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相位编码

在电信和数据存储中,相位编码(也称为曼彻斯特码)是一种线路码,其中每个数据位的编码在相同的时间内是低,然后是高,或高,然后是低。它是一个没有直流分量的自动时钟信号。因此,使用曼彻斯特码的电连接很容易被电隔离。
  • JPEG2000标准中算术编码的FPGA设计与码率控制算法的研究

    JPEG2000是由ISO/ITU-T组织下的IECJTC1/SC29/WG1小组制定的下一代静止图像压缩标准,其优良的压缩特性使得它将具有广泛的应用领域。JPEG2000算法非常复杂,图像编码过程占用了大量的处理器时间开销和内存开销,因而通过对JPEG2000算法进行优化并采用硬件电路来实现JPEG2000标准的部分或全部内容,对加快编码速度从而扩展其应用领域有重要的意义。 本文的研究主要包括两方面的内容,其一是JPEG2000算术编码器算法的研究与硬件设计,其二是JPEG2000码率控制算法的研究与优化算法的设计。在研究算术编码器过程中,首先研究了JPEG2000中基于上下文的MQ算术编码器的编码原理和编码流程,之后采用有限状态机和二级流水线技术,并在不影响关键路径的情况下通过对算术编码步骤优化采用硬件描述语言对算术编码器进行了设计,并通过了功能仿真与综合。实验证明该设计不但编码速度快,而且流水线短,硬件设计的复杂度低且易于控制。 在研究码率控制算法过程中,首先结合率失真理论建立了算法的数学模型,并验证了该算法的有效性,之后深入分析了该数学模型的实现流程,找出影响算法效率的关键路径。在对算法优化时采用黄金分割点算法代替原来的二分查找法,并使用了码块R-D斜率最值记忆和码率误差控制算法。实验证明,采用优化算法在增加少量系统资源的情况下使得计算效率提高了60%以上。之后,分析了率失真理论与JPEG2000中PCRD-opt算法的具体实现,又提出了一种失真更低的比特分配方案,即按照“失真/码长”值从大到小通道编码顺序进行编码,通过对该算法的仿真验证,得出在固定码率条件下新算法将产生更少的失真。

    标签: JPEG 2000 FPGA 标准

    上传时间: 2013-07-13

    上传用户:long14578

  • JPEG2000基于位平面扫描的上下文编码的研究和FPGA实现

    JPEG2000是新一代的静态图像压缩标准,它相比JPEG有很多新的特性,如渐进传输和感兴趣区域编码等,因而它具有广阔的应用前景,特别是在数码相机、PDA等便携式设备中。 JPEG2000的核心主要包括小波变换和基于最优化截断点的嵌入式块编码(EBCOT)算法,其计算复杂度远远高于JPEG,完全采用软件方案实现将会占用大量的处理器时间和内存开销,而且速度较慢,实时处理的能力较差。为了推广JPEG2000在便携式产品、消费类电子产品中的应用,打开巨大的潜在市场,研究硬件实现的算法实时处理方案具有重要的应用价值。 EBCOT算法是一个两层的编码引擎,其中的上下文编码的运算量约占到总运算量的50%,是提高编码速度的关键算法之一。由于上下文编码大部分都是逻辑运算,没有复杂的数学运算,但逻辑控制流程复杂繁琐,对存储器访问频繁,采用DSP或者其他的通用处理器通过指令控制实现该算法,未能显著提高编码速度。本文采用FPGA芯片,以电路逻辑的方式来实现该算法并进行优化,在研究和分析了上下文编码算法运算特点的基础上,设计了列判断和交错存储相结合的硬件实现方案,并采用硬件描述语言Verilog在寄存器传输级描述了相应的硬件电路。通过功能仿真和逻辑综合后,所获得的上下文编码模块最大时钟频率为101MHz,且能在130ms内完成对一幅512×512灰度图像的编码,性能比Jasper软件中的实现方案提高了75%。 JPEG2000的一个重要特性是其具有渐进传输的能力,而码流组织是获得渐进传输特性的技术关键。码流组织通过在输出码流中安排数据包的先后顺序来实现渐进传输的目的。本文对JPEG2000中实现渐进传输的机制进行了分析,并研究了码流组织的算法实现。 为了对JPEG2000算法实现进行验证,本文设计了基于FPGA和ARM的验证实验平台,其中FPGA主要完成算法中运算量较大的小波变换、上下文编码和算术编码,而ARM处理器则完成码流组织、数据打包以及和PC机的通信。本文在该平台上对所设计的上下文编码算法和码流组织模块的设计进行了验证,实验结果表明本文设计的算法模块功能正确,并在一定程度上提高了编码速度。

