圖像是人類智能活動(dòng)重要的信息來(lái)源之一,是人類相互交流和認(rèn)識(shí)世界的主要媒體。隨著信息高速公路、數(shù)字地球概念的提出,人們對(duì)圖像處理技術(shù)的需求與日劇增,同時(shí)VLSI技術(shù)的發(fā)展給圖像處理技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的平臺(tái)。圖像處理技術(shù)是圖像識(shí)別和分析的基礎(chǔ),所以圖像處理技術(shù)對(duì)整個(gè)圖像工程來(lái)說(shuō)就非常重要,對(duì)圖像處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的研究也就具有重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值,包括對(duì)傳統(tǒng)算法的改進(jìn)和硬件實(shí)現(xiàn)的研究。仿生算法的興起為圖像處理問題的解決提供了一條十分有效的新途徑;FPGA技術(shù)的發(fā)展為圖像處理的硬件實(shí)現(xiàn)提供了有效的平臺(tái)。 @@ 本文在詳細(xì)介紹鄰域圖像處理算法及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、遺傳算法和蟻群算法基本原理的基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于圖像增強(qiáng)和圖像分割的圖像處理問題之中,并將其用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)。論文中采用遺傳算法自適應(yīng)的確定非線性變換函數(shù)的參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng),在采用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)的過程中先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分,主要分為初始化模塊、選擇模塊、適應(yīng)度模塊、控制模塊等,然后利用VHDL語(yǔ)言描述各個(gè)功能模塊,為了提高設(shè)計(jì)效率,利用IP核進(jìn)行存儲(chǔ)器設(shè)計(jì),利用DSP Builder進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算處理。時(shí)序控制是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心,為盡量避免毛刺現(xiàn)象,各模塊的時(shí)序控制都是采用單進(jìn)程的Moore狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)的。在圖像分割環(huán)節(jié)中,圖像分割問題轉(zhuǎn)換為求圖像的最大熵問題,采用蟻群算法對(duì)改進(jìn)的最大熵確定的適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)基于FPGA和蟻群算法實(shí)現(xiàn)圖像分割的各個(gè)模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 @@ 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析表明遺傳算法和蟻群算法在數(shù)字圖像處理中的使用明顯改善了處理的效果,在利用FPGA實(shí)現(xiàn)遺傳算法和蟻群算法的整個(gè)設(shè)計(jì)過程中由于充分發(fā)揮了FPGA的并行計(jì)算能力及流水線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高算法的運(yùn)行速度。 @@關(guān)鍵詞:圖像處理;遺傳算法;蟻群算法;FPGA
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字圖像處理
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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在國(guó)家重大科學(xué)工程HIRFL-CSR的CSR控制系統(tǒng)中,需要高速數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常采用存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)。同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM憑借其集成度高、功耗低、可靠性高、處理能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)成為最佳選擇。但是SDRAM卻具有復(fù)雜的時(shí)序,為了降低成本,所以采用目前很為流行的EDA技術(shù),選擇可編程邏輯器件中廣泛使用的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA,使用硬件描述語(yǔ)言VHDL,遵循先進(jìn)的自頂向下的設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)對(duì)SDRAM控制器的設(shè)計(jì)。 論文引言部分簡(jiǎn)單介紹了CSR控制系統(tǒng),指出論文的課題來(lái)源與實(shí)際意義。第二章首先介紹了存儲(chǔ)器的概況與性能指標(biāo),其次較為詳細(xì)介紹了動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM的基本時(shí)序,最后對(duì)同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM進(jìn)行詳盡論述,包括性能、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及最為重要的一些操作和時(shí)序。第三、四章分別論述本課題的SDRAM控制器硬件與軟件設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹了具體芯片與FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)。第五章為該SDRAM控制器在CsR控制系統(tǒng)中的一個(gè)經(jīng)典應(yīng)用,即同步事例處理器。最后對(duì)FPGA技術(shù)進(jìn)行總結(jié)與展望。 本論文完整論述了控制器的設(shè)計(jì)原理和具體實(shí)現(xiàn)。從測(cè)試的結(jié)果來(lái)看,本控制器無(wú)論從結(jié)構(gòu)上,還是軟硬件上設(shè)計(jì)均滿足了工程實(shí)際要求。
