基于FFT并二次修正的Rife频率估计算法

针对修正Rife(M-Rife)算法在低信噪比条件下频率估计性能下降的问题,提出一种改进的频率估计算法。首先利用最佳修正因子对快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)最大谱线进行修正,然后用校正的Rife法公式估计频率。若被估计信号频率接近于FFT量化频率,则对信号进行频移以使信号频率位于两相邻量化频率中心,再用校正的Rife法公式估计频率。频移过程中采用Quinn法来确定频移方向。仿真结果表明:改进算法不仅在整个被估计的频段内具有较高估计精度,均方根误差接近于CRLB,而且具有低信噪比门限,整体性能要优于M-Rife法。改进算法能够满足反潜鱼雷主动声引信提取目标回波多普勒频率的应用要求。     

基于FPGA的等精度测频模块的研究与实现

频率测量一般是通过对被测信号和标准信号计数实现,因此量化误差是引起测量误差的主要原因.在比较分析周期测频、直接测频和等精度测频的误差后,给出了一个基于FPGA等精度测频模块的Verilog HDL实现.较之单片机实现,它具有抗干扰性强,工作稳定可靠等特点.     

基于提升算法的3 阶Daubechies 离散小波变换的FPGA 实现

为提高小波变换的计算效率,研究基于提升算法的3阶Daubechies离散小波变换及其逆变换的FPGA实现。简要介绍提升算法的基本原理,给出3阶Daubechies小波变换及其逆变换的提升算法过程,对正变换与逆变换的硬件实现结构进行设计,该结构无需附加内存,且采用流水线技术实现小波系数的快速并行输出,大大节省了传统变换所需的存储空间并提高了计算速度。在Quartus设计软件中对提升算法结构进行仿真,验证了提升结构的正确性。分别使用传统的基于卷积的DB3小波滤波器和设计的DB3提升结构对包含噪声的模拟信号进行小波阈值滤波处理。结果表明:提升结构算法计算复杂度小,在可承受的信噪比范围内,能够快速实现信号的小波变换处理。     

基于Rife法的线性调频连续波雷达测距算法及实现

介绍了基于Rife法的线性调频连续波（LFMCW）雷达测距算法的原理,给出该算法的实现步骤,并从理论上分析了算法的测距性能。结合可编程门阵列(FPGA) EP3C55F484C8N芯片,进行该算法的编程实现,并将算法嵌入高精度LFMCW雷达中。利用LFMCW雷达进行现场测距实验,实验结果验证了该算法的有效性。     

图像灰度级拉伸算法的FPGA实现

为了调整图像数据灰度,介绍了一种图像灰度级拉伸算法的FPGA实现方法,并针对FPGA的特点对算法的实现方法进行了研究,从而解决了其在导引系统应用中的实时性问题。仿真验证结果表明:基于FPGA的图像拉伸算法具有运算速度快、可靠性高、功耗低等特点,非常适合成像系统使用。     

基于CORDIC算法的FFT在FPGA中的实现

论述了CORDIC算法原理和实现FFT的硬件设计方案，并通过波形仿真，验证了其功能的正确性。由于采用了CORDIC算法的全流水线结构，使复杂的复数乘法变成了加减法和移位运算，设计的FFT模块具有速度快、占用硬件资源少的特点，适合在噪声调频干扰信号检测、雷达信号频率检测等要求实时性强、速度高的系统上运用。     

基于频移修正的奎因频率估计算法

分析了奎因(Quinn)算法的性能,针对Quinn算法在信号频率接近离散傅里叶变换(DFT)量化频率时估计误差较大的问题,提出了一种改进的算法。改进算法在Quinn算法基础上通过对信号进行频移以使信号频率位于DFT量化频率中心区域,然后再用Quinn算法估计频率。仿真结果表明:改进算法估计性能不随被估计信号的频率分布而产生波动,在整个频段内估计均方根误差接近克拉美-罗限,而且具有较低信噪比门限,整体性能优于Quinn算法。在信噪比为6dB时,改进算法估计性能优于基于FFT滑动平均极大似然法。     

基于FPGA的JPEG-LS无损压缩算法的实现

介绍了JPEG-LS无损压缩算法的基本原理与流程,针对该算法提出了使用VHDL语言编程的基于FPGA的系统结构,并在QuartusII平台上实现了编码器.该硬件实现的编码器具有快速处理高分辨率图像的能力.通过对多种图像的仿真实验,证明了其在不同应用中的可靠性和有效性.     

