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空间目标识别

  • 基于无线传感器网络的水环境多参数监测系统的研究与实现.rar

    近年来,随着计算机技术、网络技术与无线通信技术的高速发展和广泛应用,无线传感器网络已成为国际上备受关注的前沿热点之一。无线传感器网络在军事应用、环境监测、医疗护理、空间探索等方面都显示了广阔的应用前景,被认为是21世纪最有发展前景的技术之一。 本文通过对无线传感器网络的发展现状、发展趋势以及水环境多参数监测特点的研究,提出了面向水环境多参数监测应用的无线传感器网络系统的解决方案,分析了系统设计的目标和功能,并指出了系统软硬件平台的设计要求与设计原则。依托2006年江苏省科技攻关项目“总线化智能多参数高精度检测与控制仪表”,设计了基于Silicon Laboratories的C8051F310处理器和CC2420射频芯片的硬件开发平台,详细地描述了硬件平台中各个功能模块的细节,并在此平台上实现和改进了SimpliciTI协议和IEEE802.15.4/Zigbee协议,最后对系统进行了测试。整个系统以无线传感器网络技术为核心,增强了系统的灵活性、可维护性和可扩展性,同时系统模块化、开放式的结构使系统具有良好的可移植性。 将无线传感器网络技术应用于水环境多参数监测,涉及到传感器技术、无线通信技术、计算机应用技术等多种技术。到目前为止,随着科学技术的不断进步,它还在不断地完善,前景尤为广阔。

    标签: 无线传感器网络 多参数 水环境

    上传时间: 2013-06-01

    上传用户:无聊来刷下

  • 基于DSP的人脸检测和定位算法研究.rar

    人脸检测和定位是在图像中进行人脸检测,以及确定图像中人脸的位置、大小、个数等信息,最初作为自动人脸识别系统的定位环节被提出,近年来由于其在安全访问、智能监测、虚拟现实、基于内容的检索和新一代人机界面等领域的应用需求,作为一个独立的课题也备受研究者的重视。 论文针对人脸检测定位和识别技术在智能视频监控系统的特殊应用,进行人脸检测和定位算法研究,并将这些算法通过DSP进行实现。论文工作如下: 1.本文针对人脸检测和定位问题,提出了基于YUV色彩空间的肤色检测的改进算法,通过在YUV空间对人脸肤色的聚类分析,建立了YUV肤色模型。仿真结果表明,该模型可以有效地检测到图像中的肤色区域,为人脸的粗定位奠定了基础。 2.针对图像中肤色不一定是人脸的问题,在人脸检测时,利用肤色确定候选区域,再利用一些规则对人脸候选区域进行判别或合并。针对图像只中存在一个人脸的情况,采用改进的坐标轴投影方法进行单个人脸的检测定位;针对图像中存在多个人脸的情况,利用改进的区域标定算法进行多个人脸的检测定位,使得算法能够完成单人脸检测和多人脸的检测定位,仿真结果表明了算法的有效性。 3.论文提出了通过DSP图像处理系统实现以上算法的过程,首先在MATLAB环境研究算法,然后进行算法的DSP移植,采用了有利于DSP处理的图像存储格式和算法结构,改善了算法的实时性。实际测试结果表明了算法在DSP上实现的正确性和可行性。 基于DSP的人脸检测和定位算法的实现,对监控系统的智能化发展具有重要的实际意义。

    标签: DSP 人脸检测 定位

    上传时间: 2013-05-22

    上传用户:sunzhp

  • 基于DSP空间矢量PWM变频调速系统的研究.rar

    本论文主要以TI公司的TMS320LF2407A型DSP为电机控制核心芯片,进行了空间矢量PWM变频调速系统的研究,并对DSP用于双馈调速的进行了探讨.本文总结了电力电子器件、PWM技术、电机变频控制技术的发展和现状,并通过分析和总结正弦脉宽调制(SPWM)技术和电压空间矢量(SVPWM)控制技术的特点,得出SVPWM控制技术在变频调速数字控制上有较大的优势和广阔的应用前景.本文设计了空间矢量变频调速系统,并获到了较理想的SVPWM控制波形,基本达到控制系统要求.同时在DSP用于双馈调速的探讨中,提出了一种转子感应电势检测的解决方案,获得了MULTISIM仿真波形;给出了DSP控制的双馈调速系统框图及一些相关软件算法.

