多波束天线通道幅相一致性校正及实现

本文针对多波束天线接收机的通道幅相一致性校正,提出了一种基于自适应算法的校正方法并在FPGA中实现了该方法.在满足系统要求的前提下,该方法不但实现起来相对容易,而且算法的精度和动态范围也有一定的保证.仿真和试验结果表明,该方法是可行的.     

边缘检测算法的FPGA实现

边缘检测算法是最常见的图像处理算法. 分析了Prewitt算子和Sobel算子两种边缘检测算法的原理, 利用DSP Builder工具在MATLAB/Simulink下完成了这两种算子的图像边缘检测算法的设计, 并将该设计直接在FPGA中实现. 利用FPGA的并行处理能力, 大大缩短了图像处理所需的时间.     

一种改进的基于FPGA的32位对数变换器的设计与实现

对数变换器是对数乘法器的重要组成部分,它们以精度换取更快的速度.设计并实现了一种基于FPGA的32位二进制对数变换器,主要由先导"1"检测电路、移位逻辑和误差校正电路组成,通过有效的误差校正算法提高了计算精度;给出了一种新的4位、16位和32位的基于FPGA的并行先导"1"检测电路PLOD,在保持低延时的同时,减小了先导"1"检测电路的功耗和面积;改进了现有的6-域校正算法,在提高精度的同时保持了硬件电路的规整性,降低了系统复杂度及面积和功耗开销;分两站流水实现校正操作,提高了系统的吞吐率;改进后的校正电路将对数操作的最大误差由30%降低到20%,区域1的平均误差大幅度降低.     

组合压缩在存储测试系统中的应用

在某些特殊的测试环境中,存储测试系统中既要求大容量数据存储又要求微体积.为解决这一矛盾,在研究了游程压缩和LZW两种算法的基础上,提出了以FPGA为核心实现两种算法的无损组合压缩,利用FPGA芯片内的RAM来建立字典,用VHDL语言和状态机实现该压缩算法.仿真和综合验证表明,通过FPGA实现该组合算法,压缩效果显著,压...     

硅压阻式压力传感器误差修正算法的FPGA实现

针对现场可编程门阵列(FPGA)的输入输出(L/O)资源丰富、并行执行特点对设计大规模硅压阻式压力传感器补偿系统以及提高其补偿效率有一定的意义,提出了一种FPGA补偿系统设计方案并对传感器输入输出存在的非线性误差,设计了32位单精度浮点运算单元实现曲线拟合法中的多项式拟合算法,使用Verilog语言在Xilinx ISE中实现FPGA的逻辑设计、仿真和综合.结果证明:设计的可在FPGA中综合实现的多项式拟合算法效果显著,可以对非线性系统进行校正,有较高的应用价值.     

多投影显示墙的全局颜色校正

画面校正是实现无缝多投影显示墙系统的关键环节,针对此,提出了一种基于参数估计和统计思想的全局颜色校正方法.首先根据采样点的粗略分布建立亮度响应曲线的经验参数模型,并通过采样数据来确定该曲线的参数;然后依据亮度响应曲线,引入统计算法来调整投影仪输入,从而实现视觉上无缝的多投影拼接显示.最后在2×2和3×5多投影显示墙上进行了该算法的可行性和效果测试.结果表明,该算法比现有颜色校正算法的画面质量更好,亮度更高.     

基于FPGA椭圆曲线密码体制的研究

对基于FPGA椭圆曲线密码体制的实现进行全面研究,在Xilinx的FPGA上实现了二元有限域和椭圆曲线点运算的所有算法。将模乘算法、模逆算法、曲线点加算法、曲线点减算法、点乘算法、EC-Elgamal加密／解密方案、总线命令控制等在FPGA上完成仿真、综合和板级验证,并设计出具有PCI局部总线传输功能的加密／解密适配卡。研究中提出了新的基于正规基和正则基的比特串行模乘算法实现方案。     

基于FPGA椭圆曲线密码体制的研究

对基于FPGA椭圆曲线密码体制的实现进行全面研究,在Xilinx的FPGA上实现了二元有限域和椭圆曲线点运算的所有算法。将模乘算法、模逆算法、曲线点加算法、曲线点减算法、点乘算法、ECElgamal加密/解密方案、总线命令控制等在FPGA上完成仿真、综合和板级验证,并设计出具有PCI局部总线传输功能的加密/解密适配卡。研究中提出了新的基于正规基和正则基的比特串行模乘算法实现方案。     

无功功率计量中移相法的FPGA实现

无功功率计量方法中的移相法有两种实现方法,一种是基于采样点平移,另一种是利用希尔伯特滤波器.在Matlab上对这两种方法进行了设计、仿真,并采用EP2C50型号的FPGA实现了希尔伯特滤波器.数据表明基于采样点平移的方法有局限性,而希尔伯特移相无功算法具有移相准确的特点,保证了无功功率的精确计量.     

适于FPGA实现的相关干涉仪测向算法研究

相关干涉仪测向算法的应用广泛,使用FPGA能够解决其应用DSP很难实现宽带信号的实时测向问题.介绍一种适于FPGA实现的相关干涉仪测向算法——最小间距法.与使用相位差值进行相关处理的传统相关干涉仪不同,最小间距法不需要求解采向信号的相位差,并且该算法摒弃了传统算法中求解相关系数的设计思路,引入求取空间点最小距离的方法来获取信号来向,降低了算法复杂度,减少了FPGA内部逻辑资源的使用.     

