圖像顯示器是人類接受外部信息的重要手段之一。而立體顯示則能再現(xiàn)場景的三維信息,提供場景更為全面、詳實(shí)的信息,在醫(yī)學(xué)、軍事、娛樂具有廣泛的應(yīng)用前景。而現(xiàn)有的3D立體顯示設(shè)備價(jià)格都比較貴,基于此,本人研究了基于SDRAM存儲器和FPGA處理器的3D頭盔顯示設(shè)備并且設(shè)計(jì)出硬件和軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)圖像效果好,并且價(jià)格成本便宜,從而具有更大的實(shí)用性。本文完成的主要工作有三點(diǎn): 1.設(shè)計(jì)了基于FPGA處理器和SDRAM存儲器的3D頭盔顯示器。該方案有別于現(xiàn)有的基于MCU、DSP和其它處理芯片的方案。本方案能通過線性插值算法把1024×768的分辨率變成800×600的分辨率,并能實(shí)現(xiàn)120HZ圖像刷新率,采用SDRAM作為高速存儲器,并且采用乒乓操作,有別于其它的開關(guān)左右眼視頻實(shí)現(xiàn)立體圖像。在本方案中每時(shí)每刻都是左右眼視頻同時(shí)輸出,使得使用者感覺不到視頻圖像有任何閃爍,減輕眼睛疲勞。本方案還實(shí)現(xiàn)了圖像對比對度調(diào)節(jié),液晶前照光調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比),立體圖像源自動識別,還有人性化的操作界面(OSD)功能。 2.完成了該系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。從便攜性角度考慮,盡量減小PCB板面積,給出了它們詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)電路圖。完成了FPGA系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)整體分析,各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)原理和具體實(shí)現(xiàn)的方法。完成了單片機(jī)對AD9883的配置設(shè)計(jì)。 3.完成了本方案的各項(xiàng)測試和調(diào)試工作,主要包括:數(shù)據(jù)采集部分測試、數(shù)據(jù)存儲部分測試、FPGA器件工作狀態(tài)測試、以電腦顯示器作為顯示器的聯(lián)機(jī)調(diào)試和以HX7015A作為顯示器的聯(lián)機(jī)調(diào)試,并且最終調(diào)試通過,各項(xiàng)功能都滿足預(yù)期設(shè)計(jì)的要求。實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果論證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和使用價(jià)值。 本文的研究與實(shí)現(xiàn)工作通過實(shí)驗(yàn)和分析得到了驗(yàn)證。結(jié)果表明,本文提出的由FPGA和SDRAM組成的3D頭盔顯示系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的立體視覺效果,從而可以將該廉價(jià)的3D頭盔顯示系統(tǒng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)中所需要的領(lǐng)域。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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當(dāng)今,移動通信正處于向第四代通信系統(tǒng)發(fā)展的階段,OFDM技術(shù)作為第四代數(shù)字移動通信(4G)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,被包括LTE在內(nèi)的眾多準(zhǔn)4G協(xié)議所采用。IDFT/DFT作為OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵功能模塊,其精度對基帶解調(diào)性能產(chǎn)生著重大的影響,尤其對LTE上行所采用的SC_FDMA更是如此。為了使定點(diǎn)化IDFT/DFT達(dá)到較好的性能,本文采用數(shù)字自動增益控制(DAGC)技術(shù),以解決過大輸入信號動態(tài)范圍所造成的IDFT/DFT輸出信噪比(SNR)惡化問題。 首先,本文簡單介紹了較為成熟的AAGC(模擬AGC)技術(shù),并重點(diǎn)關(guān)注近年來為了改善其性能而興起的數(shù)字化AGC技術(shù),它們主要用于壓縮ADC輸入動態(tài)范圍以防止其飽和。針對基帶處理中具有累加特性的定點(diǎn)化IDFT/DFT技術(shù),進(jìn)一步分析了AAGC技術(shù)和基帶DAGC在實(shí)施對象,實(shí)現(xiàn)方法等上的異同點(diǎn),指出了基帶DAGC的必要性。 其次,根據(jù)LTE協(xié)議,搭建了從調(diào)制到解調(diào)的基帶PUSCH處理鏈路,并針對基于DFT的信道估計(jì)方法的缺點(diǎn),使用簡單的兩點(diǎn)替換實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化,通過高斯信道下的MATLAB仿真,證明其可以達(dá)到理想效果。