    标签: DSP PWM 空间矢量

    上传时间: 2013-08-02

    上传用户:whenfly

  • 基于FPGA的模糊PID控制算法的研究及实现.rar

    PID算法自从问世以来,一直受到广泛的关注。随着现代控制理论及智能控制技术的发展,PID算法也得到了长足的发展。结合传统的PID控制算法,针对特定的控制领域,出现了一些新的控制算法,模糊PID控制算法就是在此基础上渐渐形成并凸显其控制特色。 同时随着微电子技术的发展,现场可编程逻辑器件FPGA的发展及其EDA技术的日渐成熟,为集成控制芯片开拓了广阔的发展空间。FPGA的发展为基于硬件的算法模块的实现提供了可能性,同时节省了外围的电路,使算法模块的集成度大大提高。 本文针对当前国内外在算法研究方面的热点问题,对模糊PID算法进行了深入的分析和研究。通过对汽轮机调节系统的结构分析,对其进行了数学建模。采用某汽轮机的实际设计运行参数,利用Matlab仿真软件,对该汽轮机的数学模型进行了甩负荷动态特性仿真。仿真结果表明,模糊PID可以更好地解决汽轮发电机组在甩负荷过程中由于机组转子飞升量太大而导致危急保安装置动作,使得汽轮发电机组意外停机的问题,能够保证汽轮发电机组在意外甩负荷时机组正常的机械运转。根据模糊控制理论的特点及EDA技术和FPGA可编程逻辑器件的发展现状,提出了在FPGA上实现模糊PID算法的具体实现方案。在综合分析算法特性的基础上,选择Altera公司生产的CycloneⅡ系列中的EP2C35F672C6作为目标芯片,利用分层模块化设计思想,在Altera公司提供的QuartusⅡ开发环境中,利用原理图设计输入和VHDL设计输入相结合的方式实现了模糊PID控制算法,同时分别对实现的各个功能模块和整个算法模块进行了功能时序仿真。根据仿真结果分析,该设计实现了的模糊PID控制功能。 该控制算法模块的FPGA实现很好的避免了因CPU或者其它问题导致算法程序跑飞、程序死循环、复位不可靠等问题,提高了控制的可靠性。同时加强了模块的通用性,减少了系统硬件开发周期,节省了外围设备的电路,降低了设计开发成本。

    标签: FPGA PID 模糊

    上传时间: 2013-07-21

    上传用户:thinode

  • 基于DSP和FPGA的车牌识别系统设计及实现.rar

    随着我国国民经济的高速发展,国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多,对交通控制、安全管理的要求也日益提高,智能交通系统( IntelligentTransportation Systems,简称ITS)已成为当前交通管理发展的主要方向,而车牌识别系统(License Plate Recognition System,简称LPRS)技术作为智能交通系统的核心,起着举足轻重的作用,可以被广泛地应用于高速公路自动收费(ElectronicToll Collection,简称ETC)、停车场安全管理、被盗车辆的追踪、车流统计等。 目前,车牌识别系统大多都是基于PC平台的,其优势是实现容易,但是成本高、实时性不强、稳定性不高等缺点使其不能广泛推广。为了克服以上的缺点,且满足识别速度和识别率的要求,本文在原有车牌识别硬件系统设计的基础上做了一定的改进(原系统在图像采集、接口通信、系统稳定、脱机工作等方面存在一定问题),与团队成员一起设计出了新的车牌识别硬件系统,采用单DSP+FPGA和双DSP+FPGA双板子的方式来共同实现(本人负责单DSP+FPGA的原理图和PCB绘制,另一成员负责双DSP+FPGA的原理图和PCB绘制)。 本文所涉及的该车牌硬件系统,主要工作由以下几个部分组成: 1.团队共同完成了新车牌识别系统的硬件设计,采用两个板子实现。其中,本人负责单DSP+FPGA板子绘制。 2.团队一起完成了整个系统的硬件电路调试。主要分为如下模块进行调试:电源,DSP,FPGA,SAA7113H视频解码器,LCD液晶显示和UART接口等。 3.负责完成了整个系统的DSP应用程序设计。采用DSP/BIOS操作系统来构建系统的框架,添加了多个任务对象进行管理系统的调度;用CSL编写了DSP上的底层驱动:完成了车牌识别算法在DSP上的移植与优化。 4.参与完成了部分FPGA程序的开发,主要包括图像采集、存储、传输几个模块等。 最终,本系统实现了高效、快速的车牌识别,各模块工作稳定,能脱机实现图像采集、传输、识别、结果输出和显示为一体化的功能;为以后进行高性能的车牌识别算法开发提供了一个很好的硬件平台。

