基于FPGA的信号小波实时处理方法

根据小波去噪的原理及特点,提出了用FPGA实现小波实时信号处理的方法。实验结果证明采用FPGA实现小波信号处理能在低信噪比的情况下有效去除噪声,同时能够满足信号处理系统的实时性要求。     

HD-SDI数字视频信号处理及传输的FPGA设计与实现

设计了一种符合SMPTE292M标准的高清晰度数字电视信号采集传输用的HD-SDI卡,介绍了其电路结构,对HD-SDI中的视频数据、视频定时基准码、行号数据、校验码进行了分析,并就数字视频识别和提取模块、DMA传输模块和PLX9656局部总线到Avalon总线的转换模块进行了设计.FPGA采用Altera公司的Stratix EP1S25,实验调试结果表明,HD-SDI数字视频信号处理及传输工作稳定可靠.     

基于FPGA的混沌信号发生器的设计与实现

提出了基于FPGA设计混沌信号发生器的改进方法.采用Euler算法将连续混沌系统转换为离散混沌系统;基于IEEE-754单精度浮点数标准和模块化设计理念,使用Quartus Ⅱ软件,采用VHDL和原理图相结合的方式设计混沌信号发生器.最后,在FPGA实验系统上进行实验,在示波器上显示了混沌吸引子的相图及时域混沌信号.由于采用了基于数据选择器的面积优化方法,复用耗费逻辑资源较多的浮点运算模块,大大减少了混沌信号发生器所占用的FPGA逻辑资源.实验结果表明了该方法的有效性和通用性.     

基于FPGA的数字信号发生器的设计与实现

使用AD9854芯片和FPGA,基于DDS理论设计并实现了多模式多波形雷达信号源.它可模拟LFM、NLFM、单频、相位编码等多种脉冲信号波形,能有效验证脉冲压缩与信号处理单元的工作性能.     

Efficient FPGA implementation of DWT and modified SPIHT for lossless image compression

In this paper, we present an implementation of the image compression technique set partitioning in hierarchical trees (SPIHT) in programmable hardware. The lifting based Discrete Wavelet Transform (DWT) architecture has been selected for exploiting the correlation among the image pixels. In addition, we provide a study on what storage elements are required for the wavelet coefficients. A modified SPIHT (Set Partitioning in Hierarchical Trees) algorithm is presented for encoding the wavelet coefficients. The modifications include a simplification of coefficient scanning process, use of a 1-D addressing method instead of the original 2-D arrangement for wavelet coefficients and a fixed memory allocation for the data lists instead of the dynamic allocation required in the original SPIHT. The proposed algorithm has been illustrated on both the 2-D Lena image and a 3-D MRI data set and is found to achieve appreciable compression with a high peak-signal-to-noise ratio (PSNR).     

mGDI based parallel adder for low power applications

Microsystem Technologies - The paper discusses a unique method to design low power circuits, which is called Gate Diffusion Input (GDI) method. Complex functions can be implemented using only two...     

基于FPGA的超声波信号处理设计与实现

为了满足超声波探伤检测的实时性需求,通过研究超声波探伤的工作原理,提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计,并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出,基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性,满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。     

HD SDI数字视频信号处理及传输的FPGA设计与实现*

设计了一种符合SMPTE292M标准的高清晰度数字电视信号采集传输用的HDSDI卡,介绍了其电路结构,对HDSDI中的视频数据、视频定时基准码、行号数据、校验码进行了分析,并就数字视频识别和提取模块、DMA传输模块和PLX9656局部总线到Avalon总线的转换模块进行了设计。FPGA采用Altera公司的Stratix EP1S25,实验调试结果表明,HDSDI数字视频信号处理及传输工作稳定可靠。     

基于FPGA的通用传感器信号处理系统设计

分析传感器信号处理系统在空空导弹中所起的重要作用,设计了一种新型通用传感器信号处理系统CGQSPS2.该系统将多种类型传感器的驱动与信号调理、采集、数字化编码集成在一块电路板上.与之前设计相比,在降低功耗、节约弹上空间和成本的同时,提高了传感器信号采集精度、抗干扰能力和系统可靠性.该系统成功应用于空空导弹中,实现了传感器信号数字化传输,其功能得到验证.     

