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  • 基于FPGA的红外图像处理技术研究

    随着微电子技术的发展,国内外红外成像技术也得到了广泛的应用和研究。各国军方针对现代战争和未来信息战的新形势,对热成像技术提出了更高的要求,希望今后能研制出性能更佳、体积更小、分辨率和灵敏度更高、作用距离更远、价格更低的红外成像系统。 CCD 成像系统的关键技术是 CCD 器件设计和图像处理。本课题通过对CCD 图像处理技术的研究,采用嵌入式 Nios Ⅱ+FPGA 的工作方式,充分发挥嵌入式 Nios Ⅱ处理器灵活性和 FPGA 处理速度快的优点,构建出结构灵活、处理速度高以及功能完善的图像处理系统。该系统能同时实时实现两点校正算法、加权滤波算法、对比度增强算法以及疵点补偿等多项功能。 本系统成功应用于国内某研究所研制的目前国内最大型面阵 (PtSi 512×512) CCD 焦平面探测器成像组件中,得到了良好的成像效果;同时,由该处理系统构成的 InGaAs 成像组件也处于国内领先水平。从长远来看,该项技术应用于中电 44 所多种成像组件项目的研究中,推动了 PtSi 256×256、PtSi 512×512 焦平面探测器成像组件以及 4096×96TDI CCD 成像组件的工程化应用进程。

    标签: FPGA 红外图像 处理技术

    上传时间: 2013-05-22

    上传用户:元宵汉堡包

  • 高速实时数据采集系统的设计与实现

    数据采集处理技术是现代信号处理的基础,广泛应用于雷达、声纳、软件无线电、瞬态信号测试等领域。随着信息科学的飞速发展,人们面临的信号处理任务越来越繁重,对数据采集处理系统的要求也越来越高。近年来FPGA由于其设计灵活性、更强的适应性及可重构性,结合SDRAM的高速、大容量、价格优势,在设计高速实时数据采集系统时受到了广泛的关注。 本课题重点研究了基于FPGA与DDR2-SDRAM的高速实时数据采集系统的设计与实现技术,为需要大容量存储器的系统设计提供了新的思路。在深入研究了DDR2-SDRAM器件的基本构造与工作原理的基础上,结合成熟的商业化IP核,提出了基于FPGA与DDR2-SDRAM的高速实时数据采集系统的设计方案,并从总体设计构想到各逻辑细节实现都进行了详细描述。根据DDR2-SDRAM的特点,选择合适的内存调度方案,采用Verilog HDL语言设计实现了该高速实时数据采集系统,并对系统功能进行验证与分析,结果表明本设计完全能够满足系统的性能指标。

    标签: 高速实时数 采集系统

    上传时间: 2013-06-24

    上传用户:lansedeyuntkn

  • 基于FPGA感应电机控制器

    感应电机由于具有可靠性好、结构简单、价格低廉和体积小等优点,成为生产实践中应用最广泛的一种电动机。然而,感应电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变系统,这使得感应电机的控制十分复杂,尤其是在对控制精度要求比较高的场合,设计出高精度的感应电机控制系统变得非常困难。 针对高精度感应电机控制较困难的问题,本文分析了感应电机的数学建模方法及电机控制策略问题。在对感应电机的数学模型进行了数学推导的基础上,在Matlab/Simulink平台上建立了感应电机的电机模型,提出了一种感应电机控制系统仿真建模的新方法。对常用的数字脉宽调制方法进行了数学推导及仿真研究,并将模糊控制理论应用于感应电机的变频调速系统中,改善了传统PI控制器超调较大、响应较慢、鲁棒性差的缺点。仿真结果验证模糊PI控制方案的优越性。 在感应电机建模仿真的基础上,根据高精度感应电机控制器的需求及FPGA的特点,本文提出感应电机控制器的的设计方案。按照FPGA模块化设计思想,将整个系统进行了合理的划分,对SVPWM、Park变换、模糊PI控制器、反馈速度测量等重要模块的FPGA硬件实现算法进行了深入的研究。并在一些模块算法的设计上提出了自己的思路。各模块在Modelsim平台上完成功能仿真后并下载到Spartan-3E开发板上完成硬件验证。

    标签: FPGA 感应电机 控制器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:tdyoung

  • 基于FPGA的超声检测系统的研究

    超声检测(UT)是一种常用的无损检测方法,在无损检测领域占据着极其重要的地位。尽管国内已经出现了一些超声检测的仪器,但是大部分价格比较昂贵,而且系统的开放程度不足,不利于实验或检测人员进行维修或者扩展。因此,开发...

