基于FPGA的红外图像采集与传输系统设计

结合FPGA的特点,以FPGA作为整个设计方案的核心,设计了一套红外图像采集以及远程传输系统。通过FPGA对红外图像采集前端、SDRAM以及网卡控制芯片RTL8019AS等实现逻辑控制,将采集的数字图像信号进行增强算法处理之后存储到SDRAM中,然后将数据从SDRAM中读出并封装成帧,通过以太网传输到远端PC机并显示。整个系统具有电路简单、功耗低、数据传输方便等优点,实验结果表明,系统性能稳定,能够达到预期目的。     

基于LVDS的存储测试系统的设计

针对空间侦察、地面观测及空间探测等遥感仪器产生的大量高速数据存储、传输问题,采用LVDS接口芯片接收将采集器件采集到的数据并转换为差分信号,然后将接收到的差分信号数据转换为TTL信号。最后由FPGA控制将数据写入FLASH存储器中,最终通过输出接口由计算机来读取存入存储器的数据。通过FPGA的功能编程和多级仿真以及系统的状态机仿真,表明该设计方案可行,能对被测信号实时精确的完成采集、传输、存储工作。     

基于FPGA的狄克型辐射计数据采集系统设计

为了对辐射计检波输出后的信号进行采集和存储,设计了一个基于FPGA的狄克型微波辐射计数据采集系统。该系统以FPGA芯片EP2C8Q208为主芯片,以AD7606为模数转换芯片,以SDRAM为存储芯片,并在SOPC中添加了自定义的IP核,进而在FPGA中搭建NIOS II软核来控制AD采集数据并将其存储到SDRAM中,同时也可通过串口或网口将其发到上位机中,该系统简化了电路并具有较好的可移植性。经试验验证,该系统能有效的工作。     

基于FPGA的多通道实时地震勘探采集系统设计

针对目前地震勘探采集系统通道数少、实时性差,造成地质勘探工作效率低和勘探成本增加的问题,设计一款基于FPGA的多通道实时地震勘探采集系统,可实现地震勘探中地震波信号的48通道实时采集。该系统以FPGA为主控核心,6块8通道24位高动态范围的Δ-Σ型ADC芯片对地震波信号进行多通道采集,在采集过程中,利用IP核控制2 Gb的高速DDRⅡSDRAM存储器对采集数据实时存储,采集完成通过RS 485串口通信实现远距离数据传输。实验测试结果表明,该地震勘探系统具备48通道实时采集能力,具有存储容量大、实时性好、系统稳定的特点。     

光模数转换系统中数据存储与传输

设计了一种光模数转换(OADC)系统中后端高速数据的存储和传输方案.该方案基于主-从现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的结构,采用DDR3 SDRAM作为存储介质,基于PCI Express总线通过存储器直接访问(DMA)机制,使数据高度输出,实现了单通道高速数据的实时存储与传输.仿真和测试表明,该方案能够满足单通道输入数据速率为2.56Gb/s的光模数转换系统的要求.     

基于FPGA的激光回波数据采集与传输系统

传统的激光测距机只是通过测量激光发射主波和目标反射的回波的时间间隔来测量目标距离的。这种方法简单易行,但是没有充分利用信号波形所携带的信息,没有达到探测系统的最佳信噪比。为了提高信号的信噪比、增加激光测距机的作用距离,可以采用全波形高速采样的方案,这些激光全波形数据可用于后续处理的幅度累加、自相关、互相关等处理,能够有效地提高回波信号的信噪比。本文的工作是这种测距方案的一个重要组成部分,包括高速AD采样、FPGA的时序控制、数据采集和传输等部分。针对激光回波数据采集与实时传输的要求和AD采样芯片的多通道、数据量大、速率快的特点设计了基于现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)、单时钟先进先出存储器FIFO(First-In- First-Out)和RS232接口总线的激光回波数据采集与实时传输系统。系统主要以FPGA和RS232协议为核心,主要研究采用状态机设计模块来将系统各个模块联结起来。由FPGA向AD芯片写入配置数据的同时,也接收AD芯片的输出数据并送入到FIFO存储器进行缓存和运算处理,处理好的数据由RS232总线发送给上位机进行数据处理。仿真实验结果表明系统逻辑准确,可以满足激光回波波形实时采集与传输的基本要求。     