A hierarchical pipelining architecture and FPGA implementation for lifting-based 2-D DWT

Numerous VLSI architectures for 2-D discrete wavelet transform (DWT) have been brought forward. While most of the designs displayed good performance through parallel processing, few of them addressed thoroughly how to sustain such high throughput computing which is crucial in real-time applications. Although the affordable data transfer bandwidth has been increased tremendously during the past decade, the pressure on data communication has not yet been relieved from stream-intensive applications. The design of 2-D DWT belongs to such cases. In this paper, we expose the performance gap between the computing core and the entire system, distinguishing them by quantitative approach with metrics of peak performance and mean-time performance. In order to narrow down the discrepancy without degrading either of the two criteria, on the one hand, we introduce a software-pipelining lifting-based computing kernel to remove data dependence for peak performance, on the other hand, we apply loop fusing technique and a hierarchical pipelining method to enhance data locality and boost the mean-time performance. The architecture has been implemented in Xilinx Virtex-II FPGA, taking advantage of Virtex-II’s embedded multipliers and block RAMs. We use Daubechies (9, 7) and LeGall (5, 3) filters (the default lossy and lossless filters in JPEG2000) for illustration whereas it is a general method for other DWT filters. The post-place and routing operation frequency for Daubechies (9, 7) is 138 MHz. Notably, the mean-time performance parameterized by image size and decomposition level achieves closely to peak performance.

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基于FPGA的并行DDS信号发生器的设计与实现

针对DDS(直接数字频率合成)电路的运算速度受相位累加器的累加速度和ROM读取速度的约束问题,采用多路并行和流水线相结合的方法改进了DDS电路的结构,有效地扩展了DDS电路的输出带宽。通过在FPGA内设计基于双DDS电路结构的信号发生器,用数字的方法直接实现了标准波形和各种调制波形的双通道输出。该方案结构简单,控制灵活,实验测试结果表明,该信号发生器能输出稳定、高带宽、高速度、高精度的信号波形。     

基于FPGA的机载PWM信号转换器仿真与实现

无人机系统常采用脉冲宽度调制信号(PWM)控制舵机执行机构,在进行飞行控制系统闭环半物理仿真中,需要实时采集舵机控制信号作为无人机模型的控制输入,进而构成闭环仿真.提出并实现了一种以FPGA为核心的PWM信号转换器的设计,给出了PWM信号转换器各部分模块的详细设计,并用Verilog在FPGA中实现了其全部功能.在对FPGA设计的PWM信号转换器模块功能仿真和时序仿真正确后,下载到Altera开发板中进行验证.测试结果表明,利用FPGA设计的PWM信号转换器模块具有测量精度高、简单高效的特点,满足了实时仿真的要求.     

基于FPGA的信号灯冲突检测电路的设计与实现

采用软件控制方式的道路交通信号机在死机时往往失去其绿冲突保护功能。根据"绿冲突矩阵"的检测原理,本文提出一种道路交通信号控制机的信号冲突检测方案,采用自顶向下的设计方法,通过FPGA实现系统的各个功能模块。该系统可以独立地检测绿灯信号冲突这种道路交通的异常情况,并能立即做出处理。仿真及实际测试结果表明,该系统时序分配与程序设计合理,工作稳定可靠,并能够提高信号机嵌入式系统的实时性。     

基于小波变换的ECG信号压缩及其FPGA实现

小波变换在ECG信号处理中的应用得到了很多研究人员的关注。本文研究了5层5/3提升小波变换及其反变换的FPGA实现,并将其应用于ECG信号的压缩,在均方误差可控的范围内获得了较大的压缩比,并利用设计的硬核实现了信号的重建。     

基于FPGA的多通道高速实时信号处理系统设计

在高速实时信号处理系统中常采用 FPGA+DSP 的架构,根据各自的优点,FPGA 主要做前端信号处理和系统控制。结合具体工程项目,分析设计如何在 FPGA 中实现中频正交采样(DDC),FPGA 如何与 TS201实现高速链路口通信,以及如何在 FPGA 中实现多路信号并行实时处理。     

基于FPGA+DSP的雷达信号处理模块的设计

针对现代机载雷达信号处理系统的通用性、灵活性要求,提出了一种基于DSP+FPGA的雷达信号处理系统的设计方法。以机载PD雷达信号处理系统为例,给出了测试结果,完成的系统具有高可靠性和实时性。     

基于FPGA的高性能视频信号采集系统设计与实现

介绍了一种基于FPGA的高性能视频信号采集与显示系统的硬件设计与实现,模数转换系统采用高性能的A/D采集电路,通过高速的FPGA控制,将采集到的数据进行处理后,通过系统中的PCI接口传输给监控系统以供显示、监控等功能的实现。本模块已经投入运行,性能稳定。     

基于FPGA的语音信号实时处理

介绍一种在语音识别系统中运用FPGA技术对语音信号进行前期实时处理的方法.利用DSP Builder设计信号处理算法的图形化电路模块,运用硬件环(HIL Hardware in the Loop)技术对模块进行软硬件协同仿真.满足设计要求后,再用Signal Compiler将模块转换成VHDL语言和Quartus Ⅱ工程文件下载至目标芯片.结果表明此方法可以快速灵活地设计出语音处理模块,语音数据能在要求的时间范围内处理完毕,达到了实时处理的目的.     

数字信号处理的FPGA实现

介绍了三种常见的数字信号处理过程的FPGA实现,包括频率合成、AM调制和FM调制,并进行仿真和硬件下载验证。