術(shù)。PROTEUS軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司研發(fā)的EDA工具軟件。它是一個(gè)集模擬電路、數(shù)字電路、模/數(shù)混合電路以及多種微控制器系統(tǒng)為一體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)。是目前同類軟件中最先進(jìn)、最完整的電子類仿真平臺(tái)之一。它真正實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上完成從原理圖、電路分析與仿真、單片機(jī)代碼調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測(cè)試與功能驗(yàn)證到PCB板生成的完整的電子產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程。1. PROTEUS軟件簡(jiǎn)介PROTEUS從1989年問(wèn)世至今，經(jīng)過(guò)了近20年的使用、完善，功能越來(lái)越強(qiáng)、性能越來(lái)越好。運(yùn)行PROTEUS軟件，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需具有：200MHz或更高的奔騰處理器，Win98/Me/2000/XP或更高版本的操作系統(tǒng)，64MB或以上的可用硬盤空間，64MB或以上的RAM空間，用PROTEUS VSM仿真時(shí)，則要求300MHz以上的奔騰處理器，如果專門使用PROTEUS VSM作實(shí)時(shí)仿真較大或較復(fù)雜的電路系統(tǒng)，則建議采用更高配置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以便獲得更好的仿真效果[1]。已經(jīng)安裝了Proteus ISIS7軟件的桌面上就會(huì)有圖標(biāo) 。雙擊該圖標(biāo)，出現(xiàn)工作界面如圖1所示。界面中包括：標(biāo)題欄、下拉主菜單、快捷按鈕欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具箱、狀態(tài)欄、選擇元器件按鈕、預(yù)覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真操作按鈕、預(yù)覽窗口、電路原理圖編輯窗口等。
標(biāo)簽： PROTEUS 8051 單片機(jī) 仿真設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-05
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現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理從視頻擴(kuò)展到了中頻甚至射頻,針對(duì)要求信號(hào)處理的處理速度越來(lái)越高、傳輸速率越來(lái)越快等特點(diǎn),給出了一款使用高性能FPGA、DAC以及經(jīng)先進(jìn)的PCB設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)、仿真的高速信號(hào)處理模塊,實(shí)現(xiàn)了對(duì)高速信號(hào)的實(shí)時(shí)接收和處理。關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理; 高速電路; FPGA;設(shè)計(jì)與仿真
上傳時(shí)間： 2013-10-21
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