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片上总线

  • 高分辨率合成孔径雷达视频模拟器FPGA实现技术研究

    在合成孔径雷达的研究和研制工作中,合成孔径雷达模拟技术具有十分重要的作用。本文以440MHz带宽线性调频信号,采样频率500MHz高分辨合成孔径雷达视频模拟器为研究对象。首先对模拟器的几项主要技术进行分析,在对点目标回波信号模型分析研究的基础上,对点目标原始回波数据进行模拟并做了成像验证,从而为硬件实现提供了正确的信号模型;针对传统的“波形存储直读法”方案,即在计算机平台上用模拟软件产生原始回波数据并存储,再通过计算机接口实现数据传输,最后完成数模转换产生视频信号这一过程,分析指出该方案在实现高分辨率时的速度和容量瓶颈。  针对具体的设计要求,围绕速度和容量问题,本文着眼于高分辨率SAR模拟器的FPGA实现研究,指出FPGA实时生成点目标原始回波数据是其实现的核心;针对这一核心问题,充分利用现代VLSI设计中的流水线技术与并行阵列技术以及FPGA的优良性能和丰富资源,在时间上采用同步流水结构、空间上采用并行阵列形式,将速度和容量问题统一为数据的高速生成问题;给出了系统总体设计思想,该方案不需要大容量存储器单元,大大减少模拟器复杂度;对原始回波数据实时生成模块的各主要单元给出了结构并进行了仿真,结果表明FPGA可以满足课题设计要求;同时,对该模拟器片上系统的实现、增强人机交互性,给出了人机界面的设计思路。  分析指出了点目标原始回波数据实时生成模块通过并行扩展即可实现多点目标的原始回波数据实时生成;最后对复杂场景目标模拟器的实现进行了构思,指出了传统方案在改进的基础上实现高分辨率视频模拟器的可行性。本文首次提出以FPGA实现高分辨率合成孔径雷达原始回波数据实时生成的思想,为国内业界在此方向做了一些理论和实践上的有益探索,对于国内高分辨率合成孔径雷达的研制具有一定的实际意义。

    标签: FPGA 高分辨率 合成孔径 雷达视频

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:阿四AIR

  • 基于USB和FPGA技术的高性能数据采集模块的设计与实现

    在合成孔径雷达的研究和研制工作中,合成孔径雷达模拟技术具有十分重要的作用。本文以440MHz带宽线性调频信号,采样频率500MHz高分辨合成孔径雷达视频模拟器为研究对象。首先对模拟器的几项主要技术进行分析,在对点目标回波信号模型分析研究的基础上,对点目标原始回波数据进行模拟并做了成像验证,从而为硬件实现提供了正确的信号模型;针对传统的“波形存储直读法”方案,即在计算机平台上用模拟软件产生原始回波数据并存储,再通过计算机接口实现数据传输,最后完成数模转换产生视频信号这一过程,分析指出该方案在实现高分辨率时的速度和容量瓶颈。  针对具体的设计要求,围绕速度和容量问题,本文着眼于高分辨率SAR模拟器的FPGA实现研究,指出FPGA实时生成点目标原始回波数据是其实现的核心;针对这一核心问题,充分利用现代VLSI设计中的流水线技术与并行阵列技术以及FPGA的优良性能和丰富资源,在时间上采用同步流水结构、空间上采用并行阵列形式,将速度和容量问题统一为数据的高速生成问题;给出了系统总体设计思想,该方案不需要大容量存储器单元,大大减少模拟器复杂度;对原始回波数据实时生成模块的各主要单元给出了结构并进行了仿真,结果表明FPGA可以满足课题设计要求;同时,对该模拟器片上系统的实现、增强人机交互性,给出了人机界面的设计思路。  分析指出了点目标原始回波数据实时生成模块通过并行扩展即可实现多点目标的原始回波数据实时生成;最后对复杂场景目标模拟器的实现进行了构思,指出了传统方案在改进的基础上实现高分辨率视频模拟器的可行性。本文首次提出以FPGA实现高分辨率合成孔径雷达原始回波数据实时生成的思想,为国内业界在此方向做了一些理论和实践上的有益探索,对于国内高分辨率合成孔径雷达的研制具有一定的实际意义。

