设计应用

  • 基于CORDIC的高速Sobel算法实现

    为提高图像边缘检测的处理速度,提出一种基于CORDIC的高速Sobel算法实现。在FPGA平台上,在并行处理数据和流水线操作的基础上,使用扩展数据位和覆盖所有角度的流水线型CORDIC,提高Sobel的运算效率。实验结果表明,在保证运算精度的前提下,该算法相比传统加速方法可提速63.53%。
    发表于:2018/9/21 10:22:00
  • 基于FPGA和NAND Flash的便携式信号采集系统设计

    针对目前信号采集系统采样率低和便携式差的问题,提出了一种基于FPGA的高速便携式信号采集系统设计。该设计通过FPGA芯片控制模数转换芯片进行高速信号采样后,采用DMA模式将数据存储在NAND Flash芯片中,并可通过LCD屏对采集到的信号进行实地查看。首先阐述了系统的总体设计框架,其次介绍了各个模块的硬件设计以及实现方式,最后给出了信号采集系统基于超声信号的测试结果。实验结果表明,该系统能够以较高的采样率稳定地进行长时间、多批次的数据采集。
    发表于:2018/9/21 10:11:00
  • 一种基于电流状态监测分析的系统自我监控管理技术

    信息系统的高可靠、易测试是保证其使用效能的重要因素,一些老旧系统受当时技术发展的约束,无法做到易测试。如何提高这些系统的测试性从而保障系统的高可用性,是信息系统技术改造的关键技术之一。通过对一类系统的电源系统架构改造,增加系统电流实时状态监测与自我监控诊断功能,通过对系统中设备启动运行中的电流监测,实现对系统运行状态的在线自我状态监控诊断,从而给系统的维护检修提供辅助决策支持功能。该技术对于提高系统的精准维护与高可用性具有重要意义。
    发表于:2018/9/20 10:58:00
  • 基于PSO-BP神经网络的人体穴位定位系统设计

    穴位的位置是否找准会直接影响治疗效果,因此设计了一种基于粒子群算法优化神经网络(PSO-BP)的穴位相对坐标预测模型,然后与ARM结合构成一个可以用于人体穴位定位的系统。首先采用PC进行MATLAB仿真训练学习,然后将最优权值及阈值保存下来并简化算法嵌入ARM内,将在线预测转变为离线过程。实验结果表明:经粒子群优化过的BP神经网络有效地改善了局部极值缺陷,可应用于定位端预测穴位的位置,并在LCD中显示穴位相关信息,控制端收到位置数据后可执行电机上的运动操作。
    发表于:2018/9/20 10:46:00
  • 基于AD2S1205的旋变解码系统设计

    为了利用磁阻式旋转变压器获取永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的转子位置信息和转速信息,基于解码芯片AD2S1205,设计了旋变解码系统。首先分析了磁阻式旋转变压器的工作原理,然后设计出旋变解码系统的硬件电路,并通过C代码实现转子位置信息和电机转速信息的计算。最后,利用单片机和电机驱动板驱动电机旋转,并通过CAN总线实时将转子位置信息和电机转速信息发送到dSPACE。实验结果表明,该旋变解码系统能够有效地解算出电机转子的位置信息和电机的转速信息。
    发表于:2018/9/19 10:33:00
  • 基于Zynq-7000的自动化监测系统BSP设计与实现

    实现一种基于Zynq-7000全可编程片上系统(AP SoC)的板级支持包(BSP)设计方法及应用流程。该BSP设计主要面向工业自动化监测领域,提供了一种行之有效的嵌入式系统BSP实现流程,有利于提高工业自动化监测系统的开发效率。针对使用串行通信方式的工业监测设备,设计面向小型自动化监测系统的FPGA工程,并使用专门针对基于FPGA的片上系统而设计的PetaLinx工具构建嵌入式Linux系统。最后通过自行研制的基于Zynq XC7Z010系列型号芯片的硬件平台验证了BSP设计的正确性及稳定性。
    发表于:2018/9/19 10:21:00
  • 图像去模糊系统的频域处理改进方法

    工程应用中,在对模糊图像处理时,由于空域去卷积的方式难度较大,通常对图像进行频域变换后,在频域中进行相关的处理与实现。针对图像去模糊系统的频域处理硬件资源消耗大、转换灵活性差、处理时间长等问题,以DE2开发板为硬件平台,结合模糊图像及去模糊算法特点,采用输入数据预处理、原位计算、抛位、流水线结构、并行处理等方式设计实现了一种针对图像去模糊系统的频域处理方式。实验数据显示,方法对图像数据频域处理的精确度始终保持在98.5%以上,硬件资源仅用了9 162个逻辑单元。实验结果表明,所设计的系统在处理精度及资源利用上优于其他同类系统。
    发表于:2018/9/18 10:35:00
  • 基于Vivado HLS的Canny算法实时加速设计

