基于FPGA的二维离散小波分解的实现

小波变换是图像处理领域的一种重要的处理方法,但是,小波变换过程中巨大的运算量却使得它在实时图像处理领域中的应用受到了限制。本文提出了一种基于FPGA实现的高速小波分解的方法,详细分析了各个模块的设计和时序,经过Quartus Ⅱ软件的仿真和综合,并在Altera公司的UP3开发板上进行了验证和性能分析。     

图像小波分解的FPGA实现

小波分析作为信号处理领域中的一种重要方法,在信号处理、模式分析和图像处理等方面得到了广泛的应用。然而小波变换巨大的运算量却使得它在实时处理领域中的应用受到了限制。本文根据离散小波变换的Mallat算法,提出了一种EPGA实现高速小波分解的方法,设计出的小波变换模块结构清晰而且规则,易于级联,可实现多级变换。同时,,运算精度和处理速度均满足实时图像处理的要求。     

一种高效二维小波分解算法的FPGA实现

针对现有二维提升小波变换实现过程中存在的大量过程数据存储及关键路径延时较长的问题,提出一种直接进行二维变换的VLSI架构.采用Altera公司Cyclone Ⅱ系列FPGA EP2C35F672C6对架构进行实现和验证,在纯计算逻辑下二维小波变换时钟频率可达到157.78 MHz.     

基于FPGA的密码锁的设计

针对传统的密码锁存在安全性低、稳定性差等问题,提出一种基于FPGA的密码锁的设计方法,以现场可编程逻辑器件为载体,并采用Verilog HDL硬件描述语言,实现密码锁的解锁、修改密码、报警提示和数码管显示功能.密码锁系统主要由按键输入模块、按键消抖模块、分频模块、密码检测模块、输出控制模块、译码显示模块组成.利用Qua...     

基于FPGA的RISC的设计和仿真

介绍了一种基于FPGA的RISC的设计方法。该方法以Altera公司的Quartus Ⅱ为开发平台,通过编写Verilog HDL语言完成所有模块的RTL模型的建立,并通过功能时序仿真对RISC的功能进行了验证。该方法充分发挥了Quartus Ⅱ软件的功能,验证了FPGA设计RISC的可行性。     

基于FPGA的RSA加密算法的实现

在基于xilinx公司的FPGA芯片Virtex硬件平台上实现了采用公开密钥机制的RSA加密算法。     

基于FPGA的视频监控系统

提出了基于FPGA的视频监控系统整体实现方案。首先介绍了在FPGA中设计I2C总线配置模块对视频处理芯片进行合理的配置,然后简单介绍了视频信号的处理过程。经过处理后的视频信号通过乒乓机制存储到SDRAM缓存,最后按照VGA的时序送到显示器正常显示。本设计采用Ver—ilogHDL语言编写程序,并用Modelsim软件进行仿真,采用ISE下载到Virtex-Ⅱ XC2VP30 FFG896开发板实现了视频监控功能。     

基于FPGA的逻辑分析仪的设计

介绍了一种用FPGA构成的信号处理装置,该装置和计算机结合使用可以实现数字和模拟混合信号的逻辑分析。文章给出了该装置的设计方案和具体实现方法。这种方法将FPGA的特点与PC的特点结合在一起,具有一定的实用性。实践证明这种方案性能在中低速系统应用中优于普通示波器,且其性价比优于普通逻辑分析仪。该装置可以作为逻辑分析仪使用。     

基于Verilog HDL语言的FPGA设计

采用Verilog HDL语言在Ahera公司的FPGA芯片上实现了RISC_CPU的关键部件状态控制器的设计，以及在与其它各种数字逻辑设计方法的比较下，显示出使用Verilog HDL语言的优越性．     

高速图像小波分解算法与FPGA实现

小波分析是信息处理领域的一种重要处理方法,但是小波分解巨大的运算量却严重束缚了其在实时处理领域中的应用。提出了一种基于FPGA实现的高速小波分解方法,该方法采用新的小波分解结构,使多层分解得以同时进行,从而使小波分解的速度达到高速输入图像的数据率;并适当选取了数据结构,使得经分解、重构后所得图像的峰值信噪比达到无穷大。这种方法大大提高了硬件系统进行小波分解的速度,在小波分解的性能和硬件实现的资源消耗上找到了一个较优的结合点。     