    标签: FPGA USB 性能 数据采集模块

    上传时间: 2013-05-26

    上传用户:alia

  • 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: 2013-06-07

    上传用户:kikye

  • 抑制少槽永磁直流电机定位力矩的方法研究

    在永磁直流电机中,即使电枢绕组不通电,由于永磁体产生的磁场同电枢铁芯的齿槽相互作用而产生转矩,即齿槽定位力矩(CoggingTorque)。定位力矩使电机输出转矩波动,产生振动及噪声。文中阐述了产生定位力矩的原理,综述了包括德昌电机公司的技术在内的抑制定位力矩的方法和研究现状。抑制定位力矩的方法,主要就是减小电枢旋转过程中气隙中磁场能量的变化。 文中以少槽永磁直流电机为例,通过有限元分析,以及DOE实验验证,对转子冲片增加辅助凹槽、充磁方式和转子冲片不同类型对定位力矩的影响进行了研究,深入分析了冲片辅助凹槽对抑制少槽永磁直流电机定位力矩的作用,结果表明,同一冲片上在对称位置上排布辅助凹槽能取得很好的效果,而以冲片中心线对称地加两个辅助凹槽时,辅助凹槽角度不同作用不同。对不同冲片,适合的辅助凹槽角度也是不同的。文中找出了一个较成熟的抑制少槽永磁直流电机定位力矩的系统方法,给出了生产中实用的抑制方法,同时通过实验给出了这些方法对电机性能的影响。 DOE方法能从不同因素中找出对定位力矩起主要作用的变异因素,并且寻找到各变异因素之间的影响作用,给出抑制定位力矩各变量的最佳组合,相比现时生产中的方法,该组合可将定位力矩降低70%。

    标签: 直流电机 定位 力矩 方法研究

    上传时间: 2013-07-10

    上传用户:ljthhhhhh123

  • 基于ARM的超声波风速测量系统设计

    风速是气象测量的一个重要要素,利用超声波进行风速测量现如今得到广泛的应用,技术已经很成熟。当超声波在空气中传播时,受到风速的影响,顺风和逆风情况下存在一个时间差,基于这个原理制成的时差法超声波风速测量仪表,具有精度高、可靠性强、集成度高等优势,并可以与雨量、湿度等测量仪表构成完整的移动气象站,与传统的机械式仪表、电磁式仪表相比,具有较强的优势,其关键参数是系统的测量精度。 ARM作为32位的微处理器,具有丰富的片上资源,高达60M的处理能力,而且功耗很小,适合作为智能仪表的核心处理器。本文给出了基于LPC2132的风速测量系统,可以实现风速的测量、显示、精度调节以及与上位机之间的通信等功能。系统硬件电路包括ARM7处理器以及外围的模拟、数字电路,并采用模块化进行设计。这种思想大大简化了系统硬件电路设计的复杂性,增强了系统的稳定性与可靠性。软件部分根据超声波信号的特点,选用新型的构造包络的方法,在准确判断超声波到达时间的问题上有所改进。 文章共分六个部分。第一章绪论介绍了超声波风速测量仪表的发展现状、本篇论文选题的目的和意义、所做的工作以及创新点。第二章介绍了超声波风速测量的基本原理。第三章是介绍基于ARM的超声波风速测量的系统的硬件设计。第四章是系统的软件设计。第五章是系统的误差分析。第六章是全文的总结以及就下一步的工作提出一些设想。

    标签: ARM 超声波 系统设计 风速测量

    上传时间: 2013-06-04

    上传用户:mikesering

  • 基于ARM的自动导引车设计

    AGV(Automated Guided Vehicle)即自动导引车,是具备一定自主能力的运输设备,在自动化物流系统和工厂自动化系统中具有重要的应用价值。 AGV是一种高度自动化产品,它所涉及的技术包括针对特定用途的车体结构、货物移送机构、路径导引技术、货位检测技术、防碰撞技术、驱动技术和控制技术。更深入的研究还包括多车协调与优化调度技术、智能控制技术等。 本文首先对AGV的发展及关键技术进行了总结与归纳,并分析了现有技术的特点与不足,在此基础上设计了一个模拟货物分拣的小型AGV系统。车体采用二轮驱动和前后万向轮支承的结构,可以实现灵活的转向和快速移动。导引方式采用光电传感器路径导引,以计数方式实现货位识别检测。ARM是一种高性能的嵌入式微处理器,AGV控制系统采用了基于ARM7核的微控制器LPC2210,其丰富的片上资源可以很方便地实现AGV的所有检测、信息处理及控制功能。利用LPC2210的串行通信功能,再配合无线通信模块建立与PC机的通信联系,通过PC机实现对AGV小车的控制与调度。 制作完成后的AGV样机在实验室模拟环境下进行了性能测试,其性能指标均满足设计要求。

