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FPGA常用算法列举004——7

时间:2014-5-16 20:44:21 点击:

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基于FPGA的多路电机同步控制器设计

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在机械运动的控制中,位置控制是常用的一种控制方式,目前大多数的位置控制均采用多步进电机或者伺服电机同步运动来实现。该文利用FPGA芯片实现了多电机的速度和方向信号生成,并设计专用协议实现了多电机轴的联动控制。在生成脉冲的过程中,用两种算法完成了其功能,并通过专用的软件验证其功能的正确性。从消耗的硬件资源和硬件的延时特性两个角度的定量对比,确定了两种算法的优劣。最终通过实际的验证和示波器的测试,证明了算法的实用性和优越性。

 

 

基于FPGAKalman滤波器实现研究

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精度和速度是工程应用中是否成功的决定性条件,为进一步提高Kalman滤波算法在更复杂的环境下使用的性能,并能够同时满足实时性和精度的要求,采用现场可编程逻辑阵列(FPGA)技术,设计了Kalman滤波算法在FPGA上的实现方案,选择了一种可以同时满足精度和实时性的方案进行实现,对算法中的矩阵相乘、状态机的应用以及资源分时复用等关键技术进行了设计。通过与MatlabDSP的计算结果相对比,验证了在FPGA内实现Kalman滤波器的优势。

 

 

用于FPGA的多层次集成设计系统的设计与实现

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rogrammable gate array,FPGA)领域,电子设计自动化(electronic design automation,EDA)工具集成度不够高、不具备用户自主设计FPGA芯片的功能等问题,设计并实现一套完整的FPGA多层次集成设计系统(versatile design system,VDS).该系统包括高度集成的设计开发环境和FPGA芯片级到系统级的设计与验证工具,为设计、应用和验证自主研发的FPGA芯片提供了一个有效平台.VDS的显著特点在于提供了全自动

 

 

用于LTE的混合基DFT算法的FPGA实现

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足不同符号点数的傅里叶变换,并用硬件描述语言和FPGA加以实现。本文简单介绍了LTE的发展路线以及DFTLTE中的重要作用,讨论了LTE物理层基带信号处理的各个模块,以及各个模块在LTE中所扮演的角色。重点研究了如何选择合适的算法,来实现相关的功能,使得功能、面积和时序都能达到我们的要求。并就DFT算法的各个实现模块进行了详细研究,包括时钟分频模块、WFTA运算模块、CORDIC算法模块、旋转因子计算模块、防溢出模块和重排序模块等。在本文最后部分,我们将仿真的波形与理论波

 

 

基于FPGA实现简易数字频率计的设计

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简易数字频率计的设计,采用FPGA实现对模数转换芯片A/Dtlc549的控制,对外来信号采样,实现信号从模拟到数字的转换,在单位时间内通过计数器的累加实现对频率的计数。该设计实现的频率精度为1Hz,测量范围为0100MHz,经实际电路测试,仿真结果表明,该频率计具有较高的实用性和可靠性。

 

 

多相抽取滤波器的FPGA实现

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信号的多相分解在多抽样率信号处理中有着重要的作用。介绍了多相分解的基本理论,结合FIR抽取滤波器的多相分解形式,Verilog HDL语言来实现2倍抽取滤波器的多相结构,QuartusⅡ软件仿真输出波形,并且用MATLAB对仿真结果进行验证并作比较。结果正确,最后将编程数据文件下载到FPGA芯片上。多相抽取滤波器的设计方法是可行的,整个设计过程由软件实现,参数易于修改。

 

 

应用于FPGA测试的导航映射方法

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针对目前FPGA厂商的EDA工具不对用户提供专用芯片测试功能,提出一种可应用于FPGA测试的导航映射方法.通过导航映射对FPGA底层硬件进行完全可控操作,精确控制FPGA逻辑资源的使用,可以对FPGA逻辑资源进行有针对性的测试,有效提高FPGA的测试覆盖率,同时在用户约束文件的指导下可以绕开FPGA硬件缺陷进行编程,实现有效的FPGA软件容错功能.本文采用128个测试配置对FPGA进行了验证,结果表明,利用导航映射方法可以得到良好的测试覆盖率.

