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国际标准化组织

  • 基于FPGA的MPEG4编解码芯片开发系统设计研究

    MPEG-4是目前非常流行的视频压缩标准,基于MPEG-4的视频处理系统有两种体系结构:可编程结构和专用结构.可编程结构灵活,适用范围广,易于升级,但电路复杂,电路功耗大.专用视频编解码器结构硬件开销小,处理速度高.该文主要研究专用的MPEG-4视频编解码芯片设计方法.目前市场上MPEG-4视频编解码芯片主要是Simple Profile级别的,而我们设计的芯片要实现Advanced Simple Profile级别.该文采用了一种基于大规模FPGA的软硬件相结的芯片设计方案,我们设计了基于FPGA的MPEG-4芯片设计开发平台,完成算法的硬件仿真与测试.论文围绕基于FPGA的MPEG-4芯片开发系统设计,分为两个部分.第一部分介绍了目前国内外实现MPEG-4视频处理系统的主要方法和应用,概述了国际上MPEG-4视频编解码芯片设计的一般方法及其发展趋势,详细描述了我们的基于FPGA的MPEG-4编解码芯片开发系统的结构.第二部分重点讲述了基于FPGA的MPEG-4芯片开发系统各个电路模块的设计,包括电源模块、FPGA配置模块、时钟生成模块、视频输入/输出模块、RS232串口模块、以太网接口模块、USB接口模块等.同时也介绍了I

    标签: MPEG4 FPGA 编解码芯片 开发系统

    上传时间: 2013-06-15

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  • 基于FPGA的视频编码器设计

    ISO和ITU-T制定的一系列视频编码国际标准的推出,开创了视频通信和存储应用的新纪元。从H.261视频编码建议,到H.262/3、MPEG-1/2/4等都有一个共同的不断追求的目标,即在尽可能低的码率(或存储容量)下获得尽可能好的图像质量。 本课题的研究建立在目前主流的压缩算法的基础上,综合出各种标准中实现途径的共性和优势,将算法的主体移植于FPGA(FieldProgrammableGateArray)平台上。凭借该种类嵌入式系统配置灵活、资源丰富的特点,建立一个可重构的内核处理模块。进一步的完善算法(运算速度、精度)和外围系统后,就可作为专用视频压缩编码器进行门级电路设计的原型,构建一个片上可编程的独立系统。 编码器设计有良好的应用前景,通过使用离散余弦变换和熵编码,对运动图像从空间上进行压缩编码,使得编码后的数据流适合于传输、通信、存储和编辑等方面的要求。同时,系统的设计将解码的工作量大幅度降低,功能模块在作适当的改动后可为解码器的参考设计使用。 研究所涉及的各功能模块都进行了系统性的仿真和综合,满足工程样机的前期研发需要。

    标签: FPGA 视频编码器

    上传时间: 2013-04-24

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  • (2,1,9)软判决Viterbi译码器的设计与FPGA实现

    卷积码是无线通信系统中广泛使用的一种信道编码方式。Viterbi译码算法是一种卷积码的最大似然译码算法,它具有译码效率高、速度快等特点,被认为是卷积码的最佳译码算法。本文的主要内容是在FPGA上实现约束长度为9,码率为1/2,采用软判决方式的Viterbi译码器。 本文首先介绍了卷积码的基本概念,阐述了Viterbi算法的原理,重点讨论了决定Viterbi算法复杂度和译码性能的关键因素,在此基础上设计了采用“串-并”结合运算方式的Viterbi译码器,并在Altera EP1C20 FPGA芯片上测试通过。本文的主要工作如下: 1.对输入数据采用了二比特四电平量化的软判决方式,对欧氏距离的计算方法进行了简化,以便于用硬件电路方式实现。 2.对ACS运算单元采用了“串-并”结合的运算方式,和全并行的设计相比,在满足译码速度的同时,节约了芯片资源。本文中提出了一种路径度量值存储器的组织方式,简化了控制模块的逻辑电路,优化了系统的时序。 3.在幸存路径的选择输出上采用了回溯译码方法,与传统的寄存器交换法相比,减少了寄存器的使用,大大降低了功耗和设计的复杂度。 4.本文中设计了一个仿真平台,采用Modelsim仿真器对设计进行了功能仿真,结果完全正确。同时提出了一种在被测设计内部插入监视器的调试方法,巧妙地利用了Matlab算法仿真程序的输出结果,提高了追踪错误的效率。 5.该设计在Altera EP1C20 FPGA芯片上通过测试,最大运行时钟频率110MHz,最大译码输出速率10.3Mbps。 本文对译码器的综合结果和Altera设计的Viterbi译码器IP核进行了性能比较,比较结果证明本文中设计的Viterbi译码器具有很高的工程实用价值。

