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多点

  • Adaboost算法的VLSI设计研究和FPGA实现.rar

    随着计算机科学在人机交互领域的极大发展,作为人脸信息处理中的一项关键技术,人脸检测现在已经成为模式识别,计算机视觉和人机交互领域不可缺少的一部分。但是,人脸检测算法存在计算量大、速度慢等缺点。软件实现方式无法达到实时处理要求,而现有的硬件实现需要占用大量硬件资源。 本文针对现有人脸检测硬件实现的缺点,通过对Adaboost算法和现有硬件结构的分析,提出了双流水线硬件检测架构:扫描窗口流水线、特征向量流水线。并在Vertex-II Pro FPGA平台验证成功,达到实时检测的标准。具体工作和创新点包括如下几点: 介绍了人脸检测的原理以及人脸检测经典算法。其中,详细介绍了Adaboost算法。 对现有的结构进行详细分析。指出现有各架构的缺点,即资源占用多,检测速度慢。针对这两个问题,本文提出了一个适合嵌入式应用的扫描窗口、特征向量双流水线检测硬件架构,详细说明了该架构的工作原理,并在该架构基础上,通过加入预测加载技术,进一步提高检测速度。随后,采用存储器访问效率,架构内部存储单元大小,检测时间长短,运算单元数量四个标准,详细比较了新架构和现有架构的差别,显示出新架构的优势。 基于提出的架构,给出了Adaboost人脸检测系统的VLSI实现方案。本文中,采用自顶向下的设计方法将人脸检测系统分成若干个子模块,然后对每个子模块进行详细的设计和说明,给出了每个子模块的硬件架构、状态转换以及verilog实现后的仿真波形。 采用Xilinx公司的VII Pro FPGA开发板完成人脸检测系统的硬件验证。FPGA验证结果表明对于QCIF分辨率的视频图像,人脸检测系统能够达到50fps的检测速度,满足实时检测的要求。

    标签: Adaboost VLSI FPGA

    上传时间: 2013-06-15

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  • 基于FPGA的人脸检测系统设计.rar

    人脸识别技术继指纹识别、虹膜识别以及声音识别等生物识别技术之后,以其独特的方便、经济及准确性而越来越受到世人的瞩目。作为人脸识别系统的重要环节—人脸检测,随着研究的深入和应用的扩大,在视频会议、图像检索、出入口控制以及智能人机交互等领域有着重要的应用前景,发展速度异常迅猛。 FPGA的制造技术不断发展,它的功能、应用和可靠性逐渐增加,在各个行业也显现出自身的优势。FPGA允许用户根据自己的需要来建立自己的模块,为用户的升级和改进留下广阔的空间。并且速度更高,密度也更大,其设计方法的灵活性降低了整个系统的开发成本,FPGA 设计成为电子自动化设计行业不可缺少的方法。 本文从人脸检测算法入手,总结基于FPGA上的嵌入式系统设计方法,使用IBM的Coreconnect挂接自定义模块技术。经过训练分类器、定点化、以及硬件加速等方法后,能够使人脸检测系统在基于Xilinx的Virtex II Pro开发板上平台上,达到实时的检测效果。本文工作和成果可以具体描述如下: 1. 算法分析:对于人脸检测算法,首先确保的是检测率的准确性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一种基于Adaboost算法的人脸检测方法。算法中较多的是积分图的特征值计算,这便于进一步的硬件设计。同时对检测算法进行耗时分析确定运行速度的瓶颈。 2. 软硬件功能划分:这一步考虑市场可以提供的资源状况,又要考虑系统成本、开发时间等诸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro开发板,在上面有可以供利用的Power PC处理器、可扩展的存储器、I/O接口、总线及数据通道等,通过分析可以对算法进行细致的划分,实现需要加速的模块。 3. 定点化:在Adaboost算法中,需要进行大量的浮点计算。这里采用的方法是直接对数据位进行操作它提取指数和尾数,然后对尾数执行移位操作。 4. 改进检测用的级联分类器的训练,提出可以迅速提高分类能力、特征数量大大减小的一种训练方法。 5. 最后对系统的整体进行了验证。实验表明,在视频输入输出接入的同时,人脸检测能够达到17fps的检测速度,并且获得了很好的检测率以及较低的误检率。