 

 

基于FPGA数据加密系统中信息传输可靠性研究

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代密码学的加、解密原理。设计了A5/1流密码。阐述了信道编码技术的基本原理以及硬件实现的可行性,介绍了汉明码和CRC码的编解码方法及其FPGA设计。介绍了EDA相关知识和设计流程,详细阐述了数据加密系统的FPGA设计及其测试环节。并将上述的信道编码理论融入其中以提高信息传输的可靠性。论文最后阐述了散列算法的基本原理并从生日悖论角度证明了其可以作为报文鉴别系统算法,设计了基于散列算法的报文鉴别系统。为加密系统的信息安全、可靠的传输提供了一种解决方案。

 

 

基于EP2C8Q208C8FPGA等精度频率测量仪设计

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设计一种以Altera公司生产的CycloneII系列EP2C8Q208C8器件为核心实现高精度计数功能频率测量仪,本频率测量仪对传统的等精度测量方法进行改进,采用SOPC设计技术对NIOS II软核处理器进行浮点数据运算处理。整个电路采用模块化设计,系统测量精度高,频率测量范围为1Hz--10MHz,并利用液晶显示器对测量的频率进行实时显示,可读性好。

 

 

基于FPGA的线阵CCD雨滴图像快速连续识别方法

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度实时测量是雨滴谱参数计算的关键,为了实时、连续得到精确、可靠的统计雨滴样本数据,采用基于高速线阵CCD的光阵排列法对雨滴速度和直径进行非接触测量,通过FPGA构造雨滴图像乒乓操作缓存单元,存储两行连续一维动态雨滴图像,发挥FPGA的并行运算能力,利用FPGA快速实现雨滴动态图像连通域检测及连通域标记算法,进而实现雨滴粒子的直径和速度检测。实验证明,该方法能自动连续测量记录雨滴数量、粒径大小和收尾速度,为雨滴谱参数计算提供可靠样本数据。

 

 

采样可选择的FPGA片内逻辑分析仪设计方法

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针对大容量的信号采样时片内逻辑分析仪存储器资源紧张的情况,本文提出了一种采样可选择的FPGA片内逻辑分析仪的设计方法.本方法通过布局布线约束实现JTAG硬核的复用,并利用JTAG硬核修改FPGA内寄存器实现采样信号的重新选择.测试结果表明,与某商用工具相比,根据该方法实现的片内逻辑分析仪对采样信号进行N分组后,在同等条件下所需的片内存储资源降低到1/N,同时设计时序的稳定性得以保证.

 

 

一种基于PCFPGA的通用中频雷达回波模拟器

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提出了一种通用雷达回波模拟器硬件系统.该模拟器系统以FPGA为核心器件,基于这种器件技术的强大功能和灵活性,使得该模拟器与传统模拟器相比,具有可扩展、可编程和可升级的特性.所开发的雷达回波模拟器经过测试,其性能指标满足应用要求.

 

 

基于FPGA的数字多道脉冲幅度分析器设计

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数字化多道脉冲幅度分析成为多道分析技术的主流,介绍了一种基于单FPGA芯片的数字脉冲幅度分析器的设计。采用EP3C40Q240作为数字核信号处理器,ADC采集到的核信号进行数字积分、寻峰、阈值检测等数字处理,并得到能谱。系统通过高速RS485接口实现数字多道与上位机能谱分析软件的通信。最后给出了由NaI(Tl)探测器得到的核信号经数字多道处理后获得的137Cs能谱图。

 

 

一种基于FPGA的新型移相PWM发生器

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在逆变开关电源中,隔离变压器通常要求正、反方向的磁通变化量相等,以防止偏磁等现象发生,在移相全桥DC-DC开关电源中尤为重要。介绍了一种基于FPGA的移相PWM(pulse width modulation)发生器,该发生器主要包括分频模块、计数模块、比较模块和死区控制模块等;该发生器不仅将移相PWM数字化,且考虑了逆变全桥DC-DC开关电源中隔离变压器的工作特点。仿真结果表明,该发生器实现了移相PWM输出,可以满足逆变电源的工作要求。

 

 

基于FPGA的光纤传输系统的设计与实现

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该文通过Xilinx Virtex-5系列FPGA(Field-Programmable Gate Array)GTP模块做数字信号处理,通过SFP(Small Form-Factor Pluggable)封装的光模块做光纤信号转换,实现了2Gbps3Gbps速率的光纤传输系统的设计,其在各种接收机系统、光纤传输系统、通讯系统中具有广泛应用。

 

 

基于FPGA和虚拟仪器的DDS信号发生器设计

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将虚拟仪器技术同FPGA技术结合,设计了一个频率可控的DDS任意波形信号发生器。在阐述直接数字频率合成技术的工作原理、电路构成的基础上,分别介绍了上位机虚拟仪器监控面板的功能和结构,以及实现DDS功能的下位机FPGA器件各模块化电路的作用。经过设计和电路测试,输出波形达到了技术要求,工作稳定可靠。

 

 

基于FPGA的超高频RFID读写器基带SoC原型验证与软件设计

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RFID基带协议处理SoC系统,并搭建了基于FPGA的快速原型验证平台。该系统以开源的OR1200核为处理器核心,外扩符合Wishbone总线协议的外围设备:GPIO单元、JART单元、LCD控制器、存储控制器、以太网控制器和基带协议处理单元等,构成一套完整的系统。本课题在Altera Cyclone IV FPGA芯片上进行了上述各IP核的设计与验证,构建了稳定的硬件平台,并对部分IP核的设计方法和时序验证进行了详细的描述;搭建了支持OpenRISC架构的交叉编译环境,

