RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,也易于理解和操作。 RSA是被研究得最广泛的公钥算法,从提出到现在已近二十年,经历了各种攻击的考验,逐渐为人们接受,普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA的安全性依赖于大数的因子分解,但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何,而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题。RSA的缺点主要有:A)产生密钥很麻烦,受到素数产生技术的限制,因而难以做到一次一密。B)分组长度太大,为保证安全性,n 至少也要 600 bits以上,使运算代价很高,尤其是速度较慢,较对称密码算法慢几个数量级;且随着大数分解技术的发展,这个长度还在增加,不利于数据格式的标准化。目前,SET(Secure Electronic Transaction)协议中要求CA采用2048比特长的密钥,其他实体使用1024比特的密钥。 这种算法1978年就出现了,它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作,也很流行。算法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。
上传时间: 2014-01-20
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/****************temic*********t5557***********************************/ #include <at892051.h> #include <string.h> #include <intrins.h> #include <stdio.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long //STC12C2051AD的SFR定义 sfr WDT_CONTR = 0xe1;//stc2051的看门狗?????? /**********全局常量************/ //写卡的命令 #define write_command0 0//写密码 #define write_command1 1//写配置字 #define write_command2 2//密码写数据 #define write_command3 3//唤醒 #define write_command4 4//停止命令 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 0 #define ERROR 255 //读卡的时间参数us #define ts_min 250//270*11.0592/12=249//取近似的整数 #define ts_max 304//330*11.0592/12=304 #define t1_min 73//90*11.0592/12=83:-10调整 #define t1_max 156//180*11.0592/12=166 #define t2_min 184//210*11.0592/12=194 #define t2_max 267//300*11.0592/12=276 //***********不采用中断处理:采用查询的方法读卡时关所有中断****************/ sbit p_U2270B_Standby = P3^5;//p_U2270B_Standby PIN=13 sbit p_U2270B_CFE = P3^3;//p_U2270B_CFE PIN=6 sbit p_U2270B_OutPut = P3^7;//p_U2270B_OutPut PIN=2 sbit wtd_sck = P1^7;//SPI总线 sbit wtd_si = P1^3; sbit wtd_so = P1^2; sbit iic_data = P1^2;//lcd IIC sbit iic_clk = P1^7; sbit led_light = P1^6;//测试绿灯 sbit led_light1 = P1^5;//测试红灯 sbit led_light_ok = P1^1;//读卡成功标志 sbit fengmingqi = P1^5; /***********全局变量************************************/ uchar data Nkey_a[4] = {0xA0, 0xA1, 0xA2, 0xA3};//初始密码 //uchar idata card_snr[4]; //配置字 uchar data bankdata[28] = {1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7}; //存储卡上用户数据(1-7)7*4=28 uchar data cominceptbuff[6] = {1,2,3,4,5,6};//串口接收数组ram uchar command; //第一个命令 uchar command1;// //uint temp; uchar j,i; uchar myaddr = 8; //uchar ywqz_count,time_count; //ywqz jishu: uchar bdata DATA; sbit BIT0 = DATA^0; sbit BIT1 = DATA^1; sbit BIT2 = DATA^2; sbit BIT3 = DATA^3; sbit BIT4 = DATA^4; sbit BIT5 = DATA^5; sbit BIT6 = DATA^6; sbit BIT7 = DATA^7; uchar bdata DATA1; sbit BIT10 = DATA1^0; sbit BIT11 = DATA1^1; sbit BIT12 = DATA1^2; sbit BIT13 = DATA1^3; sbit BIT14 = DATA1^4; sbit BIT15 = DATA1^5; sbit BIT16 = DATA1^6; sbit BIT17 = DATA1^7; bit i_CurrentLevel;//i_CurrentLevel BIT 00H(Saves current level of OutPut pin of U2270B) bit timer1_end; bit read_ok = 0; //缓存定时值,因用同一个定时器 union HLint { uint W; struct { uchar H;uchar L; } B; };//union HLint idata a union HLint data a; //缓存定时值,因用同一个定时器 union HLint0 { uint W; struct { uchar H; uchar L; } B; };//union HLint idata a union HLint0 data b; /**********************函数原型*****************/ //读写操作 void f_readcard(void);//全部读出1~7 AOR唤醒 void f_writecard(uchar x);//根据命令写不同的内容和操作 void f_clearpassword(void);//清除密码 void f_changepassword(void);//修改密码 //功能子函数 void write_password(uchar data *data p);//写初始密码或数据 void write_block(uchar x,uchar data *data p);//不能用通用指针 void write_bit(bit x);//写位 /*子函数区*****************************************************/ void delay_2(uint x) //延时,时间x*10us@12mhz,最小20us@12mhz { x--; x--; while(x) { _nop_(); _nop_(); x--; } _nop_();//WDT_CONTR=0X3C;不能频繁的复位 _nop_(); } ///////////////////////////////////////////////////////////////////// void initial(void) { SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收 //SCON =0x50; //01010000B:10位异步收发,波特率可变,SM2=0不用接收到有效停止位才RI=1, //REN=1允许接收 TMOD = 0x21; //定时器1 定时方式2(8位),定时器0 定时方式1(16位) TCON = 0x40; //设定时器1 允许开始计时(IT1=1) TH1 = 0xfD; //FB 18.432MHz 9600 波特率 TL1 = 0xfD; //fd 11.0592 9600 IE = 0X90; //EA=ES=1 TR1 = 1; //启动定时器 WDT_CONTR = 0x3c;//使能看门狗 p_U2270B_Standby = 0;//单电源 PCON = 0x00; IP = 0x10;//uart you xian XXXPS PT1 PX1 PT0 PX0 led_light1 = 1; led_light = 0; p_U2270B_OutPut = 1; } /************************************************/ void f_readcard()//读卡 { EA = 0;//全关,防止影响跳变的定时器计时 WDT_CONTR = 0X3C;//喂狗 p_U2270B_CFE = 1;// delay_2(232); //>2.5ms /* // aor 用唤醒功能来防碰撞 p_U2270B_CFE = 0; delay_2(18);//start gap>150us write_bit(1);//10=操作码读0页 write_bit(0); write_password(&bankdata[24]);//密码block7 p_U2270B_CFE =1 ;// delay_2(516);//编程及确认时间5.6ms */ WDT_CONTR = 0X3C;//喂狗 led_light = 0; b.W = 0; while(!(read_ok == 1)) { //while(p_U2270B_OutPut);//等一个稳定的低电平?超时判断? while(!p_U2270B_OutPut);//等待上升沿的到来同步信号检测1 TR0 = 1; //deng xia jiang while(p_U2270B_OutPut);//等待下降沿 TR0 = 0; a.B.H = TH0; a.B.L = TL0; TH0 = TL0 = 0; TR0 = 1;//定时器晚启动10个周期 //同步头 if((324 < a.W) && (a.W < 353)) ;//检测同步信号1 else { TR0 = 0; TH0 = TL0 = 0; goto read_error; } //等待上升沿 while(!p_U2270B_OutPut); TR0 = 0; a.B.H = TH0; a.B.L = TL0; TH0 = TL0 = 0; TR0 = 1;//b.N1<<=8; if(a.B.L < 195);//0.5p else { TR0 = 0; TH0 = TL0 = 0; goto read_error; } //读0~7块的数据 for(j = 0;j < 28;j++) { //uchar i; for(i = 0;i < 16;i++)//8个位 { //等待下降沿的到来 while(p_U2270B_OutPut); TR0 = 0; a.B.H = TH0; a.B.L = TL0; TH0 = TL0 = 0; TR0 = 1; if(t2_max < a.W/*)&&(a.W < t2_max)*/)//1P { b.W >>= 2;//先左移再赋值 b.B.L += 0xc0; i++; } else if(t1_min < a.B.L/*)&&(a.B.L < t1_max)*/)//0.5p { b.W >>= 1; b.B.L += 0x80; } else { TR0 = 0; TH0 = TL0 = 0; goto read_error; } i++; while(!p_U2270B_OutPut);//上升 TR0 = 0; a.B.H = TH0; a.B.L = TL0; TH0 = TL0 = 0; TR0 = 1; if(t2_min < a.W/*)&&(a.W < t2_max)*/)//1P { b.W >>= 2; i++; } else if(t1_min < a.B.L/*a.W)&&(a.B.L < t1_max)*/)//0.5P //else if(!