    标签: FPGA 人脸检测 系统设计

    上传时间: 2013-07-01

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  • 基于FPGA的多通道DMA控制器的IP核设计.rar

    当前,随着电子技术的飞速发展,智能化系统中需要传输的数据量日益增大,要求数据传送的速度也越来越快,传统的数据传输方式已无法满足目前的要求。在此前提下,采用高速数据传输技术成为必然,DMA(直接存储器访问)技术就是较理想的解决方案之一,能够满足信息处理实时性和准确性的要求。 本文以EDA工具、硬件描述语言和可编程逻辑器件(FPGA)为技术支撑,设计DMA控制器的总体结构。在通道检测模块中,解决了信号抗干扰和请求信号撤销问题,并提出并行通道检测算法;在优先级管理模块中提出了动态优先级端口响应机制;在传输模块中采用状态机的设计思想设计多个通道的数据传输。通过各模块问题的解决及新方法的采用,最终设计出基于FPGA的多通道DMA控制器的IP软核。实验仿真结果表明,本控制器传输速度较快,主频达100MHz以上,且工作稳定。

    标签: FPGA DMA 多通道

    上传时间: 2013-05-16

    上传用户:希酱大魔王

  • 认知无线电频谱感知功能的FPGA实现.rar

    本文主要研究了认知无线电频谱感知功能的关键技术以及硬件实现方法。首先,提出了认知无线电频谱感知功能的硬件实现框图,包括射频前端部分和数字信号处理部分,接着简单介绍了射频前端电路的功能与特性,最后重点介绍了数字信号处理部分的FPGA实现与验证过程。 数字处理部分主要实现宽带信号的短时傅立叶分析,将中频宽带数字信号通过基于多相滤波器组的下变频模块,实现并行多通道的数字下变频,然后对每个信道进行重叠加窗处理,最后再做快速傅立叶分析(FFT),从而得到信号的时频关系。整个系统主要包括:延时抽取模块、多相滤波器模块、32点开关式流水线FFT模块、滑动窗缓冲区、256点流水线FFT模块等。 本设计采用Verilog HDL硬件描述语言进行设计,基于Xilinx公司的Virtex-4XC4VSX35芯片。整个系统采用全同步设计,可稳定工作于200MHz,其分析带宽高达65MHz,具有很高的使用价值。