 

 

基于FPGA技术的多通道CRC校验系统

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码校验已难以满足Gbit级高速传输的需要。基于FPGA技术设计了一个采用多通道高度并行技术实现的高速循环冗余校验(CRC)系统。系统采用五个2Gbps校验通道并行工作的方式来达到10Gbps的数据吞吐率,系统实现采用VerilogHDL硬件描述语言设计,QuartusII8.0平台上进行综合与布线,并将该处理单元封装为独立的IP,并以Altera公司的EP2C20F484C6芯片为下载目标进行实现验证。综合结果表明,本设计可满足高速数据完整性检查的速率要求。

 

 

FPGADSP平台惯性传感器信号小波处理

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为了满足光电跟踪系统对激光陀螺信号去噪处理提出的高实时性要求,对小波阈值消噪算法的特点进行分析,提出一种基于FPGADSP的硬件平台实现此滤波算法,达到了高实时滤波的要求,且滤波效果明显。实验结果表明,设计的硬件系统对单频率和多频率噪声都具有去噪功能,并将输出延时降低在15μs以内。

 

 

基于DSPFPGA的导航计算机设计

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介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的导航计算机设计,其中DSP专注于导航解算,FP-GA负责微惯性测量单元(IMU)和全球定位系统(GPS)等数据的采集,缓存以及与其它模块的通信。利用FPGA的可重复编程配置和高速并行处理能力,扩展了多路串行通信接口,并在其内部采用异步FIFO存储结构解决了采样信号和DSP之间的跨时钟域传输的问题。系统试验结果说明该导航计算机具有集成度高,功耗低,工作性能可靠的特点。

 

 

基于FPGA的高帧频面阵CCD驱动控制设计

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针对面阵CCD KAI-1020在高帧频工作模式下的驱动要求,FPGA作为控制单元及时序发生器,完成CCD高帧频工作模式下的硬件及软件设计,仿真验证了驱动时序的正确性,完成了硬件电路的调试与试验。成像实验表明,该设计满足了CCD KAI-1020在双端口输出模式下成像的各种驱动控制功能,图像分辨率为1 000×1 000,帧频达到48 f/s

 

 

基于FPGA的小型化线列红外探测器数据采集系统设计

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介绍了一种线列红外探测器数据采集系统的设计。该系统以FPGA作为逻辑控制核心,采用高度集成的4路差分放大器和8路串行LVDS输出的高精度模数转换器进行模拟信号处理,具备差分输入的FPGA控制器完成采集数据的实时串并转换和抽取拼接,具有小型化和高性能的特点。测试结果表明,该采集系统工作稳定可靠,信噪比达到68.5 dB,可以满足大部分红外成像系统的性能和体积要求。

 

 

基于FPGA的波形发生器设计

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利用Altera公司的EP2C8Q208为控制核心,TLV5618DA转换芯片,运用DDS基本原理,通过Quartus IIModelSim软件编写波形发生器的每个单元模块和测试模块,利用数码管显示波形的种类和频率值,利用按键步进控制波形的频率大小,系统产生的8种波形包括4种常规波形、3种常见调制波形以及任意波形。实验表明,采用该设计系统稳定性高,可扩展性强,波形可以任意调整,降低了设计的成本。

 

 

基于FPGALDPC码编译码算法的设计与实现

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) QC-LDPC码,文中设计了其编译码算法的FPGA实现方案,并在Quartus ΙΙ仿真平台上,利用VHDL硬件语言完成编程仿真。编码部分,根据生成矩阵的循环特性,采用反馈移位寄存器进行设计,大大降低了实现复杂度。译码部分,采用部分并行结构,对最小和译码算法,分模块进行设计与仿真。最后,通过Quartus ΙΙ和MATLAB软件的联合仿真,对硬件仿真结果进行了测试。本文构造的准循环码具有长码、高码率的特点,在码长相同前提下,与随机构造的LDPC码具有同样优异的性能,但是

 

 

基于FPGA的电容数据采集系统的设计

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本文介绍了由FPGA、电源电路、电容/电压转换电路、高精度A/D转换电路等模块组成的电容数据采集系统。该系统以FPGA器件EP3C25为核心,基于DDS算法和D/A转换芯片DAC8830产生载波信号用于电容变化信号的调制,选用24位高精度A/D转换芯片进行电容调制信号的数据采集。详细阐述了系统的硬件设计方案和在Quartus II中利用Verilog HDL语言实现DDS算法和AD7767 A/D采样控制的软件设计方法。实际运行结果表明,该系统能对电容变化进行数据采集,具有

