自適應(yīng)濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)一直是自適應(yīng)信號處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字系統(tǒng)功能越來越強(qiáng)大,對器件的響應(yīng)速度也提出更高的要求。 本文針對用通用DSP 芯片實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)濾波器處理速度低和用HDL語言編寫底層代碼用FPGA實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)濾波器開發(fā)效率低的缺點(diǎn),提出了一種基于DSP Builder系統(tǒng)建模的設(shè)計(jì)方法。以隨機(jī)2FSK信號作為研究對象,首先在matlab上編寫了LMS去噪自適應(yīng)濾波器的點(diǎn)M文件,改變自適應(yīng)參數(shù),進(jìn)行了一系列的仿真,對算法迭代步長、濾波器的階數(shù)與收斂速度和濾波精度進(jìn)行了研究,得出了最佳自適應(yīng)參數(shù),即迭代步長μ=0.0057,濾波器階數(shù)m=8,為硬件實(shí)現(xiàn)提供了參考。 然后,利用最新DSP Builder工具建立了基于LMS算法的8階2FSK信號去噪自適應(yīng)濾波器的模型,結(jié)合多種EDA工具,在EPFlOKl00EQC208-1器件上設(shè)計(jì)出了最高數(shù)據(jù)處理速度為36.63MHz的8階LMS自適應(yīng)濾波器,其速度是文獻(xiàn)[3]通過編寫底層VHDL代碼設(shè)計(jì)的8階自適應(yīng)濾波器數(shù)據(jù)處理速度7倍多,是文獻(xiàn)[50]采用DSP通用處理器TMS320C54X設(shè)計(jì)的8階自適應(yīng)濾波器處理速度25倍多,開發(fā)效率和器件性能都得到了大大地提高,這種全新的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)方法是EDA技術(shù)的前沿與發(fā)展方向。 最后,采用異步FIFO技術(shù),設(shè)計(jì)了高速采樣自適應(yīng)濾波系統(tǒng),完成了對雙通道AD器件AD9238與自適應(yīng)濾波器的高速匹配控制,在QuartusⅡ上進(jìn)行了仿真,給出了系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)的原理框圖,并將采樣濾波控制器與異步FIF0集成到同一芯片上,既能有效降低高頻可能引起的干擾又降低了系統(tǒng)的成本。
標(biāo)簽: FPGA 高速采樣 自適應(yīng)濾波
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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在圖像處理及檢測系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)性要求往往影響著系統(tǒng)處理速度的性能。本文在分析研究視頻檢測技術(shù)及方法的基礎(chǔ)上,應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和圖像處理技術(shù),以交通信息視頻檢測系統(tǒng)為研究背景,展開了基于FPGA視頻圖像檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用,通過系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了基于FPGA架構(gòu)的圖像并行處理和檢測系統(tǒng)具有較高的實(shí)時(shí)處理能力,能夠準(zhǔn)確并穩(wěn)定地檢測出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的信息。可見FPGA對提高視頻檢測及處理的實(shí)時(shí)性是一個(gè)較好的選擇。 本文主要研究的內(nèi)容有: 1.分析研究了視頻圖像檢測技術(shù),針對傳統(tǒng)基于PC構(gòu)架和DSP處理器的視頻檢測系統(tǒng)的弊端,并從可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和開發(fā)成本等因素考慮,提出了以FPGA芯片作為中央處理器的嵌入式并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 2.應(yīng)用模塊化的硬件設(shè)計(jì)方法,構(gòu)建了新一代嵌入式視頻檢測系統(tǒng)的硬件平臺。該系統(tǒng)由異步FIFO模塊、圖像空間轉(zhuǎn)換模塊、SRAM幀存控制模塊、圖像預(yù)處理模塊和圖像檢測模塊等組成,較好地解決了圖像采樣存儲、處理和傳輸?shù)膯栴},并為以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 3.在深入研究了線性與非線性濾波幾種圖像處理算法,分析比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文提出一種適合于FPGA的快速圖像中值濾波算法,并給出該算法的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖,應(yīng)用VHDL硬件描述語言編程、實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果表明,快速中值濾波算法的處理速度較傳統(tǒng)算法提高了50%,更有效地降低了系統(tǒng)資源占用率和提高了系統(tǒng)運(yùn)算速度,增強(qiáng)了檢測系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。 4.研究了基于視頻的交通車流量檢測算法,重點(diǎn)討論背景差分法,圖像二值化以及利用直方圖分析方法確定二值化的閾值,并對圖像進(jìn)行了直方圖均衡處理,提高圖像檢測精度。并結(jié)合嵌入式系統(tǒng)處理技術(shù),在FPGA系統(tǒng)上研究設(shè)計(jì)了這些算法的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),用VHDL語言實(shí)現(xiàn),并對各個(gè)模塊及相應(yīng)算法做出了功能仿真和性能分析。 5.系統(tǒng)仿真與驗(yàn)證是整個(gè)FPGA設(shè)計(jì)流程中最重要的步驟,針對現(xiàn)有仿真工具用手動(dòng)設(shè)置輸入波形工作量大等弊病,本文提出了一種VHDL測試基準(zhǔn)(TestBench)方法解決系統(tǒng)輸入源仿真問題,用TEXTIO程序包設(shè)計(jì)了MATLAB與FPGA仿真軟件的接口,很好地解決了仿真測試中因測試向量龐大而難以手動(dòng)輸入的問題。