    标签: ARM 自动

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:cjl42111

  • FPGAIP核的设计

    FPGA能够减少电子系统的开发风险和开发成本,缩短上市时间,降低维护升级成本,广泛地应用在电子系统中.随着集成电路向着片上系统(SoC)的发展,需要设计出FPGA IP核用于SoC芯片的设计.该论文的工作围绕FPGA IP核的设计进行,在FPGA结构设计优化和FPGAIP接口方案设计两方面进行了研究.设计改进了适用于数据通路的FPGA新结构——FDP.设计改进了可编程逻辑单元(LC);对可编程连线作为"2层2类"的层次结构进行组织,进行了改进并确定了各种连线的通道宽度;结合对迷宫布线算法的分析以及benchmark电路实验的方法,提出了用于分段式网格连线的开关盒和连接盒新结构,提高连线的面积利用效率.在FPGA IP核的接口方案上,基于边界扫描测试电路提出了FPGA IP核的测试方案;结合扩展边界扫描测试电路得到的编程功和自动下载电路,为FPGA IP核提供了具有两种不同编程方法的编程接口.采用SMIC 0.35um 3层金属CMOS工艺,实现了一个10万系统门规模的FDP结构,并和编程、测试接口一起进行版图设计,试制了FDP100k芯片.FDP100k中包括了32×32个LC,128个可编程IO单元.在FDP100k的芯片测试中,对编程寄存器、各种可编程资源进行测试,并完成电路实现、性能参数测试以及IP核接口的测试,结果表明FPGA IP核的整体功能正确.

    标签: FPGAIP

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:gokk

  • 12位4通道并行串行模数转换芯片ADS7824的原理及应用

    ADS7824是美国BB公司生产的12位开关电容式逐次逼近型模/数转换芯片.它具有与CPU的并行/串行接口,功耗低,片上资源丰富,接口灵活等特点.文中详细介绍了ADS7824的工作原理、引脚定义、工作

    标签: 7824 ADS 4通道 并行

    上传时间: 2013-07-08

    上传用户:yy307115118

  • 基于ARM和嵌入式Linux的网络视频监控系统的设计与研究

    随着社会的发展,网络视频监控系统已经成为日常生产生活中的重要辅助设备,应用十分广泛。当前视频监控系统正逐步由模拟化走向数字化,随着视频压缩技术和网络技术的发展,开发新一代的基于计算机网络和多媒体MPEG-4压缩算法的视频监控系统已成为整个行业技术发展的主要方向之一。人们有时会采用DSP与MPEG-4算法结合的方案来实现,也有的部门采用了片上系统(SOC),但这些不但编程极度复杂,而且成本也过高。本文提出并研究设计了一种基于ARM微处理器S3C2410、MPEG-4专用压缩芯片MPG440、以嵌入式Linux为操作系统的视频监控系统方案,不仅开发便捷、成本低廉,而且实时性较好,适应范围广。 首先,采用软硬件协同设计的思想提出了系统的总体设计方案,系统的整体架构分为摄像头、云台控制器、网络视频服务器以及客户端PC机等四大部分。 第二,以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太网接口芯片为硬件核心,对整个系统进行了模块化的硬件电路的设计。根据S3C2410的特点及系统整体需求,完成了电源复位模块、晶振模块、存储器接口模块、视频数据处理模块、以太网接口模块、云台控制模块等的硬件选型与电路连接。其中,在云台控制模块等的电路设计中充分体现了优化设计的技巧,并重点对网络接口部分和视频数据处理部分进行了详细的硬件设计与说明。阐述了整个系统的工作流程。 第三,从应用需求出发,选择嵌入式Linux操作系统作为本系统的软件平台,搭建了交叉式的开发环境,对bootloader进行了选择,并给出了加载步骤。完成了对嵌入式Linux内核的选择及移植。 第四,采用基于任务的设计方法对服务器端的软件进行了总体设计,主要包括共用程序库、config配置文件、日志文件以及多个任务等。并对运行于客户端的软件设计进行了简要说明。 第五,由于数字视频传输的实时性能和通过网络传输以后客户端接收的视频图像质量在本系统中至关重要,所以本文对传输信道和网络协议进行了优化选择,并详细阐述了IP组播技术、流媒体传输协议等在图像传输过程中的具体应用。

    标签: Linux ARM 嵌入式 网络视频

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:sc965382896

  • 基于FPGA的π4-DQPSK全数字中频发射机和接收机的实现

    本文以电子不停车收费系统课题为背景,设计并实现了基于FPGA的π/4-DOPSK全数字中频发射机和接收机。π/4-DQPSK广泛应用于移动通信和卫星通信中,具有频带利用率高、频谱特性好、抗衰落性能强的特点。 近年来现场可编程门阵列(FPGA)器件在芯片逻辑规模和处理速度等方面性能的迅速提高,用硬件编程实现无线功能的软件无线电技术在理论和实用化上都趋于成熟和完善,因此可以把数字调制,数字上/下变频,数字解调在同一块FPGA上实现,即实现了中频发射机和接收机一体化的片上可编程系统(SOPC,System On Programmabie Chip)。 本文首先根据指标要求对数字收发机方案进行设计,确定了适合不停车收费系统的全数字发射机和接收机的结构,接着根据π/4-DQPSK发射机和接收机的理论,设计并实现了基于FPGA的成形滤波器SRRC、半带滤波器HB和定时算法并给出性能分析,最后给出硬件测试平台上结果和测试结果分析。

    标签: DQPSK FPGA 全数字 中频

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:saharawalker