本項(xiàng)目完成的是中國地面數(shù)字電視融合方案發(fā)端系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。采用Stratix系列的EP1S80F1020C5FPGA為基礎(chǔ)構(gòu)建了主硬件處理平臺(tái)。系統(tǒng)中能量擴(kuò)散、LDPC編碼、符號交織、星座映射、同步PN頭插入、3780點(diǎn)IFFTOFDM調(diào)制以及信號成形4倍插值滾降濾波器等都是基于FPGA硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。本文首先介紹了數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀,融合方案發(fā)端系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)以及FPGA設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。第三章重點(diǎn)、詳細(xì)地介紹了基于FPGA的融合方案發(fā)端系統(tǒng)除LDPC編碼部分的各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn),并對級連后的整個(gè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真、分析和驗(yàn)證。第四章簡要介紹了與融合方案發(fā)端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似的一個(gè)窄帶LDPC解碼-誤碼測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)發(fā)端的FPGA設(shè)計(jì),并對該測試平臺(tái)的性能進(jìn)行了分析驗(yàn)證。我在項(xiàng)目中完成的工作主要有: 1.閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料,了解中國地面數(shù)字電視融合方案的整體結(jié)構(gòu)和原理。 2.制定了整個(gè)發(fā)端系統(tǒng)FPGA實(shí)現(xiàn)的框架以及各模塊的接口定義。 3.完成了3780點(diǎn)IFFTOFDM的FPGA設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。 4.完成了4倍插值169階滾降濾波器的算法改進(jìn)和FPGA設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。 5.完成了整個(gè)融合方案系統(tǒng)的功能仿真、分析和驗(yàn)證。 6.完成了窄帶LDPC解碼-誤碼測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)發(fā)端的FPGA設(shè)計(jì)以及仿真、驗(yàn)證。
標(biāo)簽: FPGA 地面數(shù)字電視 仿真 方案
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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本文研究了在復(fù)雜背景下紅外圖像的背景和噪聲抑制算法,并且完成了硬件實(shí)現(xiàn),主要包括以下內(nèi)容: 1.通過對實(shí)際紅外圖像的背景和噪聲特性的研究分析,設(shè)計(jì)改進(jìn)了一種基于加權(quán)廣義次序統(tǒng)計(jì)濾波器的背景抑制的算法。紅外圖像的噪聲通常為脈沖噪聲,具有高頻特性;而紅外圖像的背景變換比較緩慢,其頻譜成分多集中在低頻區(qū)域,所以本文在對圖像特性分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)改進(jìn)了基于加權(quán)廣義次序統(tǒng)計(jì)濾波器的背景抑制的算法。在對采集的起伏背景紅外圖像進(jìn)行背景抑制后,用全局門限可以有效的分割出目標(biāo)信息,輸出包含目標(biāo)信息的二值化圖像,為后續(xù)處理提供數(shù)據(jù)。但是出于更復(fù)雜背景條件下算法有效性的目的,深入討論了局部自適應(yīng)門限分割算法的設(shè)計(jì)。 2.在實(shí)時(shí)信號處理系統(tǒng)中,底層的圖像預(yù)處理算法目前難以用軟件實(shí)現(xiàn);但是其運(yùn)算結(jié)構(gòu)相對比較簡單,適于用FPGA進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)。本文對算法的FPGA設(shè)計(jì)作了較為深入地研究,同時(shí)介紹了算法的VHDL實(shí)現(xiàn),利用模塊化的優(yōu)點(diǎn)對算法分模塊設(shè)計(jì),對各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)作了詳細(xì)介紹。 3.完成了紅外成像制導(dǎo)系統(tǒng)的預(yù)處理部分硬件電路設(shè)計(jì),對FPGA中預(yù)處理算法的處理結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。通過算法在硬件上的實(shí)現(xiàn),證明了算法的有效性。
標(biāo)簽: FPGA 紅外成像 制導(dǎo) 數(shù)據(jù)
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛,研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計(jì)制造中使用了數(shù)字化技術(shù),但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用,例如數(shù)字通信和相控雷達(dá)領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上,我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能,同時(shí)也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們詳細(xì)分析討論了B 超中,全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)手段。我們設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問時(shí)間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內(nèi)實(shí)現(xiàn)方案簡單廉價(jià)。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動(dòng)態(tài)控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象,可視作將回波接收機(jī)的中心頻率同步動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行補(bǔ)償。 還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了聚焦延時(shí)、脈寬和重復(fù)頻率可動(dòng)態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵(lì)控制、功能碼存儲(chǔ)等功能模塊,功能仿真和時(shí)序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ),將加快其研發(fā)和制造進(jìn)程,為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來新思路。
標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀
上傳時(shí)間: 2013-06-18
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周立功公司做的一個(gè)μCOS-II微小內(nèi)核分析的PPT.是初學(xué)很好一個(gè)資料,多的就不說了,下了就知道.
