在测井过程中,由于测井深度直接影响到其它测井信息的准确性,所以精确的测井深度变得越来越重要。本文针对现有绞车系统的不足(CPU为单片机决定其精度不高、缺少完善的深度校正系统等),首次将DSP与FPGA应用到测井绞车系统中,充分利用FPGA硬件资源丰富、速度快及DSP软件设计灵活的特点,使系统硬件、软件结构更加合理,功能得到增强,性价比进一步提高,从而优化了整个系统,为今后绞车设计提供了新的方法和途径。 本文相对其它绞车系统的设计,主要特点有:设计了比较完善的深度校正模块(深度脉冲校正、根据磁记号与磁定位信号的校正、由张力等原因引起的电缆形变的校正)。将打标和测量一体化。设计了方便的通信接口(校正后的深度脉冲及DSP通过RS232与主测井仪的通信)。使用DSP作为CPU并且配合FPGA作预处理从而提高了测量深度的准确性。电路采用了可编程逻辑器件,提高了电路工作的可靠性,减小了电路板面积。另外,本文在研究电缆绞车系统的同时,对测井的地面信号处理也进行了初步的研究,主要是对趋肤效应的校正做了初步的研究。 本文所完成的是一个完整的测量与打标系统,通过室内与现场实验,得出该系统具有高精度、高智能化等优点。最后,本文对该系统的发展方向作了展望。
上传时间: 2013-07-08
上传用户:星仔
在合成孔径雷达的研究和研制工作中,合成孔径雷达模拟技术具有十分重要的作用。本文以440MHz带宽线性调频信号,采样频率500MHz高分辨合成孔径雷达视频模拟器为研究对象。首先对模拟器的几项主要技术进行分析,在对点目标回波信号模型分析研究的基础上,对点目标原始回波数据进行模拟并做了成像验证,从而为硬件实现提供了正确的信号模型;针对传统的“波形存储直读法”方案,即在计算机平台上用模拟软件产生原始回波数据并存储,再通过计算机接口实现数据传输,最后完成数模转换产生视频信号这一过程,分析指出该方案在实现高分辨率时的速度和容量瓶颈。 针对具体的设计要求,围绕速度和容量问题,本文着眼于高分辨率SAR模拟器的FPGA实现研究,指出FPGA实时生成点目标原始回波数据是其实现的核心;针对这一核心问题,充分利用现代VLSI设计中的流水线技术与并行阵列技术以及FPGA的优良性能和丰富资源,在时间上采用同步流水结构、空间上采用并行阵列形式,将速度和容量问题统一为数据的高速生成问题;给出了系统总体设计思想,该方案不需要大容量存储器单元,大大减少模拟器复杂度;对原始回波数据实时生成模块的各主要单元给出了结构并进行了仿真,结果表明FPGA可以满足课题设计要求;同时,对该模拟器片上系统的实现、增强人机交互性,给出了人机界面的设计思路。 分析指出了点目标原始回波数据实时生成模块通过并行扩展即可实现多点目标的原始回波数据实时生成;最后对复杂场景目标模拟器的实现进行了构思,指出了传统方案在改进的基础上实现高分辨率视频模拟器的可行性。本文首次提出以FPGA实现高分辨率合成孔径雷达原始回波数据实时生成的思想,为国内业界在此方向做了一些理论和实践上的有益探索,对于国内高分辨率合成孔径雷达的研制具有一定的实际意义。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:阿四AIR
在合成孔径雷达的研究和研制工作中,合成孔径雷达模拟技术具有十分重要的作用。本文以440MHz带宽线性调频信号,采样频率500MHz高分辨合成孔径雷达视频模拟器为研究对象。首先对模拟器的几项主要技术进行分析,在对点目标回波信号模型分析研究的基础上,对点目标原始回波数据进行模拟并做了成像验证,从而为硬件实现提供了正确的信号模型;针对传统的“波形存储直读法”方案,即在计算机平台上用模拟软件产生原始回波数据并存储,再通过计算机接口实现数据传输,最后完成数模转换产生视频信号这一过程,分析指出该方案在实现高分辨率时的速度和容量瓶颈。 针对具体的设计要求,围绕速度和容量问题,本文着眼于高分辨率SAR模拟器的FPGA实现研究,指出FPGA实时生成点目标原始回波数据是其实现的核心;针对这一核心问题,充分利用现代VLSI设计中的流水线技术与并行阵列技术以及FPGA的优良性能和丰富资源,在时间上采用同步流水结构、空间上采用并行阵列形式,将速度和容量问题统一为数据的高速生成问题;给出了系统总体设计思想,该方案不需要大容量存储器单元,大大减少模拟器复杂度;对原始回波数据实时生成模块的各主要单元给出了结构并进行了仿真,结果表明FPGA可以满足课题设计要求;同时,对该模拟器片上系统的实现、增强人机交互性,给出了人机界面的设计思路。 