    标签: JPEG 2000 FPGA 编码

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:独孤求源

  • 编码器资料(全)

    较详细的增量式和绝对式编码器资料。开发前期很有用。

    标签: 编码器

    上传时间: 2013-06-13

    上传用户:dang2959809956

  • 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

    上传用户:xiangwuy

  • 基于FPGA的数字相位计的研究与实现

    本文结合工程需要详细论述了一种数字相位计的实现方法,该方法是基于FPGA(现场可编程门阵列)芯片运用FFT(快速傅立叶变换)算法完成的。首先,从相位测量的原理出发,分析了传统相位计的缺点,给出了一种高可靠性的相位检测实用算法,其算法核心是对采集信号进行FFT变换,通过频谱分析,实现对参考信号和测量信号初相位的检测,并同时阐述了FPGA在实现数字相位计核心FFT算法中的优势。在优化的硬件结构中,利用多个乘法器并行运算的方式加快了蝶形运算单元的运算速度;内置双端口RAM、旋转因子ROM使数据存储的速度得到提高;采用了流水线的工作方式使数据的存储、运算在时间上达到匹配。整个设计采用VHDL(超高速硬件描述语言)语言作为系统内部硬件结构的描述手段,在Altera的QuartusⅡ软件支持下完成。仿真结果表明,基于FPGA实现的FFT算法无论在速度和精度上都满足了相位测量的需要,其运算64点数据仅需27.5us,最大误差在1%之内。

    标签: FPGA 数字 相位计

    上传时间: 2013-05-16

    上传用户:lgs12321

  • Turbo乘积码的译码算法及FPGA实现

    在信道编码的发展进程中,编码研究人员一直致力于追寻性能尽可能的接近Shannon极限,且译码复杂度较低的信道编码方案。1993年Berrou等提出了Turbo码,这种码在接近香农极限的低信噪比下仍能够获得较低的误码率,它的出现在编码界引起了广泛的关注,并成为编码研究领域最新的发展方向之一。但Turbo码也有其缺点,由于交织器的存在,致使译码复杂度高,译码时延长且因为低码重码字,存在错误平台现象。在Turbo码的基础上,1994年,Pyndiah等提出了Turbo乘积码,Turbo乘积码继承了Turbo码的优点,又因为Turbo乘积码的构造采用了线性分组码,所以译码方法比Turbo码简单。Turbo乘积码近年来开始被广泛到应用到各种通信场合,大有取代传统的卷积码之势。 本文首先围绕Turbo乘积码的编译码原理,阐述了涉及到的基础知识;又据Turbo乘积码目前的应用状况,回顾了Turbo码的发展历史;其次,根据Turbo乘积码的构造原理,探讨了构造的方法,交织类型,子码的选择及子码的性能;再次,研究了Turbo乘积码的概率译码,基于外信息的迭代算法,研究了Chase的译码算法;最后通过软件仿真实现了该迭代译码算法,得到的结果达到了通信接收的要求。 本文还初步的阐述了Turbo乘积码硬件实现系统的设计方案。据实际工作中碰到的非标准信号,给出了整体模块设计图,及相应模块的功能和模块问连接的各种参数。并实现了模态下的同步搜索和去除相位模糊功能。最后根据研究中碰到的各种问题,提出了下一步工作建议和研究方向。

    标签: Turbo FPGA 乘积码 译码算法

    上传时间: 2013-07-02

    上传用户:ndyyliu

  • Turbo码编码译码算法与FPGA实现方法的研究

    本文主要研究Turbo码的编码和译码算法及其FPGA硬件实现.在概述信道编码理论及其发展历程之后,简要地论述了Turbo码的原理.然后分别对Turbo码的MAP译码算法,LOG-MAP算法进行推导,在给出LOG-MAP的推导之后,提出了对于LOG-MAP译码算法的两点改进,采用三阶牛顿插值函数对校验函数进行拟合,采用双滑动窗口技术取代传统的单滑动窗口技术.Turb码还有一种译码复杂度相对较低的算法——SOVA算法,本文也给出了SOVA算法的详细推导过程.在对LOG-MAP和SOVA算法的详细推导之后,本文给出Turbo码的软件仿真,采用Matlab语言编写Turbo码仿真系统程序,仿真系统比较了单滑动窗口技术和双滑动窗口技术在不同的信噪比下的译码性能.在软件仿真的基础上,本文给出了Turbo码编码器和采用LOG-MAP译码算法译码器的FPGA硬件实现方法.

