隨著信息時代的到來,用戶對數(shù)據(jù)保護和傳輸可靠性的要求也在不斷提高。由于信道衰落,信號經(jīng)信道傳輸后,到達接收端不可避免地會受到干擾而出現(xiàn)信號失真。因此需要采用差錯控制技術(shù)來檢測和糾正由信道失真引起的信息傳輸錯誤。RS(Reed—Solomon)碼是差錯控制領(lǐng)域中一類重要的線性分組碼,由于它編解碼結(jié)構(gòu)相對固定,性能強,不但可以糾正隨機差錯,而且對突發(fā)錯誤的糾錯能力也很強,被廣泛應(yīng)用在數(shù)字通信、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中,以滿足對數(shù)據(jù)傳輸通道可靠性的要求。因此設(shè)計一款高性能的RS編解碼器不但具有很大的應(yīng)用意義,而且具有相當(dāng)大的經(jīng)濟價值。 本文首先介紹了線形分組碼及其子碼循環(huán)碼、BCH碼的基礎(chǔ)理論知識,重點介紹了BCH碼的重要分支RS碼的常用編解碼算法。由于其算法在有限域上進行,接著介紹了有限域的有關(guān)理論。基于RS碼傳統(tǒng)的單倍結(jié)構(gòu),本文提出了一種八倍并行編碼及九倍并行解碼方案,并用Verilog HDL語言實現(xiàn)。其中編碼器基于傳統(tǒng)的線性反饋移位寄存器除法電路并進行八倍并行擴展,譯碼器關(guān)鍵方程求解模塊基于修正的歐幾里德算法設(shè)計了一種便于硬件實現(xiàn)的脈動關(guān)鍵方程求解結(jié)構(gòu),其他模塊均采用九倍并行實現(xiàn)。由于進行了超前運算、流水線及并行處理,使編解碼的數(shù)據(jù)吞吐量大為提高,同時延時更小。 本論文設(shè)計了C++仿真平臺,并與HDL代碼結(jié)果進行了對比驗證。Verilog HDL代碼經(jīng)過modelsim仿真驗證,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL15OF1152C2 FPGA上進行綜合驗證以及靜態(tài)時序分析,綜合軟件為QUATURSⅡ V8.0。驗證及測試表明,本設(shè)計在滿足編解碼基本功能的基礎(chǔ)上,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高吞吐量和低延時傳輸,達到性能指標(biāo)要求。本論文在基于FPGA的RS(255,223)編解碼器的高速并行實現(xiàn)方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經(jīng)濟價值。
上傳時間: 2013-04-24
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ICD2仿真燒寫器--USB驅(qū)動程序。。
上傳時間: 2013-07-29
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移動無線信道特性對移動通信系統(tǒng)性能具有重要影響,移動信道建模和仿真對移動通信系統(tǒng)的研發(fā)具有重要意義。因此,對移動信道建模與仿真進行研究,具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。 本文從無線電波的傳播特點出發(fā),分析了無線電波的傳播模型和描述信道特性的主要參數(shù),重點分析了移動小尺度衰落模型;結(jié)合無線電波傳輸環(huán)境的特點,研究了平坦衰落信道和頻率選擇性信道的特點,設(shè)計了基于FPGA的移動無線信道仿真器,同時給予了軟硬件驗證。 本文從衰落的數(shù)學(xué)模型角度研究了信道傳輸特性,以及各項參數(shù)對信道特性的影響。主要做了以下幾個方面的工作: 1.簡要介紹了無線電通信的發(fā)展史及信道建模與仿真的意義;論述了信道對無線信號主要的三類影響:自由空間的路徑損失、陰影衰落、多徑衰落;分析了無線通信傳播環(huán)境,移動無線通信信道仿真的基本模型,同時介紹了用正弦波疊加法和成型濾波器法建立信道確定型仿真模型的具體實現(xiàn)方法。 2.對移動無線信道特性進行了Matlab仿真,對仿真結(jié)果進行了對比分析,對影響信道特性的主要參數(shù)設(shè)置進行了分析仿真。 3.設(shè)計了一種基于FPGA的移動無線信道仿真器,并對實現(xiàn)該仿真器的關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)方法進行了分析。該信道仿真器能夠?qū)崟r模擬窄帶信號條件下無線信道的主要特點,如多徑時延、多普勒頻移、瑞利衰落等,其主要的技術(shù)指標(biāo)達到了設(shè)計要求。該模擬器結(jié)構(gòu)簡單,參數(shù)可調(diào),易于擴展,通用性強,可以部分或全部集成到處于研制階段的接收機中,以便于性能測試,也可應(yīng)用于教學(xué)實踐。
上傳時間: 2013-04-24