 

 

可配置LDPC码译码器的FPGA设计与实现

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,QC_LDPC码在LDPC码的研究领域内吸引了越来越多的注意力。很多实际通信系统中都使用多码率QC_LDPC码作为信道编码方案,以实现多码率可靠通信。为了实现同时支持几种不同码率和码长的QC_LDPC码译码器,提出了一种基于基矩阵的译码器结构,并且采用归一化最小和算法作为译码算法,它能够在保证译码性能的同时降低译码器硬件实现复杂度。最终通过Verilog HDL语言,利用现场可编程门阵列FPGA实现了能够非常灵活的配置不同码率和码长的QC_LDPC码译码器。

 

 

一种基于FPGA的信号发生器的设计方法

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介绍了一种基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)的信号发生器的设计方法,应用VHDLQuartusⅡ软件所提供的原理图输入设计功能,结合DDS(Direct Digital Frequency Synthesis)直接数字合成技术加以实现一个可应用于数字系统开发或者实验所使用的信号发生器,它具有结构简单,性能稳定,结构灵活的特点。

 

 

基于FPGA的数字钟电路设计

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数字钟是典型的电子电路的应用,而基于FPGA的数字钟电路具有更大的灵活性和通用性。以QuartusⅡ软件为设计平台,进行了基于FPGA的数字钟电路的方案设计、程序设计输入、编译和仿真等操作,比较完整地说明了数字钟电路的设计过程、功能和可编程逻辑器件设计的操作流程。

 

 

基于FPGA的Σ-ΔADC转换器的设计和实现 优先出版

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针对瞬时采样方法只适合变频器模拟量比较平滑且采样频率较高的场合和平均值采样法要求采样频率高、运算速度快的问题,设计了一种基于FPGA的Σ-ΔADC转换器,介绍了Σ-ΔADC转换器的结构原理和Sinc3滤波器的设计。该转换器将Σ-Δ调制器和FPGA有效结合,既提高了采样精度,也提高了模拟信号传输的抗干扰能力及检测装置耐压的能力。实验验证了该转换器的正确性。

 

 

基于FPGA和线阵CCD的高速图像采集系统

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物图像采集的高速和实时性要求,文中利用可编程的FPGA和线阵CCD技术,介绍了一种高速图像数据采集与传输系统的设计。该系统选用线阵CCD作为前端信号采集,采用FPGA产生与控制整个系统的时序,通过USB接口将采集到的数据传给PC机做进一步处理。本系统可在色选机中用于运动目标图像数据的采集,由于采用了高速且具有高度并行性的FPGA技术,在图像数据的高速实时采集和处理上较其他系统具有很大优势,且设计灵活,配合线阵CCD的运用,可有效提高精度、降低成本,对图像采集在其他方面的应用

 

 

基于单片FPGA的多通道磁共振成像接收模块

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提出了一种基于FPGA的多通道磁共振成像接收模块,能对多个独立通道的磁共振信号进行直接采样、数字下变频,以及数据流控制,并对其进行了成像实验.设计中采用Xil-inx公司的系统级DSP开发工具——System GeneratorFPGA内部所有功能进行建模、仿真并生成相应的硬件描述语言.模块的采样速率为80MSPS,能灵活实现1kHz1 MHz范围的可变接收带宽,适用于1T以下的磁共振成像系统;在单片FPGA内完成14个通道采样信号的数字正交解调,抽取滤波和数据流的处

 

 

基于FPGA的模糊PID控制器设计

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针对模糊PID控制器多为单片机技术的软件实现,其实时性与抗干扰性能不理想,采用以FPGA作为核心控制器,采用模块化思想,设计并实现模糊自适应PID控制器的硬件设计方案。实际运行结果表明,采用该方法可明显改善效果,在简化设计的同时,也可提高系统的实时性和抗干扰能力。

 

 

FPGA比较矩阵排序法及在中值滤波器中的应用

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排序运算广泛应用在数字图像处理等实时性要求较高场合,硬件实现排序运算可提高逻辑运算速度。采用大规模集成电路构造一种硬件矩阵比较器,将输入数据按行列排列后进行比较,使第j行的比较输出结果相加,即可求取第j个输入数据在输入数据集合中的序列值。采用FPGA芯片构造多种排序器,最大延时均在几十ns量级,将排序器应用于构造一维和二维中值滤波器延时小于50ns。硬件矩阵比较器实现排序和滤波,原理简单,实时性好。

 

 

基于FPGA的数字选频器设计

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提出了一种基于FPGA的数字选频器设计方案,该数字选频器应用于八通道的GSM系统直放站,采用低成本的FPGA芯片Xilink Spartan-3ADSP XC3SD3400A进行数字信号处理。给出了较详细的硬件设计方案,并通过AgilentTechnologies N5230A网络分析仪对数字选频器进行了测量,被选出的有效相邻信道之间的最小间隔能达到1MHz,能够实现较好的选频功能,可满足实际应用的要求。