分析指出了点目标原始回波数据实时生成模块通过并行扩展即可实现多点目标的原始回波数据实时生成;最后对复杂场景目标模拟器的实现进行了构思,指出了传统方案在改进的基础上实现高分辨率视频模拟器的可行性。本文首次提出以FPGA实现高分辨率合成孔径雷达原始回波数据实时生成的思想,为国内业界在此方向做了一些理论和实践上的有益探索,对于国内高分辨率合成孔径雷达的研制具有一定的实际意义。
上传时间: 2013-05-26
上传用户:alia
本论文将在对MPEG-4解码中的几种关键技术的充分理解和算法分析的基础之上,结合FPGA的灵活性,采用VHDL语言对几种关键技术在应用层面上进行结构设计并仿真验证。 本文讨论了一种高吞吐量流水方式构建的MPEG-4可变长解码器的设计。在这种解码器中,我们采用了基于PLA的并行 解码算法,这种算法能够实现每个时钟解码一个码字。同时,为了提高解码的效率,降低操作的延迟,我们在设计中还引入了流水线操作方式、码表分割等技术,这些技术有利于并行操作的实现。 本论文的设计充分利用IDCT算法对称性,用高度的并行结构来加速处理,采用一维IDCT单元复用的方式来实现二维IDCT运算,并提出一种基于加法操作的结构来取代乘法操作,实现了一种高效二维逆DCT变换处理器。
上传时间: 2013-06-02
上传用户:MATAIYES
随着移动终端、多媒体、Internet网络、通信,图像扫描技术的发展,以及人们对图象分辨率,质量要求的不断提高,用软件压缩难以达到实时性要求,而且会带来因传输大量原始图象数据带来的带宽要求,因此采用硬件实现图象压缩已成为一种必然趋势。而熵编码单元作为图像变换,量化后的处理环节,是图像压缩中必不可少的部分。研究熵编解码器的硬件实现,具有广阔的应用背景。本文以星载视频图像压缩的硬件实现项目为背景,对熵编码器和解码器的硬件实现进行探讨,给出了并行熵编码和解码器的实现方案。熵编解码器中的难点是huffman编解码器的实现。在设计并行huffman编码方案时通过改善Huffman编码器中变长码流向定长码流转换时的控制逻辑,避免了因数据处理不及时造成数据丢失的可能性,从而保证了编码的正确性。而在实现并行的huffman解码器时,解码算法充分利用了规则化码书带来的码字的单调性,及在特定长度码字集内码字变化的连续性,将并行解码由模式匹配转换为算术运算,提高了存储器的利用率、系统的解码效率和速度。在实现并行huffman编码的基础上,结合针对DC子带的预测编码,针对直流子带的游程编码,能够对图像压缩系统中经过DWT变换,量化,扫描后的数据进行正确的编码。同时,在并行huffman解码基础上的熵解码器也可以解码出正确的数据提供给解码系统的后续反量化模块,进一步处理。在本文介绍的设计方案中,按照自顶向下的设计方法,对星载图像压缩系统中的熵编解码器进行分析,进而进行逻辑功能分割及模块划分,然后分别实现各子模块,并最终完成整个系统。在设计过程中,用高级硬件描述语言verilogHDL进行RTL级描述。利用了Altera公司的QuartusII开发平台进行设计输入、编译、仿真,同时还采用modelsim仿真工具和symplicity的综合工具,验证了设计的正确性。通过系统波形仿真和下板验证熵编码器最高频率可以达到127M,在62.5M的情况下工作正常。而熵解码器也可正常工作在62.5M,吞吐量可达到2500Mbps,也能满足性能要求。仿真验证的结果表明:设计能够满足性能要求,并具有一定的使用价值。
上传时间: 2013-05-19
上传用户:吴之波123
