H.264視頻編解碼標準以其高壓縮比、高圖像質量、良好的網絡適應性等優點在數字電視廣播、網絡視頻流媒體傳輸、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,論文在總結國內外相關研究的基礎上,針對H.264幀內預測的軟件實現具有運算量大、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預測算法的硬件實現。 論文在詳細闡述H.264幀內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,以此為根據對幀內預測模式進行裁剪。接著論文提出了基于FPGA的幀內預測系統的設計方案,將前段采集劍的RGB圖像通過色度轉換模塊轉換成YCbCr圖像,存入片外SDRAM中,控制模塊負責讀寫數掘送入幀內預測模塊進行處理。幀內預測模塊中,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。 整個幀內預測系統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仿真和集成開發環境ISE9.1綜合。仿真與綜合結果表明,系統時鐘頻率最高達到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視頻壓縮編碼系統進行了有益的探索,具有一定的實用價值。
上傳時間: 2013-07-21
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隨著多媒體技術的發展,數字圖像處理已經成為眾多應用系統的核心和基礎。它的發展主要依賴于兩個性質不同、自成體系但又緊密相關的研究領域:圖像處理算法及其相應的電路實現。圖像處理系統的硬件實現—般有三種方式:專用的圖像處理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、數字信號處理器(Digital Signal Process)和現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關電路組成。它們可以實時高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預處理的數據量很大,要求處理速度快,但運算結果相對比較簡單。相對于其他兩種方式,基于FPGA的圖像處理方式的系統更適合于圖像的預處理。本文設計了—種基于FPGA的小波域圖像去噪系統。首先,闡述了基于小波變換的圖像去噪算法原理,重點討論了小波鄰域閾值(NeighShrink)去噪算法,并給出了該算法相應的Matlab 仿真;然后,為了改進鄰域閾值去噪算法中對每個分解子帶都采用相同鄰域和閾值的缺點,本文提出了基于最小二乘支持向量機(LS-SVM)分類的鄰域閾值去噪算法和以斯坦無偏估計 (SURE)為準則同時結合小波系數尺度間關系的鄰域閾值去噪算法。經Matlab實驗表明,相比于其他幾種經典算法,本文提出的兩種改進算法在濾除噪聲的同時能更好地保護圖像細節,并在較高噪聲情況下能獲得更高的峰值信噪比。在此基礎上本文將提出的改進小波鄰域閾值去噪算法進行了相應的簡化,以滿足低噪聲處理要求且易于在FPGA上實現;最后,給出了基于 FPGA的小波鄰域閾值去噪系統的總體結構和FPGA內部各功能模塊的具體實現方案,包括二維離散小波變換模塊、二維離散小波逆變換模塊、SDRAM存儲器控制模塊、去噪計算模塊和系統核心控制模塊,并對各個系統模塊和整體進行了仿真驗證,結果表明本文設計的基于FPGA 的小波鄰域閾值去噪系統能滿足實際的圖像處理要求,具有一定的理論和實際應用價值。關鍵詞:圖像處理系統,FPGA,圖像去噪算法,小波變換
上傳時間: 2013-05-16
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數字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛,研制全數字化的醫療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數字化技術,但是我們可以說現代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現代電子信息技術的發展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用,例如數字通信和相控雷達領域。 在研究現代超聲成像原理的基礎上,我們首先介紹了常見的數字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能,同時也介紹了現代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數字化波束合成器的關鍵技術和實現手段。我們設計實現了片內高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。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。我們設計實現了基于直接數字頻率合成原理的數控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內實現方案簡單廉價。數控振蕩器輸出波形的頻率可動態控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導致回波中心頻率下移的聲學物理現象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態變化進行補償。 還設計實現了B 型數字超聲診斷儀前端發射波束聚焦和掃描控制子系統。在單片FPGA 芯片內部設計實現了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態控制的發射驅動脈沖產生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結果表明該子系統為設計實現高速度、高精度、高集成度的全數字化超聲診斷設備打下了良好的基礎,將加快其研發和制造進程,為生物醫學電子、醫療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
上傳時間: 2013-05-30
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·摘 要:本文根據當今現代通信技術的發展,對QPSK信號的工作原理進行了分析。利用Simulink仿真工具設計出一個QPSK仿真模型,以衡量QPSK存高斯白噪聲信道中的性能,并對仿真結果進行了分析。[著者文摘]
上傳時間: 2013-04-24
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·摘 要:采用TI公司新一代移相PWM控制芯片UCC3895,針對大功率全橋ZV—ZCS—PWM開關電源開發設計了電源控制器。應用Matlab的可視化仿真工具Simulink建立了移相式令橋電源控制器仿真模型。仿真結果表明,改變移相角從而改變輸出電壓值,達到了移相控制的目的。[著者文摘]
上傳時間: 2013-07-29
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本文:采用了FPGA方法來模擬高動態(Global Position System GPS)信號源中的C/A碼產生器。C/A碼在GPS中實現分址、衛星信號粗捕和精碼(P碼)引導捕獲起著重要的作用,通過硬件描述語言VERILOG在ISE中實現電路生成,采用MODELSIM、SYNPLIFY工具分別進行仿真和綜合。
上傳時間: 2013-08-31
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proteus是做單片機仿真的好工具,這個資料是我找了很久才找到的,并且在業界也得到了非常高的評價,希望對大家有所幫助
上傳時間: 2013-09-27
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計數器是常用的時序邏輯電路器件,文中介紹了以四位同步二進制集成計數器74LS161和異步二-五-十模值計數器74LS290為主要芯片,設計實現了任意模值計數器電路,并用Multisim軟件進行了仿真。仿真驗證了設計的正確性和可靠性,設計與仿真結果表明,中規模集成計數器可有效實現任意模值計數功能,并且虛擬仿真為電子電路的設計與開發提高了效率。
上傳時間: 2014-12-23
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基于CSMC的0.5 μmCMOS工藝,設計了一個高增益、低功耗、恒跨導軌到軌CMOS運算放大器,采用最大電流選擇電路作為輸入級,AB類結構作為輸出級。通過cadence仿真,其輸入輸出均能達到軌到軌,整個電路工作在3 V電源電壓下,靜態功耗僅為0.206 mW,驅動10pF的容性負載時,增益高達100.4 dB,單位增益帶寬約為4.2 MHz,相位裕度為63°。
上傳時間: 2013-11-04
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針對高超聲速飛行器高速度、高升限、遠巡航距離的特點,以高超聲速巡航導彈X-43A為研究對象,對其動力學特性進行分析研究,建立飛行軌跡仿真所需要的氣動模型、動力模型以及質量模型;并模擬高超聲速巡航導彈X-43A試飛試驗的飛行軌跡,建立各飛行段彈道仿真模型,構造飛行軌跡并進行仿真驗證。仿真結果表明,所得到的軌跡符合高超聲速飛行器的實際飛行情況,驗證了該軌跡設計方法的可行性和有效性。
上傳時間: 2013-12-14
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