 

 

基于FPGAARM的全数字化在线辐射监测系统

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设计了一种全数字化在线辐射监测系统。系统充分结合FPGAARM的硬件优势,FPGA针对过程控制,ARM负责整体管理。该系统功能扩展容易,设计成本低,功耗低。

 

 

基于FPGAARM与绝对式编码器的通信接口实现

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针对绝对式编码器与ARM之间的通信问题,设计了基于FPGAARM与绝对式编码器的硬件接口电路。根据ARM和编码器之间的通信流程,利用有限状态机和模块化设计思想进行软件编程。结果表明,该设计接口能够快速、准确地实现ARM和编码器之间的通信。

 

 

基于FPGA的线阵CCD驱动控制技术研究

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用在军事领域和工业现场检测等高端应用场合。基于FPGA的线阵CCD成像系统需要实时的进行目标信息的采集,因此在器件的挑选、驱动时钟、各部分信号处理电路的设计以及通信接口的调试过程中,都需要有相当高的标准。本文中探讨了有关线阵CCD图像采集的相关技术。主要有以下几方面:CCD图像传感器的组成单元和工作机理,输出信号的处理技术及进行ADC(模数转换)后数据的传输方式等。本文根据合作要求,对基于FPGA的线阵CCD成像系统进行了开发。系统设计时使用分立元器件来实现对CCD输出信号

 

 

Alamouti空时分组码的MATLAB仿真与FPGA实现

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在简单介绍Alamouti空时分组码的基础上,推导了Alamouti码的理论误码率并进行MATLAB仿真,仿真结果表明Alamouti码可以为系统提供良好的分集增益。最后利用FPGA器件并通过Verilog语言描述实现了Alamouti码的编码过程,整个过程在ALTERA公司的QUARTUSⅡ软件结合第三方工具MODELSIM上进行编译仿真,测试结果表明编码器的设计在速度和资源利用上都达到了很好的状态,满足设计要求。

 

 

基于FPGAUART设计与实现

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提出了一种基于FPGAUART的实现方法.利用有限状态机和硬件描述语言VHDL实现了通用异步收发器UART IP核的设计,给出了用VHDL实现UART的数学模型,并进行了仿真分析.结果表明,各项通信指标均满足要求,并可提高系统的可靠性和稳定性.

 

 

基于FPGA的立体视频画面分割模块的设计与实现

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投影机领域,复合立体视频的分解主要通过计算机显卡的双屏输出功能来实现,系统的视频接收模块和外部连接结构复杂,视频播放依赖于特定硬件需求的计算机。为解决这一问题,提出了一种应用于偏光式3D投影系统的视频画面分割模块的设计和实现方法。视频画面分割模块基于FPGA技术,采用SDRAM作为图像帧缓存,对立体视频中左右画面进行实时分割和同步传输,能够替代计算机显卡的双屏输出功能。模块易于集成在投影系统中,可简化系统的视频接收模块和外部连接结构,实现独立立体视频播放功能。

 

 

基于DSPFPGA的运动控制器研究

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设计了一种基于DSPFPGA的运动控制器。该控制器以DSP为控制核心,FPGA构建运动控制器与传感器以及电机驱动器的接口电路。充分发挥了DSP强大的运算能力和FPGA的并行处理能力。具有信息处理能力强、模块化程度高、编程容易、运动控制精度高等优点,可以实现高精度的速度环和位置环的双闭环控制,能够满足运动控制器的实时性和精确性要求。

 

基于FPGA的雷达信号采集系统与波形发生器

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采集精度以及数据存储处理等问题。因此本设计运用FPGA进行雷达信号采集系统的研究,设计一个雷达信号的实时采集系统。本文的研究主要是基于赛狄公司提供的高速四通道数据采集板SDZ616来完成雷达信号采集系统的设计首先,本文讨论了雷达信号采集原理和技术要求,分析了雷达信号采集的同步误差与采样率的关系,给出了保持采集同步精度的各种采集数据合并滤波方法。然后,本文讨论了雷达采集系统的总体设计方案。该方案利用四川赛狄公司的雷达信号记录器SDZ616搭建系统硬件平台,其中FPGA芯片完成

 

基于FPGA的工程爆破振动信号采集与处理技术研究

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低、高采集速度的便携式爆破测振仪。测振仪是基于FPGA嵌入式平台、以爆破过程中质点的速度为检测对象,并对速度数据进行存储、分析、显示和传输的多功能测试系统。它主要由电源、参数设置、信号调理、模数转换、数据存储、数据分析、结果显示、数据传输几大部分组成。测振系统采用锂电池供电,并设计有欠压指示电路,当锂电池的电压低于一定值时,系统会点亮红色指示灯,说明锂电池处于欠压状态,以此来提醒用户及时充电,保障测试系统的正常运行。系统内部可以预存多套测量参数,其中包括采样频率、单次检测时

