基于FPGA的多通道心电信号实时滤波与压缩

为了改善多通道心电(ECG)信号滤波的质量和保证数据传输速率,实现实时采集与处理,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的ECG信号滤波和压缩处理方法.对AD采集的ECG信号进行FIR低通和四层Coif1小波滤波处理;由多级树集合分裂(SPIHT)模块进行压缩;将压缩数据经通用串行总线(USB)传入上位机.根据Modelsim仿真和Altera Arria V FPGA的实验结果表明:经过数字滤波与压缩,ECG信号的信噪比(SNR)可提升7.4 dB,数据压缩率可达13.4.方法可实现对64通道的ECG信号实时滤波和压缩处理.     

基于DSP和FPGA的导航计算机设计

介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的导航计算机设计,其中DSP专注于导航解算,FP-GA负责微惯性测量单元(IMU)和全球定位系统(GPS)等数据的采集,缓存以及与其它模块的通信。利用FPGA的可重复编程配置和高速并行处理能力,扩展了多路串行通信接口,并在其内部采用异步FIFO存储结构解决了采样信号和DSP之间的跨时钟域传输的问题。系统试验结果说明该导航计算机具有集成度高,功耗低,工作性能可靠的特点。     

基于FPGA+DSP的实时图像处理平台的设计与实现

药用管制瓶在灌装前必须进行多个指标检测。针对实际生产的需要,基于FPGA和DSP,提出并设计了小型化、低功耗的多通道高速实时图像采集、处理和显示系统。给出了影响系统性能的主要因素。     

基于FPGA的DDS设计与实现

随着数字信号处理和集成电路技术的发展,直接数字频率合成(DDS)的应用越来越广泛。DDS具有相位和频率分辨率高、稳定度好、频率转换时间短、输出相位连续、可以实现多种数字与模拟调制的优点,而可编程门阵列(FPGA)具有集成度高、通用性好、设计灵活、编程方便、可以实现芯片的动态重构等特点,因此可以快速地完成复杂的数字系统。由于模拟调相方法有生产性差、调试不方便、调制度控制不精确等缺点,因此采用数字方法实现各种模拟调制也越来越普遍。现在许多DDS芯片都直接提供了实现多种数字调制的功能,实现起来比较简单。     

基于DSP和FPGA的通用型伺服控制器设计

介绍了一种采用浮点型DSP和FPGA芯片设计的高性能伺服控制器,详细讨论了其硬件和软件设计方案.DSP强大的数据处理能力与FPGA的设计灵活性相结合,使该控制器适用于多种应用场合,尤其是采用复杂控制算法的高速、高精度同步控制系统.     

基于FPGA的光学微腔生物传感器控制系统

为了促进光学微腔生物传感技术向集成化、智能化和小型化发展,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字辅助控制系统.系统通过三角波信号驱动可调谐激光器进入连续扫描模式,周期性扫描光学微腔谐振波长,得到激光中心波长信号的偏移量,从而得到光学微腔的灵敏度.设计了控制系统的硬件电路及软件辅助程序.经实验验证表明:控制系统实现了光学微腔生物传感器的数据采集处理以及对激光器的调谐.     

基于DSP和FPGA的数字化接收机系统设计

该文研究如何采用DSP＋FPGA结构和软件无线电的算法来建立一个数字化接收机系统。结合这两种芯片各自的优点,设计出具有运算速度快,稳定性好且实时性高的数字接收机系统。实践表明,该体系结构的效率明显高于传统的模拟接收机。     

基于DSP+FPGA的LFMCW雷达测距信号处理系统设计

为解决计算量大的高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距信号处理算法难以在线验证的问题,提出一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)双核架构的雷达测距信号处理系统方案,并完成了软硬件设计和测距算法嵌入.设计方案以DSP为信号处理核心,FPGA为外围设备控制核心.采用C语言实现了基于相位匹配法的LFMCW雷达测距算法在DSP中的嵌入,采用VHDL语言实现FPGA功能模块.在线测距实验结果表明:各功能模块工作正常,基于相位匹配法的测距算法精度高.     