(a.W==0)) { b.W >>= 1; //temp+=0x00; //led_light1=0;led_light=1;delay_2(40000); } else { TR0 = 0; TH0 = TL0 = 0; goto read_error; } i++; } //取出奇位 DATA = b.B.L; BIT13 = BIT7; BIT12 = BIT5; BIT11 = BIT3; BIT10 = BIT1; DATA = b.B.H; BIT17 = BIT7; BIT16 = BIT5; BIT15 = BIT3; BIT14 = BIT1; bankdata[j] = DATA1; } read_ok = 1;//读卡完成了 read_error: _nop_(); } } /***************************************************/ void f_writecard(uchar x)//写卡 { p_U2270B_CFE = 1; delay_2(232); //>2.5ms //psw=0 standard write if (x == write_command0)//写密码:初始化密码 { uchar i; uchar data *data p; p = cominceptbuff; p_U2270B_CFE = 0; delay_2(31);//start gap>330us write_bit(1);//写操作码1:10 write_bit(0);//写操作码0 write_bit(0);//写锁定位0 for(i = 0;i < 35;i++) { write_bit(1);//写数据位1 } p_U2270B_CFE = 1; led_light1 = 0; led_light = 1; delay_2(40000);//测试使用 //write_block(cominceptbuff[4],p); p_U2270B_CFE = 1; bankdata[20] = cominceptbuff[0];//密码存入 bankdata[21] = cominceptbuff[1]; bankdata[22] = cominceptbuff[2]; bankdata[23] = cominceptbuff[3]; } else if (x == write_command1)//配置卡参数:初始化 { uchar data *data p; p = cominceptbuff; write_bit(1);//写操作码1:10 write_bit(0);//写操作码0 write_bit(0);//写锁定位0 write_block(cominceptbuff[4],p); p_U2270B_CFE= 1; } //psw=1 pssword mode else if(x == write_command2) //密码写数据 { uchar data*data p; p = &bankdata[24]; write_bit(1);//写操作码1:10 write_bit(0);//写操作码0 write_password(p);//发口令 write_bit(0);//写锁定位0 p = cominceptbuff; write_block(cominceptbuff[4],p);//写数据 } else if(x == write_command3)//aor //唤醒 { //cominceptbuff[1]操作码10 X xxxxxB uchar data *data p; p = cominceptbuff; write_bit(1);//10 write_bit(0); write_password(p);//密码 p_U2270B_CFE = 1;//此时数据不停的循环传出 } else //停止操作码 { write_bit(1);//11 write_bit(1); p_U2270B_CFE = 1; } p_U2270B_CFE = 1; delay_2(560);//5.6ms } /************************************/ void f_clearpassword()//清除密码 { uchar data *data p; uchar i,x; p = &bankdata[24];//原密码 p_U2270B_CFE = 0; delay_2(18);//start gap>150us //操作码10:10xxxxxxB write_bit(1); write_bit(0); for(x = 0;x < 4;x++)//发原密码 { DATA = *(p++); for(i = 0;i < 8;i++) { write_bit(BIT0); DATA >>= 1; } } write_bit(0);//锁定位0:0 p = &cominceptbuff[0]; write_block(0x00,p);//写新配置参数:pwd=0 //密码无效:即清除密码 DATA = 0x00;//停止操作码00000000B for(i = 0;i < 2;i++) { write_bit(BIT7); DATA <<= 1; } p_U2270B_CFE = 1; delay_2(560);//5.6ms } /*********************************/ void