 

 

基于FPGA的线阵探测器非均匀校正的实现

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充分利用了FPGA的硬件资源,提出一种采用电路逻辑设计的FPGA来实现两点校正;利用FPGA中的浮点加法器、浮点除法器、浮点乘法器,以及内部RAMROM存储器,可以实时计算校正系数,然后对线阵红外探测器进行非均匀性校正,保证了校正精度。同时,充分利用FPGA并行处理能力强的特点,使系数、图像数据的读取在一个时钟周期内完成。

 

 

基于FPGA的分布式通信控制系统的研究与实现

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信技术和数据处理技术为基础,设计实现了一种基于FPGA的分布式智能通信控制系统。首先重点研究了通过充分利用FPGA的内部资源实现ARINC-429航空数据总线通信,减少部分外围器件的使用,降低通信系统复杂度;同时,研究了机载总线通信的差错控制技术,在机载通信控制系统数据传输的实时性以及高可靠性要求下,系统采用Reed-Solomon纠错码实现系统通信中的差错控制功能。其次,为解决系统中海量航电数据的通信与存储问题,深入研究了数据压缩理论中的LZW压缩算法,同时结合通信控制系

 

 

基于FPGA的路灯控制系统

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FPGA兼容了PLD和通用门阵列的优点,可实现较大规模的电路,编程也很灵活。本设计是要基于FPGA实现一个模拟路灯控制系统,整个路灯控制系统设计分为数字电路部分和模拟电路部分。通过对所设计的程序进行编译和仿真,FPGA上下载验证,系统能够完成按时开关灯,同时可根据路上光线明亮程度和移动物体状况控制路灯开关的功能。当路灯出现故障时,系统还会发出故障报警并显示故障路灯的编号。

 

 

基于FPGA的罗兰C信号源设计

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在研究罗兰C信号特点的基础上,给出了一种罗兰C信号源的设计方案.本设计中,以软件无线电理论作为指导思想,采用了FPGA芯片作为算法主要实现器件,通过硬件语言编程的方式实现罗兰C信号的产生,三态脉冲位置调制(3s-PPM),信道编码—CRC(循环冗余校验)RS(里德—索罗蒙)编码以及授时电文的下发.

 

 

基于FPGA的高速数据采集卡的设计

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介绍一种采用USB 2.0接口与PC机进行数据传输的高速数据采集卡的设计。给出了硬件的基本结构和软件固件设计的基本方法,并对用FPGA设计FIFO做了重点阐述,同时对使用异步并行A/D转换与使用采样率为444440MS/sADC器件的采样数据在FIFO内的数据传输进行了时序仿真,并分析了仿真结果。

 

 

基于DSPFPGACAN总线的跟踪控制器设计

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DSPFPGA组成的伺服控制系统能够满足复杂的控制算法要求。通过对TI公司的DSP控制芯片和ALTERA公司的FPGA芯片的功能和特点分析,结合CAN总线与上位机通信,设计了一种基于DSPFPGACAN总线的跟踪控制器。给出了该控制器的功能和硬件结构,以及软件流程设计。重点介绍了该控制器的硬件资源选择,工作原理,基本功能模块构成及算法实现。该控制器能够满足高速跟踪的伺服系统在实时性、精确度和稳定性上的高要求,具有良好的功能扩展能力。

 

 

 

基于FPGA的信号频谱分析系统

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利用FPGA实现了信号的采集与频谱分析系统,对系统进行了模块划分,并分别给出了各模块的设计要点,完成了模拟信号采集模块、快速傅里叶变换模块、存储模块以及VGA显示模块的设计。最后对设计的各模块进行了功能与时序仿真,验证了系统设计的正确性与可靠性。试验表明,该设计可以实现信号的采集、频谱分析与显示等功能,系统稳定可靠。

 

 

实时图像小波无损压缩系统的FPGA实现

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Altera公司的DE2多媒体开发平台与Terasic公司的D5M数码相机开发套件相结合,设计了一套基于小波无损压缩的实时图像处理系统。系统采用便于可编程逻辑器件灵活实现的二维整数5/3提升小波变换实现压缩。为保证图像的无损压缩,对边界数据进行对称周期延拓处理。并针对实时处理过程中的大容量数据流的存储问题,应用片外存储资源保存采集和处理过程中的图像数据,有效地降低了片上存储资源的消耗。测试结果表明:系统满足实时图像采集、预处理及无损压缩的要求。

 

 