基于FPGA的弹载相机自动白平衡算法设计及实现

针对色温影响造成的弹载相机成像色彩偏差问题,提出了一种基于统计分析的色温估计自动白平衡校正算法。通过研究不同色温下白点R/G和B/G分布特点,界定不同色温区间的白点范围,以此为参考基准对弹载相机工作色温进行估计并计算增益值。实验结果表明,该算法能够准确检测出不同色温下图像中的白点信息,校正结果较传统算法有显著提升,验证了该算法的可行性和有效性。同时,通过并行流水线设计实现软件算法向FPGA移植,降低了硬件资源消耗和图像处理时延,为弹载图像采集系统嵌入式设计提供了参考。     

反正切函数的CORDIC 算法及其FPGA 实现

为解决传统的反三角函数求解方法存在速度低、精度低和不方便实现的问题,提出一种基于FPGA 控制 器实现运动平台的运动学逆解算法。根据CORDIC 算法原理,以圆周坐标系统的旋转模式和向量化模式为例进行理 论分析,构建基于NiosⅡ软核处理器的SOPC 系统架构,利用C 语言编写逆向运动学求解模块,并通过ModelSim 仿真软件对逆向运动学理论进行仿真验证。测试结果表明,采用FPGA 实现运动平台的逆向运动学求解算法是正 确的。     

基于CZT的频率细化方法的FPGA实现

在短持续信号的频谱分析中,由于受到采样时间及处理速度的影响,提高频率分析精度一直是工程实现的应用难题之一。文章给出了一种基于FPGA硬件平台的线性调频Z变换(CZT)的实现方案。试验结果表明:该方案与传统使用DSP实现方案相比,具有参数调整灵活、计算速度快的特点,具有较高的工程应用推广价值。     

测向和测频改进的最小二乘单站定位跟踪方法

为了利用无源单站系统实现对运动目标定位与连续跟踪,提出基于最小二乘估计算法的运动目标无源定位跟踪方法。即利用均匀的等间距线列阵作为单个观测站,对多个运动目标进行方位和多普勒频率测量,在此基础上通过多点多次测量,采用最小二乘估计算法对非线性系统求解得到目标的定位解。仿真结果表明:该方法不但能够对多个运动目标进行定位,而且能够对其进行连续稳定的跟踪。     

基于FPGA 的SRIO 端点设计与实现

为提高芯片间及板间互连的带宽、灵活性和可靠性,提出一种基于FPGA(field programmable gate array)的SRIO(serial rapid IO)端点的设计方法.介绍RapidIO的应用,对SRIO IP核及其参数设置进行分析,结合Xilinx提供的官方例程,编写用户逻辑,完成FPGA与DSP的高速通信,测试结果表明:该设计具有较高的带宽,有一定的参考价值.     

基于FPGA的正交变换的设计与实现

本文主要论述了基于FPGA的正交变换的设计与实现.基于带通采样和正交变换的基本理论,分析了低通滤波法正交变换的基本原理;利用VHDL语言与宏功能模块调用相结合的方法,详细说明了正交变换在FPGA内的设计与实现过程.利用Quartus Ⅱ与Matlab软件实现了电子设计自动化(EDA)应用中的联合仿真,验证了该低通滤波法正交变换的正确性.     

基于FPGA 的LCD 驱动器设计与实现

针对嵌入式LCD 显示设计中部分MCU 不包含LCD 控制器的问题,提出一种基于FPGA 的LCD 驱动器 设计。将MCU 与该FPGA 电路通过一定方式互联,实现RGB 等接口的扩展。显示测试结果表明：该设计稳定可靠, 具有较好的可扩展性,预期可用于不同尺寸、不同接口的LCD 屏显示设计中。