f_changepassword()//修改密码 { uchar data *data p; uchar i,x,addr; addr = 0x07;//block7 p = &Nkey_a[0];//原密码 DATA = 0x80;//操作码10:10xxxxxxB for(i = 0;i < 2;i++) { write_bit(BIT7); DATA <<= 1; } for(x = 0;x < 4;x++)//发原密码 { DATA = *(p++); for(i = 0;i < 8;i++) { write_bit(BIT7); DATA >>= 1; } } write_bit(0);//锁定位0:0 p = &cominceptbuff[0]; write_block(0x07,p);//写新密码 p_U2270B_CFE = 1; bankdata[24] = cominceptbuff[0];//密码存入 bankdata[25] = cominceptbuff[1]; bankdata[26] = cominceptbuff[2]; bankdata[27] = cominceptbuff[3]; DATA = 0x00;//停止操作码00000000B for(i = 0;i < 2;i++) { write_bit(BIT7); DATA <<= 1; } p_U2270B_CFE = 1; delay_2(560);//5.6ms } /***************************子函数***********************************/ void write_bit(bit x)//写一位 { if(x) { p_U2270B_CFE = 1; delay_2(32);//448*11.0592/120=42延时448us p_U2270B_CFE = 0; delay_2(28);//280*11.0592/120=26写1 } else { p_U2270B_CFE = 1; delay_2(92);//192*11.0592/120=18 p_U2270B_CFE = 0; delay_2(28);//280*11.0592/120=26写0 } } /*******************写一个block*******************/ void write_block(uchar addr,uchar data *data p) { uchar i,j; for(i = 0;i < 4;i++)//block0数据 { DATA = *(p++); for(j = 0;j < 8;j++) { write_bit(BIT0); DATA >>= 1; } } DATA = addr <<= 5;//0地址 for(i = 0;i < 3;i++) { write_bit(BIT7); DATA <<= 1; } } /*************************************************/ void write_password(uchar data *data p) { uchar i,j; for(i = 0;i < 4;i++)// { DATA = *(p++); for(j = 0;j < 8;j++) { write_bit(BIT0); DATA >>= 1; } } } /*************************************************/ void main() { initial(); TI = RI = 0; ES = 1; EA = 1; delay_2(28); //f_readcard(); while(1) { f_readcard(); //读卡 f_writecard(command1); //写卡 f_clearpassword(); //清除密码 f_changepassword(); //修改密码 } }
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上传时间: 2017-10-20
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摘要: 智能机器人仿真系统,由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响,仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主,无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此,首先分析两轮移动机器人数学运动模型, 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块,以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面,并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究,并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展,虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量[1]。而机器人作为一种新型 的生产工具,应用范围已经越来越广泛,几乎渗透到各个领 域,是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真,无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性,更加无法实现控制的真实场景[2]。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点,本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台,以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics [3]为实时仿真与控 制平台,采用 LabVIEW 搭建控制界面,利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算,使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析,不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时,障碍检测一直存在, 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下,障碍检测依然存在,只不过对机器人行 动不产生影响,目的是把环境信息直观