    标签: Viterbi FPGA 软判决 译码器

    上传时间: 2013-07-23

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  • 基于DSPFPGA的CAN总线数据通信系统

    CAN-bus(Corltroller Area Network)即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。它是一种多主方式的串行通讯总线,在工业控制通讯方面拥有高位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。作为一种灵活,可靠的通讯系统,CAN总线已被广泛运用于各个工业控制现场。 基于FPGA+DSP的CAN总线通讯系统设计主要目标是完成CAN总线的多节点可靠高速性传输,通过各节点之间的数据通信以及结点处理单元内部对数据的处理实现整个通信系统间各个单元的协同工作。 本论文中的 CAN 总线通讯系统是完成红外目标探测系统和控制系统与图像处理系统的实时通信,其硬件部分采用 DSP+FPGA 作为核心通讯处理单元,通过对 DSP硬件编程和FPGA逻辑模块的设计实现了在处理单元外部CAN总线多节点之间的信息可靠性传输以及处理单元内部DSP和FPGA基于SPI的串行通信,从而完成了在FPGA中对CAN总线数据的处理和运用。

    标签: DSPFPGA CAN 总线 数据通信系统

    上传时间: 2013-05-23

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  • 软件无线电调制解调系统的研究及其FPGA实现

    软件无线电是二十世纪九十年代提出的一种实现无线通信的体系结构,被认为是继模拟通信、数字通信之后的第三代无线电通信技术。它的中心思想是:构造一个开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,并使宽带模数和数模转换器尽可能靠近天线,从而将各种功能,如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成。 本论文首先介绍了软件无线电的基本原理和三种结构形式,综述了软件无线电的几项关键技术及其最新研究进展。其中调制解调模块是软件无线电系统中的重要部分,集中体现了软件无线电最显著的优点——灵活性。目前这一部分的技术实现手段多种多样。随着近几年来芯片制造工艺的飞速发展,可编程器件FPGA以其高速的处理性能、高容量和灵活的可重构能力,成为实现软件无线电技术的重要手段。 本论文调制解调系统的设计,选择有代表性的16QAM和QPSK两种方式作为研究对象,采用SystemView软件作为系统级开发工具进行集成化设计。在实现系统仿真和FPGA整体规划后,着重分析用VHDL实现其中关键模块以及利用嵌入FPGA的CPU核控制调制解调方式转换的方法。同时,在设计中成功地调用了Xilinx公司的IP核,实现了设计复用。由于FPGA内部逻辑可以根据需要进行重构,因而硬件的调试和升级变得很容易,而内嵌CPU使信号处理过程可以用软件进行控制,充分体现了软件无线电的灵活性。 通过本论文的研究,初步验证了在FPGA内实现数字调制解调过程及控制的技术可行性和应用的灵活性,并对将来的扩展问题进行了研究和讨论,为实现完整的软件无线电系统奠定了基础。