    标签: FPGA DSP 车牌识别

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:slforest

  • 基于FPGA语音识别系统设计与实现.rar

    近年来,语音识别研究大部分集中在算法设计和改进等方面,而随着半导体技术的高速发展,集成电路规模的不断增大与各种研发技术水平的不断提高,新的硬件平台的推出,语音识别实现平台有了更多的选择。语音识别技术在与DSP、FPGA、ASIC等器件为平台的嵌入式系统结合后,逐渐向实用化、小型化方向发展。 本课题通过对现有各种语音特征参数与孤立词语音识别模型进行研究的基础上,重点探索基于动态时间规整算法的DTW模型在孤立词语音识别领域的应用,并结合基于FPGA的SOPC系统,在嵌入式平台上实现具有较好精度与速度的孤立词语音识别系统。 本系统整体设计基于DE2开发平台,采用基于Nios II的SOPC技术。采用这种解决方案的优点是实现了片上系统,减少了系统的物理体积和总体功耗;同时系统控制核心都在FPGA内部实现,可以极为方便地更新和升级系统,大大地提高了系统的通用性和可维护性。 此外,由于本系统需要大量的高速数据运算,在设计中作者充分利用了Cyclone II芯片的丰富的硬件乘法器,实现了语音信号的端点检测模块,FFT快速傅立叶变换模块,DCT离散余弦变换模块等硬件设计模块。为了提高系统的整体性能,作者充分利用了FPGA的高速并行的优势,以及配套开发环境中的Avalon总线自定义硬件外设,使系统处理数字信号的能力大大提高,其性能优于传统的微控制器和普通DSP芯片。 本论文主要包含了以下几个方面: (1)结合ALTERA CYCLONE II芯片的特点,确定了基于FPGA语音识别系统的总体设计,在此基础上进行了系统的软硬件的选择和设计。 (2)自主设计了纯硬件描述语言的驱动电路设计,完成了高速语音采集的工作,并且对存储数据芯片SRAM中的原始语音数据进行提取导入MATLAB平台测试数据的正确性。整个程序测试的方式对系统的模块测试起到重要的作用。 (3)完成高速定点256点的FFT模块的设计,此模块是系统成败的关键,实现高速实时的运算。 (4)结合SOPC的特性,设计了人机友好接口,如LCD显示屏的提示反馈信息等等,以及利用ALTERA提供的一些驱动接口设计完成用户定制的系统。 (5)进行了整体系统测试,系统可以较稳定地实现实时处理的目的,具有一定的市场潜在价值。

    标签: FPGA 语音识别 系统设计

    上传时间: 2013-05-23

    上传用户:ABCD_ABCD

  • 智能人脸识别算法及其FPGA的实现.rar

    人脸自动识别技术是模式识别、图像处理等学科的一个最热门研究课题之一。随着社会的发展,各方面对快速有效的自动身份验证的要求日益迫切,而人脸识别技术作为各种生物识别技术中最重要的方法之一,已经越来越多的受到重视。对于具有实时,快捷,低误识率的高性能算法以及对算法硬件加速的研究也逐渐展开。 本文详细分析了智能人脸识别算法原理,发展概况和前景,包括人脸检测算法,人眼定位算法,预处理算法,PCA和ICA 算法,详细分析了项目情况,系统划分,软硬件平台的资源和使用。并在ISE软件平台上,用硬件描述语言(verilog HDL)对算法部分严格按照FPGA代码风格进行了RTL 硬件建模,并对C++算法进行了优化处理,通过仿真与软件算法结果进行比对,评估误差,最后在VirtexII Pro FPGA 上进行了综合实现。 主要研究内容如下: 首先,对硬件平台xilinx的VirtexII Pro FPGA 上的系统资源进行了描述和研究,对存储器sdram,RS-232 串口,JTAG 进行了研究和调试,对Coreconnect的OPB总线仲裁机理进行了两种算法的比较,RTL 设计,仿真和综合。利用ISE和VC++软件平台,对verilog和C++算法进行同步比较测试,使每步算法对应正确的结果。对软硬件平台的合理使用使得在项目中能尽可能多的充分利用硬件资源,制板时正确选型,以及加快设计和调试进度。其次,对人脸识别算法流程中的人脸检测,人眼定位,预处理,识别算法分别进行了比较研究,选取其中各自性能最好的一种算法对其原理进行了分析讨论。人脸检测采用adaboost 算法,因其速度和精度的综合性能表现优异。人眼定位采用小块合并算法,因为它具有快速,准确,弱时实的特点。预处理算法采用直方图均衡加平滑的算法,简单,高效。 识别算法采用PCA 加ICA 算法,它能最大的弱化姿态和光照对人脸识别的影响。 最后,使用Verilog HDL 硬件描述语言进行算法的RTL 建模,在C++算法的基础上,保证原来效果的前提下,根据FPGA 硬件特点对算法进行了优化。视频输入输出是人脸识别的前提,它提供FPGA 上算法需要处理的数据,预处理算法在C++算法的基础上进行了优化,最大的减少了运算量,提高了运算速度,16 位计算器模块使得在算法实现时可以根据系统要求,在FPGA的ip 核和自己设计的模块之间选择性能更好的一个来调用,FIFO的设计提供同步和异步时钟域的数据缓存。设计在ISE和VC++软件平台同时进行,随时对verilog和C++数据进行监测和比对。全部设计模块通过仿真,达到预定的性能要求,并在FPGA 上综合实现。