标签: 智能机器人
上传时间: 2022-03-11
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标签: python
上传时间: 2022-06-06
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随着信息时代的到来,用户对数据保护和传输可靠性的要求也在不断提高。由于信道衰落,信号经信道传输后,到达接收端不可避免地会受到干扰而出现信号失真。因此需要采用差错控制技术来检测和纠正由信道失真引起的信息传输错误。RS(Reed—Solomon)码是差错控制领域中一类重要的线性分组码,由于它编解码结构相对固定,性能强,不但可以纠正随机差错,而且对突发错误的纠错能力也很强,被广泛应用在数字通信、数据存储系统中,以满足对数据传输通道可靠性的要求。因此设计一款高性能的RS编解码器不但具有很大的应用意义,而且具有相当大的经济价值。 本文首先介绍了线形分组码及其子码循环码、BCH码的基础理论知识,重点介绍了BCH码的重要分支RS码的常用编解码算法。由于其算法在有限域上进行,接着介绍了有限域的有关理论。基于RS码传统的单倍结构,本文提出了一种八倍并行编码及九倍并行解码方案,并用Verilog HDL语言实现。其中编码器基于传统的线性反馈移位寄存器除法电路并进行八倍并行扩展,译码器关键方程求解模块基于修正的欧几里德算法设计了一种便于硬件实现的脉动关键方程求解结构,其他模块均采用九倍并行实现。由于进行了超前运算、流水线及并行处理,使编解码的数据吞吐量大为提高,同时延时更小。 本论文设计了C++仿真平台,并与HDL代码结果进行了对比验证。Verilog HDL代码经过modelsim仿真验证,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL15OF1152C2 FPGA上进行综合验证以及静态时序分析,综合软件为QUATURSⅡ V8.0。验证及测试表明,本设计在满足编解码基本功能的基础上,能够实现数据的高吞吐量和低延时传输,达到性能指标要求。本论文在基于FPGA的RS(255,223)编解码器的高速并行实现方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理论及经济价值。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:思琦琦
LDPC(Low Density Parity Check)码是一类可以用非常稀疏的校验矩阵或二分图定义的线性分组纠错码,最初由Gallager发现,故亦称Gallager码.它和著名Turbo码相似,具有逼近香农限的性能,几乎适用于所有信道,因此成为近年来信道编码界研究的热点。 LDPC码的奇偶校验矩阵呈现稀疏性,其译码复杂度与码长成线性关系,克服了分组码在长码长时所面临的巨大译码计算复杂度问题,使长编码分组的应用成为可能。而且由于校验矩阵的稀疏特性,在长的编码分组时,相距很远的信息比特参与统一校验,这使得连续的突发差错对译码的影响不大,编码本身就具有抗突发差错的特性。 本文首先介绍了LDPC码的基本概念和基本原理,其次,具体介绍了LDPC码的构造和各种编码算法及其生成矩阵的产生方法,特别是准循环LDPC码的构造以及RU算法、贪婪算法,并在此基础上采用贪婪算法对RU算法进行了改进。 最后,选用Altera公司的Stratix系列FPGA器件EPls25F67217,实现了码长为504的基于RU算法的LDPC编码器。在设计过程中,为节省资源、提高速度,在向量存储时采用稀疏矩阵技术,在向量相加时采用通过奇校验直接判定结果的方法,在向量乘法中,采用了前向迭代方法,避开了复杂的矩阵求逆运算。结果表明,该编码器只占用约10%的逻辑单元,约5%的存储单元,时钟频率达到120MHz,数据吞吐率达到33Mb/s,功能上也满足编码器的要求。
上传时间: 2013-06-09
上传用户:66wji
在数字通信中,采用差错控制技术(纠错码)是提高信号传输可靠性的有效手段,并发挥着越来越重要的作用。纠错码主要有分组码和卷积码两种。在码率和编码器复杂程度相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。 卷积码的译码方法主要有代数译码和概率译码。代数译码是基于码的代数结构;而概率译码不仅基于码的代数结构,还利用了信道的统计特性,能充分发挥卷积码的特点,使译码错误概率达到很小。 卷积码译码器的设计是由高性能的复杂译码器开始的,对于概率译码最初的序列译码,随着译码约束长度的增加,其译码错误概率可达到非常小。后来慢慢地向低性能的简单译码器演化,对不太长的约束长度,维特比(Viterbi)算法是非常实用的。维特比算法是一种最大似然的译码方法。当编码约束度不太大(小于等于10)或者误码率要求不太高(约10-5)时,Viterbi译码算法效率很高,速度很快,译码器也较简单。 目前,卷积码在数传系统,尤其是在卫星通信、移动通信等领域已被广泛应用。 本论文对卷积码编码和Viterbi译码的设计原理及其FPGA实现方案进行了研究。同时,将交织和解交织技术应用于编码和解码的过程中。 首先,简要介绍了卷积码的基础知识和维特比译码算法的基本原理,并对硬判决译码和软判决译码方法进行了比较。其次,讨论了交织和解交织技术及其在纠错码中的应用。然后,介绍了FPGA硬件资源和软件开发环境Quartus Ⅱ,包括数字系统的设计方法和设计规则。再有,对基于FPGA的维特比译码器各个模块和相应算法实现、优化进行了研究。最后,在Quartus Ⅱ平台上对硬判决译码和软判决译码以及有无交织等不同情况进行了仿真,并根据仿真结果分析了维特比译码器的性能。 分析结果表明,系统的误码率达到了设计要求,从而验证了译码器设计的可靠性,所设计基于FPGA的并行Viterbi译码器适用于高速数据传输的场合。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:tedo811