基于FPGALCoS显示驱动系统的设计与实现

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研究了硅基液晶(LCoS)场序彩色显示驱动系统的设计与实现。该系统以FPGA作为主控芯片,用两片高速DDR2SDRAM作为帧图像存储器。通过对图像数据以帧为单位进行处理,系统将并行输入的红、绿、蓝数据转换成串行输出的红、绿、蓝单色子帧。将该驱动系统与投影光机配合,实现了分辨率为800×600LCoS场序彩色显示。

 

 

基于FPGA的多功能数字钟设计

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文中简要介绍了一种基于FPGA的多功能数字钟设计方案。在实现数字钟计时、校时和整点报时等基本功能的基础上增加世界时钟功能,能够将北京时间快速转换为格林威治标准时。该方案采用VHDL和原理图相结合的设计输入方式,QuartusⅡ开发环境下完成设计、编译和仿真,并在FPGA硬件开发板上进行测试,实验证明该设计方案切实可行,FPGA的应用和数字钟的设计具有一定参考价值。

 

 

基于FPGA的数字微镜图像编码驱动器设计

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镜作为红外图像转换器的关键组件,设计了一套基于FPGA的图像编码驱动器。提出了一种多灰度空间调制方法——阶梯叠加合成算法,解决了一般数字微镜空间调制算法中灰度等级少的问题,并且在硬件平台上进行了测试,用Matlab模拟了准确编码的仿真结果,与经过硬件平台编码后的结果进行了对比,验证了阶梯叠加合成算法的可行性,实现了数字微镜的高灰度等级空间调制,完成了高灰度图像到数字微镜阵列电压驱动信号的编码转换,为后端数字微镜叠加生成红外场景作准备,对今后红外动态场景模拟器的研制和实际应用

 

 

基于FPGAMIL-STD-1553B总线控制器的设计

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在深入理解MIL-STD-1553B总线协议的基础上,设计了一种基于FPGA技术的总线控制器BC模块。采用自顶向下的方法使用VHDL语言书写总线控制器程序代码,通过FPGA平台对发送器进行了测试;结果表明,接收器的逻辑功能达到了设计要求,时序指标完全符合协议规范,实现了总线控制器的功能。

 

 

基于FPGAIRFPA图像细节增强与动态压缩处理技术

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只能显示8 bit图像,于是最终显示需要对图像进行压缩,压缩过程直接影响显示效果。与之相关的图像细节增强和动态范围压缩技术亦是当前行业内重点研究的技术。基于已提出的一种细节增强和动态压缩算法,在以Xilinx公司的XC5VLX50T FPGA为核心处理器件的图像处理板上对算法进行了工程实现,算法完全在FPGA片内利用Verilog-HDL编写实现,不占用片外资源,片内占用资源适中,处理延时小于200μs。实际观测试验验证了算法以及实现手段的有效性。

 

 

 

 

基于FPGA的并行数据转SPI接口设计

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在进行不同设备间的数据传输时,最基本的要求是连线尽可能少、数据传输速率尽可能快、误码率尽可能低。对此进行了并行数据转换为串行数据的接口电路研究,提出了同步并行传输速率的n倍改进SPI传输方案。其特点是传输速率高、时钟独立、可与并行接口端和SPI串行接口端进行双向通信。测试结果显示系统达到预定功能,其接口电路的实现方法可为数据的高速接口提供新的借鉴。

 

 

基于FPGA的二维码图像旋转系统

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图像旋转至端正的必要性。设计了一种求取QR二维码图像旋转角度的算法以及一种可将二维码图像旋转任意角度的算法。求取旋转角度算法简捷有效,能以较低的硬件代价实现。图像旋转算法利用了CORDIC算法以及双线性插值算法,采用高速流水线架构在FPGA上实现。整个设计在Altera公司的DE2平台下进行了验证。实验结果表明,这两种算法结合使用可以快速有效地将带有一定歪斜角度的二维码图像旋转端正,速度可以达到90.9 MHz,旋转后的图像细节清晰,能有效提高二维码的识别率。

 

 

FPGA在升压式静止无功发生器控制系统中的应用

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提出并完成了一种将FPGA应用于升压式静止无功发生装置的控制系统的方案设计。该设计充分利用了FPGA在并行运算和数据处理方面的优势,FPGA应用于控制软件的底层计算,从而减轻了多通道高精度运算给DSP带来的性能负担,同时也改善了无功补偿设备的补偿效果。方案的可行性已经得到验证。

 

 

基于FPGASLC-LSCMA算法的波束形成器的设计与实现

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SLC-LSCMA算法为基础,利用该算法的高稳定性和快速收敛的特性,设计实现了一个16元均匀圆阵的波束形成器;该波束形成器利用复数乘法器和累加器实现复输入信号和复加权因子的相乘和累加,与传统算法准则设计的波束形成器相比具有消耗硬件资源少、运算速度快等特点.该波束形成器采用硬件描述语言Verilog HDL设计,利用Quartus8.0进行了综合和布线,最终以Altera公司的EP2C35F672C6芯片为下载目标,其时序仿真可稳定工作在50MHz的时钟频率下.本设计可

