DVB-S(Digital Video Broadcasting bv Satellite)调制器是符合DVB-S协议的数字电视前端设备之一,也满足我国数字电视卫星广播标准,该设备可以广泛应用于数字电视卫星业务和相关数字电视业务。本文主要阐述了基于FPGA实现DVB-S调制器的信道编码和调制,按功能对DVB-S信道编码过程进行模块分解、模块接口定义,针对每个模块进行工作原理分析、算法分析、HDL描述、时序仿真及FPGA实现;DVB-S调制器的核心是信道编码和调制部分,利用FPGA在数字信号处理方面的优势,本文重点对其中的几个关键模块,包括RS编码、卷积交织器和卷积穿孔编码等的实现算法进行了比较详细的分析,并通过HDL描述和时序仿真来验证算法正确性;对FPGA各模块的资源进行了估计、利用Altera公司的Cyclone器件的内部锁相环实现ASI信号的接收;最后对整机进行了测试,测试结果表明,本文设计的DVB-S调制器技术指标满足设计要求。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:gmh1314
在传统的数字传输系统中,纠错编码与调制是各自独立设计并实现的,译码与解调也是如此。80年代初,Ungerboeck根据调制解调与纠错编码的特点,提出了一种新的思想,称作网格编码调制,记为TCM。它是将调制解调与纠错编码当成一个整体来设计。它的中心思想是:采用编码方法将信号空间做最佳分割,使已调信号矢量端点间有最大的距离。这样就可以在相同发射功率、相同有效性的条件下提高信息传输的可靠性,特别适用于频带受限和功率受限信道。它在卫星通信和移动通信中的应用又使它成为研究热点。 本文介绍了TCM编码调制的基本原理,在此基础上提出了一种新的TCM编码的方法;介绍了卷积码Viterbi译码的基本原理和步骤,在此基础上分析了TCM的Viterbi译码的特点;研究了TCM在高斯白噪声条件下的误码性能及其编码增益,并在MATLAB上仿真来进行验证;介绍了数字逻辑设计的基本方法和流程,在此基础上介绍了基于FPGA的TCM系统的各个模块。
上传时间: 2013-07-26
上传用户:13913148949
随着多媒体编码技术的发展,视频压缩标准在很多领域都得到了成功应用,如视频会议(H.263)、DVD(MPEG-2)、机顶盒(MPEG-2)等等,而网络带宽的不断提升和高效视频压缩技术的发展使人们逐渐把关注的焦点转移到了宽带网络数字电视(IPTV)、流媒体等基于传输的业务上来。带宽的增加为流式媒体的发展铺平了道路,而高效的视频压缩标准的出台则是流媒体技术发展的关键。H.264/AVC是由国际电信联合会和国际标准化组织共同发展的下一代视频压缩标准之一。新标准中采用了新的视频压缩技术,如多模式帧间预测、1/4像素精度预测、整数DCT变换、变块尺寸运动补偿、基于上下文的二元算术编码(CABAC)、基于上下文的变长编码(CAVLC)等等,这些技术的采用大大提高了视频压缩的效率,更有利于宽带网络数字电视(IPTV)、流媒体等基于传输的业务的实现。 本文主要根据视频会议应用的需要对JM8.6代码进行优化,目标是实现基于Baseline的低复杂度的CIF编码器,并对部分功能模块进行电路设计。在设计方法上采用自顶向下的设计方法,首先对H.264编码器的C代码和算法进行优化,并对优化后的结果进行测试比较,结果显示在图像质量没有明显降低的情况下,H.264编码器编码CIF格式视频每秒达到15帧以上,满足了视频会议应用的实时性要求。然后,以C模型为参考对H.264编码器的部分功能模块电路进行设计。采用Verilog HDL实现了这些模块,并在Quartus Ⅱ中进行了综合、仿真、验证。主要完成了Zig-zag扫描和CAVLC模块的设计,详细说明模块的工作原理和过程,然后进行多组的仿真测试,结果与C模型相应部分的结果一致,证明了设计的正确性。
上传时间: 2013-06-11
上传用户:kjgkadjg
