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  • 视频图像采集和预处理系统的FPGA实现

    本文研究的视频处理系统是上海市科委技术攻关基金项目“计算机视觉及其芯片化实现”的一部分,主要完成计算机视觉系统的一些基本工作,即视频图像的采集、预处理和显示等。 视频图像采集和预处理系统以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA为核心控制器件,结合视频模数转换芯片和VGA显示器,完成视频图像的实时采集、预处理和显示。采集和显示部分作为同外界交流信息的渠道,是构成计算机视觉系统必不可少的一部分;图像预处理则是计算机视觉系统进行高层处理的基础,优秀的预处理算法能有效改善图像质量,提高系统分析判断的准确性。 本文在介绍基于FPGA的视频采集、预处理系统整体架构的基础上,围绕以下四个方面展开了工作: 1.研究并给出了两种基于FPGA的设计方案用于实现YCrCb色度空间到RGB色度空间的转换; 2.针对采集的视频图像,根据VGA显示的要求,给出了一种实现图像去隔行的方案; 3.分析了一系列图像滤波的预处理算法,如均值滤波、中值滤波和自适应滤波等,在比较和总结各算法特点的基础上,提出了一种新的适用于处理混合噪声的滤波算法:混合自适应滤波法; 4.根据算法特点设计了多种采用FPGA实现的图像滤波算法,并对硬件算法进行RTL级的功能仿真和验证,还给出了各种滤波算法的实验结果,在此基础上对各种算法的效果进行直观的比较。 文中,预处理算法的实现充分利用了FPGA的片内资源,体现了FPGA在图像处理方面的特点及优势。同时,视频采集和显示的控制模块也由同一FPGA芯片实现,从而简化了系统整体结构。视频采集和预处理系统在FPGA上的成功实现为“计算机视觉及其芯片化实现”奠定了必要的基础、提供了一定理论依据。

    标签: FPGA 视频图像 采集

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:我好难过

  • ChenMobius通信系统的FPGA硬件实现

    自上个世纪九十年代以来,我国著名学者、现中国科学院院士、清华大学陈难先教授等人使用无穷级数的Mobius反演公式解决了一系列重要的物理学中的逆问题,开创了应用、推广数论中的Mobius变换解决物理学中各种逆问题的巧妙方法,其工作在1990年当时就得到了世界著名的《NATURE》杂志的高度评价。 华侨大学苏武浔教授等则把Mobius变换的方法应用于几种常用波形(包括周期矩形脉冲,奇偶对称方波和三角波等)的傅立叶级数的逆变换运算,得到正、余弦函数及一般周期信号的各种常用波形的信号展开;并求得了与各种常用波形信号函数族相正交的函数族,以用于各展开系数的计算与信息的解调;而后把它们应用到通信系统中,提出了一种新的通信系统,即新型Chen-Mobius通信系统。 本文主要完成了两个方面的工作,Chen-Mobius多路通信系统的FPGA硬件设计实现和基于Chen-Mobius变换的语音加密双工通信系统的实现。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder软件对Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系统进行仿真分析,对该系统在不同信噪比情况下的错误概率进行了计算,并绘出了信噪比-错误概率曲线;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler将Chen-Mobius多路通信系统的主体模块(函数及积分器的产生等)转化成HDL硬件语言,后在QuartusⅡ软件平台上,结合利用VHDL编程的硬件程序模块(分频、延时、控制模块等)构架完整的Chen-Mobius通信系统,并对此系统设计综合、引脚分配、仿真验证、时序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,实现硬件的编程和下载,从而完成了Chen-Mobius多路通信系统的FPGA硬件实现。 另外,利用Chen-Mobius单路通信系统的调制、解调系统分别对语音信号进行加密与解密,在两块DE2的FPGA开发板上成功实现了基于Chen-Mobius变换的语音加密双工通信。完成本设计意义重大,它为今后Chen-Mobius通信系统应用于通信领域的各个方面,迈开坚实的一步。