随着微电子技术的发展,可编程逻辑器件取得了迅速的发展,其功能日益强大,FPGA内部可用逻辑资源飞速增长,近来推出的FPGA都针对数字信号处理的特点做了特定设计,集成了存储器、锁相环(PLL)、硬件乘法器、DSP模块等,通过使用各个公司提供的FPGA开发软件使用硬件描述语言,可以实现特定的信号处理算法,如FFT、FIR等算法,为电子设计工程师提供了新的选择。实时图像处理系统采用FPGA+DSP的结构来完成整个复杂的图像处理算法。将图像处理算法进行分类,FPGA和DSP份协作发挥各自的长处,对于算法实现简单、运算量大、实时性高的这类处理过程由大容量高性能的FPGA实现,DSP则用来处理经过预处理后的图像数据,来运行算法结构复杂,乘加运算多的算法。整个系统主要包括FPGA处理单元、DSP处理单元以及PCI接口通讯三个部分。主要取得的了以下的研究成果:(1)研究了FPGA的工作原理及应用,完成了Stratix芯片的选型。设计了数字图像处理板的电路原理图和PCB设计图。并对电路板进行调试,工作正常。(2)完成了FPGA程序下载电缆的PCB电路设计,并调试成功,应用到FPGA的调试下载配置中,取得了良好的实验与经济效果。(3)充分利用FPGA的设计开发软件与工具,完成了中值滤波、形态学滤波和自适应阈值的FPGA实现,并给出了详细的实现过程。将算法下载到FPGA芯片,经过试验调试,达到要求。(4)研究了PCI接口通讯的实现方式,选用PCI9054芯片实现通讯,完成PCI接口电路设计,经过调试,实现了中断、DMA等方式,满足了数据传输的要求。(5)学习了C6701DSP芯片的工作特性以及内部功能结构,完成了DSP外围存储器的扩展、时钟信号发生以及电源模块等外围电路的设计。
上传时间: 2013-07-16
上传用户:xiaowei314
充分利用C 语言的特点和优势快速编出高效的C 语言程序和对程序的优化
标签: C语言
上传时间: 2013-07-12
上传用户:qq277541717
在测井过程中,由于测井深度直接影响到其它测井信息的准确性,所以精确的测井深度变得越来越重要。本文针对现有绞车系统的不足(CPU为单片机决定其精度不高、缺少完善的深度校正系统等),首次将DSP与FPGA应用到测井绞车系统中,充分利用FPGA硬件资源丰富、速度快及DSP软件设计灵活的特点,使系统硬件、软件结构更加合理,功能得到增强,性价比进一步提高,从而优化了整个系统,为今后绞车设计提供了新的方法和途径。 本文相对其它绞车系统的设计,主要特点有:设计了比较完善的深度校正模块(深度脉冲校正、根据磁记号与磁定位信号的校正、由张力等原因引起的电缆形变的校正)。将打标和测量一体化。设计了方便的通信接口(校正后的深度脉冲及DSP通过RS232与主测井仪的通信)。使用DSP作为CPU并且配合FPGA作预处理从而提高了测量深度的准确性。电路采用了可编程逻辑器件,提高了电路工作的可靠性,减小了电路板面积。另外,本文在研究电缆绞车系统的同时,对测井的地面信号处理也进行了初步的研究,主要是对趋肤效应的校正做了初步的研究。 本文所完成的是一个完整的测量与打标系统,通过室内与现场实验,得出该系统具有高精度、高智能化等优点。最后,本文对该系统的发展方向作了展望。
上传时间: 2013-05-18
上传用户:黄华强
目前,许多高校在机房管理上使用了IC 卡,其中少数机房是使用接触式IC卡,众所周知,接触式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干扰性和工作距离方面不及非接触式IC 卡,因此很多接触式IC 卡基本已被非接触式IC 卡取代。 经过调研发现,使用IC 卡的机房管理系统的基本工作方式是每个机房中配置了1个IC 卡读写终端和1 台监控机。IC 卡读卡终端只是一个普通的读卡器,只负责读取卡内信息,并通过串口等通信方式将IC 卡信息传输给监控机,读卡终端本身没有信息存储功能,实际的计费管理完全是通过监控计算机控制,监控计算机向中心服务器端定时或实时传输刷卡信息。由于整个系统要占用一台微机,而且中间的信息传递、计费环节都要由它来完成,不仅浪费资源,而且也增加了安全隐患。在这种工作模式下,会出现一些问题和漏洞: 1) 可靠性不高由于读卡设备与监控计算机之间的信息传输只是暂时保存在监控计算机中,如果监控计算机遭到病毒袭击或者出现硬件故障,将出现无法挽回的后果。而且由于学生信息都保存在监控计算机中,因此存在着人为伪造、篡改和徇私舞弊行为的极大可能。 