基于DSP builder的视频图像实时加密实现

文中不仅提出了一种基于DSP builder的视频图像硬件加密的实现思路,而且还提出了一种Arnold加密算法直接对灰度值进行运算的快速加密算法实现。借助于Matlab强大的计算能力以及Simulink丰富的仿真验证平台,利用Altera提供的DSP Blockset工具箱搭建算法实现模型,在仿真验证功能正确后生成FPGA映射文件下载到FPGA成功实现视频图像的硬件加密。     

基于FPGA的dSPACE平台扩展方法

针对 dSPACE半实物仿真平台的 I/O端口、脉宽调制(PWM)路数不足的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的 dSPACE平台扩展方法。该方法通过建立 dSPACE和 FPGA之间的数据总线与指令总线,在 FPGA上构造指令表模块、I/O扩展模块、PWM发生器模块、A/D采样预处理模块和数据处理模块,并在MATLAB/Simulink中建立相应的控制模型,实现了dSPACE对FPGA扩展模块的控制和数据交换。实验结果表明,该方法能够节约 dSPACE资源,提高系统工作频率,增强 dSPACE的功能。     

柴油发电机组转速控制半物理仿真

通过Simulink建立MTU396柴油发电机组的仿真模型,然后采用Matlab实时工作间(RTW)将Simulink仿真模型转化成可移植的嵌入式C 代码,最后在Visual C 集成开发环境下开发柴油机发电机组转速控制半物理仿真系统。该方法充分利用Simulink丰富、便捷的建模环境同时发挥了VC强大的硬件控制功能和人机界面设计灵活的优点。详细介绍利用该方法开发半物理仿真系统的具体步骤和实现方法。     

基于DSP Builder的NCO优化设计

首先介绍了数控振荡器（NCO,Numerically Controlled Oscillator）的原理和特点,研究了用DSP Builder实现数控振荡器的传统设计方法,并在此基础上提出了一种使用1/4周期存储的优化方法,并将其与整周期存储方法进行仿真比较。相对于传统整周期存储,采用1/4周期存储方法可以在不增加额外只读存储器（ROM,Read Only Memory）存储空间的情况下提高了频率分辨率。该方法在Matlab/Simulink中得以实现,在ModelSim中进行了功能仿真之后将设计模型下载到FPGA进行硬件仿真。     

数字下变频的一种新型设计方法

阐述了雷达中频正交采样的原理,研究了使用System Generator实现数字下变频的一种自顶向下的新型设计方法。在Simulink中进行了功能仿真验证,生成了HDL代码,并在Xilinx FPGA中进行了RTL的时序仿真分析。     

基于FPGA的FIR数字滤波器设计与实现

简要介绍了FIR数字滤波器的结构特点和基本原理,提出基于FPGA和DSP Builder的FIR数字滤波器的基本设计流程和实现方案。在Matlab/Simulink环境下,采用DSP Builder模块搭建FIR模型,根据FDATool工具对FIR滤波器进行了设计,然后进行系统级仿真和ModelSim功能仿真,其仿真结果表明其数字滤波器的滤波效果良好。通过SignalCompiler把模型转换成VHDL语言加入到FPGA的硬件设计中,从QuartusⅡ软件中的虚拟逻辑分析工具SignalTapⅡ中得到数字滤波器实时的结果波形图,结果符合预期。     

基于Matlab/Simulink的导弹模块化仿真

基于 Matlab/Simulink 仿真环境,提出了导弹模块化建立仿真模型方法。该方法按功能将导弹划分为各个子模块,分别采用 Simulink 对各个子模块建立仿真模型,然后合成得到导弹总体仿真模型。在给定的初始条件下对总体模型进行仿真,仿真结果表明该模型能够正确反映出导弹弹道特性。该方法适用于导弹系统研究工作。     

基于DSP Builder的回波抵消器设计与实现

针对通信中的回波问题,基于自适应滤波的LMS算法,设计了自适应回波抵消器。并基于利用FPGA芯片,在DSP Builder平台上,有效结合MatLab／Simulink和Quartus II设计工具,根据模块化设计思想实现了LMS算法自适应回波抵消器硬件电路设计。软件仿真和系统FPGA硬件实测结果表明,该设计方法使回波抵消器的FPGA硬件实现更加简便快捷。     

MFSK调制电路的FPGA设计与仿真

频移键控(FSK)是用不同频率的载波来传递数字信号,并用数字基带信号控制载波信号的频率。笔者提出了一种基于DDS(Digital Direct Synthesizer)技术的MFSK调制器的FPGA实现方案,并根据DSP开发工具DSP Builder的优点,采用VHDL文本与Simulink模型图相结合的方法进行了FPGA设计与仿真。仿真结果验证了设计的正确性及可行性。     

基于FPGA的IIR带通数字滤波器设计与仿真

该文给出了用Matlab设计IIR带通数字滤波器的方法,利用Matlab语言进行程序设计出二阶环为基础的并联结构模型,通过在Matlab环境下仿真软件Simulink对设计的带通滤波器进行了动态仿真,确定了滤波器系数的量化字长。从仿真结果来看,设计的带通数字滤波器既满足滤波器的选频特性,又优化了硬件资源。在实际的应用中,可以根据不同FPGA资源灵活修改滤波器系数,在不同规模的FPGA上实现。     

