非致冷红外热像仪信号处理系统的设计与研究

基于红外图像处理系统实时,大容量的特点,设计了一种基于FPGA＆ARM的非致冷红外热像仪模块化硬件平台,并在FPGA硬件上实现了用于红外图像非均匀性校正的软件算法,同时通过用FPGA的门阵列资源在内部配置FIFO和双口RAM,解决了采集模块、处理模块与控制模块的实时通信问题.实际应用证明,该系统稳定,集成度较高,通用性很强.     

基于MPC8313E和FPGA的双口RAM驱动开发

以MPC8313E芯片为平台,介绍了一个基于嵌入式Linux操作系统的双口RAM设备驱动。通过该设备驱动搭建Linux服务器,利用缓存技术实时读取FPGA双口RAM数据,最终实现将海量图像数据高速上传至PC端。     

基于FPGA技术实现对嵌入式系统的在线监控

论文旨在研究基于FPGA技术对嵌入式SoC系统进行在线监控的方法。设计了一个FPGA片上通信系统,该系统内部固化基于UART接口的Modbus通讯协议栈,可通过串口与PC上位机进行通信;且采用双口RAM作为与监控对象间共享的数据缓存区,通过中断机制实现数据的同步交换,既确保了监控数据的实时性,也避免了嵌入式系统因处理监控通信过程而带来性能损失。采用VHDL语言设计实现了通信系统的各组成部分,在Altera的cycloneII系列芯片开发板上验证了方案的可行性。     

基于USB通信的FPGA高速数据采集系统

为了解决高速数据采集以及数据传输问题,设计了基于USB通信的FPGA高速数据采集系统。方案以FPGA为控制核心,实现A／D控制、数据缓存双口RAM和控制CY7C68013A三个功能。系统采用VerilogHDL语言,通过ISE软件编程控制多个AD7356同时进行数据采集,将采集所得数据存入双口RAM,控制CY7C68013A将数据通过USB总线上传到PC机。系统进行实测实验表明,在CY7C68013A设定为16．7Mb／s的传输速率下,系统工作正常。     

基于RAM-MS320C6x的高速套牌车检测识别系统设计

针对高速路上套牌车的检测准确性不高的问题,设计并实现了一种基于RAM-MS320C6x的视觉高速路上套牌车检测识别系统。系统采用以高性能、高集成度、低功耗系列的FPGA为核心的图像采集模块对高速套牌车图像进行采集及预处理操作,将经FPGA预处理后的高速套牌车图像数据传输至双口RAM中,数字信号处理器TMS320C6x接收到从双口RAM传递的信息后对高速套牌车图像数据进行数据库比对等处理并进行智能识别,实现高速套牌车的快速准确检测和识别。软件设计过程中,对基于RAM-MS320C6x的高速套牌车检测识别系统进行了详细分析,并给出了高速套牌车检测识别的程序代码实现,仿真实验结果表明所设计系统具有很强的准确性和实用性。     

基于PCI通信的石英晶片自动分选系统设计

为了实现PC机与ARM控制单元之间的高速数据传输,设计了基于CH365的PCI通信接口卡。其中,选用双口RAM作为数据缓存,提高数据传输速率;使用CPLD芯片完成双口RAM和CH365局部总线接口之间的连接。经验证,采用本方法设计的PCI通信卡在实时性、可靠性、传输速度和电路图设计方面都有很大的优势,具有较好的应用前景。     

双口RAM在图像处理系统中的应用研究

基于图像处理系统实时性和大数据量冲突的问题,提出了在图像处理系统中使用双口RAM的方法。介绍了双口RAM的功能和特点,以IDT70V09芯片为例给出了图像处理系统中应用双口RAM的系统架构设计、硬件接口设计、系统软件设计以及FPGA和DSP对双口RAM操作软件的详细设计,并针对双口RAM的端口争用问题与解决方法进行了详细讨论,对系统的印制板设计和电路调试提出了建议。最后对图像处理系统进了功能测试,证明了采用双口RAM设计的系统的稳定性和可行性。     

Cyclone V FPGA

Altera的Cyclone V FPGA实现了低系统成本和低功耗,其性能水平使得该器件成为突出大批量应用优势的较理想选择。与其前几代产品相比,总功耗降低了40%,具有高效的逻辑集成功能,提供集成收发器型号以及具有基于ARM的硬核处理器系统（HPS）的SoC FPGA型号。     

基于FPGA和DSP的多路信号采集系统的设计

描述了一种能够采集16路模拟信号并具有实时数据处理能力的多路信号采集与处理系统。该系统采用高速A/D转换器将多路模拟信号转换成数字信号,以FPGA为控制核心产生各种控制时序,利用DSP对采集后的数据进行实时地处理并用CCS3.3软件平台在计算机实时显示处理后的波形图。概述了整个系统的构成,将FPGA的外接双口RAM和DSP的EMIF接口连接,实现了FPGA和DSP的数据通信。为了消除周围电磁环境、传输线长度等因素的干扰,提出了采用自适应滤波消除噪声的设计原理。实验结果表明,该系统工作稳定,实现了对采集信号实时处理。     

视频实时采集系统的FPGA设计

设计了一种基于FPGA的视频实时采集系统，视频数据通过视频解码器、双口RAM、内存控制器，然后存入片外SDRAM中。根据视频处理算法的要求和SDRAM的特点，对视频数据的存储格式及读写时序进行了优化，提高了系统的数据传输速率，能够满足后续视频处理系统的需要。     