基于LZW算法和FPGA的验光仪数据实时无损压缩系统

提出了一种基于FPGA的验光仪的数据实时无损压缩系统,采用LZW算法。首先通过对比分析常用数据无损压缩算法的特点得出LZW算法在实时性、实现复杂度、所需的存储容量、算法的压缩效果和适用的场合方面都有不错的特点,因此以它作为硬件实现的算法。此数据实时无损压缩系统由数据实时无损压缩硬件电路、测试软件、解压软件与读数软件组成,其中数据实时无损压缩硬件电路由数据采集、数据压缩、控制单元、数据存储、电源管理等几部分组成,核心器件是FPGA,利用FPGA芯片内部的RAM资源构成输入数据的缓存器以及LZW算法所需的2个字典存储器,并结合有利于硬件实现的字典管理策略完成了实时无损压缩,同时FPGA还负责对模数转换器、闪存的控制等功能。结果表明该方案所占逻辑资源较少、可移植性强、功能扩展容易,数据的存储和传输效率提高了20%,成本降低了13%。     

基于FPGA的多通道图像采集存储系统设计

针对图像信号的基本特征设计了对于四路间歇性数据并行存储方案,整个图像采集存储系统分为控制模块和存储模块两个部分：控制模块主要是采用FPGA对图像数据进行并行接收、数据编码、控制存储、全程工作控制;存储模块采用FLASH芯片实现数据的存储。分析完成了该系统的硬件电路设计和FPGA程序设计,为多路图像信号的实时存储以事后分析提供了一种解决方案。     

基于FPGA的CMOS采集控制模块设计

文中研究一种基于FPGA和CMOS图像传感器的图像采集处理系统的实现方案。在FPGA硬件模块的基础上(采用的FPGA芯片是Altera CycloneⅢEP3C5E144C8N),通过SCCB串行总线写CMOS摄像头OV7670传感器中的寄存器,来控制OV7670的工作,然后FPGA根据同步信号采集原始图像,存储到SDRAM模块中,通过串行接口再传输到LCD液晶显示屏幕中。经实验验证,最终结果满足要求。     

阵列探测器在成像光谱偏振探测技术中的应用

为了在成像光谱偏振仪中应用近红外焦平面阵列探测器,得到高质量图像信息,结合新型弹光调制型成像光谱偏振探测技术(PEM-ISP),提出了一种基于近红外焦平面阵列探测器的成像光谱偏振探测技术。系统采用FPA-640512 InGaAs焦平面阵列探测器作为光学探测接收元件,采用高速现场可编程门阵列(FPGA)作为信号处理单元,做到对光学信号的快速采集与并行处理,满足高速、实时的信号传输与处理技术等要求。将经高速A/D采集得到的数据存储到FPGA外扩的静态随机存储器中,以保证数据的完整性。数据最终通过通用串行总线传至上位机,上位机通过LabVIEW实现图像还原。结果表明,该系统可以应用于PEM-ISP中,实现对测量信号的精确探测与采集,并得到完整的图像信息。     

微型光谱仪的CCD 数据采集系统设计

微型光谱仪是近年来光谱仪发展的主要方向。针对微型光谱仪数据采集系统的设计需求,应用TCD1304DG 线阵CCD 完成了以FPGA(EP4CE15)为控制核心的高分辨率数据采集系统设计,系统使用了集成Programmable Gain Amplifier(PGA)、16 位模数转换功能的Analog Front End(AFE)芯片,开发了USB2.0 高速数据传输电路并完成了光谱采集上位机软件的设计,实现了对光谱数据的实时处理。小型集成的电路设计方案满足了光谱仪对小型化、便携使用的特点和要求。     

基于FPGA的光谱仪数据采集系统

傅里叶红外光谱仪高效、可靠地获得光谱数据对于后续定性和定量分析物质有着重大的意义。使用FPGA的并行处理能力和可自定义外设构建灵活的片内系统,配合外部硬件电路设计,提出了一种基于FPGA的可定制高效稳定地采集、存储和传输光谱数据的系统实现方法。阐述了基于FPGA完全使用硬件实现干涉信号采集和存储的方法,用以提高数据采集的可靠性。通过最终的实验结果表明,系统可以长时间稳定的运行,解决了使用ARM进行数据采集和传输出现数据丢失的问题。     

基于FPGA控制的高速固态存储器设计

文中对固态存储器进行了需求分析,根据航天工程对高速固态存储器的需求,确定了设计方案.针对航天工程对高速固态存储器速率要求较高的特点,在逻辑设计方面采用流水线技术、并行总线技术.在器件选择方面,采用LVDS构成接口电路,FPGA构成控制逻辑电路电路,SDRAM芯片阵列构成存储电路.设计了高速固态存储器.该设计简化了硬件电路,大大提高了存储数据的速率.     

