基于Verilog语言的帧同步的实现

现代数字通信中往往采用数字复接技术扩大信息的传输容量并提高信道利用率。帧同步是数字复接系统中的重要部分。本文采用Verilog硬件描述语言给出了帧同步的提取方法,同时在Altera公司的QuartusⅡ5.1软件下进行了编译和仿真,成功地提取出了帧同步头和有效的输入数据。     

无线传输以太网音视频流的帧重组方法

针对煤矿井下利用无线传感网技术传输音视频流存在着丢包严重的问题,提出了一种基于FPGA实现的对以太网数据帧进行拆/组的方法,即在发送端将一个以太网帧拆分成若干个小的数据包进行传输,在接收端将小数据包组合成以太网帧,并对丢失或损坏的数据进行一定的处理,最后对接收到的数据帧重新计算帧校验序列(FCS)。该方法有效利用了丢失部分数据的以太网帧,提高了有效数据的利用率,减小了音视频流中数据丢失对接收端收到的音视频流质量造成的影响。     

基于FPGA的异步数字复接系统

针对数字通信中业务量越来越大、业务种类越来越多等特点,提出了不同速率的码流进行异步数字复接的一种方法,以实现信息的综合、实时、可靠传输;利用数字复接技术,提出了异步复接系统的设计方案,并详细探讨了系统FPGA实现方法;通过帧同步的前、后方保护设计,有效地减小了假同步和漏同步概率,增强了系统的稳定性;仿真和硬件测试结果表明,该系统可靠性强,可扩展性好,且有效地解决了采用普通电路实现时布板面积大、电路复杂等难题.     

基于数字MSK调制的通信系统设计与实现

本文在文献提出一种数字MSK调制解调模型基础上,将数字MSK调制技术应用到双工复接通信系统中.采用状态机的方式实现编帧和解帧,在编帧中插入帧头、特殊标志位,解帧过程去掉帧头和帧特殊标志位.用Verilog HDL语言进行模块设计与时序仿真,并在FPGA硬件上实现本设计.设计结果表明基于数字MSK调制的双工复接通信系统在实际应用上是可行的.     

多关键帧特征交互的人脸篡改视频检测

目的深度伪造是新兴的一种使用深度学习手段对图像和视频进行篡改的技术,其中针对人脸视频进行的篡改对社会和个人有着巨大的威胁。目前,利用时序或多帧信息的检测方法仍处于初级研究阶段,同时现有工作往往忽视了从视频中提取帧的方式对检测的意义和效率的问题。针对人脸交换篡改视频提出了一个在多个关键帧中进行帧上特征提取与帧间交互的高效检测框架。方法从视频流直接提取一定数量的关键帧,避免了帧间解码的过程;使用卷积神经网络将样本中单帧人脸图像映射到统一的特征空间;利用多层基于自注意力机制的编码单元与线性和非线性的变换,使得每帧特征能够聚合其他帧的信息进行学习与更新,并提取篡改帧图像在特征空间中的异常信息;使用额外的指示器聚合全局信息,作出最终的检测判决。结果所提框架在FaceForensics++的3个人脸交换数据集上的检测准确率均达到96.79%以上;在Celeb-DF数据集的识别准确率达到了99.61%。在检测耗时上的对比实验也证实了使用关键帧作为样本对检测效率的提升以及本文所提检测框架的高效性。结论本文所提出的针对人脸交换篡改视频的检测框架通过提取关键帧减少视频级检测中的计算成本和时间消耗,使用卷积...     

基于无线数据包的分析与仿真

与传统有线网络相比,无线网络更方便,覆盖的范围更广。无线局域网(Wireless LAN,WLAN)是不使用任何导线或传输电缆连接的局域网,无线局域网最通用的标准是IEEE定义的802.11系列标准。本文通过真实无线环境与协议分析软件相结合捕获无线数据包,分析多种数据帧。     

无线HART网络节点变速率资源调度算法实现

无线HART网络的资源调度是通过对超帧的资源分配来实现。目前无线HART网络的资源调度算法研究主要应用于节点更新速率固定的场合。将超帧分为数据超帧和管理超帧,提出了一种针对于节点变速率上传数据的数据超帧分配算法,同时根据数据超帧上行数据特性,在超帧中均匀分配时隙,提出了一种提高抗扰性的数据超帧分配算法。实验结果表明,算法解决了无线HART网络变速率节点的资源分配问题,并提高了端对端数据传输的抗扰性。     