2) IC卡的特点未完全体现IC卡除了能标识身份外,还有电子钱包功能,能对其进行充值和扣款,但是上述方法基本上IC卡只用做标识身份,实际的每次扣款,都是由监控计算机和中心服务器来完成,基本与读卡设备无关。 3) 不方便学生上机和收费管理学生每次上机刷卡,都要由监控计算机连接中心服务器端,由中心服务器端读出学生信息,进行核对,而且对学生的扣款需要额外的计算机软件来进行计时和计费处理,显得比较繁琐。 鉴于以上问题,为提高机房管理效率,降低工作强度,并及时处理机房发生的故障,采用机房计费管理系统势在必行。如果能在读卡终端设备中完成计费的大部分功能,并且增加存储功能,这样就可以减少监控计算机的负担,甚至读卡终端设备可以直接与中心服务器通信,不仅能增加系统的可靠性和安全性而且还充分利用了IC 卡的功能,还降低了财务统计和计算带来的麻烦。 目前已经应用于机房管理的解决方案主要有3种方式,即:软硬件结合控制方式、帐号方式和门禁方式。鉴于设计要求,并且考虑到安全、可靠、简单等因素,如果在软硬件结合控制方式中,把更多的任务交由读卡终端,比如由读卡终端来存储数据、计费管理,同时如果读卡终端能实现TCP/IP 通信,那么监控计算机的任务就大大降低,甚至可以由读卡终端直接与中心服务器通信。就减少了一些不必要的麻烦和安全风险。本论文的设计就是基于这一点来进行的。 本系统要求数据传输稳定可靠,实时性要好,另外考虑到性价比等因素,综合考虑选择将μC/OS-II 操作系统移植到ARM7 上作为开发平台。在此平台基础上,考虑到TCP/IP协议栈的实现与要采用的硬件的性能以及实现的成本有关。从解决这一技术问题出发,结合本论文研究的应用对象,决定使用嵌入式操作系统,此种方案可以描述为嵌入式TCP/IP协议栈+嵌入式操作系统+微控制器。 本文介绍了一种基于ARM7的IC 卡机房管理终端的设计方案。该系统在ARM7的基础上实现了μC/OS-Ⅱ操作系统的移植和TCP/IP协议栈的嵌入,能够正确读写IC 卡信息,增加了SD 卡存储功能,完成计费操作,实现液晶显示功能,能够通过以太网或串口直接与服务器通信。 本文详细介绍了整个机房管理系统终端的硬软件设计,给出了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM7 处理器上的详细移植过程,介绍了一种TCP/IP协议栈和基于套接字的编程方法,同时也提供了一种多卡操作的防冲突机制。 同目前大多数机房管理系统相比,该系统有如下特点: 1) 由于使用了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,提高了系统的实时性和反应时间,任务管理和调度更加方便有效。 2) 由读卡终端来进行计费操作,降低了服务器端的工作压力,同时降低了安全风险。 3) 增加了数据存储功能,提高了系统的可靠性,有利于数据的查询和故障的恢复。 4) 增加了对无效卡、注销卡和欠费卡的判断与处理,对恶意操作或者有意或者无意的逃费操作采取了积极有效的措施。 5) 以太网通信克服了以往串口通信的传输距离短、传输速率慢等缺点,使得通信更加方便、高效,并且可以进行远距离传输和控制。
上传时间: 2013-07-09
上传用户:浅言微笑
本文研究了基于ARM的嵌入式微处理器构成的传感图像液晶显示系统,该系统充分利用ARM9的嵌入式微处理器芯片S3C2410内部丰富的接口资源,采取软硬件协同设计的方法完成设计,使系统更易集成。本文首先针对系统需求设计了各相关模块的接口电路,然后对Linux系统下整个图像采集系统的程序设计作了详细的分析,重点设计完成了LCD驱动程序与USB接口驱动程序。在完成各相关模块驱动的基础上设计完成了图像采集与显示程序,实现了图像数据的采集、传输和图像正常显示。系统设计采集速率为30帧/秒,图像画面流畅,功能稳定,并且数据传输采用DMA传输方式,使显示数据不经过CPU而直接传送到显示缓冲区,加快了数据传输速度。本系统结构紧凑,运行过程中不需PC机介入,使配置更灵活,显示界面更友好。基于嵌入式系统的图像采集处理技术在当前正处于起步阶段,研究前景广阔,可广泛应用于工业自动化生产,监护、防盗系统,机器人视觉等技术领域中。
上传时间: 2013-08-05
上传用户:guh000