基于FPGA小波变换核的设计与实现

根据提升小波的框架结构,提出了基于FPGA小波变换核的设计与实现方案;根据自顶向下的设计思想,利用FPGA片内存储资源,实现了行列变换的并行执行;该结构由一个行处理器和一个列处理器组成,行、列处理器通过时分复用同时进行滤波,用优化的移位加操作替代乘法操作;采用流水线设计方法,减少了运算量,提高了硬件资源利用率;整个模块采用VHDL语言进行设计,并在QuartusⅡ下进行了编译和仿真.经验证系统工作可靠,完全满足实时处理的要求.     

基于CPLD的全帧型CCD图像传感器驱动系统设计

CCD芯片的驱动系统是数字航测相机的核心部分,它关系到整个相机的性能和技术指标.这里介绍了高分辨率全帧CCD芯片FTF4052M的内部结构和驱动时序.采用集成芯片设计该CCD芯片的驱动电路,并应用于数字航测相机系统.实验结果表明,该CCD驱动系统采用CPLD进行设计,具有性能好,功耗低,体积小的优点,满足了数字航测相机系统的设计要求.     

基于DSP的CCD相机消旋控制器及其模拟检测系统

为实现机载相机的图像旋正,设计了隔离机体旋转的消旋平台系统.采用了基于DSP技术(TMS320F28015)高精度MEMS角速率陀螺仪的机械消旋控制方法,组成闭环控制系统,使其能消除机体旋转对相机姿态的耦合影响.由于飞行测试成本高昂,还设计了模拟机体旋转平台以及配套的人机交互软件,可通过软件预设角速度一时间曲线,模拟飞行器在不同飞行阶段的旋转姿态,从而检验消旋控制系统的消旋效果.两者组成了完整的航空图像消旋模拟系统.实践结果表明本设计各项参数及指标均符合实际工作需要,消旋平台的消旋效果十分理想,并且可以适应于温度变化剧烈的工作环境.     

AD9847的原理及其在CCD成像系统中的应用

一种以AD9847+FPGA为核心架构的CCD成像系统。分析了AD9847及其在系统中所发挥的重要作用。针对目前模拟前端一般采用专用CCD视频信号处理器来实现的方案,给出视频图像预处理和白平衡算法的硬件实现流程。最后对AD9847的PCB布局布线进行了分析和设计。实践结果表明,像素速率37.125MHz时,系统性能较好。     

基于CPLD的自动门控电源的电路设计

本文介绍了像增强器使用的自动门控电源的电路设计,重点介绍了自动亮度控制(ABC)反馈回路的实现。同时给出了相关的直流放大电路、ADC电路原理图。其中ABC反馈回路采用CPLD实现,能够精确地控制脉宽大小,使其与输入光的强度保持良好的线性关系,很好地满足了设计要求。     

水下大视场连续变焦光学系统设计

针对现有水下光学系统中存在的主要不足,就某大视场水下连续变焦光系统指标要求,从水下光窗选型、光窗畸变、色差等的影响入手,分析了水下平板光窗引入的相对畸变和倍率色差特性,给出了相应的应对措施。结合水下工况对包络和工作距的要求,给出了一种三组联动的变焦系统设计模型和相应调跟焦组件的设计方法;通过在PNNP型结构中引入像差稳定镜组,对动态像差做稳定和补偿,改善了光学结构的像差校正能力,同时规避了凸轮曲线断点问题;通过在物方侧镜组中设置调跟焦镜组,保证了变焦全程对近景目标的清晰成像。完成了一个4 K水下大视场连续变焦光学系统设计,该系统工作距为0.5 m~inf,设计波段为0.48~0.64 μm,采用3840×2160高灵敏CMOS面阵探测器,像元大小为2 μm,变焦全程F数最大恒定为2.8,可实现全视场5.9°~62°、10倍以上连续变焦功能,具有较短的变焦行程、平滑的变焦轨迹、优良的成像性能等优点。     

基于DSP+CPLD的高速高精度PCI运动控制卡

数字信号处理器(Digital Signal Processor)具有高速的数据运算能力,并能提供良好的开发环境,CPLD通过编程可具有高度灵活的配置性.文中描述了采用TMS320F2812 定点DSP和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的组合构成高速高精度运动控制卡,通过PCI总线与计算机协调并进行数据交换.实验表明这种方法即可发挥DSP高速的数据运算能力,又可利用计算机良好的人机界面进行操作.     

基于FPGA的高分辨率全帧CCD驱动电路设计

针对1100万像素(4008×2672)全帧CCD芯片FTF4027M的驱动时序要求,介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)来设计产生该芯片的复杂驱动时序以及其它控制逻辑时序的方法.给出了FPGA实现电路组成和逻辑仿真波形,通过对电路的输出波形的测试结果表明,该方法是可行的.     

基于FPGA的JPEG-LS无损压缩算法的实现

介绍了JPEG-LS无损压缩算法的基本原理与流程,针对该算法提出了使用VHDL语言编程的基于FPGA的系统结构,并在QuartusII平台上实现了编码器.该硬件实现的编码器具有快速处理高分辨率图像的能力.通过对多种图像的仿真实验,证明了其在不同应用中的可靠性和有效性.     

精密海陆跟踪伺服控制系统的设计与实现

针对陆地和船体上稳定平台的特点,设计并研制了一种新型精密海陆伺服跟踪控制系统.首先通过分析双环伺服控制系统的优势,形成了位置外环和速度内环的双环复合控制方案,然后重点对速度内环进行设计.在速度内环中,主要由速率陀螺作为反馈元件,由直流伺服电机作为执行机构,由补偿环节作为校正机构.由陀螺的技术指标和幅相响应的关系,提出了一种新型的选型依据;由实际测量的伺服电机对输入电压的响应,实现了电机模型的降维辨识;针对系统对于快速性和稳定性的要求,设计了一种新型的PIP串联校正方法,分析校正参数的选择过程.最后进行综合理论模拟分析,在实际应用中验证了其有效性和实用性,并对以后的数字速度内环设计进行了展望.