標(biāo)簽: SDRAM FPGA 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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北京航空航天大學(xué)在參加飛思卡爾智能車比賽中的技術(shù)報(bào)告
標(biāo)簽: 航空航天 大學(xué) 技術(shù)報(bào)告
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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雷達(dá)信號(hào)處理是雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)飛速發(fā)展的今天,雷達(dá)信號(hào)處理中也普遍使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。而現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)在數(shù)字信號(hào)處理中的廣泛應(yīng)用,使得FPGA在雷達(dá)信號(hào)處理中也占據(jù)了重要地位。 針對(duì)脈壓雷達(dá)信號(hào)處理的FPGA實(shí)現(xiàn),本文在以下幾個(gè)方面展開研究: 首先對(duì)幾種主要的脈沖壓縮信號(hào)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,得出了各種信號(hào)的特點(diǎn)及其處理方式;并比較了各種方式的優(yōu)缺點(diǎn)。 其次對(duì)幾種基本的雷達(dá)信號(hào)處理如脈沖壓縮、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)(MTD)、恒虛警(CFAR)等詳細(xì)地闡述了其原理;列舉了各種信號(hào)處理經(jīng)常采用的實(shí)現(xiàn)方法,對(duì)各種方法進(jìn)行了比較研究;并針對(duì)線性調(diào)頻信號(hào)在MATLAB環(huán)境中對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)處理進(jìn)行仿真。 接下來(lái),在Xilinx ISE6.3i軟件集成環(huán)境下,通過對(duì)Xilinx提供的免費(fèi)IP核的調(diào)用,并與VHDL語(yǔ)言相結(jié)合,進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)處理的FPGA實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽: FPGA 雷達(dá)信號(hào)處理 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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文中主要介紹了高性能數(shù)模轉(zhuǎn)換器AIM21的工作原理及其在智能變送器的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。設(shè)計(jì)方案利用低功耗的16住單片機(jī)MSP430作為核心控制器,選用低功耗的外圍擴(kuò)展元器件,設(shè)計(jì)了具有4 20 mA
標(biāo)簽: 421 AD 數(shù)模轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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PCF8583的工作原理及在單片機(jī)接口中的實(shí)現(xiàn):時(shí)鐘/日歷芯片PCF8583是一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘集成電路,硬件方面介紹了PCF8583的結(jié)構(gòu)、功能廈工作原理;軟件方面,因?yàn)镻CF8583是通過I C總線方式
標(biāo)簽: 8583 PCF 工作原理 單片機(jī)接口
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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RT0S在MCS-51系列單片機(jī)中的應(yīng)用:在嵌入式應(yīng)用中使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS),已成為單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn).本文對(duì)RTOS內(nèi)核做了簡(jiǎn)單的介紹.討論了在KEIL C V6.23編譯器中,移植實(shí)
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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EDA軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 摘要: 在EDA軟件的基礎(chǔ)上, 介紹了仿真功能在數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用, 佐證了由傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)向現(xiàn)代化創(chuàng)新性教學(xué)
