基于Nios Ⅱ自定制Avalon设备的设计与实现

在NiosⅡ系统的构建过程中，SOPC Builder开发环境集成了许多常用类型的设备模型，供开发者调用。而对于其他的一些设备可以按照Avalon总线规范将设备驱动程序集成到SOPC Builder的硬件抽象层中，同样可以加载使用，方便了用户开发一个自定制的片上系统。本文通过在NiosⅡ系统内部集成一个I^2C总线控制器详细说明了自定制Avalon设备的设计方法，并通过行为仿真和系统测试验证了方法的可行性。     

基于神经网络的动态称重系统的DSP实现

针对BP网络学习算法的特点,选取了TI的浮点芯片TMS320C6711,实现了基于DSP的BP网络学习算法,为神经网络在动态称重中的应用做了一些有意义的研究工作.     

基于μC/OS-Ⅱ与NiosⅡ的以太网接口软件设计

介绍了用户如何基于μC/OS-Ⅱ多任务实时操作系统和NiosⅡ处理器并运用NicheStack TCP/IP协议栈的标准套接字接口,进行以太网接口的底层逻辑与应用程序设计,实现数据传输及与上位机通讯的功能。为在FPGA片上实现网络应用服务提供一种解决方法。     

动态称重链钩秤

本文简要地介绍了用于线材动态称重的链钩秤的称重原理、主要组成部分、技术性能及生产应用情况。作为一种动态称重装置，它具有一定的技术经济和推广应用价值。     

基于FLANN的动态称重法

根据“逆模型”的思想 ,利用神经元网络良好的逼近能力 ,基于函数联接型神经网络 ( FLANN)的传感器动态补偿方法和最小二乘法 ,提出了一种车辆动态称重解决新方法     

基于软质电容式称重传感器的车辆动态称重系统

介绍了一种基于软质电容式称重传感器的车辆动态称重(WIM)系统.针对橡胶材料力学特性对系统输出值的影响,提出了基于Kelvin模型的数据处理方法.利用该方法进行实验测量,车辆总重量的测量误差在10%以内,其精度优于ASTM E1318-94给出的Ⅱ类WIM系统精度(置信95%时总重误差±15%).理论分析和实验结果表明该方法有助于实时测量,便于交通稽查.     

公路动态称重系统的测试研究

针对超载车辆对公路设计和交通安全造成的隐患,设计了基于应变式称重传感器的动态称重系统.介绍了应变式称重传感器的结构特点、动态特性、信号采集放大与数模转换的硬件结构,以及信号提取和分析的信息模块.该系统经过开发与调试,可以在公路车辆限速行驶状态下,测出其静态质量和行驶速度.     

FPGA实现的FIR算法在汽车动态称重仪中的应用

介绍了用FPGA(现场可编程门陈列 )实现的FIR(有限冲击响应 )低通数字滤波器 ,把这种算法应用于汽车动态称重仪中并对算法结果做了分析。实践证明此算法用于动态称重具有良好的效果。     

新型动态汽车衡称重系统的设计与实现

针对目前现有动态汽车衡称重误差大等问题，提出了一种新型动态汽车衡称重系统的实现方法，该称重系统在基于Intel x86硬件平台和linux操作系统的基础上设计实现的。同时分析了产生称重误差的根本原因。采用了数字信号处理手段来提高动态汽车衡的称重精度。现场测试数据分析表明，该新型动态汽车衡称重系统技术指标优于国家动态衡标准。     

提高称重精确度的方法

１概述在动态称重中，由于受物料振动和冲击的影响，给称重带来较大的误差，如何将这种影响因素消除，以获得较高的精确度，便是动态称重需要解决的首要问题。目前采取的方法有：①在机械承载部分采取措施，增加减振弹簧或缓冲器；②在检测电路上增加滤波电路，如ＲＣ滤波...     

主动悬架LQG控制加权系数果蝇优化方法

在汽车主动悬架LQG控制器的设计中,以悬架性能指标作为目标函数的加权系数通常为定值,为使系统性能达到更优,提出利用果蝇算法的参数少、易调节、计算量小、寻优精度高的特性,对其进行优化,提高LQG控制器的设计效率和性能。仿真结果表明,与传统的LQG控制结果进行对比,所采用的LQG控制果蝇优化权值系数方法更能改善汽车的主动悬架的性能。     

基于高斯光斑的相关HS波前斜率处理器

大规模自适应光学系统要求哈特曼-夏克波前传感器的子孔径数目巨大,这势必会增加波前斜率提取电路实现的难度.为了在大规模自适应光学系统中进行波前斜率提取,提出了一种相关算法的实现结构,以高斯光斑作为参考模板,通过两次级联滤波完成子孔径光斑之间的相关运算,并得到局部波前斜率.与多通道并行处理的实现结构相比,本文所提出的结构实现的硬件成本不会随着子孔径规模的增大而显著增加,特别适用于大规模自适应光学系统的波前斜率提取.实验结果表明:对于8×8方形排布的哈特曼-夏克波前传感器图像,本文的结构用FPGA内实现,在27 MHz的工作频率下,完成一帧所有子孔径斜率计算的延迟为1.2 μs,均方根误差小于0.02个像素,最大误差不超过0.04个像素,而资源消耗仅仅为925个Slices.本结构能够满足大规模自适应光学系统中波前斜率探测高速实时和高精度要求.     