    标签: FPGA 软件无线电 调制解调

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:libenshu01

  • 轻松跟我学Protel99SE电路设计与制版设计实例元件库

    目录 第1章 初识Protel 99SE 1.1 Protel 99SE的特点 1.2 Protel 99SE的安装 1.2.1 主程序的安装 1.2.2 补丁程序的安装 1.2.3 附加程序的安装 1.3 Protel 99SE的启动与工作界面 第2章 设计电路原理图 2.1 创建一个新的设计数据库 2.2 启动原理图编辑器 2.3 绘制原理图前的参数设置 2.3.1 工作窗口的打开/切换/关闭 2.3.2 工具栏的打开/关闭 2.3.3 绘图区域的放大/缩小 2.3.4 图纸参数设置 2.4 装入元件库 2.5 放置元器件 2.5.1 通过原理图浏览器放置元器件 2.5.2 通过菜单命令放置元器件 2.6 调整元器件位置 2.6.1 移动元器件 2.6.2 旋转元器件 2.6.3 复制元器件 2.6.4 删除元器件 2.7 编辑元器件属性 2.8 绘制电路原理图 2.8.1 普通导线连接 2.8.2 总线连接 2.8.3 输入/输出端口连接 2.9 Protel 99SE的文件管理 2.9.1 保存文件 2.9.2 更改文件名称 2.9.3 打开设计文件 2.9.4 关闭设计文件 2.9.5 删除设计文件 第3章 设计层次电路原理图 3.1 自顶向下设计层次原理图 3.1.1 建立层次原理图总图 3.1.2 建立层次原理图功能电路原理图 3.2 自底向上设计层次原理图 3.3 层次原理图总图/功能电路原理图之间的切换 第4章 电路原理图的后期处理 4.1 检查电路原理图 4.1.1 重新排列元器件序号 4.1.2 电气规则测试 4.2 电路原理图的修饰 4.2.1 在原理图浏览器中管理电路图 4.2.2 对齐排列元器件 4.2.3 对节点/导线进行整体修改 4.2.4 在电路原理图中添加文本框 4.3 放置印制电路板布线符号 第5章 制作/编辑电路原理图元器件库 5.1 创建一个新的设计数据库 5.2 启动元器件库编辑器 5.3 编辑元器件库的常用工具 5.3.1 绘图工具 5.3.2 IEEE符号工具 5.4 在元器件库中制作新元器件 5.4.1 制作新元器件前的设置 5.4.2 绘制新元器件 5.4.3 在同一数据库下创建一个新的元器件库 5.4.4 修改原有的元器件使其成为新元器件 5.4.5 从电路原理图中提取元器件库 第6章 生成各种原理图报表文件 6.1 生成网络表文件 6.1.1 网络表文件的结构 6.1.2 网络表文件的生成方法 6.2 生成元器件材料清单列表 6.3 生成层次原理图组织列表 6.4 生成层次原理图元器件参考列表 6.5 生成元器件引脚列表 第7章 设计印制电路板 7.1 肩动印制电路板编辑器 7.2 PCB的组成 7.3 PCB中的元器件 7.3.1 PCB中的元器件组成 7.3.2 PCB中的元器件封装 7.4 设置工作层面 7.5 设置PCB工作参数 7.5.1 设置布线参数 7.5.2 设置显示模式 7.5.3 设置几何图形显示/隐藏功能 7.6 对PCB进行布线 7.6.1 准备电路原理图并设置元器件属性 7.6.2 启动印制电路板编辑器 7.6.3 设定PCB的几何尺寸 7.6.4 加载元器件封装库 7.6.4 装入网络表 7.6.5 调整元器件布局 7.6.6 修改元器件标沣 7.6.7 自动布线参数设置 7.6.8 自动布线器参数设置 7.6.9 选择自动布线方式 7.6.10 手动布线 7.7 PCB布线后的手动调整 7.7.1 增加元器件封装 7.7.2 手动调整布线 7.7.3 手动调整布线宽度 7.7.4 补泪焊 7.7.5 在PcB上放置汉字 7.8 通过PCB编辑浏览器进行PCB的管理 7.8.1 设置网络颜色属性 7.8.2 快速查找焊盘 7.9 显示PCB的3D效果图 7.10 生成PCB钻孔文件报表 ......