基于FPGA的雷达饱和算法的优化设计

本文提出了一种实现饱和补偿算法的优化设计,利用现场可编程门阵列FPGA实现数字下变频的同时将饱和补偿算法嵌入其中。该设计方案有效地的避免了现有方法中的缺陷,更好地满足了雷达接收机对高端信号的要求,真正意义上地提高了雷达接收机的动态范围及灵敏度等指标。     

串行迭代结构在RS解码器设计中的应用

RS码解码算法中存在着大量的多项式间的运算。本文通过对这些运算进行相应的变换，将其转换成迭代的形式，并提出一种串行迭代结构来完成对变换后的表达式的实现。经FPGA验证表明，应用串行迭代结构实现的RS解码器减少了所需硬件资源，并获得了很好的纠错性能。     

基于FPGA的谐波检测装置设计

利用现场可编程门阵列(FPGA)运算速度快、效率高的特点,使用FIR硬件IP核实现前置线性相位低通滤波通道,使用FFT硬件IP核实现加窗插值修正FFT算法,设计针对电力系统的高次谐波检测装置。     

GF(2233)域上正规基模乘算法的FPGA实现研究

已有的对正规基模乘算法的研究大多针对较小的有限域，不利于将其直接扩展到像GF（2^233）等大有限域中进行FPGA设计实现。为在FPGA上实现正规基下的模乘算法，给出了一种在速度和资源两方面可以折衷的方案以及具体的FPGA实现算法，并实现了硬件描述语言程序设计。在Xilinx的FPGA器件的基础上，完成算法的仿真、综合、布局布线试验。试验表明，实现的模乘算法方案较其它方案更适合于FPGA编程实现。     

多体问题FMM算法在加速部件FPGA研究与实现

针对FPGA能较好满足高性能计算的异构多核、并行、低成本、低能耗要求,研究了高性能计算的重要的应用之一——多体问题。分析了多体问题应用广泛的FMM算法以及FMM算法的各个算粒,并在FPGA器件实现算粒,与多核CPU上实现这些算粒进行比较,FPGA都获得了不错的加速比。分析了FPGA应用高性能计算的一些优势和当前面临的问题,对FPGA广泛应用高性能计算进行了初步探索。     

基于Zynq的图像角点及边缘检测系统的设计与实现

以Zynq芯片为基础,采用软硬件协同设计的方法设计并实现整个系统。Zynq芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,既具备ARM处理器的灵活性,又拥有FPGA并行处理的能力。本系统的设计充分发挥了Zynq芯片的优势,在软硬件划分上, 通过ARM处理器来实现图像的采集;图像角点及边缘检测用FPGA来完成,即通过硬件加速提升系统的整体性能。ARM处理器与FPGA通过AXI4总线进行数据交互,在Zynq上实现集图像采集、图像特征提取、图像显示为一体的片上系统。最终系统测试结果表明,采用硬件加速实现图像特征提取的相关算法比在ARM处理器软件上实现的算法的速度提高了6～8倍。     

基于小型FPGA的快速AES算法研究

AES算法在实时数据加密中的应用对其处理速度及在FPGA中实现的功耗和成本提出较高要求。针对上述情况,介绍一种基于小型FPGA的快速AES算法的改进方法,通过微处理器完成AES算法中的密钥扩展运算,同时采用共享技术实现加密和解密模块共享同一密钥。实验结果表明,该方法可有效提高处理速度,节省FPGA资源,降低芯片功耗。     

一种ARGB数据无损压缩解压算法的FPGA设计

提出了一种ARGB数据的无损压缩优化算法以及FPGA实现方法。为了避免对整个文件的解压和压缩,采用了Deflate算法的相关方法对图像按块进行压缩和解压,极大提高了存储器的访问效率。利用了Deflate算法对小块进行压缩,发挥了Deflate中LZ77压缩的Huffman压缩技术来优化压缩算法。通过VIVADO HLS将算法实现成FPGA电路,采用多张图片进行了实际应用,证实了算法的有效性,并分析了其功耗和时序信息。     

模糊CMAC网络的FPGA实现

提出了模糊CMAC网络的一种基于FPGA的硬件实现方法,首先,给出了模糊CMAC网络的模型及其算法,通过MATLAB仿真获取了模糊CMAC网络的FPGA实现所需的参数;在此基础上,对模糊CMAC网络进行硬件模块划分,基于VHDL实现了各硬件模块的功能描述,并对模块结构和权存储方式进行了优化;最后,在特定的FPGA器件上实现了模糊CMAC网络;测试结果表明:该模糊CMAC网络的FPGA实现方法是可行的,硬件化后的网络具有速度快、精度高、占用器件资源少的特点,是SOPC中实现模糊CMAC网络模块的一种有效方法.     

一种基于SRAM的FPGA的加密方法

FPGA在现代电子系统设计中,由于其卓越性能、灵活方便而被广泛使用,但基于SRAM的FPGA需要从外部进行配置,配置数据很容易被截获,故存遮安全隐患。总结了当前FPGA的加密方法;提出了一种基于外部单片机的FPGA加密方法,该方法中使用外部单片机配合FPGA产生了真随机数,并利用随机数进行加密,保护FPGA内部设计的知识产权;最后给出了该加密方法的一个实例。实验结果表明,该方法实现简单、使用灵活,适用于成本敏感场合。