JPEG 2000是为适应不断发展的图像压缩应用而出现的新的静止图像压缩标准,小波变换是JEPG 2000核心算法之一。小波变换是一种可达到时(空)域或频率域局部化的时频域或空频域分析方法,其多尺度分解特性符合人类的视觉机制,更加适用于图像信息的处理。提升小波变换是一类不采用傅立叶变换做为主要分析工具的小波变换新方法,提升小波变换的提出大大简化了小波变换的计算,使其在实时信号处理领域得到广泛的应用。通过提升的方法很容易构造一般的整数小波变换,由于图像一般用位数较低的整数表示,整数小波变换可以将为整数序列的图像矩阵映射成整数小波系数矩阵,这就大大简化了小波变换的硬件电路设计。在当今数字化和信息化时代背景下,研究具有高速硬件处理功能的可变程逻辑器件在图像压缩算法领域的应用已经成为当今研究的热点。 本文旨在探讨和研制基于FPGA的小波变换模块的可能性和方法。本文采用Xilinx公司的Spartan-Ⅲ系列芯片,根据JPEG 2000推荐无损提升小波算法和有损提升小波算法,设计图像压缩系统的小波变换模块。主要工作如下: 第一部分介绍了传统小波分析理论和提升小波分析理论。包括连续小波时频局域性的特征,离散小波变换系数的意义,多分辨分析引出的构造小波基的系统方法和计算离散小波的快速算法等。重点放在介绍正交小波和双正交小波的构造方法,并介绍了数字图像在小波域的特点。讨论了提升小波变换的基本思想,讨论了用提升方法构造小波基以及传统小波变换的提升实现,讨论了整数小波变换。 第二部分介绍了FPGA结构及其设计流程。介绍了FPGA/CPLD器件的特征、发展趋势及FPGA/CPLD基本结构,然后重点介绍了本文用到的Xilinx公司Spartan-Ⅲ系列芯片的结构特点,以及Xilinx的FPGA开发软件ISE,最后介绍了硬件描述语言VHDL语言的特点。 最后一部分是本论文研究的主要内容,即JPEG 2000中最核心的算法-提升格式小波变换的一维变换模块设计和二维变换模块设计。一维提升小波变换模块采用两种不同的电路结构进行设计-低速低功耗的串行流水线结构和高速高功耗的并行阵列结构。同样,二维小波变换模块也采用了两种不同的电路结构进行设计-低速低功耗的折叠结构和高速高功耗的串行结构。 文章对提升小波变换的FPGA实现中的大量细节问题进行了讨论,给出了每种结构提升小波变换模块的电路原理图,并对原理图进行了仿真测试,仿真测试结果不仅表明了模块功能的正确性,而且表明不同小波模块可以满足相应领域的实际要求。
上传时间: 2013-06-08
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RS(Reed-Solomon)码是差错控制领域中一类重要的线性分组码,由于其出众的纠错能力,被广泛地应用于各种差错控制系统中,以满足对数据传输通道可靠性的要求。 本文主要研究RS码的编译码方法以及基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的RS码的实现方法。对所设计的编码译码器的主要性能指标进行了仿真及实际功能测试,并给出了时序仿真波形图和实际测试的结果。最后对于RS软判决译码器的实现进行试探性的研究。 本文的主要工作有:1)采用现场可编程门阵列(FPGA)实现了 RS 码的编码和译码;2)采用更高效的RiBM算法,不仅减少了逻辑单元(Logic Element)的使用量,而且速度上也得到提高;3)用 VHDL 语言实现RS编码译码,包括伽罗华(Galoias)域内的乘法除法器的设计,伴随式求解电路,关键方程求解电路等;4)对于钱搜索电路的实现进行了改进;5)硬件上用ALrERA公司Cyclone系列的。EP1C20F324C8芯片加以实现。
上传时间: 2013-04-24
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在数字通信中,采用差错控制技术(纠错码)是提高信号传输可靠性的有效手段,并发挥着越来越重要的作用。纠错码主要有分组码和卷积码两种。在码率和编码器复杂程度相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。 卷积码的译码方法主要有代数译码和概率译码。代数译码是基于码的代数结构;而概率译码不仅基于码的代数结构,还利用了信道的统计特性,能充分发挥卷积码的特点,使译码错误概率达到很小。 卷积码译码器的设计是由高性能的复杂译码器开始的,对于概率译码最初的序列译码,随着译码约束长度的增加,其译码错误概率可达到非常小。后来慢慢地向低性能的简单译码器演化,对不太长的约束长度,维特比(Viterbi)算法是非常实用的。维特比算法是一种最大似然的译码方法。当编码约束度不太大(小于等于10)或者误码率要求不太高(约10-5)时,Viterbi译码算法效率很高,速度很快,译码器也较简单。 目前,卷积码在数传系统,尤其是在卫星通信、移动通信等领域已被广泛应用。 本论文对卷积码编码和Viterbi译码的设计原理及其FPGA实现方案进行了研究。同时,将交织和解交织技术应用于编码和解码的过程中。 首先,简要介绍了卷积码的基础知识和维特比译码算法的基本原理,并对硬判决译码和软判决译码方法进行了比较。其次,讨论了交织和解交织技术及其在纠错码中的应用。然后,介绍了FPGA硬件资源和软件开发环境Quartus Ⅱ,包括数字系统的设计方法和设计规则。再有,对基于FPGA的维特比译码器各个模块和相应算法实现、优化进行了研究。最后,在Quartus Ⅱ平台上对硬判决译码和软判决译码以及有无交织等不同情况进行了仿真,并根据仿真结果分析了维特比译码器的性能。 分析结果表明,系统的误码率达到了设计要求,从而验证了译码器设计的可靠性,所设计基于FPGA的并行Viterbi译码器适用于高速数据传输的场合。
上传时间: 2013-04-24
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