    标签: Protel 99 SE 电路设计

    上传时间: 2013-06-17

    上传用户:wanqunsheng

  • 指纹识别算法的研究及基于FPGA的硬件实现

    随着图像处理和模式识别技术的进步,基于生物特征的识别技术成为蓬勃发展的高技术之一,根据IBG(InternationalBiometricGroup)组织对生物特征市场的统计和预测,该领域的收入的年增长率30-50%,到2008年,全球总收入将达到46.39亿美元。而基于指纹特征的识别技术由于其独特的可靠性,稳定性,方便快捷的特点,恰好符合了市场的需求。目前指纹识别技术是生物识别领域中应用最广泛的识别技术,也是研究与应用的一个热点。 SOPC片上可编程系统和嵌入式系统是当前电子设计领域中最热门的概念。NiosⅡ是Altera公司开发的一种采用流水线技术、单指令流的RISC嵌入式处理器软核,可以将它嵌入FPGA内部,与用户自定义逻辑结合构成一个基于FPGA的片上系统。与嵌入式硬核相比较,嵌入式软核具有更大的灵活性。而FPGA的高速性、恰恰满足了指纹识别系统对速度的要求。 本文对指纹识别技术中各个环节的算法进行了较为深入的研究,结合NiosⅡ嵌入式处理器的特点,对算法进行了合理的选择与优化,形成了一套完整的指纹识别算法,并提出了一种基于FPGA的指纹识别系统硬件设计方案。 论文的内容主要包括以下几个方面: 1、对指纹图像预处理、后处理和匹配算法进行了改进,提高了算法的性能;设计了一种适用于快速匹配的指纹特征数据结构;提出了一套基于特征点匹配的指纹识别算法。实验结果表明该算法速度快、误识率较低、可靠性较高,可以满足实用的要求。 2、本着增加系统集成度、减小系统体积、提高便携性、降低功耗和成本,同时提升系统的性能的原则,使用Altera公司提供的外围设备IP核配合NiosⅡ处理器软核搭建了一个单片嵌入式系统,然后以内嵌NiosⅡ软核的FPGA和FPS200指纹采集器为核心芯片,外配片外RAM和Flash存储器以及小键盘和LCD显示屏等器件,设计了一个便携式指纹识别系统,提出了一套基于FPGA的硬件设计方案。 3、利用NiosⅡ开发板对硬件设计方案进行了初步的验证,实现了指纹采集芯片FPS200与FPGA的接口,并进行了算法的移植。 实验结果表明本文所提出的系统设计方案是可行的。基于FPGA的自动指纹识别系统在速度、功耗、体积、扩展性方面有着独特的优势,具有广阔的发展空间。最后提出了对这一设计继续改进的思路和下一步研究的内容。

    标签: FPGA 指纹识别 法的研究 硬件实现

    上传时间: 2013-07-28

    上传用户:hxy200501

  • 参数化Viterbi译码器的FPGA实现

    本文以某型号接收机的应用为背景,主要论述了如何实现基于FPGA的参数化的Viterbi译码器的知识产权(IP)核。文中详细论述了译码器的内部结构、VerilogHDL(硬件描述语言)实现、仿真测试等。这些可变的参数包括:码型、ACS(加比选)单元的数目、软判决比特数、回溯深度等。用户可以根据自己的需要设置不同的参数由开发工具生成不同的译码器用于不同的系统。  本文的创新之处在于,针对FPGA的内部结构提出了一种新的累加度量RAM的组织形式,大大节省了嵌入式RAM块;提出了一种新的累加度量值的归一化办法;此外还给出了用Matlab建模得到软判决信息辅助仿真工具进行电路仿真的方法,大大提高了仿真的速度。  所设计的(2,1,7)连续型5比特软判决译码器已经应用于某型号接收机,经受了实际应用的考验产生了巨大的经济效益。