    标签: Turbo FPGA 编码译码 算法

    上传时间: 2013-06-19

    上传用户:plsee

  • 基于FPGA的DAB信道编码器输入接口的设计与实现

    电台广播在我们的社会生活中占有重要的地位。随着我国广播事业的发展,对我国广播业开发技术、信号的传输质量和速度提出了更高更新的要求,促使广播科研人员不断更新现有技术,以满足人民群众日益增长的需求。 本论文主要分析了现行广播发射台的数字广播激励器输入接口的不足之处,根据欧洲ETS300799标准,实现了一种激励器输入接口的解决方案,这种方案将复接器送来的ETI(NA,G704)格式的码流转换成符合ETS300799标准ETI(NI)的标准码流,并送往后面的信道编码器。ETI(NA,G704)格式与现行的ETI(NI,G703)格式相比,主要加入了交织和RS纠错编码,使得信号抗干扰能力大大加强,提高了节目从演播室到发射台的传输质量,特别是实时直播节目要求信号质量比较好时具有更大的作用。 本论文利用校验位为奇数个的RS码,对可检不可纠的错误发出报警信号,通过其它方法替代原有信号,对音质影响不大,节省了纠正这个错误的资源和开发成本。 同时,我们采用FPGA硬件开发平台和VHDL硬件描述语言编写代码实现硬件功能,而不采用专用芯片实现功能,使得修改电路和升级变得异常方便,大大提高了开发产品的效率,降低了成本。 经过软件仿真和硬件验证,本系统已经基本实现了预想的功能,扩展性较好,硬件资源开销较小,具有实用价值。

    标签: FPGA DAB 信道 编码器

    上传时间: 2013-07-15

    上传用户:afeiafei309

  • H264AVC的CAVLC编码算法研究及FPGA实现

    H.264/AVC是国际电信联盟与国际标准化组织/国际电工委员会联合推出的活动图像编码标准,简称H.264。作为最新的国际视频编码标准,H.264/AVC与MPEG-4、H.263等视频编码标准相比,性能有了很大的提高,并已在流媒体、数字电视、电话会议、视频存储等诸多领域得到广泛的应用。 本论文的研究课题是基于H.264/AVC视频编码标准的CAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的自适应可变长编码)编码算法研究及FPGA实现。对于变换后的熵编码,H.264/AVC支持两种编码模式:基于上下文的可变长编码(CAVLC)和基于上下文的自适应算术编码(CABAC,Context-based Adaptive BinaryArithmetic Coding)。在H.264/AVC中,尽管CAVLC算法也是采用了VLC编码,但是同以往标准不同,它所有的编码都是基于上下文进行。这种方法比传统的查单一表的方法提高了编码效率,但也增加了设计上的困难。 作者在全面学习H.264/AVC协议和深入研究CAVLC编码算法的基础上,确定了并行编码的CAVLC编码器结构框图,并总结出了影响CAVLC编码器实现的瓶颈。针对这些瓶颈,对CAVLC编码器中的各个功能模块进行了优化设计,这些优化设计包括多参考块的表格预测法、快速查找表法、算术消除法等。最后,用Verilog硬件描述语言对所设计的CAVLC编码器进行了描述,用EDA软件对其主要功能模块进行了仿真,并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上验证了它们的功能。结果表明,该CAVLC编码器各编码单元的编码速度得到了显著提高且均能满足实时通信要求,为整个CAVLC编码器的实时通信提供了良好的基础。

    标签: CAVLC H264 FPGA 264

    上传时间: 2013-06-04

    上传用户:libenshu01

  • 基于FPGA的GSM系统信道编码技术研究

    本论文是以GSM基站系统为对象研究了软件无线电思想在移动通信中应用的可行性,通过构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,用软件来完成各种功能。 本文首先从整体上介绍了GSM移动通信系统及其实现过程,通过大量的Matlab仿真详细论述了GSM蜂窝通信系统中的语音编码、信道编码、交织、加密、调制等技术。 其次,文中介绍了GSM信道编码规则,其中重点阐述了CRC、卷积码和交织码的基本原理和算法实现,并完成了三者编码译码的软件设计,采用FPGA技术实现并验证了设计的正确性。 最后,对GMSK调制和解调的原理及特点进行论述,并提出了软件实现的可行性方案,为下一步的软件设计打下了坚实的基础。硬件试验平台是软件实现的基础,因此,文中进行了详细的分析与设计,并给出了部分电路设计图,对相关课题的研究具有一定的指导意义和参考价值。

    标签: FPGA GSM 信道编码

    上传时间: 2013-07-11

    上传用户:plsee