上傳時(shí)間: 2013-07-07
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基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析基于ProtelDXP的信號完整性分析
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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康華光第五版模電答案,很全的啊,每個(gè)章節(jié)都有詳細(xì)的講解
標(biāo)簽: 模電
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基于Altium Designer的信號完整性分析教程
標(biāo)簽: Designer Altium 信號完整性 分
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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在信息化發(fā)展的當(dāng)前,音視頻等多媒體作為信息的載體,在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,起著越來越重要的作用。數(shù)字視頻的海量性成為阻礙其應(yīng)用的的瓶頸之一。在這種情況下,H.264作為新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),以其高性能的壓縮效率,成為備受關(guān)注的焦點(diǎn)和研究問題。H.264通過運(yùn)動(dòng)估計(jì)/運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MP/MC)消除視頻時(shí)間冗余,對差值圖像進(jìn)行離散余弦變換(DCT)消除空間冗余,對量化后的系數(shù)進(jìn)行可變長編碼(VLC)消除統(tǒng)計(jì)冗余,獲得了極高的壓縮效率。隨著嵌入式處理器性能的逐漸提升和3G網(wǎng)絡(luò)即將商用的推動(dòng),H.264以其優(yōu)秀的壓縮性能,無論是無線信道傳輸方面,還是存儲(chǔ)容量有限的嵌入式設(shè)備都具有廣闊的應(yīng)用前景。 但H.264在提升壓縮性能的同時(shí)付出的代價(jià)是算法復(fù)雜度的成倍增加,實(shí)際應(yīng)用中人們對視頻解碼的實(shí)時(shí)性要求嚴(yán)格,已出現(xiàn)的對應(yīng)算法代碼多基于PC通用處理器實(shí)現(xiàn),而嵌入式設(shè)備的主頻和處理能力仍然相對有限,存儲(chǔ)容量相對較小,總線速率相對偏低,因此必須對標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)算法進(jìn)行優(yōu)化移植,才能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。 本文在對H.264標(biāo)準(zhǔn)及其新特性進(jìn)行詳細(xì)介紹后,重點(diǎn)研究了在解碼端如何針對解碼耗時(shí)較多的模塊進(jìn)行改進(jìn),然后將算法移植到ARM平臺(tái),并針對平臺(tái)特點(diǎn)作出相應(yīng)優(yōu)化,最后完成解碼圖象顯示,并給出了測試結(jié)果。本文主要完成的工作如下: 詳細(xì)分析了H.264的參考軟件JM中解碼流程,并利用測試工具分析了各模塊耗時(shí),針對耗時(shí)較多的模塊如插值運(yùn)算及去塊濾波模塊,提出了對應(yīng)的改進(jìn)算法并在H.264的參考軟件JM86上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),PC測試實(shí)驗(yàn)證明了算法改進(jìn)的優(yōu)越性和運(yùn)算優(yōu)化的可行性。最后針對ARM平臺(tái),在對程序結(jié)構(gòu)和對應(yīng)代碼進(jìn)行優(yōu)化之后,將其移植到WINCE系統(tǒng)之下,同時(shí)給出了WINCE平臺(tái)解碼后圖象加速顯示方法,并對最終測試結(jié)果與性能做出了評價(jià)。
標(biāo)簽: 264 ARM 解碼 算法優(yōu)化