并將系統(tǒng)的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)在MATLAB上還原為圖像,方便了系統(tǒng)測試結(jié)果的分析與調(diào)試。系統(tǒng)測試的結(jié)果表明,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測基本符合要求,可以排除行走路人等移動(dòng)物體(除車輛外)的噪聲干擾,有效地檢測出正確的目標(biāo)。 本文主要研究了基于FPGA片上系統(tǒng)的圖像處理及檢測技術(shù),針對FPGA技術(shù)的特點(diǎn)對某些算法提出了改進(jìn),并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim軟件開發(fā)平臺上仿真實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本文的研究對智能化交通監(jiān)控系統(tǒng)的車流量檢測做了有益探索,對其他場合的圖像高速處理及檢測也具有一定的參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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在傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)中,糾錯(cuò)編碼與調(diào)制是各自獨(dú)立設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的,譯碼與解調(diào)也是如此。80年代初,Ungerboeck根據(jù)調(diào)制解調(diào)與糾錯(cuò)編碼的特點(diǎn),提出了一種新的思想,稱作網(wǎng)格編碼調(diào)制,記為TCM。它是將調(diào)制解調(diào)與糾錯(cuò)編碼當(dāng)成一個(gè)整體來設(shè)計(jì)。它的中心思想是:采用編碼方法將信號空間做最佳分割,使已調(diào)信號矢量端點(diǎn)間有最大的距離。這樣就可以在相同發(fā)射功率、相同有效性的條件下提高信息傳輸?shù)目煽啃裕貏e適用于頻帶受限和功率受限信道。它在衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信中的應(yīng)用又使它成為研究熱點(diǎn)。 本文介紹了TCM編碼調(diào)制的基本原理,在此基礎(chǔ)上提出了一種新的TCM編碼的方法;介紹了卷積碼Viterbi譯碼的基本原理和步驟,在此基礎(chǔ)上分析了TCM的Viterbi譯碼的特點(diǎn);研究了TCM在高斯白噪聲條件下的誤碼性能及其編碼增益,并在MATLAB上仿真來進(jìn)行驗(yàn)證;介紹了數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)的基本方法和流程,在此基礎(chǔ)上介紹了基于FPGA的TCM系統(tǒng)的各個(gè)模塊。
標(biāo)簽: FPGA 網(wǎng)格編碼 調(diào)制技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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電梯群控系統(tǒng)是一種控制三臺或以上電梯的控制系統(tǒng),旨在提高對電梯乘客的服務(wù)質(zhì)量并減少成本,如:電梯的功耗。目前大多數(shù)的電梯群控系統(tǒng)采用的是“大廳呼叫指派”的方法來指派電梯去響應(yīng)乘客的呼梯。在這種方法中,電梯群控系統(tǒng)將根據(jù)目前建筑內(nèi)的客流量來選擇最合適的電梯。在充分研究了當(dāng)前普遍應(yīng)用的電梯群控算法后,本文提出了一種基于模糊算法的電梯群控算法,該算法可根據(jù)不同的客流量模式對整個(gè)建筑中的電梯群進(jìn)行派梯策略的調(diào)整,并在此基礎(chǔ)上,加入了經(jīng)驗(yàn)調(diào)整參數(shù),使該算法增加了記憶調(diào)整功能。 本文在Matlab上對改進(jìn)的算法進(jìn)行了相關(guān)建模驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,相比只是應(yīng)用類似模糊算法的電梯群控算法,本算法對于客流量模式相對穩(wěn)定的大型寫字樓等對群控系統(tǒng)要求比較嚴(yán)格的樓宇更為適用,即擁有更好的應(yīng)用前景。 本文還對所提出的算法在工程上采用FPGA進(jìn)行應(yīng)用做了一定的研究。在用C程序建立該算法的基礎(chǔ)上采用了在Xilinx VirtexII Pro開發(fā)板上運(yùn)行MicroBlaze軟IP核的方法對該算法進(jìn)行了調(diào)試并運(yùn)行成功。得到的運(yùn)行結(jié)果與用Matlab驗(yàn)證的結(jié)果一致。證明了該算法在工程上的可應(yīng)用性。
標(biāo)簽: FPGA 電梯群控系統(tǒng) 分
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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本壓縮包括最小均方濾波器的源碼,可以在matlab上直接運(yùn)行
上傳時(shí)間: 2015-09-25
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16bit crc 編譯碼實(shí)例,matlab上運(yùn)行。輸入一行向量數(shù)字序列,獲得其16bit的CRC校驗(yàn)碼,并對其譯碼。
上傳時(shí)間: 2013-12-18
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BV調(diào)度算法,在MATLAB上的實(shí)現(xiàn),是源程序
標(biāo)簽: 調(diào)度算法
上傳時(shí)間: 2013-11-30
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GA算法,在MATLAB上的實(shí)現(xiàn),是源程序
標(biāo)簽: GA算法
上傳時(shí)間: 2014-11-03
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自己用fuzzy實(shí)作開發(fā)之倒車入庫系統(tǒng),程式不大,適合於剛進(jìn)入fuzzy控制的新手練習(xí)
上傳時(shí)間: 2015-12-23
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這個(gè)程式可以顯示 3~100 的 prime number,很適合新手練習(xí)的範(fàn)例程式,附上源碼可以修改內(nèi)部細(xì)節(jié),多做驗(yàn)證。
上傳時(shí)間: 2015-12-31
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