基于SOPC可重构的图像采集与处理系统设计

针对目前PC算法无法实现图像实时处理以及固定硬件平台很难实现算法修改或者升级的问题,设计一种基于SOPC可重构的图像采集与处理系统,实现了图像数据的片上实时处理以及在不改变硬件电路结构而完成算法修改或者升级的功能。此系统围绕两块Xilinx FPGA芯片进行设计,通过FPGA以及其Microblaze 32 bit软核处理器和相关接口模块实现硬件电路设计,结合FPGA开发环境ISE工具和EDK工具协作完成软件设计。由于采用SOPC技术和可重构技术,此设计具有设计灵活、处理速度快和算法可灵活升级等特点。     

基于VXI总线的水声基阵信号采集与分析

针对水声基阵信号采集通道多,数据传输量大,采用基于VXI总线的商业货架仪器开发了一套32通道阵列信号采集及高速实时数据记录系统,并对采集的数据进行阵列信号处理;对该系统的硬件集成、软件设计及阵列信号处理测试程序集的开发作了介绍。该系统集成度高,具有良好的便携性和可扩展性,在水声基阵信号采集与分析中广泛应用。     

基于NIOSⅡ的红外弱小目标检测算法实现

介绍了基于可编程片上系统SOPC技术的图像处理系统的软硬件设计,系统采用FPGA作为视频信号采集控制模块,利用FPGA内建NIOSⅡ软核微控制器作为图像处理单元。针对天空背景下红外弱小目标,提出了一种基于形态学和仿生学相结合的图像预处理算法,该算法在基于数学形态学滤波的基础上利用人眼固视微动辨别信息的原理对图像进行背景抑制和目标增强;采用自适应阈值分割法确定目标。硬件实验结果表明系统实时性好,图像处理效果良好,目标检测率高,验证了预处理算法的有效性和实时性。     

基于CPCI的红外图像实时处理系统

提出了一种基于CPCI总线、采用FPGA DSP架构的高性能红外图像信号实时处理系统。在该系统中,FPGA芯片XC2VP20-5FG676负责控制采样并作为红外图像信号的预处理单元,DSP芯片TMS320C6416T构成高速处理单元,PCI接口芯片PCI9054实现标准的32位PCI总线接口,从而构成了一个可用于红外信号采集处理的通用标准化硬件平台。该方案充分结合了不同处理器件的优点,具有处理能力强、数据传输速度快、接口可靠方便和编程灵活等特点。实验证明,系统能够满足红外图像实时采集处理的要求。     

基于FPGA的短波红外图像灰度级拉伸算法实现

为了增强短波红外成像仪的成像对比度,提高目标的识别率,介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的灰度拉伸算法的实现方法。利用视频数据两帧之间灰度分布近似的特性,通过统计上一帧图像的灰度分布,计算图像拉伸所需要的参数,处理当前帧的图像,达到实时处理的效果。在灰度统计模块中,利用FPGA的片上块随机存储器(Block RAM)资源,采用非倍频的流水线数字逻辑设计,避免了跨时钟域的操作,降低了系统状态机的复杂度,提高了系统的工作频率。采用国产320×256元InGaAs面阵探测器,搭载了Xilinx Artix-7系列芯片的实验平台进行实验,仿真结果表明,该方法能有效提高短波红外图像的对比度,具有占用资源少、运算速度快、成本低、可移植性高等优点,满足短波红外成像仪实时灰度拉伸处理的设计要求。     

红外电视跟踪器的数据处理系统设计

针对红外电视跟踪器对导弹等高速运动目标跟踪实时性的要求和数据流量大、处理速度高的特点,设计了基于DSP+FPGA架构的电视跟踪器数据处理系统.该系统采用高速数字信号处理器TMS32ODM642作为核心处理器完成目标的识别与跟踪,计算脱靶量信息;FPGA作为协处理器完成图像的采集和预处理.该系统能够完成对海面舰船目标和空...     

捷联惯性组合导航系统的工程设计

为适应组合导航计算机系统的微型化、高性能度的要求,拓宽导航计算机的应用领域,文中设计了一种基于PC104和可编程逻辑阵列器件协同合作的导航计算机系统。系统主要包括数据采集模块和数据解算模块两部分,给出了PC104与FPGA的片内接收模块进行通信的设计方案。为提高FPGA与工控机之间的数据传输速度,设计了通过共享双端口RAM的方式,实现了工控机与FPGA之间的高速数据交换。从硬件结构和软件设计方面说明了系统各模块的功能以及模块间的通信。     

基于FPGA的数值计算在实时图像处理中的应用

实时图像分割对于实时图像处理系统具有非常重要的意义。对于具有二次曲线边界的图像,为了确定其边界以进行实时分割,必然涉及到硬件电路上数据的开方等复杂计算,这对于一般情况下数据传输速率达到80MHz左右的实时图像处理系统来说无疑是个很大的挑战。为了完成图像分割,文章通过一种逐位比较的算法以确定图像边界,该算法的数学本质是利用二分法进行数值计算。而在具体实现方面,设计了基于FPGA的硬件电路,其中处理器内部结构采用数据通路和数据控制通路分离的方式,并通过VerilogHDL语言编程下载。最终实现了对具有二次曲线边界的图像的实时物理分割。