仿真結(jié)果還表明,在不考慮同步問題的高斯信道下,本文所搭建的基帶處理鏈路,采用64QAM進(jìn)行調(diào)制,也能達(dá)到在SNR高于17dB時(shí),硬判譯碼結(jié)果為極低誤碼率(BER)的效果。 再次,在所搭建鏈路的基礎(chǔ)上,通過理論分析和MATLAB仿真,證明了包括時(shí)域和頻域DAGC在內(nèi)的基帶DAGC具有穩(wěn)定接收鏈路解調(diào)性能的作用。同時(shí),通過對幾種DAGC算法的比較后,得到的一套適用于實(shí)現(xiàn)的基帶DAGC算法,可以使IDFT/DFT的輸出SNR處于最佳范圍,從而滿足LTE系統(tǒng)基帶解調(diào)的要求。針對時(shí)域和頻域DAGC的差異,分別選定移位和加法,以及查表的方式進(jìn)行基帶DAGC算法的實(shí)現(xiàn)。 最后,本文對選定的基帶DAGC算法進(jìn)行了FPGA設(shè)計(jì),仿真、綜合和上板結(jié)果說明,時(shí)域和頻域DAGC實(shí)現(xiàn)方法占用資源較少,容易進(jìn)行集成,能夠達(dá)到的最高工作頻率較高,完全滿足基帶處理的速率要求,可以流水處理每一個(gè)IQ數(shù)據(jù),使之滿足基帶解調(diào)性能。
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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并行總線PATA從設(shè)計(jì)至今已快20年歷史,如今它的缺陷已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高,已被串行ATA(Serial ATA)即SATA總線所取代。SATA作為新一代磁盤接口總線,采用點(diǎn)對點(diǎn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,內(nèi)置數(shù)據(jù)/命令校驗(yàn)單元,支持熱插拔,具有150MB/s(SATA1.0)或300MB/s(SATA2.0)的傳輸速度。目前SATA已在存儲領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但國內(nèi)尚無獨(dú)立研發(fā)的面向FPGA的SATAIP CORE,在這樣的條件下設(shè)計(jì)面向FPGA應(yīng)用的SATA IP CORE具有重要的意義。 本論文對協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的分析,建立了SATA IP CORE的層次結(jié)構(gòu),將設(shè)備端SATA IP CORE劃分成應(yīng)用層、傳輸層、鏈路層和物理層;介紹了實(shí)現(xiàn)該IPCORE所選擇的開發(fā)工具、開發(fā)語言和所選用的芯片;在此基礎(chǔ)上著重闡述協(xié)議IP CORE的設(shè)計(jì),并對各個(gè)部分的設(shè)計(jì)予以分別闡述,并編碼實(shí)現(xiàn);最后進(jìn)行綜合和測試。 采用FPGA集成硬核RocketIo MGT(RocketIo Multi-Gigabit Transceiver)實(shí)現(xiàn)了1.5Gbps的串行傳輸鏈路;設(shè)計(jì)滿足協(xié)議需求、適合FPGA設(shè)計(jì)的并行結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了多狀態(tài)機(jī)的協(xié)同工作:在高速設(shè)計(jì)中,使用了流水線方法進(jìn)行并行設(shè)計(jì),以提高速度,考慮到系統(tǒng)不同部分復(fù)雜度的不同,設(shè)計(jì)采用部分流水線結(jié)構(gòu);采用在線邏輯分析儀Chipscope pro與SATA總線分析儀進(jìn)行片上調(diào)試與測試,使得調(diào)試工作方便快捷、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確;嚴(yán)格按照SATA1.0a協(xié)議實(shí)現(xiàn)了SATA設(shè)備端IP CORE的設(shè)計(jì)。 最終測試數(shù)據(jù)表明,本論文設(shè)計(jì)的基于FPGA的SATA IP CORE滿足協(xié)議需求。設(shè)計(jì)中的SATA IP CORE具有使用方便、集成度高、成本低等優(yōu)點(diǎn),在固態(tài)電子硬盤SSD(Solid-State Disk)開發(fā)中應(yīng)用本設(shè)計(jì),將使開發(fā)變得方便快捷,更能夠適應(yīng)市場需求。