基于FPGA的网络通讯流量模糊控制器的实现

提出了一种基于FPGA的网络通讯流量模糊控制器的实现方法.根据一个基于缓冲管理模式和模 糊逻辑的网络通讯流量模糊控制器模型,提出了系统总体实现结构和模糊化、模糊推理和去模糊化模块的实现方法,给出了Verilog HDL程序实现结果,包括功能仿真结果、逻辑资源消耗和系统最高时钟频率.为了提高系统的处理速度,系统结构设计中...     

基于FPGA的多通道动态光散射自相关器的研制

为提高多角度动态光散射(MDLS)实验的测试效率与测量精度,开发了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道动态光散射自相关器。该自相关器利用FPGA同时采集4个散射角度的光子脉冲信号,实现高频脉冲计数和自相关计算;设计双计数器模块保证高频无丢失计数,结合片内环形寄存区与片外DDR3芯片实现动态存储数据;提出multi-tau相关器结构设计自相关器的相关计算模块,通过USB通信模块传输自相关计算结果。该自相关器利用有限的FPGA内部硬件资源,实现了多通道自相关运算,解决了大量计数数据的存储问题,提高了MDLS实验的测试效率。利用自相关器对50～200 nm的聚苯乙烯颗粒进行MDLS实验,实验结果与样品的标称粒径表现出良好的一致性,表明该设计能有效地表征颗粒粒径信息。     

短时傅里叶变换的FPGA实现及其应用

针对机械设备实时监控中信号处理的需要,在研究短时傅里叶变换Goertzel递推算法与该算法滤波器结构的基础上,提出一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列）的短时傅里叶变换实现方案,该方案充分利用FPGA嵌入式RAM资源、嵌入式乘法器及其灵活的IP Core功能。通过对仿真信号与实际工程信号的测试,验证了该方案的正确性。     

基于DSP的动态电压恢复器实现

对动态电压恢复器的主要结构、应用场合、控制策略与补偿策略等进行比较分析和优化选择．详细介绍了基于TM$320F2812芯片的动态电压恢复器（DVR）的设计,采用串联补偿方式、同相位补偿策略及LC滤波,实现三相电压的实时动态补偿功能．在MATLAB下建立DVR的详细仿真模型,并用实验验证了动态电压恢复器的动态性能和电压跌落补偿效果．     

基于FPGA＋多DSP的JPEG2000星载遥感图像压缩实现方案

为了满足星载遥感图像压缩的实时性需求,以及最大程度地发挥硬件功效,提出了一种高效的JPEG2000星载遥感图像压缩实现方案.借助流水线和SPMD(Single Program Multiple Data)并行思想,建立了JPEG2000压缩算法实现方案的体系结构,并搭建了基于FPGA和4 DSP的硬件平台.FPGA与4个DSP以独立方式通过EMIF接口相连,数据传输基于抢先式控制;为了便于对DSP调试和管理,4个DSP的仿真接口串成JTAG链结构;为了降低硬件复杂度以及加快DSP的引导速度,设计了HPI并行引导方法.     

MATLAB在动态称量中的应用

利用MATLAB语言编程来识别定量称量系统的参数,显示了递推最小二乘算法易于在线识别的特点和MATALAB在系统识别应用中的广阔前景。     

RETRACTED: Implementation System of Human Eye Tracking Algorithm Based on FPGA

With the high-speed development of transportation industry, highway traffic safety has become a considerable problem. Meanwhile, with the development of embedded system and hardware chip, in recent years, human eye detection eye tracking and positioning technology have been more and more widely used in man-machine interaction, security access control and visual detection.
In this paper, the high parallelism of FPGA was utilized to realize an elliptical approximate real-time human eye tracking system, which was achieved by the series register structure and random sample consensus (RANSAC), thus improving the speed of image processing without using external memory. Because eye images acquired by the camera often generate a lot of noises due to uneven light and dark background, the preprocessing technologies such as color conversion, image filtering, histogram modification and image sharpening were adopted. In terms of feature extraction of images, the eye tracking algorithm in this paper adopted seven-section rectangular eye tracking characteristic method, which increased a section between the mouth and the nose on the basis of the traditional six-section method, so its recognition accuracy is much higher. It is convenient for the realization of hardware parallel system in FPGA. Finally, aiming at the accuracy and real-time performance of the design system, a more comprehensive simulation test was carried out.
The human eye tracking system was verified on DE2-115 multimedia development platform, and the performance of VGA (resolution: 640×480) images of 8-bit grayscale was tested. The results showed that the detection speed of this system was about 47 frames per second under the condition that the detection rate of human face (front face, no inclination) was 93%, which reached the real-time detection level. Additionally, the accuracy of eye tracking based on FPGA system was more than 95%, and it has achieved ideal results in real-time performance and robustness.