    标签: FPGA 超声检测

    上传时间: 2013-06-10

    上传用户:大三三

  • 基于FPGA的三相六路信号发生器设计

    针对当前市场上流行的高性能三相信号发生器价格昂贵,性价比低的问题。本课题开发了一种输出精度较高,价格低廉的三相六路信号发生器。其中三路输出为电压信号,另外三路输出为电流信号,从而模拟三相交流电,应用于仪器的校...

    标签: FPGA 三相 信号发生器

    上传时间: 2013-05-19

    上传用户:时代电子小智

  • 基于ARM感应电机数字控制器的设计

    感应电机具有可靠性好、结构简单、耐腐蚀、效率好、结构紧凑、价格低廉和体积小等优点,成为工业伺服控制的主要传动装置然而,感应电机又是一个多变量、强耦合的非线性系统,磁链和转矩的非线性耦合及参数时变,使得感应电机的控制十分复杂,特别是在实际电机控制系统中,还需要考虑硬件和周围环境等多种因素的干扰,致使实现高性能的感应电机控制系统更加困难 本文研究感应电机的高性能控制策略,综述了感应电机高性能控制策略的发展历程和感应电机模糊控制的发展现状,分析了实际电机控制系统控制器选型中各个嵌入式微处理器的基本性能和优缺点在给出三相坐标系和二相坐标系中的感应电机数学模型之后,从理论上阐述了模糊控制和矢量控制的基本原理,针对传统的PI控制器参数整定繁琐,系统鲁棒性差的缺点,论文将模糊控制技术应用于感应电机的变频调速,采用CRI推理法,设计了一种参数自整定模糊PI矢量控制器,利用Matlab对基于模糊PI控制的感应电机控制系统进行了仿真,并对采用两种控制器实现的感应电机调速控制系统进行了比较、分析仿真结果表明模糊控制的控制性能优于常规的PI调节器 论文对基于ARM的感应电机数字控制技术进行了系统研究,阐述了采用LPC2214ARM微处理器构成数字感应电机变频调速系统的方法,给出了一种高性能感应电机的数字实现方案,详细介绍了系统硬件结构的组成及软件模块的功能,并给出了主要算法的参考代码,为实际电机控制器的选型和开发提供了一个新的思路

    标签: ARM 感应电机 数字控制器

    上传时间: 2013-08-03

    上传用户:sy_jiadeyi

  • 微型热敏打印驱动及系统设计

    随着经济与信息通信技术的迅猛发展,作为终端产品的打印机,其应用已经涉及到商品流通、交通运输、工业控制等诸多领域。但是,传统打印机的性能已经无法满足新的应用对于信息管理自动化终端产品提出的新要求。 热敏打印机作为一种新产品,具有打印速度快、打印质量好、噪音小、易小型化、维护方便、操作简单、性价比高等优点,越来越受到市场的青睐,且在美国和日本等发达国家已经得到了广泛的应用。同时,随着微电子技术的发展,嵌入式芯片以其高性能和低价格逐渐成为各种智能仪器研发的首选主控芯片。本研究以新的市场需求为背景并结合热敏打印技术以及控制技术的发展,设计了基于ARM7TDMI内核的S3C4480X主控芯片的新型微型热敏打印驱动方案及其应用系统。 本文着重分析了热敏打印的工作特点和控制原理,比较并讨论了当前常见热敏打印系统设计的优缺点,提出了本研究的设计方案,并从硬件、软件及系统调试三个方面详细阐述了热敏打印系统的设计。 通过对热敏打印头控制特点以及主控芯片硬件资源的深入分析,基于简化系统设计、提高系统集成度和可靠性、方便系统软件开发的原则,确定了打印驱动的硬件设计方案,主要包括接口电路、状态检测模块...