一般由信源发出的数字基带信号含有丰富的低频分量,甚至直流分量,这些信号往往不宜直接用于传输,易产生码间干扰进而直接影响传输的可靠性,因而要对其进行编码以便传输。传统的井下信号在传输过程中普遍采用曼彻斯特码的编解码方式,而该方式的地面解码电路复杂。FPGA(现场可编程门阵列)作为一种新兴的可编程逻辑器件,具有较高的集成度,能将编解码电路集成在一片芯片上,而HDB3码(三阶高密度双极性码)具有解码规则简单,无直流,低频成份少,可打破长连0和提取同步方便等优点。基于上述情况,本文提出了基于FPGA的}tDB3编译码设计方案。 该研究的总体设计方案包括用MATLAB进行HDB3编译码算法的验证,基于FPGA的HDB3码编译码设计与仿真,结果分析与比较三大部分。为了保证该设计的可靠性,首先是进行编译码的算法验证;其次通过在FPGA的集成设计环境QuartusⅡ软件中完成HDB3码的编译、综合、仿真等步骤,通过下载电缆下载到特定的FPGA芯片上,用逻辑分析仪进行时序仿真;最后将算法验证结果与仿真结果作一对比,分析该研究的可行性与可靠性。 研究表明,基于FPGA的HDB3编译码设计具有体积小,译码简单,编程灵活,集成度高,可靠等优点。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:siguazgb
在数字通信中,采用差错控制技术(纠错码)是提高信号传输可靠性的有效手段,并发挥着越来越重要的作用。纠错码主要有分组码和卷积码两种。在码率和编码器复杂程度相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。 卷积码的译码方法主要有代数译码和概率译码。代数译码是基于码的代数结构;而概率译码不仅基于码的代数结构,还利用了信道的统计特性,能充分发挥卷积码的特点,使译码错误概率达到很小。 卷积码译码器的设计是由高性能的复杂译码器开始的,对于概率译码最初的序列译码,随着译码约束长度的增加,其译码错误概率可达到非常小。后来慢慢地向低性能的简单译码器演化,对不太长的约束长度,维特比(Viterbi)算法是非常实用的。维特比算法是一种最大似然的译码方法。当编码约束度不太大(小于等于10)或者误码率要求不太高(约10-5)时,Viterbi译码算法效率很高,速度很快,译码器也较简单。 目前,卷积码在数传系统,尤其是在卫星通信、移动通信等领域已被广泛应用。 本论文对卷积码编码和Viterbi译码的设计原理及其FPGA实现方案进行了研究。同时,将交织和解交织技术应用于编码和解码的过程中。 首先,简要介绍了卷积码的基础知识和维特比译码算法的基本原理,并对硬判决译码和软判决译码方法进行了比较。其次,讨论了交织和解交织技术及其在纠错码中的应用。然后,介绍了FPGA硬件资源和软件开发环境Quartus Ⅱ,包括数字系统的设计方法和设计规则。再有,对基于FPGA的维特比译码器各个模块和相应算法实现、优化进行了研究。最后,在Quartus Ⅱ平台上对硬判决译码和软判决译码以及有无交织等不同情况进行了仿真,并根据仿真结果分析了维特比译码器的性能。 分析结果表明,系统的误码率达到了设计要求,从而验证了译码器设计的可靠性,所设计基于FPGA的并行Viterbi译码器适用于高速数据传输的场合。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:zhenyushaw
Protues使用总线方式画电路的方法 使用教程 适合初级新手
上传时间: 2013-05-24
上传用户:bcjtao