基于DSP的监控视频行人检测系统优化与实现

针对行人检测系统在嵌入式平台实施时效率低、实时性差的问题,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的行人快速检测系统.首先通过修改解决DSP平台下OpenCV的兼容问题;然后将提出的基于Vibe背景建模结合方向梯度直方图(HOG)+支持向量机(SVM)的行人检测算法移植到嵌入式DSP平台;最后在编译平台CCS下,使用各种...     

一种基于自然图像统计模型的图像合成检测方法

Nowadays, digital images can be easily tampered due to the availability of powerful image processing software. As digital cameras continue to replace their analog counterparts, the importance of authenticating digital images, identifying their sources, and detecting forgeries is increasing. Blind image forensics is used to analyze an image in the complete absence of any digital watermark or signature. Image compositing is the most common form of digital tampering. Assuming that image compositing operations affect the inherent statistics of the image, we propose an image compositing detection method on based on a statistical model for natural image in the wavelet transform domain. The generalized Gaussian model (GGD) is employed to describe the marginal distribution of wavelet coefficients of images, and the parameters of GGD are obtained using maximum-likelihood estimator. The statistical features include GGD parameters, prediction error, mean, variance, skewness, and kurtosis at each wavelet detail subband. Then, these feature vectors are used to discriminate between natural images and composite images using support vector machine (SVM). To evaluate the performance of our proposed method, we carried out tests on the Columbia Uncompressed Image Splicing Detection Dataset and another advanced dataset, and achieved a detection accuracy of 92% and 79%, respectively. The detection performance of our method is better than that of the method using camera response function on the same dataset.     

基于Virtex 系列FPGA的可编程嵌入式信号处理背板的开发设计

介绍了基于Ｖｉｒｔｅｘ系列ＦＰＧＡ和ＴＭＳ３２０Ｃ４０ＤＳＰ的可编程通用信号处理背板的设计和制作;并对Ｖｉｒｔｅｘ系列ＦＰＧＡ的性能和特点进行了分析;同时还叙述了可编程通用信号处理背板的调试;最后给出了背板应用开发实例。     

基于DSP的光电编码器角度测量

用数字信号处理器（DSP）和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）,设计光电编码器解码电路,实现增量式光电编码器信号的细分、辨向、角位移测量和方便的数据输出接口。通过仿真和工程实践证明,该设计具有可靠性高,电路简单,测量数据实时性好,精度高等优点。     

基于FPGA的可重构水果分拣系统设计

针对当前水果分拣系统存在灵活性低、运行速度慢、资源利用率低的问题,采用现场可编程逻辑门阵列(Field Progranunable Gate Array,FPGA)设计了一款可重构水果分拣系统。系统主要分为水果分级子系统和机械手抓取子系统,结合水果颜色与形态特征实现水果精准分级与定位,通过异步串口通信协议(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)传输坐标信息,经逆运动学算法解算,由六轴机械臂实现实时分拣腐烂水果,再判定完好水果进行水果品质。经测定,该分拣系统可移植性高、运行速度快、资源利用率高,在水果分拣领域具有较高的应用价值。     

基于边缘检测和颜色纹理直方图的车牌定位方法

针对已有车牌定位算法在分辨率高、背景复杂图像上存在准确率下降的问题,提出了一种基于边缘检测和颜色纹理直方图的车牌定位算法。该定位算法分为两个阶段：首先利用结合了Canny和Sobel算法的改进边缘检测算法提取图像的垂直边缘,并结合滤波、投影等方法进行车牌粗定位;然后提取候选区域的颜色纹理直方图,与训练好的分类器进行匹配,实现车牌的精确定位。实验表明,该方法对于背景复杂、光照不均等情况均有良好的鲁棒性,在白天和晚上都能取得较好的定位效果。     