用FPGA实现(5,3)小波变换

小波变换是当代信号处理技术常用的数学方法之一，它在视频压缩方面也有很好的前景，根据Daubechies等人于1996年提出的整型小波变换方法，用FPGA设计并实现了4层整数（5，3）小波变换，硬件实现结果与软件实现结果基本一致。     

图像的二维提升小波变换的FPGA实现

研究了图像的5/3提升小波变换算法原理,根据提升算法的系数分布存在的特点,提出二维提升小波变换硬件实现的简化VLSI硬件结构,并在对系统进行了综合、仿真后,在FPGA芯片上实现。实验证明,系统改进的简化硬件结构,提高了系统运行速度,保证了系统的实时性要求。     

一种低存储高速并行小波变换算法的FPGA实现

基于Altera公司的低成本、高密度Cyclone Ⅱ系列FPGA实现了小波变换的VLSI架构设计,最大化减少了算法对片内存储器的需求,降低了功耗。由于设计能够对图像同时进行行列变换,系统处理速度快,为图像实时处理提供了基础。     

Identification of the defective transmission devices using the wavelet transform

In this paper, a system is described that uses the wavelet transform to automatically identify the particular failure mode of a known defective transmission device. The problem of identifying a particular failure mode within a costly failed assembly is of benefit in practical applications. In this system, external acoustic sensors, instead of intrusive vibrometers, are used to record the acoustic data of the operating transmission device. A skilled factory worker, who is unfamiliar with statistical classification, helps to determine the feature vector of the particular failure mode in the feature extraction process. In the automatic identification part, an improved learning vector quantization (LVQ) method with normalizing the inputting feature vectors is proposed to compensate for variations in practical data. Some acoustic data, which are collected from the manufacturing site, are utilized to test the effectiveness of the described identification system. The experimental results show that this system can identify the particular failure mode of a defective transmission device and find out the causes of failure successfully.     

基于FPGA的高性能离散小波变换设计

针对db8(Daubechies 8)小波设计了高速正、反变换系统,用DE2开发板进行了系统验证。正、反变换的最高时钟频率分别达到217.72 MHz和217.58 MHz。对比同类文献中的设计,本设计在最高处理速度方面具有明显优势。基于此,考虑通用性,还设计了一种通用小波变换FPGA架构。该架构通用性强,可高性能实现多种小波变换。采用DA算法、LUT结构、流水线技术等对设计进行了优化。     

一种基于整数小波变换的VLSI实现

提出了基于整数小波变换的VLSI结构的设计。根据整数小波变换的一些特点,也就是小波矩阵的最佳因数分解和有限精度的表现效果,应用少数位来表示尾数使得性能退化非常有限,基于这些结果,提出了基于小波整数变换的VLSI实现,用适度的门复杂性来得到快速帧率。     

Unique visualization of multiply oriented lattice structures using a continuous wavelet transform

The application of continuous wavelet transformation in the phase field crystal model has yielded excellent results for the crystal lattice orientation and grain boundaries with different misorientation angles [H.M. Singer, I. Singer, Phys. Rev. E 74 (2006) 031103]. However, we show here that the orientation map from this simple method cannot distinguish symmetric orientations using a single convolution template. By introducing additional rotational templates, the grain orientation can be uniquely visualized in two and three dimensions.     

二维离散小波变换的可重配置VLSI架构

设计一种二维离散小波变换的可重配置VLSI架构。根据二维图像处理中数据量大、芯片面积主要由片上的SRAM存储器决定的特点,提出使用单13SRAM的内存优化技术,在偶数周期,源数据由片上RAM读出,计算结果存在寄存器组中,在奇数周期,源数据由寄存器组读出,计算结果存放在RAM中。该方法较传统的双口SRAM实现节省了约56％的芯片面积。以此为基础,提出一种改进的基于图像块的扫描方式,使模块之间的数据传输性能相比于通常的基于行的实现方式提高了20％。     

Implementation of efficient SR-Latch PUF on FPGA and SoC devices

In this paper we present a reliable and efficient SR-Latch based PUF design, with two times improvement in area over the state of the art, thus making it very attractive for low-area designs. This PUF is able to reliably generate a cryptographic key. The PUF response is generated by quantifying the number of oscillations during the metastability state for preselected latches. The derived design has been verified on 25 Xilinx Spartan-6 FPGAs (XC6SLX16) and 10 Xilinx Zynq SoC (XC7Z010) devices. The design exhibited ∼49% uniqueness figures when tested on both types of FPGAs. The reliability figures were >94% for temperature variation (0–85 °C) and ±5% of core voltage variation.