    标签: FPGA 认知无线电 感知功能

    上传时间: 2013-07-09

    上传用户:liuchee

  • 基于RS-485的多点数据采集与显示系统.rar

    基于RS-485的多点数据采集与显示系统。

    标签: 485 RS 多点

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:huql11633

  • 基于FPGA的OFDM调制解调器的设计与实现.rar

    正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波数字调制技术,具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、成本低等特点,适合无线通信的高速化、宽带化及移动化的需求,将成为下一代无线通信系统(4G)的核心调制传输技术。 本文首先描述了OFDM技术的基本原理。对OFDM的调制解调以及其中涉及的特性和关键技术等做了理论上的分析,指出了OFDM区别于其他调制技术的巨大优势;然后针对OFDM中的信道估计技术,深入分析了基于FFT级联的信道估计理论和基于联合最大似然函数的半盲分组估计理论,在此基础上详细研究描述了用于OFDM系统的迭代的最大似然估计算法,并利用Matlab做了相应的仿真比较,验证了它们的有效性。 而后,在Matlab中应用Simulink工具构建OFDM系统仿真平台。在此平台上,对OFDM系统在多径衰落、高斯白噪声等多种不同的模型参数下进行了仿真,并给出了数据曲线,通过分析结果可正确评价OFDM系统在多个方面的性能。 在综合了OFDM的系统架构和仿真分析之后,设计并实现了基于FPGA的OFDM调制解调系统。首先根据802.16协议和OFDM系统的具体要求,设定了合理的参数;然后从调制器和解调器的具体组成模块入手,对串/并转换,QPSK映射,过采样处理,插入导频,添加循环前缀,IFFT/FFT,帧同步检测等各个模块进行硬件设计,详细介绍了各个模块的设计和实现过程,并给出了相应的仿真波形和参数说明。其中,针对定点运算的局限性,为系统设计并自定义了24位的浮点运算格式,参与傅立叶反变换和傅立叶变换的运算,在系统参数允许的范围内,充分利用了有限资源,提高了系统运算精度;然后重点描述了基于FPGA的快速傅立叶变换算法的改进、优化和设计实现,针对原始快速傅立叶变换FPGA实现算法运算空闲时间过多,资源占用较大的问题,提出了带有流水作业功能、资源占用较少的快速傅立叶变换优化算法设计方案,使之运用于OFDM基带处理系统当中并加以实现,结果满足系统参数的需求。最后以理论分析为依据,对整个OFDM的基带处理系统进行了系统调试与性能分析,证明了设计的可行性。 综上所述,本文完成了一个基于FPGA的OFDM基带处理系统的设计、仿真和实现。本设计为OFDM通信系统的进一步改进提供了大量有用的数据。

    标签: FPGA OFDM 调制解调器

    上传时间: 2013-07-25

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  • 基于FPGA的PCI接口运动控制卡的研究.rar

    运动控制技术是机电一体化的核心部分,提高运动控制技术水平对于提高我国的机电一体化技术具有至关重要的作用。运动控制技术的发展是制造自动化前进的旋律,是推动新的产业革命的关键技术。对于数控系统来说,最重要的是控制各个电机轴的运动,这是运动控制器接收并依照数控装置的指令来控制各个电机轴运动从而实现数控加工的,数据加工中的定位控制精度、速度调节的性能等重要指标都与运动控制器直接相关。目前对数控系统的研究都集中在插入PC的NC控制器的研究上,而其核心部分就是对步进、伺服电机进行控制的运动控制卡的研究。对PC-NC来说,运动控制卡的性能很大程度上决定了整个数控系统的性能,而微电子和数字信号处理技术的发展及其应用,使运动控制卡的性能得到了不断改进,集成度和可靠性大大提高。 本课题通过对运动控制技术的深入研究,并针对国内运动控制技术的研究起步较晚的现状,结合当前运动控制领域的具体需要,紧跟当前运动控制技术研究的发展趋势,吸收了数控技术和相关运动控制技术的最新成果,提出了基于PCI和FPGA的方案,研制了一款比较新颖的、功能强大的、具有很大柔性的四轴多功能运动控制卡。 本课题的具体研究主要有以下几方面: 首先,通过对运动控制卡及运动控制系统等行业现状的全面调研,和对运动控制技术的深入学习,在比较了几种常用的运动控制方案的基础上,提出了基于FPGA的运动控制设计方案,并规划了板卡的总体设计。 其次,根据总体设计,规划了板卡的结构,详细划分并实现了FPGA各部分的功能;利用光电隔离原理设计了数字输入/输出电路。 再次,利用FPGA的资源实现了PCI从设备接口,达到跟控制卡通信的目的,针对运动控制中的一些具体问题,如运动平稳性、实时控制以及多轴联动等,在FPGA上设计了四轴运动控制电路,定义了各个寄存器的具体功能,设计了功能齐全的加/减速控制电路、变频分配电路、倍频分频电路和三个功能各异的计数器电路等,自动降速点运动、A/B相编码器倍频计数电路等特殊功能。最后,进行了本运动控制卡的测试,从测试和应用结果来看,该卡达到预期的要求。

