基于Vivado HLS的求取特征点图像坐标的设计

针对传统嵌入式处理器处理高清图像时功耗高、延时长以及数据存储带宽受限等问题,文中提出了对软件进行硬件加速以提高图像处理系统计算性能的方案。该设计采用Xilinx高层次综合工具Vivado HLS,通过软硬件协同设计将OpenCV及C++编写的算法程序转化为RTL硬件。设计成果显示,该方案有效的提高了系统的计算性能,并且缩短了硬件开发周期。     

基于Vivado HLS 的FFT IP核设计与实现

研究基于Xilinx高层次综合工具HLS设计FFT IP核的新方法,并在Zynq平台上搭建音频频谱显示系统用于对设计的FFT IP核进行测试。首先用Matlab生成1024点FFT算法所需要的旋转因子,然后用C语言编写FFT算法程序后经HLS综合成IP核并进行了两次优化,与优化前相比延迟时间节省了19%到40%,LUT资源节省18.5%。测试结果表明,所设计的FFT IP能够成功地实现音频信号的频谱分析。     

FPGA开发平台Xilinx Foundation F3.1的结构及设计流程

介绍了Xilinx Foundation F3.1可编程器件开发工具软件的组成和功能，同时介绍了该软件工具中设计入口工具和设计实现工具的主要功能和使用特点。给出了一个用Xilinx Foundation F3.1开发设计FPGA器件的流程图。     

基于FPGA的IP承载网损伤仪设计

针对IP承载网的结构和技术特点,结合目前网络性能测试的现状和需求,提出了一种基于FPGA的IP承载网损伤仪的系统框架,研究了在FPGA上实现模拟丢包率的方法,阐述了损伤仪硬件模块的设计思想。该方案在仿真测试上通过验证,有着良好的应用前景。     

基于FPGA和USB接口的验光仪控制系统设计及实现

近年来,近视眼的人数逐步增长,为了更加精确的了解近视患者近视程度,为近视者开出合理的配镜处方,验光仪器成为了配置眼镜过程中必不可少的设备。全自动电脑验光的接口设计是在原先验光仪的基础进行了改进,设计了基于FPGA的全自动电脑控制系统,并采用了先进USB技术连接设备与电脑,提高了数据传输速率,增加了定位精度,并且缩短了验光过程的时闽。     

基于FPGA的诱发电位仪系统设计

设计了基于FPGA的诱发电位仪完整系统。首先给出了整个诱发电位仪的总体设计,讨论了FPGA作为主芯片的各模块集成设计,在此基础上论述了ADSl258模／数转换芯片的特点并给出了其与FPGA的接口电路设计。该诱发电位仪系统设计具有可靠性高,通用性和扩展性好等优点,并且具有非常重要的应用价值和良好的市场前景。     

基于ARM和FPGA的时间同步仪控制单元设计

以时间同步仪的功能为出发点,设计了基于ARM和FPGA的控制系统,该系统以ARM芯片S3C2440A为控制核心,在FPGA芯片XCS30的辅助控制下,完成了时间同步仪系统的人机交互、参数设定、电文处理、远程控制等功能。通过键盘操作,LED灯和LCD显示屏,实现了简洁的人机交互控制界面,并在人机交互模块的基础上完成了参数设定模块的设计。通过以太网控制器实现了电文处理,采用CRC校验法,在处理过程中对电文进行检验,确保电文处理的安全可靠,利用Telnet服务器实现了远程控制模块。     

基于Catapult C的Dsppool设计

在此使用高级语言进行运算加速模块Dsppool描述,再使用Mentor公司的Catapult C工具完成RTL设计,并为Dsppool模块进行满足APB接口的封装,使之能够作为一个AMBA总线上的Slave模块.实验结果显示,使用硬件描述语言手动设计的Dsppool模块与CatapultC设计的RTL代码功能完全一致,并且综合后性能相当,因为高级语言忽略了硬件设计中的细节,设计速度比直接使用硬件描述语言快几倍到几十倍.     

VHDL高级综合与底层物理设计的衔接

本文以ＦＰＧＡ为目标讨论了高级综合与底层物理设计的衔接问题，所构成的系统可实现从ＶＨＤＬ行为描述到ＦＰＧＡ芯片的自动设计。文中首先分析了实现这种衔接所面临的问题，然后阐明实现的方法并给出若干实例的运行结果。     

无人机飞行控制系统故障诊断专家系统设计

根据无人机飞控系统的特点及其智能故障诊断的需求,采用专家系统技术设计无人机飞行控制系统的故障诊断.该文在阐述无人机敞障诊断专家系统背景的基础上,构建了无人机飞控系统故障诊断专家系统的总体结构;详细论述了教障诊断知识库的建立和推理机的设计;并结合相关型号工程给出了具体的示例.经实际论证,本系统可正确对飞控系统故障进行全面...     