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MPEG-2是MPEG組織在1994年為了高級工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖象質(zhì)量以及更高的傳輸率所提出的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),其優(yōu)秀性使之成為過去十年應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn),也是未來十年影響力最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)之一。 本文以MPEG-2視頻標(biāo)準(zhǔn)為研究內(nèi)容,建立系統(tǒng)級設(shè)計方案,設(shè)計FPGA原型芯片,并在FPGA系統(tǒng)中驗證視頻解碼芯片的功能。最后在0.18微米工藝下實現(xiàn)ASIC的前端設(shè)計。完成的主要工作包括以下幾個方面: 1.完成解碼系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計,采用了自頂而下的設(shè)計方法,實現(xiàn)系統(tǒng)的功能單元的劃分;根據(jù)其視頻解碼的特點,確定解碼器的控制方式;把視頻數(shù)據(jù)分文幀內(nèi)數(shù)據(jù)和幀間數(shù)據(jù),實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的并行解碼。 2.實現(xiàn)了具體模塊的設(shè)計:根據(jù)本文研究的要求,在比特流格式器模塊設(shè)計中提出了特有的解碼方式;在可變長模塊中的變長數(shù)據(jù)解碼采用組合邏輯外加查找表的方式實現(xiàn),大大減少了變長數(shù)據(jù)解碼的時間;IQ、IDCT模塊采用流水的設(shè)計方法,減少數(shù)據(jù)計算的時間:運動補償模塊,針對模塊數(shù)據(jù)運算量大和訪問幀存儲器頻繁的特點,采用四個插值單元同時處理,增加像素緩沖器,充分利用并行性結(jié)構(gòu)等方法來加快運動補償速度。 3.根據(jù)視頻解碼的參考軟件,通過解碼系統(tǒng)的仿真結(jié)果和軟件結(jié)果的比較來驗證模塊的功能正確性。最后用FPGA開發(fā)板實現(xiàn)了解碼系統(tǒng)的原型芯片驗證,取得了良好的解碼效果。 整個設(shè)計采用Verilog HDL語言描述,通過了現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的原型驗證,并采用SIMC0.18μm工藝單元庫完成了該電路的邏輯綜合。經(jīng)過實際視頻碼流測試,本文設(shè)計可以達到MPEG-2視頻主類主級的實時解碼的技術(shù)要求。
上傳時間: 2013-07-27
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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。對于具有實時,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)格進行了RTL 硬件建模,并對C++算法進行了優(yōu)化處理,通過仿真與軟件算法結(jié)果進行比對,評估誤差,最后在VirtexII Pro FPGA 上進行了綜合實現(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)資源進行了描述和研究,對存儲器sdram,RS-232 串口,JTAG 進行了研究和調(diào)試,對Coreconnect的OPB總線仲裁機理進行了兩種算法的比較,RTL 設(shè)計,仿真和綜合。利用ISE和VC++軟件平臺,對verilog和C++算法進行同步比較測試,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目中能盡可能多的充分利用硬件資源,制板時正確選型,以及加快設(shè)計和調(diào)試進度。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,因為它具有快速,準(zhǔn)確,弱時實的特點。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 硬件特點對算法進行了優(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)上進行了優(yōu)化,最大的減少了運算量,提高了運算速度,16 位計算器模塊使得在算法實現(xiàn)時可以根據(jù)系統(tǒng)要求,在FPGA的ip 核和自己設(shè)計的模塊之間選擇性能更好的一個來調(diào)用,F(xiàn)IFO的設(shè)計提供同步和異步時鐘域的數(shù)據(jù)緩存。設(shè)計在ISE和VC++軟件平臺同時進行,隨時對verilog和C++數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和比對。全部設(shè)計模塊通過仿真,達到預(yù)定的性能要求,并在FPGA 上綜合實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-07-13
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安川變頻器的大功率逆變電路很有特色,它沒有采用負(fù)電源,值得大家學(xué)習(xí)。