    标签: FPGA PCI 接口

    上传时间: 2013-07-27

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  • 图像缩放算法研究及其FPGA实现.rar

    图像缩放在图像处理领域中,发挥着重要作用。图像的分辨率调整和格式变换,都需要用到图像缩放技术。随着多媒体技术和大规模集成电路的发展,利用硬件实现视频图像无级缩放已成为图像处理研究的一个重要课题。 图像缩放通常由插值算法实现。传统的插值算法由于实现原理的局限性,在缩放时容易引起边缘锯齿或细节模糊现象。针对传统插值算法的这个不足,出现了许多基于边缘改进的算法。但这些算法一般只能完成2k倍数插值,无法真正做到基于边缘的无级缩放。 为了实现基于边缘改进的无级缩放,本文做了如下五个方面的研究工作: 1.系统回顾了图像缩放技术,包括传统图像缩放技术和多边缘检测插值,分析了这些图像缩放技术的优缺点。 2.重点研究了新兴的方向多项式插值算法,该算法能够真正完成基于边缘改进的无级缩放。 3.提出改进的方向多项式插值算法(IOPI算法),该算法针对硬件实现,做了两个方面改进:提出EDV算法,简化边缘方向的确定;提出Cubic6逼近插值算法(A-Cubic6算法),改善平坦区域缩放效果。其中的EDV算法通过加减、比较模块,完成边缘方向的确定。相比原算法中的乘除法、直方图计算,大大简化了硬件实现,降低了硬件实现成本。A-Cubic6算法利用查找表简化了Cubic6点插值算法的实现,而且明显改善了非边缘区域的缩放效果。 4.研究缩放算法与图像质量的评价方法。比较、分析各算法的软件仿真结果,得出结论:本文提出的IOPI算法在平坦区域和边缘区域都具有比其它算法更突出的效果。 5.结合实时视频处理要求,研究了IOPI算法的FPGA实现。已完成最近邻域插值和A-Cubic6算法的FPGA实现,可以在硬件平台上稳定工作。

    标签: FPGA 图像 算法研究

    上传时间: 2013-06-05

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  • 基于FPGA的多路脉冲时序控制电路设计与实现.rar

    在团簇与激光相互作用的研究中和在团簇与加速器离子束的碰撞研究中,需要对加速器束流或者激光束进行脉冲化与时序同步,同时用于测量作用产物的探测系统如飞行时间谱仪(TOF)等要求各加速电场的控制具有一定的时序匹配。在整个实验中,需要用到符合要求的多路脉冲时序信号控制器,而且要求各脉冲序列的周期、占空比、重复频率等方便可调。为此,本论文基于FPGA设计完成了一款多路脉冲时序控制电路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8,设计出了一款可以同时输出8路脉冲序列、各脉冲序列之间具有可调高精度延迟、可调脉冲宽度及占空比等。论文讨论了FPGA芯片结构及开发流程,着重讨论了较高频率脉冲电路的可编程实现方法,以及如何利用VHDL语言实现硬件电路软件化设计的技巧与方法,给出了整个系统设计的原理与实现。讨论了高精密电源的PWM技术原理及实现,并由此设计了FPGA所需电源系统。给出了配置电路设计、数据通信及接口电路的实现。开发了上层控制软件来控制各路脉冲时序及属性。 该电路工作频率200MHz,输出脉冲最小宽度可达到10ns,最大宽度可达到us甚至ms量级。可以同时提供l路同步脉冲和7路脉冲,并且7路脉冲相对于同步脉冲的延迟时间可调,调节步长为5ns。

    标签: FPGA 多路 脉冲

    上传时间: 2013-06-15

    上传用户:ZJX5201314

  • OrCAD/PSpice9偏压点和直流扫描分析(欧姆定律)

    OrCAD/PSpice9偏压点和直流扫描分析(欧姆定律)一、学习目的:1、使用电路绘制程序Capture绘制所须要的电路图2、学习偏压点分析

    标签: PSpice OrCAD 偏压 直流扫描分析

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:xfbs821