基于无线数据包的分析与仿真

与传统有线网络相比,无线网络更方便,覆盖的范围更广。无线局域网(Wireless LAN,WLAN)是不使用任何导线或传输电缆连接的局域网,无线局域网最通用的标准是IEEE定义的802.11系列标准。本文通过真实无线环境与协议分析软件相结合捕获无线数据包,分析多种数据帧。     

结合帧率变换与HEVC标准的新型视频压缩编码算法

相比于之前主流的H.264视频压缩编码标准,HEVC在保证重建视频质量相同的前提下,可以将码率降低近50%,节省了传输所需的带宽.即便如此,由于一些特定的网络带宽限制,为继续改善HEVC视频编码性能,进一步提升对视频的压缩效率仍然是当前研究的热点.本文提出一种HEVC标准编码与帧率变换方法相结合的新型的视频压缩编码算法,首先在编码端,提出一种自适应抽帧方法,降低原视频帧率,减少所需传输数据量,对低帧率视频进行编解码;在解码端,结合从HEVC传输码流中提取的运动信息以及针对HEVC编码特定的视频帧的分块模式信息等,对丢失帧运动信息进行估计;最后,通过本文提出的改进基于块覆盖双向运动补偿插帧方法对视频进行恢复重建.实验结果证实了本文所提算法的有效性.     

一种帧格式数据接口仿真与检测方法

介绍一种通用的帧格式数据接口仿真与检测方法。在介绍帧格式数据信息的仿真生成和接口检测设计的基础上，对接口仿真与检测软件设计进行了介绍。以提高接口仿真与检测设计的灵活性和通用性为目的．结合实际应用，重点介绍了帧格式数据定义信息的数据结构设计和检测方法。     

基于FPGA的一种可变帧数字分接技术

数字通信系统能否有效、可靠地工作,在很大程度上取决于它是否有良好的同步系统.目前广泛应用的现场可编程门阵列(FPGA)具有强大的行为描述能力和丰富的仿真语句Verilog HDL,其在电子系统设计中得到了广泛的应用.讨论了一种在FPGA上具体实现PCM数字分接的方法,设计并实现了复帧、子帧同步等关键技术,从而完成对数据可靠的解调.提供了一种可靠的模型,并使用FPGA作为实现平台,缩短了开发周期.最后对成果进行了验证,并给出了仿真和验证结果.     

IEEE802.11ax基于时延敏感的上行链路自适应帧聚合传输方案

帧聚合传输技术因其高效的传输效率被广泛使用.针对密集部署环境,下一代无线局域网标准IEEE 802.11ax基于帧聚合传输技术提出多流量标识符技术,允许多种不同流量类型的数据聚合传输,提升了密集环境下帧聚合传输性能.然而,上行链路多用户随机接入机制无法保障诸如视频、语音等高吞吐率低时延的传输业务需求.因此,本文利用帧聚合多流量标识符技术,对密集部署站点流量随机到达过程建模分析,推导出帧聚合时延表达式,并提出自适应时延敏感帧聚合传输方案.该方案根据站点缓存数据包的时延约束,使用二分搜索算法动态地调整帧聚合数目来最大化网络整体吞吐率.仿真结果表明,所提方案能够有效地降低站点时延和丢包率,提升网络吞吐率.     

无线网络数据帧新型传输策略及仿真

该文针对IEEE802．11无线Adhoe网络提出了一种新型的帧传输策略。IEEE802．11无线网络标准支持分布式协调功能(DCF),即带冲突避免的载波监听多点接入(CSMA／CA),在数据传输过程中使用“请求发送-确认发送-数据-接收确认(RTS-CTS-DATA-ACK)”模式。但是当数据帧长度较短时,很多带宽被浪费在信道竞争上,而且降低了信道传输成功率,减少了网络吞吐量。因此,根据每个帧携带的延时(Duration)值,调整站点的网络分配向量(NAV),以此来动态调整数据帧的长度,从而增大网络传输的成功率,提高网络的吞吐量,减小整个网络的传送时延。将这种数据单元长度动态调整的帧传输策略简记为DTUL。     