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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諧波帶來的影響已經(jīng)嚴(yán)重危及到電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。解決諧波污染的關(guān)鍵在于精確實(shí)時(shí)地確定諧波的成分、幅值和相位等因素。而今普通工業(yè)控制計(jì)算機(jī)已越來越不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的高效性、高實(shí)時(shí)性、高穩(wěn)定運(yùn)行性和高可靠性等要求,給諧波的測量帶來誤差,因而開發(fā)新一代基于ARM平臺(tái)和嵌入式Linux系統(tǒng)的電力諧波檢測裝置來滿足這些要求顯得很重要。 同時(shí),友好的圖形界面也已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問題。電力諧波檢測裝置的圖形用戶系統(tǒng)更是存在著進(jìn)程獨(dú)立、網(wǎng)絡(luò)通信能力、跨平臺(tái)等特殊需求。在眾多的圖形用戶界面軟件中,因QT/Embedded具有跨平臺(tái)、面向?qū)ο蟆⒛茉O(shè)計(jì)精美的人機(jī)界面等優(yōu)點(diǎn),系統(tǒng)便選取QT/Embedded作為支撐平臺(tái),并解決了QT/Embedded跨平臺(tái)移植和中文化等問題。 因頻譜泄露和柵欄效應(yīng)以及系統(tǒng)基本頻率的波動(dòng),普通的FFT算法不能準(zhǔn)確測量諧波和間諧波成份。為了提高測量精度,本文先用頻域插值法確定系統(tǒng)的基本頻率,以及插值多項(xiàng)式方法重構(gòu)時(shí)域采樣信號,接下來用FFT計(jì)算整數(shù)次諧波成份,以及頻域插值方法計(jì)算間諧波成份。 系統(tǒng)選用長沙科瑞捷機(jī)電有限公司提供的基于ARM處理器的SAM7430模塊,在此基礎(chǔ)上開發(fā)諧波檢測軟件,包括數(shù)據(jù)采集、FFT分析以及界面顯示程序。經(jīng)初步調(diào)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,各種智能核儀器逐步走向自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化和便攜式的方向發(fā)展。針對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器體積大,人機(jī)交互不友好,不方便現(xiàn)場分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脈沖幅度分析器的陸續(xù)出現(xiàn)填補(bǔ)了這一缺點(diǎn)。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,以ARM為核的處理器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,相比較單片機(jī)而言,它的主頻高、運(yùn)算速度快,可以滿足多道脈沖幅度分析器的苛刻的時(shí)間上的要求。而且ARM處理器功耗小,適合于功耗要求比較苛刻的地方,這些方面的特點(diǎn)正好滿足了便攜式多道脈沖幅度分析器野外勘察的要求。同時(shí),由于以ARM為核的處理器具有豐富的外設(shè)資源,這樣就簡化了外設(shè)電路及芯片的使用,降低了功耗并增強(qiáng)了產(chǎn)品的信賴性。另外,ARM芯片可以方便的移植操作系統(tǒng),為多道脈沖幅度分析器多任務(wù)的管理和并行的處理,甚至硬實(shí)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)提供了前提。而且在ARM平臺(tái)使用嵌入式linux操作系統(tǒng)使多道脈沖幅度分析器的軟件易于升級。 智能化和小型化是多道脈沖幅度分析器的發(fā)展趨勢。智能化要求系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高、操作簡便、容錯(cuò)性好。智能化除了需要控制軟件外,還需要軟件命令的執(zhí)行者即硬件控制電路來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制邏輯,兩者的結(jié)合才能真正的實(shí)現(xiàn)智能化。小型化要求系統(tǒng)的體積小、功耗小、便于攜帶;小型化除了要求采用微功耗的器件,還要求電路板的尺寸盡量的小且所用元件盡量的少,但小型化的同時(shí)必須保持系統(tǒng)的智能化,即不能減少智能化所要求的復(fù)雜的邏輯和時(shí)序的控制功能。為此采用高集成度的ARM芯片實(shí)現(xiàn)控制電路能滿意地同時(shí)滿足智能化和小型化的要求。