 

 

基于FPGADSP架构的红外图像实时处理系统设计

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针对图像处理过程中数据传输量大和算法运算量大的要求,提出了一种基于FPGADSP架构的红外图像实时处理系统。该系统以DSP为图像处理核心,利用FPGA实施数据采集和传输的逻辑控制。详细讨论了在DSP/BIOS多任务机制下实现数据采集、数据处理和数据传输的并行化。实验结果表明,该方案设计合理、可行,具有较高的工程实用价值。

 

 

基于FPGA的高速数据采集控制模块设计

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Spartan-3E系列FPGA为核心控制模块,结合AD10242模数转换芯片和MXP-123MD-F光收发模块,实现了高速数据采集和光纤传输。其中FPGA用于实现数据控制、双口RAM8B/10B编解码等功能。该数据采集控制模块具有性能可靠、实时性强、集成度高、扩展灵活等特点,并且通过试验验证了其功能的正确性。

 

 

基于FPGAEDA实验系统改革与实践

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提出了1种基于FPGAEDA实验系统的改革思路,设计和制造了该系统并用于EDA课程实验教学实践。该系统采用模块化设计,能有效调动学生的积极性和创造性。实践证明,该系统提高了EDA课程的实验教学的效果。

 

 

基于FPGA的动态可重构边缘检测系统设计

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根据当前硬件实时图像边缘检测易受噪声影响的特点,采用了对图像进行高通滤波预处理,提取边缘特征之后再使用Sobel算子进行边缘检测的方法,并且为了提高芯片资源利用率,利用Xilinx公司FPGA的动态可重构特性,对高通滤波和So-bel算法进行分时复用,通过比较,证明取得了理想的效果。

 

 

一种基于FPGA1Gsps数据采集卡设计

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针对现代电子侦查对抗技术要求能够对超宽频率范围的环境信号进行快速截获和分析,文章提出了一种以FPGA作为主控制器的超宽带1Gsps高速数据采集卡设计方案,详细地阐述了硬件平台的架构。并通过QUARTUS 8.0软件内部的嵌入式逻辑分析仪(SignalTap ii)来捕获采集到的数据。通过对测试结果的分析表明,该数据采集卡能准确还原被采样的模拟信号,满足设计要求。

 

 

基于FPGA的血细胞分析装置设计

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血液分析仪能快速检测血液成分,在临床检验中应用非常广泛。针对传统的模拟电路法识别血细胞信号的弊端,本文给出了一种基于状态分析的数字化识别方法,该方法简单可靠,检测精度高,且易于在FPGA实现。采用该方法在Cyclone II EP2C5中构建了三通道血细胞分析装置,用一片FPGA芯片代替了传统庞大的识别统计电路。该装置可用于Coulter法测量流体中血细胞个数及体积大小,经三分类血球仪测试,检测结果优于血液分析仪国家标准。

 

 

基于FPGA的便携式逻辑分析仪设计

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以设计的便携式逻辑分析仪是以FPGA芯片作为数据处理和系统控制核心,使用FPGA片内双口RAM进行数据存储、有限状态机实现触发控制和显示驱动,再用LCD12864液晶模块完成终端的输出图形显示。在DE0-Nano FPGA(Altera Cyclone IV)开发板上的测试结果表明,所设计的低成本便携式逻辑分析仪可以实现8通道逻辑组合触发或4级序列触发的工作模式,也具有8级采样率预置调节和被测信号频率直接读出的功能。

 

 

基于FPGA的一种改进型小数分频法 优先出版

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本文在分析和比较现有小数分频方法的基础上,提出了一种改进型的累加器小数分频法,以实现更高精度的小数分频。最后利用VHDL语言在ACTIVE-HDL仿真软件下进行了仿真,仿真结果显示:clk_outclk1023频率基本一致;每个clk_out时钟周期有4849clk_in时钟,达到了分频的目的。

 

 

基于FPGA的交通信号灯控制系统

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为了解决传统交通灯控制系统常采用单片机或PLC等控制芯片所具有的控制不精确、系统外围电路复杂、程序修改不灵活、成本偏高等缺点,利用VHDL硬件描述语言,通过QuartusⅡ软件和以CycloneⅡ系列FPGA为核心的开发板,完成交通信号灯控制系统的设计。该系统具有电路简单、可靠性强、运算速度高、参数易修改等特点。通过软件进行仿真,并在KX_7C5TP型开发板下载模拟,结果表明系统工作正常,控制器能完成预定的设计要求。

 

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