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù),具有抗干擾、保密性強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)碼分多址通信和高精度測量的優(yōu)點(diǎn),其中信號的快速捕獲是擴(kuò)頻體制的關(guān)鍵。擴(kuò)頻系統(tǒng)雖然本身具有抗干擾能力,但在強(qiáng)干擾情況下,系統(tǒng)性能將嚴(yán)重惡化,大大影響捕獲的精度,甚至無法捕獲。因此,在接收機(jī)接收到信號以后,在捕獲前可以利用自適應(yīng)天線陣進(jìn)行抗干擾濾波,增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。同時(shí),抗干擾濾波可能會對擴(kuò)頻信號的捕獲帶來一定的影響,對這個(gè)問題也需要進(jìn)行分析。 本文取材于“GPS空域抗干擾接收機(jī)”研究課題,以該課題為背景,從擴(kuò)頻信號捕獲的角度出發(fā),利用仿真數(shù)據(jù),針對自適應(yīng)天線陣抗干擾濾波和捕獲進(jìn)行Matlab仿真,研究分析不同的抗干擾濾波方案對擴(kuò)頻信號捕獲產(chǎn)生的影響,確定FPGA設(shè)計(jì)方案,在ISE中將設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)為具體的VHDL程序,并通過Modelsim仿真比對,為“GPS空域抗干擾接收機(jī)”課題研究中方案的確定提供了技術(shù)支撐。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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工業(yè)生產(chǎn)過程往往具有非線性、不確定性,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。應(yīng)用常規(guī)的PID控制器難以達(dá)到理想的控制效果。作為的重要分支,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有良好的非線性映射能力和高度的并行信息處理能力,已成為非線性系統(tǒng)建模、辨識和控制中常用的理論和方法。其中,神經(jīng)元具有很強(qiáng)的信息綜合、學(xué)習(xí)記憶、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力,可以處理那些難以用模型和規(guī)則描述的過程,將神經(jīng)元與PID結(jié)合,應(yīng)用到實(shí)際的控制中,可以在線調(diào)整PID的參數(shù),使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力、自適應(yīng)能力和較好的魯棒性。 目前,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究,這三方面是相互依賴和相互促進(jìn)的關(guān)系。本文主要側(cè)重的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究方面,創(chuàng)新性地利用FPGA嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)單神經(jīng)元PID智能控制器的研究與設(shè)計(jì),并將其封裝成為一個(gè)專用的IP核供其他的控制系統(tǒng)使用。 首先,對單神經(jīng)元PID智能控制器的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)算法進(jìn)行了深入的研究與分析;其次,利用MATLAB設(shè)計(jì)單神經(jīng)元PID智能控制器,針對特定的被控對象,對其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),獲得比較理想的系統(tǒng)輸出;然后,研究基于FPGA的單神經(jīng)元智能控制算法的實(shí)現(xiàn),對控制器進(jìn)行VHDL語言分層設(shè)計(jì),使用Altera公司的軟件QuartusⅡ6.1進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于FPGA的單神經(jīng)元智能控制器比MATLAB設(shè)計(jì)的單神經(jīng)元PID智能控制器性能優(yōu)良。 本文的設(shè)計(jì)模塊主要包括權(quán)值修改模塊、誤差計(jì)算模塊、權(quán)值產(chǎn)生模塊和輸出模塊。在各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)中進(jìn)行了優(yōu)化處理,使本文的設(shè)計(jì)不僅利用的硬件資源少,而且也有很快的運(yùn)行速度,同時(shí)也改善了傳統(tǒng)控制器的控制性能。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著人們對數(shù)字電視和數(shù)字視頻信息的需求越來越大,數(shù)字電視廣播在中國迅速的發(fā)展起來。近幾年,數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)技術(shù)逐漸成熟,數(shù)字電視地面廣播(DTTB)傳輸標(biāo)準(zhǔn)也于2006年8月30號正式出臺。此標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)是由我國多家單位聯(lián)合研究的,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字地面電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)。DTTB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的研究與仿真,具有巨大的實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場前景。 @@ 本文首先研究了地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)中平方根升余弦(SRRC)濾波器(滾降系數(shù)為0.05)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),介紹了一種適合在FPGA中實(shí)現(xiàn)的高階高速FIR濾波器的并行流水線結(jié)構(gòu)。在本設(shè)計(jì)中,以CSD數(shù)優(yōu)化濾波器系數(shù),并運(yùn)用簡化加法器圖(Reduced Adder Graph,RAG)算法進(jìn)行改進(jìn),最后采用并行處理的轉(zhuǎn)置型流水線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 @@ 接著研究數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)采用的傳輸技術(shù)-OFDM的基本概念和技術(shù)特點(diǎn),并研究了清華大學(xué)提出的DMB-T方案中TDS-OFDM信號幀的組成結(jié)構(gòu)以及相關(guān)原理。 @@ 最后,本文針對OFDM調(diào)制所需要的3780點(diǎn)FFT處理器進(jìn)行研究。為了保證OFDM信號的采樣率和時(shí)域?qū)ьl的采樣率相同,以達(dá)到較好的同步性能,采用了3780個(gè)正交子載波的設(shè)計(jì)方案。在實(shí)現(xiàn)過程中,分析比較了多種算法的計(jì)算復(fù)雜性,設(shè)計(jì)出在硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度上進(jìn)行優(yōu)化的3780點(diǎn)FFT處理器的數(shù)據(jù)流流水線算法。之后,通過定點(diǎn)仿真比較各模塊輸出的動態(tài)范圍和概率分布,設(shè)計(jì)出定點(diǎn)字長的優(yōu)化方案,并分析計(jì)算了這一處理器的輸出信噪比與內(nèi)部各模塊字長的關(guān)系,進(jìn)一步降低了硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性。 @@關(guān)鍵字:數(shù)字電視地面廣播傳輸(DTTB);平方根升余弦濾波器(SRRC);正交頻分復(fù)用調(diào)制(OFDM);快速傅立葉變換(FFT); 3780
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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人臉自動識別技術(shù)是模式識別、圖像處理等學(xué)科的一個(gè)最熱門研究課題之一。隨著社會的發(fā)展,各方面對快速有效的自動身份驗(yàn)證的要求日益迫切,而人臉識別技術(shù)作為各種生物識別技術(shù)中最重要的方法之一,已經(jīng)越來越多的受到重視。對于具有實(shí)時(shí),快捷,低誤識率的高性能算法以及對算法硬件加速的研究也逐漸展開。 本文詳細(xì)分析了智能人臉識別算法原理,發(fā)展概況和前景,包括人臉檢測算法,人眼定位算法,預(yù)處理算法,PCA和ICA 算法,詳細(xì)分析了項(xiàng)目情況,系統(tǒng)劃分,軟硬件平臺的資源和使用。并在ISE軟件平臺上,用硬件描述語言(verilog HDL)對算法部分嚴(yán)格按照FPGA代碼風(fēng)格進(jìn)行了RTL 硬件建模,并對C++算法進(jìn)行了優(yōu)化處理,通過仿真與軟件算法結(jié)果進(jìn)行比對,評估誤差,最后在VirtexII Pro FPGA 上進(jìn)行了綜合實(shí)現(xiàn)。 主要研究內(nèi)容如下: 首先,對硬件平臺xilinx的VirtexII Pro FPGA 上的系統(tǒng)資源進(jìn)行了描述和研究,對存儲器sdram,RS-232 串口,JTAG 進(jìn)行了研究和調(diào)試,對Coreconnect的OPB總線仲裁機(jī)理進(jìn)行了兩種算法的比較,RTL 設(shè)計(jì),仿真和綜合。利用ISE和VC++軟件平臺,對verilog和C++算法進(jìn)行同步比較測試,使每步算法對應(yīng)正確的結(jié)果。對軟硬件平臺的合理使用使得在項(xiàng)目中能盡可能多的充分利用硬件資源,制板時(shí)正確選型,以及加快設(shè)計(jì)和調(diào)試進(jìn)度。其次,對人臉識別算法流程中的人臉檢測,人眼定位,預(yù)處理,識別算法分別進(jìn)行了比較研究,選取其中各自性能最好的一種算法對其原理進(jìn)行了分析討論。人臉檢測采用adaboost 算法,因其速度和精度的綜合性能表現(xiàn)優(yōu)異。人眼定位采用小塊合并算法,因?yàn)樗哂锌焖伲瑴?zhǔn)確,弱時(shí)實(shí)的特點(diǎn)。預(yù)處理算法采用直方圖均衡加平滑的算法,簡單,高效。 識別算法采用PCA 加ICA 算法,它能最大的弱化姿態(tài)和光照對人臉識別的影響。 最后,使用Verilog HDL 硬件描述語言進(jìn)行算法的RTL 建模,在C++算法的基礎(chǔ)上,保證原來效果的前提下,根據(jù)FPGA 硬件特點(diǎn)對算法進(jìn)行了優(yōu)化。