基于FPGA的时延辅助定位FBG传感系统的研究与设计

由于受光源谱宽和光纤Bragg光栅传感波长移动范 围的限制,FBG传感系统中可复用的FBG数量 受到很大限制。为了解决这种限制问题,提出通过传感信号的时间延迟对传感FBG进行定位 的方法。 设计出基于FPGA的时延辅助定位FBG传感系统,用Fabry-Peror(F-P)腔和时延定位结合的 方式对传感信息进 行解调,用FPGA进行数据处理。搭建了实验系统,进行了简单的实验。实验结果表明, 本文系统增加可复用FBG数量的方法实用性强,精度高。     

裸眼3D系统SD卡FPGA读取显示研究

SD卡可为便携式裸眼3D设备提供数据来源,图像存储于SD卡中,FPGA以SPI协议方式读出,再经过FIFO和SDRAM进行数据缓存,通过接口输入显示器显示.探讨了通过FPGA器件读取SD卡图像进行显示的实现方法,得出了SD卡文件读取及显示的可行逻辑设计.系统性能经过初步验证,可行性良好.     

基于FPGA的图像超分辨率算法的实现

为了能够在硬件上实现高质量、高效果的视频图像超分辨率,本文提出了一种基于FPGA的自相似性超分辨率算法的实现。首先介绍了基于自相似性的超分辨率算法的基本原理和算法流程,接着提出了视频超分辨率引擎硬件设计的系统结构,并详细叙述了超分辨率引擎系统的各个模块的设计及实现,分析了系统的速度、带宽及资源。最终,在Xilinx K7 FPGA上实现了该视频超分辨率引擎。结果表明,本设计可以实时处理1080p@25Hz视频放大为4K@25Hz视频并在图像质量上取得明显的效果。     

基于FPGA的5/3提升小波优化算法

为了实现线阵CCD空间相机图像的实时压缩处理,在提升算法的基础上,提出了一种适用于FPGA的二维提升小波变换结构与实现方案.该系统利用FPGA片内的存储资源,采用乒乓操作实现了行列变换之间的数据缓存传输,降低了功耗,提高了硬件利用率和运算速度.并且为了适应硬件实现速度,在进行小波边界处理时不需要额外的边界延拓过程,很大程度上降低了算法的复杂度;整个模块采用verilog HDL语言进行设计,并在QuestaSim下进行了仿真试验.实验结果表明,该系统工作稳定可靠,完全满足实时处理的要求,并适用于JPEG2000的多级二维5/3小波变换.     

LTE-Advanced空口监测仪表系统设计

伴随着国际范围的3GPP LTE技术的商用化,新型无线网络分析和优化仪表日益得到重视和发展。针对我国在LTE网络建设过程中,缺乏空中接口监测仪表的问题,研发符合3GPP及行业标准要求的LTE-Advanced空口监测仪表的硬件平台是必需的。本文设计基于FPGA的空口监测仪表的硬件系统。结合系统设计,分析了LTE-Advanced空口监测仪表的数据处理流程。从物理架构和逻辑架构方面分别阐述射频和基带板卡、协议板板卡设计思路。最后,针对LTE-Advanced空口监测仪表的开发难度,本文对FPGA和DSP两种技术路线进行了分析比较。     

快速收敛的EG-LDPC译码算法设计实现

欧式几何构造的LDPC码属于不可分层的LDPC码,无法采用TDMP算法译码结构,针对该问题设计实现了一种新型分层译码器。在Xilinx V5 FPGA上实现了码长为1023、码率为0.781 EG-LDPC 码的译码器设计。仿真验证表明：理论上该方法与优化的规范化最小和译码算法相比,迭代次数减少一倍,存储资源消耗得到降低,而误码性能几乎相同。FPGA实现上,译码输出与MATLAB定点仿真给出的结果相同,误码性能由于量化和限幅处理与理论值相比约有0.3dB的损失。在时钟频率为50MHz串行处理各分层时,吞吐量为49.7Mbps。     

基于仲裁器PUF的SRAM FPGA防克隆技术设计与实现

为保护电子设备中使用的静态随机存储器(SRAM)型现场可编程门阵列(FPGA)内部电路设计不被窃取,设计了用于SRAM FPGA的防克隆电路.该电路利用FPGA制造过程中的随机误差,提取每块芯片独一无二的ID.在此ID的控制下,被保护电路只能在指定的FPGA中正常运行,而在未指定的FPGA中运行时,无法产生正确的输出,从而达到防克隆目的.防克隆电路由使用仲裁器的物理不可克隆函数(PUF)、多数表决器、运算门阵列等三部分构成,其中仲裁器PUF电路用于提取ID,多数表决器起到提高输出稳定性的作用.最后在FPGA开发平台上证明了该电路的可行性.     

片上电磁干扰感应阵列的设计与FPGA验证

测量EMI在片上电源分配网络中的二维分布,对研究集成电路的电磁抗扰性非常重要,能用于验证电磁抗扰模型的正确性。提出的片上电磁干扰感应阵列(OCEMISA)是一种测量EMI在电源分配网络上二维分布的测量方法。OCEMISA包含数个感应单元,在电源分配网络上产生开关噪声作为反馈信号,其频率各不相等,且只受局部电源电压的影响。用频谱分析仪经由电源引脚探测反馈信号,观察其特征频率随EMI的变化,计算感应单元所在位置EMI的电压分量,并采用FPGA验证OCEMISA的基本功能。     

无线激光通信系统中DPIM技术研究

为了改善通信的带宽效率、功率需求,以及信道中信号传输的抗干扰性能,对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析,比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析,设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明,该调制系统性能稳定,可以达到较高的调制速率。     

基于FPGA的虚拟电源的研究与实现

设计了以FPGA为核心控制芯片的虚拟电源系统。实现了虚拟电源的硬件平台和软件系统,包括控制开关模块、电压采集模块、电压输出模块、电压自调整模块、UART模块、数值转换模块等。系统利用UART与上位机实现通信,通过控制AD5662和TPS5450芯片输出设定电压,并实时地从AD7699芯片处获得实际输出电压值,通过自调整模块使电压稳定在设定值的附近。电压测试范围从2.6V到4.2V,当系统不带负载时,输出电压的纹波小于10mV,当输出电流为1A时,输出电压纹波小于20mV。