基于FPGA的分数阶PIλDμ控制器设计与实现

针对分数阶PIλDμ控制器求解公式复杂、计算耗时和占用资源量大等问题,提出一种改进的计算分数阶PIλDμ控制器实现方法.首先将PIλDμ控制器的传递函数离散化,以矩阵相乘的形式表示,然后采用有限状态机和查找表相结合的方式,实现传递函数系数矩阵的计算.根据分数阶PIλDμ控制器硬件架构图编写代码在FPGA中实现,并用ModelSim仿真平台仿真的结果与Matlab计算的结果对比,并应用该方法试验控制电机.结果表明,采用该方法能够实现简化计算公式、缩短计算时间和节约资源,且相对误差小于0.3％.实际测试结果表明该方法可有效、快速地实现对电机速度的控制.     

基于FPGA的多气体智能监测系统设计与研究

针对以无人机为搭载平台的气体监测系统,存在同步实时监测气体种类少、电路结构复杂、扩展性差等问题。文中提出以现场可编程门阵列（FPGA）作为主控芯片,将接口通讯功能、控制功能、数据缓存功能、数据处理功能集成在芯片内部,以多通道并行传输与处理的方式实现了多种气体的实时同步监测。实验结果表明,所采用方案正确可行,可完成对温湿度、PM2.5/10、二氧化氮、二氧化硫、臭氧等8种气体浓度的同步实时采集,单通道通讯速率为9600bit/s,气体浓度精度可达到1PPB,同时增加了系统的灵活性,有利于系统的拆装和扩展,且在硬件结构、体积、采集速率、数据实时性方面有所改善。     

基于DSP+FPGA实现MPEG-2 TS流解复用的系统设计

为了保证MPEG-2 TS流解复用的质量,提出了一种基于DSP和FPGA共同实现MPEG-2 TS流解复用的设计方案。该系统实时处理,包含软件和硬件两个部分。试验证明,该设计能使DSP时钟稳定地工作在160M,即使图像处理速率高达80Mbps时也能够很好的保证图像的质量,达到了预期的设计目的。     

基于FPGA的油棕检测和硬件加速设计及实现

针对深度学习在高分辨率遥感图像下棕榈树检测方面所面临的准确率不高和检测效率低下的问题,从算法优化和异构硬件平台加速两方面提出一种有效可靠的解决办法.以YOLOv3目标检测算法为例,采用扩大特征选择、加大多尺度特征融合的优化策略,提高了算法对高分辨率的棕榈树的检测准确度.在前向推理过程中,许多应用场景在要求模型高性能的同...     

基于FPGA的多路极低温数据测量系统设计

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的极低温段温度数据测量系统的设计与实现方法。采用较宽测温量程(1. 2～325 K)的四线制铑铁热电阻传感器RF50—SQ,提高了系统的抗辐射和抗干扰能力;采用FPGA芯片的电路设计实现了并行、高速、多通道的数据处理与串行接口通信。对传感器原始分度表的数值预处理以及使用恰当的查表算法降低了FPGA内部电路设计的复杂度,提高了采样速率与测量精度。该测量系统在真空环境模拟设备的现场应用试验中,各项功能与性能表现较好,为低温试验技术提供了一种新的测量方法。     

基于Hilbert边际能量的舒张期心音诊断算法

针对心音信号的病理特性及傅里叶频谱分析的局限性,提出了以多频率阈值下的Hilbert边际能量比值作为特征集区分正常和异常心音的方法.利用希尔伯特—黄变换(HHT)获取边际能量谱,将高频能量占总能量的比值作为特征.对比正常和异常心音能量谱以及各频率点能量比值的差异,确定频率阈值范围,构造特征集,通过主成分分析(PCA)降维去除冗余特征,结合支持向量机(SVM)分类.对18例正常人和18例冠心病人进行分析,结果表明:在多频率阈值80~160 Hz下,构造的特征集在两类样本中具有显著性差异.