數(shù)字電視技術和超大規(guī)模深亞微米的系統(tǒng)級芯片設計技術是當前信息產(chǎn)業(yè)中最受關注的兩個方向。它們的交叉就是數(shù)字電視應用中的一系列系統(tǒng)級芯片和超深亞微米專用集成電路。其中信道處理系統(tǒng)及其相關芯片更是集中了數(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,成為設計和開發(fā)整個數(shù)字電視系統(tǒng)的關鍵之一。數(shù)字高清晰度電視(Digital HDTV)做為第三代電視標準,已成為當今世界高技術競爭的焦點,本文正是從這個交叉點上出發(fā)對DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)標準中所涉及的信道編碼和調(diào)制部分進行了研究,重點分析了信道內(nèi)編碼部分的硬件優(yōu)化實現(xiàn)。本項目完成了DVB-H傳輸系統(tǒng)信道編碼的FPGA硬件設計和實現(xiàn),系統(tǒng)所有FPGA硬件電路設計采用了Veillog HDL語言編寫。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T(Terrestrial Digital Multimedia/TV Broadcasting)中的關鍵技術做了研究,與DVB標準中的相關技術做了對比。 本文首先對DVB.H以及COFDM的相關理論進行介紹和研究。然后針對DVB-H信道編碼調(diào)制器中的部分核心算法的FPGA設計和實現(xiàn)進行了詳細的研究工作,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的部分設計等。相應地對DVB-H信道解碼解調(diào)器中的部分算法的FPGA設計的研究工作做了描述,包括符號解交織和比特解交織。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T外接收機中頻域和時域解交織模塊的FPGA設計實現(xiàn)做了描述。 筆者在項目中完成的主要工作有: (1)與項目組成員合作制定系統(tǒng)框架,劃分模塊。 (2)對所負責的模塊,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的算法進行研究并加以優(yōu)化,建立軟件仿真模型,進行FPGA設計,仿真和實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-06-10
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該項目完成的是DVB-T發(fā)射機系統(tǒng)中OFDM調(diào)制部分的FPGA設計.DVB-T是ETSI(歐洲電信標準委員會)提出的數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)標準,在業(yè)界影響很廣.整個DVB-T發(fā)射機系統(tǒng)包括RS編碼,內(nèi)交織,卷積編碼,外交織,星座映射,IFFT變換等主要部分.該項目組負責以FPGA為主體的硬件平臺的搭建及編碼,調(diào)制部分的FPGA軟件設計,作者完成了2k模式下IFFT變換的軟件設計.該文首先介紹了OFDM及DVB-T相關原理,然后比較分析了各種FFT算法及實現(xiàn)結構的復雜度,最后采取了一種Radix2
上傳時間: 2013-05-17
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H.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標準,采用了近幾年視頻編碼方面的先進技術,以較高編碼效率和網(wǎng)絡友好性成為新一代國際視頻編碼標準。 本文以實現(xiàn)D1格式的H.264/AVC實時編碼器為目標,作者負責系統(tǒng)架構設計,軟硬件劃分以及部分模塊的硬件算法設計與實現(xiàn)。通過對H.264/AVC編碼器中主要模塊的算法復雜度的評估,算法特點的分析,同時考慮到編碼器系統(tǒng)的可伸縮性,可擴展性,本文采用了DSP+FPGA的系統(tǒng)架構。DSP充當核心處理器,而FPGA作為協(xié)處理器,針對編碼器中最復雜耗時的模塊一運動估計模塊,設計相應的硬件加速引擎,以提供編碼器所需要的實時性能。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標準的運動補償混合編碼方案,其中一個主要的不同在于幀間預測采用了可變塊尺寸的運動估計,同時運動向量精度提高到1/4像素。更小和更多形狀的塊分割模式的采用,以及更加精確的亞像素位置的預測,可以改善運動補償精度,提高圖像質(zhì)量和編碼效率,但同時也大大增加了編碼器的復雜度,因此需要設計專門的硬件加速引擎。 本文給出了1/4像素精度的運動估計基于FPGA的硬件算法設計與實現(xiàn),包括整像素搜索,像素插值,亞像素(1/2,1/4)搜索以及多模式選擇(支持全部七種塊分割模式)。設計中,將多處理器技術和流水線技術相結合,提供高性能的并行計算能力,同時,采用合理的存儲器組織結構以提供高數(shù)據(jù)吞吐量,滿足運算的帶寬要求,并使編碼器具有較好的可伸縮性。最后,在Modelsim環(huán)境下建立測試平臺,完成了對整個設計的RTL級的仿真驗證,并針對Altera公司的FPGA芯片stratixⅡ系列的EP2S60-4器件進行優(yōu)化,從而使工作頻率最終達到134MHz,分析數(shù)據(jù)表明該模塊能夠滿足編碼器的實時性要求。
上傳時間: 2013-07-24