基于Simulink与Stateflow的红外图像边缘检测系统设计

基于模型设计方法实现基于细胞神经网络的红外图像边缘检测系统。将simulink、stateflow设计方法与CNN的设计理论相结合,建立CNN IP核模块。接着采用串行结构搭建图像输入、输出模块,达到可视化实时仿真及代码自动生成。仿真结果表明：基于模型的设计方法取得了较好的效果。在Xilinx公司Virtex-6系列的FPGA平台上,综合后占用极少资源的情况下达到了142.693MHz最高频率和7.927Mpixels/sec的处理速度。     

图像边缘检测高速数字滤波器设计与实现研究

简要介绍了图像边缘检测的基本概念,针对其硬件实现的基本模型进行探讨;分析其关键算术单元,采用了多种优化措施并引入了流水线的设计方法以满足高速应用的要求;提出了3种不同的FIR滤波器实现结构;最终完成FPGA和ASIC设计,对不同结构的实现数据进行比较并给出了结论,实现结果表明该设计可以满足高速系统应用场合。     

SoPC级双通道图像融合系统设计

针对多色焦平面探测系统的输出，实现像元级图像融合的前提是如何保证融合系统的高性能、微型化及低功耗。本文提出了一种基于XilinxVirtex4系列FPGA实现双通道图像融合的SoPC方案，采用模块化设计，将图像处理过程按采集、非均匀性校正预处理、融合、输出等功能模块作分级流水，充分利用器件的高性能、高并行性、可深度流水等特点来保证处理的实时性；并结合仿真实验结果，从处理算法的选择、复杂度以及资源占用等方面，分析了在单片FPGA上完成双通道720×576×10bit图像流2f/s实时融合处理的可行性，估算了SoPC系统功耗和转换为ASIC芯片后的系统功耗。     

基于FPGA和DSP的高速数据采集系统的设计

数据采集与处理系统的设计是现代信号处理系统的基础,被广泛应用于雷达、通信、图像处理、遥感遥测等领域。在对WCDMA数字基带接收机的设计中,提出了一种基于FPGA和DSP的高速数据采集方案。该方案将A/D采样的数据送往FPGA,经过FPGA预处理后送到DSP,最终通过CPCI接口送到主控台。详细介绍了设计思想、具体的硬件连接以及FPGA设计的仿真结果。     

基于DSP和FPGA架构的嵌入式图像处理系统设计

针对图像处理要求运行复杂灵活的图像处理算法和大数据量的数据传输处理的要求,提出了一种基于DSP和FPGA架构的嵌入式图像处理系统,简要介绍了系统的工作原理,详细介绍了系统硬件设计方案和具体的电路组成,并针对FPGA程序处理的难点和解决办法进行了说明,给出了时序仿真波形,最后利用目标复原算法对系统加以验证。     

基于Python定点平方根的FPGA实现

针对当前系统设计中软硬件设计者分别采用不同的设计语言存在的问题,采用基于Python的软硬件协同设计方法,以信号处理和图像处理中常用的平方根算法为例,在FPGA上实现了定点平方根算法。实验结果表明Python可以有效地将软件算法快速地转换为硬件设计,并能大幅度提高系统设计,仿真和校验的效率,使得这种方法设计的产品能更快地进入市场。     

基于FPGA和ISA总线的图像数据采集系统

为便于进行图像处理课题的研究，我们用FPGA和ISA总线开发了基于MOTOROLA公司的SCM20014^[1]的图像数据集卡，其性价比较高，满足一般图像处理研究的要求，本文介绍了该图像采集卡的设计要求和实现方法，文中所涉及的内容具有一般性和典型性。     

基于FPGA实时红外图像自适应线性增强算法的实现

提出了灰度直方图统计方法,利用FPGA完成一帧图像直方图统计并且采用自适应线性增强算法完成对下一帧图像数据的转换.针对实时处理的要求, 应用现场可编程门阵列(FPGA) 构造高速图像处理器, 完成红外跟踪图像预处理的实时计算.经现场调试,代码简单,占用FPGA系统资源少,可以完成实时数据转换,结果证明是可行的.     

DVB-S信道处理系统中基带脉冲整形插值滤波器的FPGA设计

在简要分析卫星数字视频广播DVB-S系统发送端信道处理系统设计理论的基础上,针对其中的基带脉冲整形插值滤波器,通过其DSP软件实现方法和FPGA硬件实现方法的详细比较,最终选用FPGA硬件方法来实现内插的有限冲击响应(FIR)数字滤波器.通过MATLAB仿真为该插值滤波器建立了完整的数学模型,同时结合系统的要求及协议标准,提出了该插值滤波器的FPGA 优化设计实现方法.     

CDMA2000系统中前向链路卷积编码器的FPGA实现

为了缩短卷积编码器设计周期,使硬件设计更具灵活性,在介绍卷积编码器原理的基础上,论述了一种基于可编程逻辑器件,采用模块化设计方法,利用VHDL硬件描述语言实现CDMA2000系统前向链路卷积编码器的方法,给出了在QuartusⅡ软件下的仿真结果,并在FPGA器件上验证实现。仿真和实验都证明了这种方法的可行性和正确性。