基于FPGA的微光视频采集与预处理系统设计

针对当前微光视频图像采集与处理系统中数据处理量与系统实时性之间的矛盾,设计了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的实时信号采集与预处理系统。该系统以高性能Xilinx A7系列芯片为主控芯片,使用两片第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器(Double-Data-Rate Two Synchronous Dynamic Random Access Memory, DDR2 SDRAM)作为核心存储器件,并定制超感光互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)传感镜头作为视频图像采集器件。完成系统的硬件设计之后,通过Xilinx Vivado平台以及Matlab进行软件系统的工程设计与仿真分析,实现了微光环境下视频图像的采集、存储、处理与显示的全过程。实验结果表明,该系统采集的微光视频图像实时性好、动态画面流畅。     

基于FPGA的实时图像采集与预处理

设计了一种以FPGA作为核心器件的视频图像的采集和预处理系统,采用Verilog硬件描述语言具体设计并实现了系统中的视频输入和输出模块、图像存储控制模块(SDRAM控制器)、图像中值滤波处理模块等模块,分别介绍了各个模块的工作原理,以及模块之间的数据传输顺序。在此基础上,采用QuartusII 8.1自带的SignalTapII逻辑分析仪对各个模块的运行结果进行观测和分析,经过反复调试,最终实现了各个模块的功能,为在DSP中进一步实现图像拼接、图像目标检测等复杂算法提供了预处理后的图像数据。     

近距爆破源振动采集系统

本文根据工程爆破测试的需要,提出了一种近爆点的振动信号采集节点的设计方案。该节点中使用一种新型的MEMS拾振器,采用Altera公司FPGA作为主控制器芯片,其中集成控制逻辑单元与NiosII软核嵌入式处理器,二者结合成为单芯片控制器方案。控制器运用多路FIFO进行数据缓冲,顺序传输数据至外部存储器,实现了多路数据的同步采集。拾振器与数据记录仪结合成为一体化的信号采集节点。该节点采样频带宽,体积小。适合近爆区域恶劣环境地震波信号的采集,节点可以灵活布置组成不同测试方案。     

近红外光谱仪器的研究进展与发展趋向

近红外光谱技术正受到越来越多研究人员的青睐。作为这一技术的基础和前提,近红外光谱仪推动着其快速发展。近年来,随着近红外光谱技术的广泛应用,已有的近红外光谱仪已经难以满足研究与生产的需要,为此科研人员在现有光谱仪的基础上进行了很多研究,以提高其使用性能。对近年来近红外光谱仪的研究进展包括仪器硬件的进展、光谱信号处理电路的改进、光谱信号处理方法的发展以及仪器软件的开发等进行了总结和归纳,并对近红外光谱仪的发展趋势进行了展望。     

高速图像存储系统中SDRAM控制器的实现

SDRAM作为大容量存储器在高速图像处理中具有很大的应用价值。但由于SDRAM的结构和SRAM不同,其控制比较复杂。文章详细介绍了SDRAM存储器的结构、接口信号和操作方法,以及SDRAM控制器的设计方法。结合实际系统,设计给出了使用FPGA实现SDRAM控制器的硬件接口,在Altera公司的主流FPGA芯片EP1C6Q240C8上,通过增加流水级数和将输出触发器布置在IO单元中,该控制器可达到185MHz的频率。     

基于FPGA和USB接口的多通道数据采集系统

针对实现多通道测距雷达信号的数字化采集的目的．设计了一种基于FPGA和USB接口的多通道数据采集系统。该系统采用在FPGA芯片中构建多个数字逻辑模块的方法,实现对AD芯片模数转换过程的控制。并利用IP核在FPGA中构建存储器,对采样得到的数据进行缓存,最后通过USB2．0接口芯片将缓存中的采样数据及时传输至上位机。通过...