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頻率合成技術廣泛應用于通信、航空航天、儀器儀表等領域,目前,常用的頻率合成技術有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)等。其中DDS是一種新的頻率合成方法,是頻率合成的一次革命。全數(shù)字化的DDS技術由于具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位噪聲低和頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點而成為現(xiàn)代頻率合成技術中的佼佼者。隨著數(shù)字集成電路、微電子技術和EDA技術的深入研究,DDS技術得到了飛速的發(fā)展。 DDS是把一系列數(shù)字量化形式的信號通過D/A轉(zhuǎn)換形成模擬量形式的信號的合成技術。主要是利用高速存儲器作查尋表,然后通過高速D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其它任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應包括以下三個部分:相位累加器可以時鐘的控制下完成相位的累加;相位一幅度碼轉(zhuǎn)換電路一般由ROM實現(xiàn);D/A轉(zhuǎn)換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用FPGA來實現(xiàn)一個DDS系統(tǒng),該DDS系統(tǒng)的硬件結構是以FPGA為核心實現(xiàn)的,使用Altera公司的Cyclone系列FPGA。 文章首先介紹了頻率合成器的發(fā)展,闡述了基于FPGA實現(xiàn)DDS技術的意義;然后介紹了DDS的基本理論;接著介紹了FPGA的基礎知識如結構特點、開發(fā)流程、使用工具等;隨后介紹了利用FPGA實現(xiàn)直接數(shù)字頻率合成(DDS)的原理、電路結構、優(yōu)化方法等。重點介紹DDS技術在FPGA中的實現(xiàn)方法,給出了部分VHDL源程序。采用該方法設計的DDS系統(tǒng)可以很容易地嵌入到其他系統(tǒng)中而不用外接專用DDS芯片,具有高性能、高性價比,電路結構簡單等特點;接著對輸出信號頻譜進行了分析,特別是對信號的相位截斷誤差和幅度量化誤差進行了詳細的討論,由此得出了改善系統(tǒng)性能的幾種方法;最后給出硬件實物照片和測試結果,并對此作了一定的分析。
上傳時間: 2013-04-24
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LED顯示屏作為一項高新科技產(chǎn)品正引起人們的高度重視,它以其動態(tài)范圍廣,亮度高,壽命長,工作性能穩(wěn)定而日漸成為顯示媒體中的佼佼者,現(xiàn)已廣泛應用于廣告、證券、交通、信息發(fā)布等各方面,且隨著全彩屏顯示技術的日益完善,LED顯示屏有著廣闊的市場前景。 本文主要研究的對象為全彩色LED同步顯示屏控制系統(tǒng),提出了一個系統(tǒng)實現(xiàn)方案,整個系統(tǒng)分三部分組成:DVI解碼電路、發(fā)送系統(tǒng)以及接收系統(tǒng)。DVI解碼模塊用于從顯卡的DVI口獲取視頻源數(shù)據(jù),經(jīng)過T.D.M.S.解碼恢復出可供LED屏顯示的紅、綠、藍共24位像素數(shù)據(jù)和一些控制信號。發(fā)送系統(tǒng)用于將收到的數(shù)據(jù)流進行緩存,經(jīng)處理后發(fā)送至以太網(wǎng)芯片進行以太網(wǎng)傳輸。接收系統(tǒng)接收以太網(wǎng)上傳來的視頻數(shù)據(jù)流,經(jīng)過位分離操作后存入SRAM進行緩存,再串行輸入至LED顯示屏進行掃描顯示。然后,從多方面論述了該方案的可行性,仔細推導了LED顯示屏各技術參數(shù)之間的聯(lián)系及約束關系。 本課題采用可編程邏輯器件來完成系統(tǒng)功能,可編程邏輯器件具有高集成度、高速度、在線可編程等特點,不僅可以滿足高速圖像數(shù)據(jù)處理對速度的要求,而且增加了設計的靈活性,不需修改電路硬件設計,縮短了設計周期,還可以進行在線升級。
上傳時間: 2013-06-22
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隨著信息技術和計算機技術的飛速發(fā)展,數(shù)字信號處理已經(jīng)逐漸發(fā)展成一門關鍵的技術科學。圖像處理作為一種重要的現(xiàn)代技術,己經(jīng)在通信、航空航天、遙感遙測、生物醫(yī)學、軍事、信息安全等領域得到廣泛的應用。圖像處理特別是高分辨率圖像實時處理的實現(xiàn)技術對相關領域的發(fā)展具有深遠意義。另外,現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和高效率硬件描述語言Verilog HDL的結合,大大變革了電子系統(tǒng)的設計方法,加速了系統(tǒng)的設計進程,為圖像壓縮系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了硬件支持和軟件保障。 本文主要包括以下幾個方面的內(nèi)容: (1)結合某工程的具體需求,設計了一種基于FPGA的圖像壓縮系統(tǒng),核心硬件選用XILINX公司的Virtex-Ⅱ Pro系列FPGA芯片,存儲器件選用MICRON公司的MT48LC4M16A2SDRAM,圖像壓縮的核心算法選用近無損壓縮算法JPEG-LS。 (2)用Verilog硬件描述語言實現(xiàn)了JPEG-LS標準中的基本算法,為課題組成員進行算法改進提供了有力支持。 (3)用Verilog硬件描述語言設計并實現(xiàn)了SDRAM控制器模塊,使核心壓縮模塊能夠方便靈活地訪問片外存儲器。 (4)構建了圖像壓縮系統(tǒng)的測試平臺,對實現(xiàn)的SDRAM控制器模塊和JPEG-LS基本算法模塊進行了軟件仿真測試和硬件測試,驗證了其功能的正確性。