視頻輸入輸出是人臉識別的前提,它提供FPGA 上算法需要處理的數(shù)據(jù),預(yù)處理算法在C++算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化,最大的減少了運(yùn)算量,提高了運(yùn)算速度,16 位計(jì)算器模塊使得在算法實(shí)現(xiàn)時(shí)可以根據(jù)系統(tǒng)要求,在FPGA的ip 核和自己設(shè)計(jì)的模塊之間選擇性能更好的一個(gè)來調(diào)用,F(xiàn)IFO的設(shè)計(jì)提供同步和異步時(shí)鐘域的數(shù)據(jù)緩存。設(shè)計(jì)在ISE和VC++軟件平臺同時(shí)進(jìn)行,隨時(shí)對verilog和C++數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和比對。全部設(shè)計(jì)模塊通過仿真,達(dá)到預(yù)定的性能要求,并在FPGA 上綜合實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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隨著敵對人為干擾的日益增多和電磁環(huán)境的日益惡劣,抗干擾逐漸成為衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的必備能力之一。傳統(tǒng)的單天線多延遲系統(tǒng)僅從時(shí)域抗干擾,抑制干擾能力有限。利用陣列天線,增加空域自由度,通過空域—時(shí)域級聯(lián)或空時(shí)聯(lián)合處理能夠顯著增強(qiáng)導(dǎo)航信號接收機(jī)的抗干擾性能。多個(gè)天線以不同的方式放置,即不同的陣形,會使得導(dǎo)航接收機(jī)具有不同的空域抗干擾性能。針對多種陣形對空域抗干擾性能的影響差異,開展了基于L陣、十字陣、均勻圓陣和帶圓心圓陣的自適應(yīng)抗干擾性能研究,分析了導(dǎo)致差異的原因,通過對比仿真,發(fā)現(xiàn)帶圓心的圓陣具有所選陣形中最優(yōu)的輸出信干噪比,進(jìn)一步推廣到空時(shí)自適應(yīng)抗干擾,也具有同樣的結(jié)論。結(jié)合工程實(shí)現(xiàn),基于FPGA完成空時(shí)抗干擾硬件模塊設(shè)計(jì),用Matlab產(chǎn)生的量化數(shù)據(jù)作為激勵(lì),對硬件模塊的輸出結(jié)果進(jìn)行分析,與非自適應(yīng)空時(shí)波束形成結(jié)果相比,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模塊的有效性;與Matlab仿真處理的結(jié)果相比,驗(yàn)證了模塊的正確性。多種陣形自適應(yīng)抗干擾性能差異的研究對于一定孔徑和陣元個(gè)數(shù)條件下的陣列布陣具有一定的參考價(jià)值,空時(shí)抗干擾硬件模塊是抗干擾系統(tǒng)的核心,所做工作對工程實(shí)現(xiàn)具有一定的借鑒意義。
標(biāo)簽: FPGA 時(shí)域 導(dǎo)航系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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對弓網(wǎng)故障的檢測是當(dāng)今列車檢測的一項(xiàng)重要任務(wù)。原始故障視頻圖像具有極大的數(shù)據(jù)量,使實(shí)時(shí)存儲和傳輸故障視頻圖像極其困難。由于視頻的數(shù)據(jù)量相當(dāng)大,需要采用先進(jìn)的視頻編解碼協(xié)議進(jìn)行處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 @@ H.264/AVC(Advanced Video Coding)作為MPEG-4的第10部分,因其具有超高的壓縮效率、極好的網(wǎng)絡(luò)親和性,而被廣泛研究與應(yīng)用。H.264/AVC采用了先進(jìn)的算法,主要有整數(shù)變換、1/4像素精度插值、多模式幀間預(yù)測、抗塊效應(yīng)濾波器和熵編碼等。 @@ 本文使用硬件描述語言Verilog,以紅色颶風(fēng) II開發(fā)板作為硬件平臺,在開發(fā)工具QUARTUSII 6.0和MODELSIM_SE 6.1B環(huán)境中完成軟核的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證。以Altera公司的CycloneII FPGA(Field Programmable Gate Array)EP2C35F484C8作為核心芯片,實(shí)現(xiàn)視頻圖像采集、存儲、顯示以及實(shí)現(xiàn)H.264/AVC部分算法的基本系統(tǒng)。 @@ FPGA以其設(shè)計(jì)靈活、高速、具有豐富的布線資源等特性,逐漸成為許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選,尤其是與Verilog和VHDL等語言的結(jié)合,大大變革了電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,加速了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)程。 @@ 本文首先分析了FPGA的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)流程、verilog語言等,然后對靜態(tài)圖像及視頻圖像的編解碼進(jìn)行詳細(xì)的分析,比如H.264/AVC中的變換、量化、熵編碼等:并以JM10.2為平臺,運(yùn)用H.264/AVC算法對視頻序列進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),對不同分辨率、量化步長、視頻序列進(jìn)行編解碼以及對結(jié)果進(jìn)行分析。接著以紅色颶風(fēng)II開發(fā)板為平臺,進(jìn)行視頻圖像的采集存儲、顯示分析,其中詳細(xì)分析了SAA7113的配置、CCD信號的A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線、視頻的數(shù)字化ITU-R BT.601標(biāo)準(zhǔn)介紹及視頻同步信號的獲取、基于SDRAM的視頻幀存儲、VGA顯示控制設(shè)計(jì);最后運(yùn)用verilog語言實(shí)現(xiàn)H.264/AVC部分算法,并進(jìn)行功能仿真,得到預(yù)計(jì)的效果。 @@ 本文實(shí)現(xiàn)了整個(gè)視頻信號的采集存儲、顯示流程,詳細(xì)研究了H.264/AVC算法,并運(yùn)用硬件語言實(shí)現(xiàn)了部分算法,對視頻編解碼芯片的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。 @@關(guān)鍵詞:FPGA;H.264/AVC;視頻;verilog;編解碼
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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互感器是電力系統(tǒng)中電能計(jì)量和繼電保護(hù)中的重要設(shè)備,其精度和可靠性與電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的電磁式互感器已經(jīng)暴露出一系列的缺陷,電子式互感器能很好的解決電磁式互感器的缺點(diǎn),電子式互感器逐步替代電磁式互感器代表著電力工業(yè)的發(fā)展方向。目前,國產(chǎn)的互感器校驗(yàn)儀主要是電磁式互感器校驗(yàn)儀,電子式互感器校驗(yàn)儀依賴于進(jìn)口。電子式互感器的發(fā)展,使得電子式互感器校驗(yàn)儀的研制勢在必行。 本課題依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60044-7、IEC60044-8和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB20840[1].7-2007、GB20840[1].8-2007,設(shè)計(jì)了電子式互感器檢驗(yàn)儀。該校驗(yàn)儀采用直接法對電子式互感器進(jìn)行校驗(yàn),即同時(shí)測試待校驗(yàn)電子式互感器和標(biāo)準(zhǔn)電磁式互感器二次側(cè)的輸出信號,比較兩路信號的參數(shù),根據(jù)比較結(jié)果完成電子式互感器的校驗(yàn)工作。論文首先介紹了電子式互感器結(jié)構(gòu)及輸出數(shù)字信號的特征,然后詳細(xì)論述了電子式互感器校驗(yàn)儀的硬件及軟件設(shè)計(jì)方法。硬件主要采用FPGA技術(shù)設(shè)計(jì)以太網(wǎng)控制器RTL8019的控制電路,以實(shí)現(xiàn)電子式互感器信號的遠(yuǎn)程接收,同時(shí)設(shè)計(jì)A/D芯片MAX125的控制電路,以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電磁式互感器模擬輸出的數(shù)字化。軟件主要采用FPGA的SOPC技術(shù),研制了MAX125和RTL8019的IP核,在NiosIIIDE集成開發(fā)環(huán)境下,完成對硬件電路的底層控制,運(yùn)用準(zhǔn)同步算法和DFT算法開發(fā)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)字信號的處理。最終完成電子式互感器校驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)。 最后進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn),所研制的電子式互感器校驗(yàn)儀對0.5準(zhǔn)確級的電子式電壓互感器和0.5準(zhǔn)確級電子式電流互感器分別進(jìn)行了校驗(yàn),對其額定負(fù)荷的20%、100%、120%點(diǎn)做為測量點(diǎn)進(jìn)行測量。經(jīng)過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理分析可知,校驗(yàn)儀對電子式互感器的校驗(yàn)精度滿足0.5%的比差誤差和20’的相位差。本課題的研究為電子式互感器校驗(yàn)儀的研制工作提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。
標(biāo)簽: FPGA 電子式互感器 校驗(yàn)儀
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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