图像处理技术是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一。目前,数字图像处理技术被广泛应用于航空航体、通信、医学及工业生产领域中。图像处理系统的硬件实现一般来讲有三种方式:专用的图像处理器件主要有专用集成芯片(Application SpecificIntegrated Circuit)、数字信号处理器(Digital Signal Process)和现场可编程门阵列(FieldProgrammable GateArray)以及相关电路组成。它们可以实时高速完成各种图像处理算法。图像处理中,低层的图像预处理的数据量很大,要求处理速度快,但运算结果相对比较简单。相对于其他两种系统,基于FPGA的图像处理系统非常合适用于图像的预处理。 本文设计了一种基于FPGA的图像处理系统。它的主要功能有:对摄像头送来的视频数据进行采集,并把它数字化;实现中值滤波和边缘检测这两种图像增强算法;将数字视频信号转换为模拟信号。 图像处理系统由主处理器单元、图像编码单元和图像解码单元三部分组成。FPGA作为整个系统的核心器件,不仅要模拟出12C总线协议,完成视频解码芯片和编码芯片的初始化;还要对视频流同步信号提取,实现图像采集控制,并将图像信号存储在SRAM中;图像增强算法也是在FPGA中实现。采用PHILIPS公司的专用视频解码芯片SAA7111A将模拟视频转化数字视频;视频编码芯片SAA7121完成数字视频到模拟视频的转化。
上传时间: 2013-07-19
上传用户:标点符号
本文的研究内容是在激光测距项目基础上进行的,分析了各种激光测距方法的利弊,最终选用脉冲激光测距的实现方式,并且对脉冲激光测距系统做了深入研究。 本文设计了以FPGA为核心的信号处理模块,实现了对激光信号的编码和译码、对激光发射控制时钟的分频、和内部PLL倍频实现内部高频计时时钟等,提高了系统的精度和稳定性。使用并行脉冲计数法,提高了计时精度,分析了可能产生误差的原因,并且对结果做了相应的修正,减小了激光测距系统的误差。并且制定了四种工作模式,可以根据不同的实际环境选择相应的测距模式,以达到最好的测量效果。 在接收方面突破以往普通的被动接收方式,提出了利用窗函数接收回波的主动接收方式,结合窄带滤光片的滤光效果,提高了系统的抗干扰性能。从课题要求出发,本激光测距系统实现了体积小、功耗低的特点,测量距离相对较近(0.5-50米),属于近距测量系统。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:wyaqy
纹理映射在计算机图形计算中属于光栅化阶段,处理的是像素,主要的特点是数据的吞吐量大,对实时系统来说转换的速度是一个关键的因素,人们寻求各种加速算法来提高运算速度。传统的方法是用更快的处理器,并行算法或专用硬件。随着数字技术的发展,尤其是可编程逻辑门阵列(FPGAs)的发展,提供了一种新的加速方法。FPGAs在密度和性能上都有突破性的发展,当前的FPGA芯片已经能够运算各种图形算法,而在速度上与专用的图形卡硬件相同。因此,FPGA芯片非常适合这项工作。 本文主要工作包括以下几个方面: 1、本文提出了一种MIPmapping纹理映射优化方法,改进了MIPmapping映射细化层次算法及纹理图像的存储方式,减少纹理寻址的计算量,提高纹理存储的相关性。详细内容请阅读第三章。 2、提出了一种MIPmapping纹理映射优化方法的硬件实现方案,该方案针对移动设备对功耗和面积的要求,以及分辨率不高的特点,在参数空间到纹理地址的计算中用定点数来实现。详细内容请阅读第四章。 3、实现了纹理映射流水线单元纹理地址产生电路,及纹理滤波电路的FPGA设计,并给出设计的综合和仿真结果。详细内容请阅读第五章4、实现了符合IEEE 754单精度标准的乘法、乘累加及除法运算器电路。乘法器采用改进型Booth编码电路以减少部分积数量,用Wallace对部分积进行压缩;乘累加器采用multiply-add fused算法,对关键路径进行了优化;除法器为基于改进型泰勒级数展开的查找表结构实现,查找表尺寸只有208字节,电路为固定时延,在电路尺寸、延时及复杂度方面进行了较好的平衡。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:yxvideo
目前,H.264是图像编码研究领域的一个热点。它在语言结构、预测算法、数据变换等方面做了很大的改进,在低码率传输、高清晰度显示及网络接入等性能上相比以往标准有了显著提高,使得H.264在视频会议、视频点播、数字电视和手...
上传时间: 2013-05-27
上传用户:jjj0202