標簽: FPGA 圖像壓縮系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)可以快速實現(xiàn)數(shù)字電路,但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時常常需要數(shù)小時的時間,以至于許多設計者甚至通過在給定FPGA上采用更多的資源,或者以犧牲電路速度為代價來提高編制速度。電路編制過程中大部分時間花費在布線階段,因此有效的布線算法能極大地減少布線時間。 許多布線算法已經(jīng)被開發(fā)并獲得應用,其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當前最為流行的兩種。然而它們各有缺點:基于SAT的布線算法在可擴展性上有很大缺陷;幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力,但當實際問題具有嚴格的布線約束條件時,它在布線方案的收斂方面存在很大困難?;诖?,本文致力于探索一種能有效解決以上問題的新型算法,具體研究工作和結果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結構的最新研究動態(tài)的基礎上,確定了一種FPGA布線結構模型,即一個基于SRAM的對稱陣列(島狀)FPGA結構作為研究對象,該模型僅需3個適合的參數(shù)即能表示布線結構。為使所有布線算法可在相同平臺上運行,選擇了美國北卡羅來納州微電子中心的20個大規(guī)模電路作為基準,并在布線前采用VPR399對每個電路都生成30個布局,從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預制電路上運行。 2、詳細研究了四種幾何查找布線算法,即一種基本迷宮布線算法Lee,一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動的布線算法PathFinder,一種快速的時延驅(qū)動的布線算法VPR430和一種協(xié)商A
上傳時間: 2013-05-18
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H.264視頻編解碼標準以其高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡適應性等優(yōu)點在數(shù)字電視廣播、網(wǎng)絡視頻流媒體傳輸、視頻實時通信等許多方面得到了廣泛應用。提高H.264幀內(nèi)預測的速度,對于實時性要求較高的場合具有重大的意義。為此,論文在總結國內(nèi)外相關研究的基礎上,針對H.264幀內(nèi)預測的軟件實現(xiàn)具有運算量大、實時性差等缺點,提出了一種基于FPGA的高并行、多流水線結構的幀內(nèi)預測算法的硬件實現(xiàn)。 論文在詳細闡述H.264幀內(nèi)預測編碼技術的基礎上,分析了17種預測模式算法,通過Matlab仿真建模,直觀地給出了預測模式的預測效果,并在JM12.2官方驗證平臺上測試比較各種預測模式對編碼性能的影響,以此為根據(jù)對幀內(nèi)預測模式進行裁剪。接著論文提出了基于FPGA的幀內(nèi)預測系統(tǒng)的設計方案,將前段采集劍的RGB圖像通過色度轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成YCbCr圖像,存入片外SDRAM中,控制模塊負責讀寫數(shù)掘送入幀內(nèi)預測模塊進行處理。幀內(nèi)預測模塊中,采用一種并行結構的可配置處理單元,即先求和再移位最后限幅的電路結構,來計算各預測模式下的預測值,極大地減小了預測電路的復雜度。針對預測模式選擇算法,論文采用多模式并行運算的方法,即多個結構相同的殘差計算模塊,同時計算各種預測模式對應的SATD值,充分發(fā)揮FPGA高速并行處理的能力。其中Hadamard變換使用行列分離的變換方法,采用蝶形快速變換、流水線設計提高硬件的工作效率。最后,論文設計了LCD顯示模塊直觀地顯示所得到的最佳預測模式。 整個幀內(nèi)預測系統(tǒng)被劃分成多個功能模塊,采用層次化、模塊化的設計思想,并采用流水線結構和乒乓操作來提高系統(tǒng)的并行性、運行速度和總線利用率。所有模塊用Verilog語言設計,由Modelsim仿真和集成開發(fā)環(huán)境ISE9.1綜合。仿真與綜合結果表明,系統(tǒng)時鐘頻率最高達到106.7MHz。該設計在完成功能的基礎上,能夠較好地滿足實時性要求。論文對于研究基于FPGA的H.264視頻壓縮編碼系統(tǒng)進行了有益的探索,具有一定的實用價值。
標簽: H264 視頻編碼器 幀內(nèi)預測 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-21
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DVB-T機頂盒原理圖及PCB,文件中帶有原理圖與PCB,可以用PADS打開,希望學習硬件的可以好好學習學習一下哦,想做參考設計的請您仔細核對一下,不保證原理圖里面沒有bug,但是學習之用還是可以的^_^
上傳時間: 2013-06-11
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·ITU-T G.729的一個實現(xiàn)例子(包括附錄b的vod檢測等功能)-ITU-T g.729 example, include VOD detect of reference B, etc.文件列表(點擊判斷是否您需要的文件): g729b_v14 .........\acelp_co.c .........\basic_op.c .....
上傳時間: 2013-05-20
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