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:kkchan200
數(shù)字高清電視是當(dāng)前世界上最先進的圖像壓縮編碼技術(shù)和數(shù)字傳輸技術(shù)的結(jié)合,是高技術(shù)競爭的焦點之一。其中,信道處理系統(tǒng)及其相關(guān)芯片更是集中了數(shù)字信號處理、前向糾錯編解碼等數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵募夹g(shù),成為設(shè)計和開發(fā)整個數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以衛(wèi)星數(shù)字電視的信道處理系統(tǒng)為對象,結(jié)合國際通行的DVB-S/S2標(biāo)準(zhǔn),研究了該系統(tǒng)在發(fā)射端的設(shè)計與實現(xiàn)所涉及到的一系列內(nèi)容。 本文介紹了數(shù)字電視的發(fā)展概況和主要標(biāo)準(zhǔn),特別是對我國衛(wèi)星電視的發(fā)展進行了詳細(xì)的介紹。然后,本文DVB-S/S2信道處理系統(tǒng)的基本原理進行了介紹和分析,主要包括RS碼、卷積碼、BCH碼、LDPC碼等的差錯編碼的基本原理,以及基帶信號處理的基本原理。在此基礎(chǔ)上對兩種系統(tǒng)的傳輸性能和DVB-S2的后向兼容系統(tǒng)分別進行了基于Matlab的仿真。最后闡述了基于FPGA的DVB-S調(diào)制器的信道編碼和調(diào)制實現(xiàn),按功能對DVB-S/S2信道編碼過程進行模塊分解,并針對每個模塊進行工作原理分析、算法分析、HDL描述、時序仿真及FPGA實現(xiàn)。DVB-S/S2調(diào)制器的核心是信道編碼和調(diào)制部分,利用FPGA在數(shù)字信號處理方面的優(yōu)勢,本文重點對其中的幾個關(guān)鍵模塊,包括RS編碼、卷積交織器、卷積編碼、BCH編碼、LDPC編碼等的實現(xiàn)算法進行了比較詳細(xì)的分析,并通過HDL描述和時序仿真來驗證算法正確性。
標(biāo)簽: DVBSS2 FPGA 調(diào)制器
上傳時間: 2013-07-10
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高速、高精度已經(jīng)成為伺服驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,而位置檢測環(huán)節(jié)是決定伺服系統(tǒng)高速、高精度性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。光電編碼器作為伺服驅(qū)動系統(tǒng)中常用的檢測裝置,根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的不同分為增量式和絕對式。本文從原理上對增量式光電編碼器和絕對式光電編碼器做了深入的分析,通過對比它們的特性,得出了絕對式光電編碼器更適合高速、高精度伺服驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)論。 絕對式光電編碼器精度高、位數(shù)多的特點決定其通信方式只能采取串行傳輸方式,且由相應(yīng)的通信協(xié)議控制信息的傳輸。本文首先針對編碼器主要生產(chǎn)廠商日本多摩川公司的絕對式光電編碼器,深入研究了通信協(xié)議相關(guān)的硬件電路、數(shù)據(jù)幀格式、時序等。隨后介紹了新興的電子器件FPGA及其開發(fā)語言硬件描述語言Verilog HDL,并對基于FPGA的絕對式編碼器通信接口電路做了可行性的分析。在此基礎(chǔ)上,采用自頂向下的設(shè)計方法,將整個接口電路劃分成發(fā)送模塊、接收模塊、序列控制模塊等多個模塊,各個模塊采用Verilog語言進行描述設(shè)計編碼器接口電路。最終的設(shè)計在相關(guān)硬件電路上實現(xiàn)。最后,通過在TMS320F2812伺服控制平臺上編寫的硬件驅(qū)動程序驗證了整個設(shè)計的各項功能,達到了設(shè)計的要求。
上傳時間: 2013-07-11
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國家863項目“飛行控制計算機系統(tǒng)FC通信卡研制”的任務(wù)是研究設(shè)計符合CPCI總線標(biāo)準(zhǔn)的FC通信卡。本課題是這個項目的進一步引伸,用于設(shè)計SCI串行通信接口,以實現(xiàn)環(huán)上多計算機系統(tǒng)間的高速串行通信。 本文以此項目為背景,對基于FPGA的SCI串行通信接口進行研究與實現(xiàn)。論文先概述SCI協(xié)議,接著對SCI串行通信接口的兩個模塊:SCI節(jié)點模型模塊和CPCI總線接口模塊的功能和實現(xiàn)進行了詳細(xì)的論述。 SCI節(jié)模型包含Aurora收發(fā)模塊、中斷進程、旁路FIFO、接受和發(fā)送存儲器、地址解碼、MUX。