    针对Canny边缘检测算法在实时图像处理过程中运算耗时长、数据运算量大的缺点,研究了利用Vivado HLS实现Canny边缘检测算法的硬件加速方法。该方法由FPGA的逻辑资源生成算法对应的RTL级硬件电路,实现算法硬件加速。实验结果表明,该方法能快速实时检测图像边缘,有效降低FPGA设计图像算法的难度,可以应用到实时视频图像处理中。
    发表于:2018/9/18 10:21:00
  • 高速率低延时Viterbi译码器的设计与实现

    在Vitebi译码器的实现中,由于路径存储方式的不同分为回溯和寄存器交换模式,效果是延时与资源消耗一般只能二取其一,互为矛盾。采取3~6长度的RE-寄存器交换,混合回溯模式,极大地减少了回溯时间,并减少了路径存储空间需求,付出的代价是每ACS增加2~5 LUT;再结合其他Viterbi译码器优化算法,如分支度量一次计算,每ACS查找——即4选1等措施,实现了高吞吐量(340 Mb/s)、低延时、低资源消耗的全并行Viterbi译码器。
    发表于:2018/9/17 11:58:00
  • 基于带温度补偿的转换器的时域温度传感器

    针对温度对于时域温度传感器电路性能的影响做了相应改进。首先根据温度系数与晶体管尺寸的定性关系,通过减小传感部分的晶体管长宽比以增大其温度系数。其次在TDC(Time-to-Digital Converter)的振荡环中加入用于温度补偿的电流镜并调整反相器参数,以使TDC振荡环在所选温度范围内温漂接近于0。该方法减少了电路的总功耗和功率密度,从而降低了电路自热以及自热造成的性能损失。
    发表于:2018/9/17 10:26:00
  • 双频段环境能量采集电路设计

    设计了一款低输入功率下的双频段能量采集电路,采用T型匹配网络完成整流电路的输入匹配,并通过并联短截线拓宽了匹配带宽。测量结果表明,能量采集电路在1.84 GHz和2.45 GHz处阻抗匹配良好。其次,在0 dBm的单频输入功率下,该电路在1.84 GHz和2.45 GHz处分别取得5.12%和9.97%的RF-DC效率,负载5.1 kΩ两端的输出电压分别为0.51 V和0.71 V;在0 dBm的双频输入功率下,能量采集电路的效率达到了14.9%,输出电压为0.87 V。将这些采集到的能量储存起来,足以驱动一些低功耗器件。
    发表于:2018/9/14 11:07:00
  • 基于FPGA的块存储器资源功能验证及实现

    可编程逻辑阵列由于具备片内资源丰富、灵活、可重构等特点在数字信号处理、硬件加速及芯片原型验证中具有广泛的应用。块存储器作为可编程逻辑阵列中的重要片内资源,具备高速及大容量的特点。为了解决高速块存储资源功能验证时序约束要求高等不足,设计了采用跨时钟域的高速块存储器资源功能验证方法,并基于可编程逻辑阵列进行了功能仿真验证。实验结果表明,该方法能够满足640 MHz的高速块存储器资源验证需求,并且具备模块化的特点,能够方便地对大容量块存储器资源进行测试验证。
    发表于:2018/9/14 10:57:00
  • 基于TDMA的无人机多址协议分析与仿真

    针对未来战场无人机群作战组网的特点和现有固定TDMA协议无法满足网络拓扑动态变化的缺点,引入按需分配机制,提出了一种能够支持高动态组网方式的DTDMA多址接入协议。利用相关知识对协议性能进行了理论推导和分析,重点研究了改进后协议的吞吐量和端到端时延变化。利用OPNET对协议进行了建模仿真。结果表明,DTDMA协议在不同优先级业务共存条件下较TDMA的时延和吞吐量性能有了明显的提高。
    发表于:2018/9/14 10:45:25
  • 基于TDMA的无人机多址协议分析与仿真

    针对未来战场无人机群作战组网的特点和现有固定TDMA协议无法满足网络拓扑动态变化的缺点,引入按需分配机制,提出了一种能够支持高动态组网方式的DTDMA多址接入协议。利用相关知识对协议性能进行了理论推导和分析,重点研究了改进后协议的吞吐量和端到端时延变化。利用OPNET对协议进行了建模仿真。结果表明,DTDMA协议在不同优先级业务共存条件下较TDMA的时延和吞吐量性能有了明显的提高。
    发表于:2018/9/14 10:45:25
  • 基于经验模式分解的骨密度参数检测

    轴向定量超声法诊断骨质疏松症成本低、辐射小、检测能力强,已成为一种检测骨密度的简便、有效方法。根据超声在长骨中轴向传播特性,定量超声在长骨中的传播速度可以表征人体的骨质状况。本系统通过自行研发的数据采集模块采集超声信号,然后通过改进的信号处理方法滤去噪声,提取出超声在长骨中的传播速度,成功实现并优化了骨密度参数检测方法。
    发表于:2018/9/14 10:37:01