    标签: 热敏打印 驱动 系统设计

    上传时间: 2013-07-16

    上传用户:tuilp1a

  • 单片机控制直流电机

    目前见到的许多关于直流电机的测速与控制类文献中,以研究无刷直流电机较多,采用PID算法,PWM调速的居多。这些文献所采用的控制器一般都是Motorola公司的MC33035,MICROLlinear公司的ML4425/4428,诸如Infineon的嵌入式单片机C504或采用通用的PWM芯片如SG3524、TL494等。采用这些ASIC芯片,虽然能实现直流电机的无级调速,但还存在一些问题,如无法与计算机直接接口,许多较为复杂的控制算法无法在不增加硬件成本的情况下实现,控制器的人机界面不理想。总的来讲,控制器的智能化程度不高,可移植性差。虽然采用PWM芯片来实现电机无级调速的方案成本较低,但当控制器针对不同的应用场合增加多种附加功能时,其灵活性不够,而且反而增加硬件的成本。还有一些使用PLC控制器或高档处理器芯片(如DSP器件)的文献,它们虽然具有较高的控制性能,但由于这些高档处理器价格过高,需要更多的外围器件,因此也不具备在通常情况下大规模使用的条件。 从发展趋势上看,总体的研究方向是提出质量更高的算法和调速方案,以及在考虑成本要求的前提下选择适合这种算法的核心控制器。 在研究方法上,有的采用软件仿真,从理论作深入的研究;有的通过实践总结提出一些具有使用价值的实践方法。其中常见的有PID算法,模糊PID算法,结合神经算法的PID算法等;在调速方案上,有采用普通的PWM调速,也有特殊PWM(PWM-ON-PWM)调速以及其它调速方式。另外电机转速测量方案通常有光电式和磁电式,也有用超声波测量的方案。 直流电机,尤其是永磁直流无刷直流电机(PM-BLDC),由于其固有的许多特点,在加上我国的稀土资源丰富,被众多电机专家认为是21世纪的新型换代产品。随着半导体集成电路,电力电子器件,控制原理和稀土材料工业的发展,可以预见这种产品必然会逐步取代传统结构的交流电动机加变频调速器的模式,近年来已广泛应用于家电、汽车、数控机床、机器人等更多的领域。

    标签: 单片机控制 直流电机

    上传时间: 2013-06-25

    上传用户:坏天使kk

  • 基于FPGA的H264视频解码器的研究

    近年来,随着宽带网络的普及和多媒体技术的发展,视频压缩编码技术成为人们研究的热点。由于编解码算法复杂度的提高,尤其是本文研究的H.264/AVC视频标准,需要处理的数据量很大,用一般的软件来实现会比较慢,而ASIC芯片价格...

    标签: FPGA H264 视频解码器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:chitu38

  • 基于FPGA的USB通信系统的设计

    随着科学技术水平的不断提高,数字集成电路被广泛应用。通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是计算机与外围设备互连的标准接口之一,是一种点对点的通信接口,可同时支持多个外围设备。USB2.0规范的通信速率非常高,其峰值可达480Mbit/s,使得它已经成为目前最流行的外设接口标准。FPGA芯片是今后电子产品发展的趋势,带有USB接口的FPGA系统将有很好的市场需求和发展前景。    论文主要从研究FPGA的结构、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引脚功能、了解FPGA开发流程、熟悉USB2.0的通信协议以及驱动的一些基本知识入手,目的是完成带有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA内部程序的编写以及USB固件的开发。结合了Cypress公司的上位机,开发了基于USB接口的FPGA和PC机通信系统,能够进行数据传输。论文研究了Xilinx的3S400芯片的内部结构和各个引脚的功能,设计了关于Xilinx的3S400最小系统电路图,在Xilinx的FPGA的开发环境,编写了FPGA的代码。由于FPGA内嵌的USB2.0的内核价格昂贵,需要向生产FPGA的芯片厂商购买,因此论文选择了外接USB芯片,虽然增加了PCB板的面积,但其开发成本较低,且技术成熟,大多数USB通信研究者进行广泛研究。论文在详细介绍了USB2.0的通信协议,Cypress公司生产的CY7C68013芯片的结构,以及其固件的开发基础上,开发了基于FPGA的USB与PC机的通信系统,该通信系统可以和上位机进行点对点的数据传输,为大批量的数据通信产品的开发提供了研究和生产的基础。

    标签: FPGA USB 通信系统

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:xz85592677