在SCI節(jié)點模型的實現(xiàn)上,利用FPGA內(nèi)嵌的RocketIO高速串行收發(fā)器實現(xiàn)主機之間的高速串行通信,并利用Aurora IP核實現(xiàn)了Aurora鏈路層協(xié)議;設(shè)計一個同步FIFO實現(xiàn)旁路FIFO;利用FPGA上的塊RAM實現(xiàn)發(fā)送和接收存儲器;中斷進程、地址解碼和多路復(fù)合分別在控制邏輯中實現(xiàn)。 CPCI總線接口包括PCI核、PCI核的配置模塊以及用戶邏輯三個部分。本課題中,采用FPGA+PCI軟核的方法來實現(xiàn)CPCI總線接口。PCI核作為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁:PCI核的配置模塊負(fù)責(zé)對PCI核進行配置,得到用戶需要的PCI核;用戶邏輯模塊負(fù)責(zé)實現(xiàn)整個通信接口具體的內(nèi)部邏輯功能;并引入中斷機制來提高SCI通信接口與主機之間數(shù)據(jù)交換的速率。 設(shè)計選用硬件描述語言VerilogHDL和VHDL,在開發(fā)工具Xilinx ISE7.1中完成整個系統(tǒng)的設(shè)計、綜合、布局布線,利用Modelsim進行功能及時序仿真,使用DriverWorks為SCI串行通信接口編寫WinXP下的驅(qū)動程序,用VC++6.0編寫相應(yīng)的測試應(yīng)用程序。最后,將FPGA設(shè)計下載到FC通信卡中運行,并利用ISE內(nèi)嵌的ChipScope Pro虛擬邏輯分析儀對設(shè)計進行驗證,運行結(jié)果正常。 文章最后分析傳輸性能上的原因,指出工作中的不足之處和需要進一步完善的地方。
上傳時間: 2013-04-24
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自香農(nóng)先生于1948年開創(chuàng)信息論以來,經(jīng)過將近60年的發(fā)展,信道編碼技術(shù)已經(jīng)成為通信領(lǐng)域的一個重要分支,各種編碼技術(shù)層出不窮。目前廣泛研究的低密度奇偶校驗(LDCP)碼是由R.G.Gallager先生提出的一種具有逼近香農(nóng)限性能的優(yōu)秀糾錯碼,并已在數(shù)字電視、無線通信、磁盤存儲等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。 目前數(shù)字電視已經(jīng)成為最熱門的話題之一,用手機看北京奧運,已經(jīng)成為每一個中國人的夢想。最近兩年我國頒布了兩部與數(shù)字電視有關(guān)的通信標(biāo)準(zhǔn),分別是數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)(DMB-TH)和移動多媒體(CMMB)即俗稱的手機電視標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視正與每個人走得越來越近,我國預(yù)期在2015年全面實現(xiàn)數(shù)字電視并停止模擬電視的播出。作為數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)之一的前向糾錯碼技術(shù)已經(jīng)成為眾多科研單位的研究熱點,相應(yīng)的編解碼芯片更成為重中之重。在DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯(lián)編碼方式,在CMMB標(biāo)準(zhǔn)中用到了LDPC碼和RS碼的級聯(lián)編碼方式,在DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯(lián)編碼方式。 本論文以目前最重要的三個與數(shù)字電視相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn):數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)(DMB-TH)、手機電視標(biāo)準(zhǔn)(CMMB)以及數(shù)字衛(wèi)星電視廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2)為切入點,深入研究它們的編碼方式,設(shè)計了這三個標(biāo)準(zhǔn)中的LDPC碼編碼器,并在FPGA上實現(xiàn)了前兩個標(biāo)準(zhǔn)的編碼芯片,實現(xiàn)了DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)中0.4、0.6以及0.8三種碼率的復(fù)用。在研究CMMB標(biāo)準(zhǔn)中編碼器設(shè)計時,提出一種改進的LU分解算法,該分解方式適合任意的H矩陣,具有一定的廣泛性。測試結(jié)果表明,芯片邏輯功能完全正確,速度和資源消耗均達到了標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有一定的商用價值。
上傳時間: 2013-07-07
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