基于FPGA的同步数字复接系统设计与实现

现代数字通信中为了扩大信息的传输容量并提高信道的利用率,往往采用数字复接技术;文章提出了一种基于FPGA实现同步数字复接系统的设计方案,该方案在帧同步检测的关键部分采取前方保护和后方保护的措施,很大程度上提高了系统的抗干扰能力,并采用Verilog HDL硬件描述语言完成系统各组成模块的描述,最后在Quartus II集成环境下进行了系统的综合、布局布线及时序仿真;仿真结果验证了输入输出的逻辑关系,实现了数字复接系统的模块化设计,功能稳定可靠。     

基于GPU的H.264并行解码优化

H.264视频编码标准因其很好的压缩率而成为目前的主流标准之一;针对H.264解码复杂度提高、计算量增大的现状,根据GPU适合通用并行计算的特性,提出其基于GPU的并行解码优化。使用GPU对帧内预测与滤波器模块解码,CPU负责控制GPU以及对剩余部分解码。通过对帧内预测解码的分析,提出一种优化的帧内预测并行算法,经实验证明相比有优化前算法解码效率被提高20%;通过对滤波器模块的研究,提出一种滤波强度并行求取算法以及并行滤波执行算法,经实验证明滤波器的处理速度提升了30%,且相比原图像△PSNR最大为0.10,△SSIM为0.01。最终通过实验证明,使用GPU对视频解码的关键模块处理,能大大提高处理效率。     

嵌入式软件在高速CCSDS复接/分接设备的应用

给出一个符合CCSDS标准的高速复接/分接设备的软件设计方案.该设备可以将来自不同信源的数据按虚拟信道的概念进行实时复接和分路,实现了TCP/IP协议和CCSDS标准之间的相互转换.介绍了该设备的软件开发技术数据复接、数据分接及帧同步.     

基于运动信息分布的帧间预测模式选择算法

多模式预测可以提高H.264标准的编码效率和率失真性能,但会增加编码复杂度。针对上述情况,分析多预测模式帧间预测的复杂度,提出一种基于运动信息分布的帧间预测模式选择算法,以宏块中全零子块的分布情况、各子块的绝对误差和及运动向量的大小作为缩小待选模式集的判据,从而提高编码速度。实验结果表明,该算法的编码质量与全搜索算法相当,编码速度提高了37%~93%。     

ARM的嵌入式以太网通信分析与实时性改进

为了避免以太网通信中大量短帧数据包引起通信阻塞问题,LwIP 协议栈采用了 Nagle 算法和延迟 ACK 策略提高以太网通信效率.嵌入式以太网通信以短帧数据包为主,Nagle 算法和延迟 ACK 策略大大降低了通信的实时性,这在单向数据传输的应用中尤为明显.本文将 LwIP协议栈中的延迟 ACK定时器独立出来,并提出了一种基于数据统计的自适应延迟 ACK定时算法,该算法可以根据上位机发送数据包的周期自主修改延迟 ACK 定时器周期.最后设计了通信实时性测试实验,证实了延迟 ACK定时周期可以在1 s 左右跟踪上位机的数据发送周期,自适应的定时周期约为发送周期的80%~100%,且通信延迟小于1 ms,该改进在保证 ARM使用效率的前提下提高了以太网通信的实时性.     

一种用于RFID系统中的帧长度调整方法

文中提出了一种帧长度调整算法,针对于RFID系统中,使用了帧时隙ALOHA算法作为防碰撞方案的情况。该方法利用一帧周期中碰撞及正确接收的信息推测阅读器有效范围内可能存在的标签数目,从而指导阅读器设定适当的值继续下一帧清点。通过仿真,表明该方法可应用于实际的帧时隙ALOHA算法中,辅助实现多标签的清点,该算法容易实现,且可满足对标签信息的实时处理。     

帧时隙ALOHA的快速防冲突算法

标签防冲突算法是影响RFID系统效率的关键。目前基于帧时隙Aloha算法的改进算法主要是调整识别过程中的帧长,但都存在着帧长计算不准确、算法复杂和识别时间长的缺点。提出了一种新的防冲突算法,该算法将一个识别周期分为标签检测和数据读取两个步骤,充分利用标签检测的冲突信息,提高数据读取的效率,减少了识别的时间,提高了识别率。理论分析和仿真结果均表明,该算法可以更加高效快速地识别标签,特别适用于标签数目较多的场合。