基于多Agent的无人机自主飞行控制系统研究

提出一种分层递阶多Agent控制结构,在此控制结构的基础上设计出一种无人机自主飞行控制系统。重点对系统中的任务规划Agent和姿态控制Agent进行研究,分别实现了对任务规划Agent的结构建模和姿态控制Agent的内部控制律设计,最后在JADE平台上仿真实现了无人机的姿态角控制。实验结果表明,在多Agent系统与先进控制方法交叉、融合的基础上,设计出的自主飞行控制系统具有很好的控制效果和很高的智能能力,非常适合无人机自主飞行控制设计。     

基于粒子群算法的总能量飞控系统优化设计

为了提高舰载飞机着舰时的操纵性能,并且解除低动压状态下航迹角和空速之间的强烈耦合,基于总能量控制理论设计了着舰飞行/推力综合控制系统。其基本思想是用发动机推力控制飞机总能量,用升降舵控制总能量的分配率。针对总能量飞控系统的参数难以整定的问题,采用粒子群优化算法对待调参数进行优化。建立了综合衡量航迹角的阶跃响应性能及其与空速之间耦合程度的适应度函数指标。在优化迭代中粒子群算法的惯性权重先线性减小,然后保持恒定不变。该方法既增强了算法对最优解的搜索能力,又加快了算法的收敛速度。最后,频域分析表明优化的参数使航迹角传递函数的带宽满足设计要求;仿真结果验证了该飞控系统的有效性。     

四旋翼无人机飞行控制系统设计研究

根据模块化思想分别对四旋翼无人机[1]硬件系统的控制器模块、传感器模块、电源模块、执行机构模块以及遥控器模块[2-3]进行了详细的阐述,并给出了相应的电路设计。根据硬件系统所需的要求设计了飞行控制系统软件方案总体流程图,最后根据图形化语言LabVIEW设计了一套基于四旋翼无人机飞行控制系统的显示界面用来实时采集四旋翼无人机飞行器姿态角的数据[4],通过转台实验分析证明,文中所设计四旋翼无人机飞行控制系统满足最初预期效果,为进一步研究奠定了理论基础。     

基于MEGA2560的低成本飞控系统双存储方案的设计

针对某型航拍无人机不同任务阶段对数据存储的速度与容量的不同性能要求,设计了高速Flash加大容量SD卡的双存储数据记录模块。实现了对飞行器姿态、GPS以及控制指令等信息的完整记录,系统经试飞验证效果良好。该系统可作为黑匣用于故障分析,又可用于后期航拍图像处理以及控制策略优化、航拍轨迹优化分析,对于野外航拍任务数据记录具有重要的实用价值。     

小型固定翼UAV飞控系统的嵌入式设计

随着小型无人机飞控任务的日趋复杂,传统低性能飞控系统已不能满足需要,对此本文提出一种基于ARM-Linux结构的飞控系统的嵌入式设计方法。设计了基于高性能低功耗嵌入式处理器ARM Cortex-A9芯片IMX6Q的嵌入式飞控系统的硬件设计,该系统集成了9轴MIMU、高度计、空速计和GPS等多种传感器。分析了基于嵌入式Linux的飞控软件开发流程,阐述了移植Linux内核的步骤及基于嵌入式Linux设计的多进程飞行控制软件。最后,通过手控飞行验证了硬件平台的可行性和软件设计方法的合理性。采用嵌入式方法设计飞控系统,使飞控系统具备多任务调度、可移植性好、易于二次开发等特点。     

飞行控制系统可视化仿真平台设计

提出了一种通用的飞行控制系统可视化仿真平台的设计与实现方案,具有控制系统可视化建模、仿真执行效率高、易于扩展和通用性强的优点。该平台在某型飞机模拟器基础上,设计了基于改进A*算法的静态航迹规划和基于电荷法的动态航迹规划。以并行化计算的思想设计了系统的总体框架,并通过OpenMP多线程并行多核编程技术和Matlab并行计算工具箱的SPMD(Single Program Multiple Data)技术实现了平台仿真的并行解算,大大提高了仿真效率。以"Beaver"多模态自动驾驶仪仿真设计为例,验证了平台的可行性。     

可重构飞行控制系统的滑模自适应控制律设计

当飞行控制系统操纵面发生损伤故障时,结合自适应思想,采用滑模控制方法进行重构飞行控制系统的设计.采用单位向量法设计滑模控制器,这种控制器由线性部分和非线性部分组成.线性部分采用改进的线性二次型最优控制器法进行计算,而非线性部分采用自适应增益来更好地适应故障情况.利用某型飞机的纵向飞行控制系统模型进行仿真,结果表明,带有自适应增益的滑模控制方法不仅适合于正常情况下的飞控系统设计,而且对操纵面损伤故障情况具有较强的适应能力,与固定增益情况相比,具有更好的跟踪效果和重构控制效果.     

基于Windows的滑翔增程弹飞控系统半实物仿真研究

通过引入外部硬时钟,在普通Windows工控机上,实现了精确定时以及稳定的多线程串口通信,满足了滑翔弹飞控系统实时仿真的要求.该系统不仅成本低,而且稳定性高、通用性好以及第三方软硬件资源丰富,并在实际仿真过程中得到了应用.