    标签: FPGA 人脸识别 算法

    上传时间: 2013-07-13

    上传用户:李梦晗

  • 基于FPGA的加密算法的研究与实现.rar

    在几乎所有现代通讯和计算机网络领域中,安全问题都起着非常重要的作用。随着网络应用的迅速发展,对安全的要求也逐渐加强。目前影响最大的三类公钥密码是RSA公钥密码、EIGamal公钥密码和椭圆曲线公钥密码。但超椭圆曲线密码是比椭圆曲线密码更难攻破的密码体制,且可以在更小的基域上达到与椭圆曲线密码相同的安全程度。虽然超椭圆曲线密码体制在理论上已经基本成熟,但由于它的计算复杂性大,所以在具体实现上还需要进一步研究。实现超椭圆曲线密码系统,对于增强信息系统的安全性和研究更高强度的加密系统都有着重要的理论意义和较高的应用价值,相信超椭圆曲线密码系统将会有更好的应用前景。 对于密码系统,我们希望它占用的空间更少,实现的时间更短,安全性更高。论文研究超椭圆曲线密码中的加密算法,对主要算法进行实现比较并提出软硬协调思想实现超椭圆曲线密码系统就是为了达到这个目标。 论文先介绍了超椭圆曲线密码系统中有限域上的两个核心运算——有限域乘法运算和有限域求逆运算。对有限域乘法运算的全串行算法和串并混合算法在FPGA上用VHDL语言进行了实现,并对它们的结果进行对比,重点在于对并行度不同的串并混合算法进行实现比较,找到面积和速度的最佳结合点。通过对算法的实现和比较,发现理论上面积和速度协调性较好的8位串并混合算法在实际中协调性并不是很好,最终得出结论,在所做实验的四种情况中,面积和速度协调性较好的算法是4位串并混合算法。随后论文对有限域求逆运算的三种算法在FPGA上用VHDL语言进行实现比较,找到单独实现有限域求逆运算较好的算法(MIMA域求逆算法)和可以与域乘法运算相结合的算法(使用域乘法求逆的算法),为软硬协调实现超椭圆曲线系统思想的提出打下基础。 论文然后提出了软硬协调的方法实现超椭圆曲线系统的思想,并对整个系统进行了软硬件部分的划分。通过分析,将标量乘算法,除子算法和多项式环算法划分到软件部分,并对其中的标量乘运算进行了详细的分析介绍,将有限域算法归于硬件部分并对其进行了简单描述。在最后对全文进行总结,提出进一步需要开展的工作。

    标签: FPGA 加密 法的研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zl123!@#

  • 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

    上传用户:84425894

  • 基于FPGA和DSP的车牌识别系统的硬件设计与实现.rar

    随着交通工具的迅猛发展,智能交通系统(Intelligent TransportationSystems,简称ITS)在交通管理中受到广泛的关注。而在ITS中,车牌识别(LicensePlate Recognition,简称LPR)是其核心技术。车牌识别系统主要由数据采集和车牌识别算法两个部分组成。由于车牌清晰程度、摄像机性能、气候条件等因素的影响,牌照中的字符可能出现不清楚、扭曲、缺损或污迹干扰,这都给识别造成一定难度。因此,在复杂背景中快速准确地进行车牌定位成为车牌识别系统的难点。 本文研究和设计了一种集图象采集,图象识别,图象传输等于一体的实时嵌入式系统。该平台包括硬件系统设计与应用程序开发两个方面,充分利用TI公司的C6000系列DSP强大的并行运算能力、以及FPGA的灵活时序逻辑控制技术,从硬件方面实现系统的高速运行。 本文的主要工作有两部分组成,具体如下: (1) 在硬件设计方面:实现由A/D、电源、FPGA、DSP以及SDRAM和FLASH所组成的车牌识别系统;设计并完成系统的原理图和印制板图;完成电路板调试,以及完成FPGA.在高速图像采集中的veriIog应用程序开发。 (2) 在软件开发方面:完成Philips公司的SAA7113H的配置代码开发,以及DSP底层的部分驱动程序开发。 该系统能够实现25帧每秒的数字视频流图像数据的输出,并由FPGA负责完成一幅720×572数据量的图像采集。DSP负责系统的嵌入式操作,包括系统的控制和车牌识别算法的实现。 目前,嵌入式车牌识别系统硬件平台已经搭建成功,系统软件代码程序也已经开发完成。本系统能够实现高速图像采集、嵌入式操作与车牌识别算法、UART数据通信等功能,具有速度快、稳定性高、体积小、功耗低等特点,为车牌识别算法提供一个较好的验证平台。

    标签: FPGA DSP 车牌识别系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:yangbo69