標(biāo)簽: EDA 軟件 電路設(shè)計(jì) 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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摘 要: 在汽車行駛及機(jī)車控制系統(tǒng)中對(duì)測(cè)速裝置的要求是分辨能力強(qiáng)、高精度、盡可能短的檢測(cè)時(shí)間以及抗干擾能 力強(qiáng)等。該文介紹了一種應(yīng)用霍爾傳感器A44E 獲得穩(wěn)定的脈沖信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車速進(jìn)行智能測(cè)量的方案。測(cè)試 結(jié)果表明,運(yùn)用該方案實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)能很好的達(dá)到對(duì)車輪測(cè)速的要求。 關(guān)鍵詞: 霍爾傳感器;速度測(cè)量;脈沖檢測(cè) 中圖分類號(hào): E911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
標(biāo)簽: A44E 霍爾傳感器 測(cè)速 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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建立在數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)之上的寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)要求能夠?qū)崿F(xiàn)高截獲概率、高靈敏度、近乎實(shí)時(shí)的信號(hào)處理能力。雙信號(hào)數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)是寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)之一,是解決寬帶數(shù)字接收機(jī)中前端高速ADC采樣的高速數(shù)據(jù)流與后端DSP處理速度之間瓶頸問題的可行方案。測(cè)頻技術(shù)以及帶通濾波,即寬帶數(shù)字下變頻技術(shù),是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。本文首先介紹了寬帶數(shù)字偵察接收關(guān)鍵技術(shù)之一的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù),著重研究了快速、高精度雙信號(hào)測(cè)頻算法以及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)。論文主要工作如下: (1)分析了現(xiàn)代電子偵察環(huán)境下的信號(hào)特征,指出寬帶數(shù)字接收機(jī)必須滿足寬監(jiān)視帶寬、流水作業(yè)以及近實(shí)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。給出了一種頻率引導(dǎo)式的數(shù)字接收機(jī)方案,簡(jiǎn)要介紹這種接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)——快速、高精度頻率估計(jì)以及高效的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換。 (2)介紹了FFT技術(shù)在測(cè)頻算法中的應(yīng)用,比較了FFT專用芯片及其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),指出為了滿足實(shí)時(shí)處理要求,必須選用FPGA設(shè)計(jì)FFT模塊。 (3)在分析常規(guī)的插值算法基礎(chǔ)上,提出了一種單信號(hào)的快速插值頻率估計(jì)方法,只需三個(gè)FFT變換系數(shù)的實(shí)部構(gòu)造頻率修正項(xiàng),計(jì)算量低。該方法具有精度高、測(cè)頻速率快的特點(diǎn)。 (4)基于DFT理論和自相關(guān)理論,提出了結(jié)合FFT和自相關(guān)的雙信號(hào)頻率估計(jì)算法。該方法先用DFT估計(jì)其中一個(gè)信號(hào)的頻率和幅度,以此頻率對(duì)信號(hào)解調(diào)并對(duì)消該頻率成分,最后利用自相關(guān)理論估計(jì)出另一個(gè)信號(hào)的頻率。 (5)基于DFT理論和FFT技術(shù),研究了信號(hào)平方與FFT結(jié)合的雙信號(hào)頻率估計(jì)算法。根據(jù)信號(hào)中兩頻率分量的幅度比,只需一次一維平方信號(hào)譜峰搜索,就可以得到雙信號(hào)的和頻與差頻分量的估計(jì)值,并利用插值技術(shù)提高測(cè)頻精度。該算法能夠精確地估計(jì)頻率間隔小的雙信號(hào)頻率,且容易地?cái)U(kuò)展到復(fù)信號(hào),F(xiàn)PGA硬件實(shí)現(xiàn)容易。 (6)基于現(xiàn)代譜分析理論,研究了基于AR(2)模型的雙信號(hào)頻率估計(jì)算法。方法在利用AR(2)模型系數(shù)估計(jì)雙正弦信號(hào)頻率之和的同時(shí),利用FFT快速測(cè)頻算法估計(jì)其中強(qiáng)信號(hào)分量的頻率值。算法仿真驗(yàn)證和性能分析表明了提出的算法能快速高精度地估計(jì)雙信號(hào)頻率。 (7)給出了基于頻譜重心算法的雷達(dá)雙信號(hào)頻率估計(jì)的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)架構(gòu),并進(jìn)行了時(shí)序仿真。 (8)討論了雙信號(hào)帶寬匹配接收系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案,給出了快速測(cè)頻及帶寬估計(jì)模塊設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間: 2013-06-02
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