    标签: ChenMobius FPGA 通信系统 硬件实现

    上传时间: 2013-07-24

    上传用户:xaijhqx

  • 圆阵声纳自适应波束形成原理

    波束形成模块是声纳信号处理系统中的核心部分,其作用为在空域上加强来自某一方向的信号,抑制干扰,同时探测目标的方位。因此,波束形成模块的研究在水下探测器、水下武器引信等声纳系统中显得尤为重要。本文基于阵列波束形成的原理对圆阵自适应波束形成展开了比较深入的研究。 首先,本文概述了声纳波束形成的研究背景和研究现状。基于本课题所研究的主动声纳模型,分析了主动声纳信号,提出应用复基带信号进行波束形成的方案;对接收波束形成的原理和方法进行了比较详细的推导和论述。 其次,本文重点对均匀圆形阵列流形的波束形成作了详细分析和波束图函数推导,并且应用MATLAB软件进行了仿真分析。然后对LMS自适应算法进行了介绍,由对LMS算法的分析推导了DLMS算法,并对LMS算法和DLMS算法进行了分析,并将DLMS算法应用于均匀圆阵波束形成。仿真结果表明,基于FIR滤波架构的DLMS算法以牺牲部分收敛速度为代价,可获得高速并行处理能力。DLMS自适应波束形成方法能使目标方向信号加强,同时将干扰信号零陷。 最后,本文介绍了基于FPGA的并行度为2的8阵元DLMS自适应波束形成设计思路以及实现方法。系统的整体结构采用了并行处理架构,而在单个支路采用了流水线技术。并应用硬件描述(VHDL)语言在QuartusⅡ4.0环境下设计了各软件模块和功能仿真。

    标签: 声纳 自适应波束

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:moonkoo7

  • 基于FPGA模型化设计的雷达信号

    随着现场可编程门阵列(FPGA)在工业中的广泛应用,使得基于FPGA数字信号处理的实现在雷达信号处理中有着重要地位。模型化设计是一种自顶向下的面向FPGA的快速原型验证法,它不仅降低了FPGA设计门槛,而且缩短了开发周期,提高了设计效率。这使得FPGA模型化设计成为了FPGA系统设计的发展趋势。本文针对常见雷达信号处理模块的FPGA模型化实现,在以下几个方面展开研究:首先对基于FPGA的模型化设计方法进行了研究,给出了模型化设计方法的发展现状和趋势,并对本文中使用的模型化设计方法的软件工具System Generator和AccelDSP进行了介绍。其次使用这两种软件工具对FIR滤波器进行了模型化设计并同RTL(寄存器传输级)设计方法进行对比,全面分析了模型化设计方法和RTL设计方法的优缺点。然后在简明阐述雷达信号处理原理的基础上,使用System Generator对数字下变频(DDC)、脉冲压缩、动目标显示(MTI)及恒虚警(CFAR)处理等雷达信号处理模块进行了自顶向下的模型化设计。在Simulink中进行了功能仿真验证,生成了HDL代码,并在Xilinx FPGA中进行了RTL的时序仿真分析。关键词:雷达信号处理 FPGA 模型化设计 System Generator AccelDSP

    标签: FPGA 模型 雷达信号

    上传时间: 2013-07-25

    上传用户:zhangsan123

  • 《电子设计从零开始》

    基本信息 ·出版社:清华大学出版社 ·页码:360 页 ·出版日期:2005年10月 ·ISBN:7302115095 ·条形码:9787302115090 ·版本:第1版 ·装帧:平装 ·开本:16开 Pages Per Sheet -------------------------------------------------------------------------------- 内容简介 《电子设计从零开始》全书分为三大部分,共17章。第1章至第8章深入浅出地介绍了模拟电路的相关知识;第9章至第11章是数字电路部分,介绍了一些基本概念和系统开发过程中经常使用的器件;从第12章到结束是以51单片机为例的单片机应用技术介绍,其中有大量的实例和完整的程序。 电子设计涉及的知识面广、难度大,初学者往往不知从何入手。《电子设计从零开始》结合了作者多年的学习与辅导经验,全面系统地介绍了进行电子设计与制作所需要的各种知识,包括模拟电路、数字电路和单片机应用基础,并结合Multisim仿真软件对大部分实例进行了演示。 -------------------------------------------------------------------------------- 编辑推荐 《电子设计从零开始》通过“讲故事”的形式将这三部分内容逐步展开,并结合电路仿真软Multisim 2001对一些实例进行了演示和验证。着眼技术的应用,并不苛求计算和深刻的理论理解正是《电子设计从零开始》编写时的目的;讲求通俗易懂,在阅读时应当注意提取知识点和实例中蕴含的技巧。书中还有一个特点就是插图丰富,这对理解所讲内容是很有帮助的。 《电子设计从零开始》适合电类本、专科学生作为全面掌握电子设计基础知识的参考书;也可作为无线电爱好者的实例参考用书;对于学有余力的非电类工科学生以及对电子设计感兴趣的中学生朋友来说,也是一本很好的全面了解电子设计基础知识的入门读物。 -------------------------------------------------------------------------------- 目录 第一章 走进电子技术 第二章 收音机里蕴含知识 第三章 制作第一件电子作品 第四章 从扩音机中学放大器 第五章 制作一台多媒体音箱 第六章 振荡器丰富多彩 第七章 集成电路ABC 第八章 传感器及其他器件 第九章 数字启航 第十章 逻辑门应用 第十一章 翻转与计数 第十二章 单片机就在我们身边 第十三章 单片机和LED 第十四章 单片机下命令 第十五章 跑马灯 第十六章 马表与时钟 第十七章 采集我们的声音 附录A Multisim2001的安装 附录B Multisim2001的菜单栏 附录C Multisim2001中的虚拟仪表 附录D 数字电路综合设计——数字钟 附录E ASCⅡ码表 参考文献 ……