在研制的多道脈沖幅度分析器中,幾乎所有的控制都可以用控制芯片來實(shí)現(xiàn),如閾值設(shè)定、自動(dòng)穩(wěn)譜以及多道數(shù)據(jù)采集,在節(jié)省了元件的數(shù)目和電路板的尺寸的同時(shí)仍能保持系統(tǒng)的智能化程度。 Linux內(nèi)核精簡而高效,可修改性強(qiáng),支持多種體系結(jié)構(gòu)的處理器等,使得它是一個(gè)非常適合于嵌入式開發(fā)和應(yīng)用的操作系統(tǒng)。嵌入式Linux可以運(yùn)行的硬件平臺(tái)十分廣泛,從x86、MIPS、POWERPC到ARM,以及其他許多硬件體系結(jié)構(gòu)。目前在世界范圍內(nèi),ARM體系結(jié)構(gòu)的SOC逐漸占領(lǐng)32位嵌入式微處理器市場,ARM處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域,例如:工業(yè)控制,無線通訊,網(wǎng)絡(luò),消費(fèi)類電子,成像等。 本課題采用三星公司生產(chǎn)的ARM(Advanced RISC Machines,先進(jìn)精簡指令集機(jī)器)芯片S3C2410A設(shè)計(jì)并研制了一種便攜式的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。利用ARM芯片豐富的外設(shè)資源對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器進(jìn)行改進(jìn)和簡化。系統(tǒng)由前端探測器系統(tǒng),以及由線性脈沖放大器、甄別電路、控制電路、采樣保持電路組成的前置電路,中央處理器模塊,顯示模塊,用戶交互模塊,存儲(chǔ)模塊,網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等多個(gè)模塊組成。本設(shè)計(jì)基于ARM9芯片S3C2410,并在此平臺(tái)上移植了嵌入式linux操作系統(tǒng)來進(jìn)行任務(wù)的調(diào)度和處理等。 電路板核心板部分設(shè)計(jì)采用6層PCB板結(jié)構(gòu),這樣增加了系統(tǒng)可靠性,提高了電磁兼容的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是多道脈沖幅度分析器的核心,A/D轉(zhuǎn)換直接使用了S3C2410內(nèi)置的ADC(Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器),在2.5 MHz的轉(zhuǎn)換時(shí)鐘下最大轉(zhuǎn)換速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采樣點(diǎn)每秒),滿足了系統(tǒng)最低轉(zhuǎn)換時(shí)間≤5 μs的要求,并且控制簡單,簡化了外部接口電路。由于SD(Secure Digital Card,安全數(shù)碼卡)卡存儲(chǔ)容量大、攜帶方便、成本低等優(yōu)點(diǎn),所以設(shè)計(jì)中采用其作為外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備,其驅(qū)動(dòng)部分采用SD卡軟件包,為開發(fā)帶來了方便。本設(shè)計(jì)采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示)屏作為人機(jī)交互的顯示部分,并且通過Qt/Embedded為系統(tǒng)提供圖形用戶界面的應(yīng)用框架和窗口系統(tǒng)。其中包括了波形顯示部分和用戶菜單設(shè)置部分,這樣方便了用戶操作。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方面是基于SQLite嵌入式小型數(shù)據(jù)庫而進(jìn)行的。為了方便數(shù)據(jù)向上位機(jī)的傳輸,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用XML(Extensible Markup Language,可擴(kuò)展標(biāo)記語言)格式來組織傳輸?shù)臄?shù)據(jù),通過基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議的Linux下Socket套接字編程,來進(jìn)行與上位機(jī)或PC(Personal Computer,個(gè)人計(jì)算機(jī)或桌面機(jī))等的連接和數(shù)據(jù)傳輸。
標(biāo)簽: ARMLinux 多道 分析器 脈沖幅度
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