    标签: Viterbi FPGA 参数 译码器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:waizhang

  • 基于ARM的无线环境监测网的网关设计

    随着生活水平的提高,人们对环境的要求越来越高,如何获取实时、可靠的环境数据已经成为一个迫在眉睫的问题,特别是在人迹罕至的地方或者危险区域,传统的环境监测手段已经无法满足需要。无线传感器网络具有低功耗、自组织、可靠性高等优点,非常适合野外环境监测。 本文介绍了环境监测无线传感器网络中的网关设计。从低功耗和可靠性出发,网关的ZigBee通信模块采用CC2430,负责组建管理无线环境监测网;GPRS模块采用TC35,实现了环境监测网络与监控系统的无线数据传输;主控制器采用嵌入式处理器LPC2210,通过与ZigBee模块和GPRS模块的通信,实现两种网络的协议转换。在硬件设计方面,介绍了主控制器模块的电源电路、串口电路、存储器电路、人机交互电路、与ZigBee通信模块的接口设计、与GPRS模块接口设计;在软件设计方面,提出了基于需时中断的软件设计方法,移植了μC/OS-II操作系统,设计了串口驱动、ARM与ZigBee通信、ARM发送短消息、人机交互以及监控中心软件等;对ZigBee网络中的组网、数据传输等进行了研究,设计了星型无线传感器网络,介绍了系统的测试情况。结果表明,星型ZigBee环境监测网络能通过GPRS网络实现对ZigBee网络的监测,整个系统具有实时、可靠、低功耗、监测范围广等优点。

    标签: ARM 无线 环境监测 网关设计

    上传时间: 2013-06-13

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  • 基于ARM的远程数据采集终端的研究及实现

    随着嵌入式技术和网络技术的发展和应用,充分结合两种技术优势的远程数据采集终端正在不断地被研究和开发。本文即是此背景下,综合以往远程数据采集终端的优缺点,对基于ARM的远程数据采集智能终端予以研究和实现,该终端具备GPRS和INTERNET两种接入方式。可通过RS232或A/D模块采集用户终端设备数据信息;在GPRS接入方式下使用GPRS无线数据终端通过GPRS网络接入互联网,在INTERNET接入方式下则直接接入互联网;接入后则可向远程控制中心上传用户终端据信息。本文研制的远程数据采集终端可广泛地应用包括环保数据采集在内的多种数据远程采集场合。 本文主要做了以下研究工作: 1、对硬件资源进行了外围扩展,对S3C44BOX处理器芯片的外围硬件进行了扩展设计,使之具备了满足使用需求的最小系统硬件资源。包括外围存储、LCD、键盘、以太网卡和GPRSi匿信模块等。 2、运用多任务操作系统可以有效的组织并行任务的处理,本文对μc/os-Ⅱ操作系统进行了移植,对原有μc/os-Ⅱ操作系统的抢占式调度机制进行了改造,使之成为整体抢占,局部轮询的调度机制;使之较好地满足了实际要求。 3、无论采用GPRS方式还是INTERNET方式,设备终端与INTERNET实现通信都必须具备相应的协议。本文实现了TCP/IP有关网络协议栈的建立,对协议进行了简化设计,实现了两种方式的接入,满足了嵌入式终端的要求。 4、为了使终端具备较好的人机交互能力,构建了嵌入式图形界面,实现了LCD图形显示和键盘输入控制的交互功能。 通过以上工作,建立了一个功能齐全,实时可靠,基于嵌入式系统的远程数据采集终端。

    标签: ARM 远程数据 采集终端

    上传时间: 2013-07-17

    上传用户:ljmwh2000