    标签: 电子设计

    上传时间: 2013-06-05

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  • 电子竞赛培训教程

    电赛常用各种电路详解,以WORD文档形式展开说明

    标签: 电子竞赛 培训教程

    上传时间: 2013-07-27

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  • 微波滤波器设计的新观点

    根据三角级数展开理论,将理想滤波器特性曲线做级数展开,然后用单节微带线逼近展开式中的一项或多项,级联后逼近理想的滤波器特性曲线。该方法避免了传统滤波器设计方法中的微带线建模分析的困难,在设计出的电路形式中,各单元的作用更易理解,给滤波器的调节也带来了方便。最后给出了该方法的设计实例,具有较好的频率特性曲线。

    标签: 微波滤波器

    上传时间: 2013-10-20

    上传用户:qq1604324866

  • 电气主接线阐述

      Ò1、110KV侧主接线   Ò电气主接线的拟定:该变电站进出线数目为4回,110KV侧负荷为15MW,变压器为两台容量为12.5MW,基本上考虑到负荷的远期发展,故可用无母线的简单接线方案,有桥形接线方案,角形接线方案。另外单母分段接线方式可靠性、经济性也较高。下面分别就三种接线方式展开讨论。   Ò桥形接线   Ò角形接线   Ò单母分段接线   Ò作为一个不大的变电站,由于断路器的价格昂贵,用角形则成本比较大;且设备选型和继电保护的工作都不易进行。考虑选用单母分段的接线方式。当一段母线发生故障时,分段断路器自动切除故障段,保证正常母线不间断供电,提高了供电的可靠性。同时在主变压器110KV侧中性点经隔离开关接地并装设避雷器进行防雷保护,也提高了可靠性。而且相比节省了两台断路器,投资大大降低,综合考虑,还是选择单母分段的接线(见主接线图110KV侧)。

    标签: 电气主接线

    上传时间: 2014-12-24

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  • PLCISM SP3仿真PLC之间的通讯

    西门子从PLCSIM V5.4 SP3开始增加了对与PLC之间通讯的仿真能力,但是这种能力仅仅局限于Profibus-S7之间的通讯。 S7通讯是S7系列PLC基于MPI,Profibus,Ethernet网络的一种优化的通讯协议,主要用于S7-400之间,S7-300与S7-40之间的主对主通讯,也非常适合S7 PLC与HMI通讯,例如与操作面板OP/TP以及上位监控软件Wincc的通讯,下面的例子将围绕Profibus网络展开S7的通讯。 每个CPU都有资源限制,如过程映像区的大小,计数器/定时器的个数,同样,通信的资源也有限制,在产品样本中有CPU的链接数量指标,这就是指CPU的通信资源。旧版本的S7-300PLC有动态连接与静态连接的区分,动态连接指通过MPI,PLC与PLC通过调用SFC通信的通信连接,调用SFC时连接建立,停止调用时连接仍然维持,通过调用断开连接的SFC才能释放连接资源;静态连接指与HMI的通信连接,当把OP/TP、Wincc连接到同一CPU时会发生有的OP/TP、Wincc连接不上,这是因为使用的连接数已经超过了CPU的连接资源限制,此外还有一个静态连接资源保留给编程器使用。

    标签: PLCISM PLC SP3 仿真

    上传时间: 2013-10-12

    上传用户:13736136189

  • 基于SH88F516单片机的人民币伪钞鉴别仪的实现

    基于SH88F516 单片机的人民币伪钞鉴别仪的实现在与假钞技术展开的拉锯战中,为了最大程度的维护消费者利益和财产,验钞机的鉴伪能力亟待提高和更新。验钞机市场潜在的发展空间是巨大的。目前基于验钞机的国家标准为1997 年国家技术监督局批准的GB 16999-1997。 1. 验钞机系统的性能及技术指标相关的主要性能及技术指针如下列表所示:

    标签: F516 516 88F SH

    上传时间: 2013-11-12

    上传用户:XLHrest