基于FPGA的遥感高速图像数传系统设计

研究并设计了一种高速图像数传系统,对视频电子系统处理过的图像数据进行格式转换,通过高速串行收发器Tlk2711接收视频处理器发送过来的串行LVDS图像数字信号,并将其转换为并行信号传给FPGA,再通过Camera Link接口与上位机进行图像数据传输并实时成像.同时模拟相机管理控制器实现对相机电子系统中信息处理器的遥测遥控功能,完成控制信号的解析.主要描述数传系统的组成及其FPGA核心模块化设计的实现方法.测试结果表明,本系统成像结果清晰准确,能够完成数据率为2.5 Gbps的点对点高速传输,系统数传速率达到6.72 Gbps.     

基于FPGA的遥感相机多模式数传转接电路设计

为满足遥感相机视频处理电路的测试需求,研究并设计了一种遥感相机数传转接电路,对视频处理电路处理过的不同模式的图像数据进行格式转换,再通过Cameralink接口与上位机进行图像数据传输并实时成像,同时系统采用乒乓操作提高图像数据的传输速率。主要描述系统的主要组成和FPGA模块化设计的实现方法。以Xilinx公司XC2V型号FPGA为核心,采用VHDL语言实现图像数传转换的逻辑设计,利用RS232接口接收上位机指令实现不同模式图像信号的选择输出,对不同模式的图像信号进行格式转换。实际应用表明,本系统成像结果准确,具有较好的灵活性,能够满足多种遥感相机视频处理电路的测试需求。     

基于FPGA的CCD成像电路软件设计

为满足CCD成像电路集成化、小型化的发展需求，设计了一种高性能的新型成像电路系统，采用FPGA作为成像系统的控制核心，产生A/D转换器的配置驱动信号实现模数转换，对图像数据进行编码合成转换成数传格式输出成像，通过遥测遥控三线接口实现成像系统与外部的通讯，用以接收星上辅助数据及成像参数调整指令等。实验结果表明，设计的成像电路软件能够满足卫星相机视频处理功能的测试需求，成像效果清晰，简化了硬件电路的同时提高了软件集成度，具有很高的工程应用价值。     

基于FPGA的遥感相机图像传输系统设计

设计了一种遥感相机图像传输系统,用于接收并解码光学遥感系统的数据.该系统以FPGA作为逻辑控制的核心,以CameraLink接口作为与上位机数据传输的接口.描述了系统的主要组成和FPGA模块化设计的实现方法,阐述了系统的基本硬件结构和软件工作流程,并给出了其核心模块的时序仿真波形图.测试结果表明本系统数传速率达到6.72 Gbps,能实现遥感相机图像数据的实时解码传输,满足系统设计要求.     

基于FPGA与PXIe总线的光纤通信板卡设计与实现

为实现基于线阵CCD成像原理的调焦调平系统的图像数据采集、上传与分析,设计了基于PXIe总线与FPGA的数据传输系统.系统采用FPGA夹层卡(FMC)架构,由夹层卡和载卡构成.夹层卡配备4个高速光纤通信接口,实现与高速图像输出设备的接口互联.载卡采用FPGA做为主控制器,实时接收夹层卡传输的图像数据,将其缓存至板载的DDR SDRAM后,通过PXIe接口传输至PC机.系统研制完成后,对10 Gbps传输速率下的光纤接口的数据传输性能进行了测试,得到了端正、线迹清晰的眼图;进行了PXIe接口的批量数据传输测试,结果表明FPGA发送的数据与上位机接收的数据完全一致,验证了方案的正确性及合理性.     

基于FPGA的CCD模拟器采集系统的设计

为满足卫星相机视频处理电路的测试需求,针对一款新型高性能模拟前端,提出了一种可行的CCD数据采集处理方法,以Xilinx公司FPGA为核心,采用VHDL语言实现FPGA的逻辑设计,通过FPGA输出满足A/D的工作时序信号,利用RS232接口接收上位机指令实现不同种类CCD信号的选择输出,验证这款A/D在相关双采样(CDS)模式下的工作情况.最终将处理后的数据输出到Camera Link接口,观察图像数据。测试结果表明本系统具有很好的通用性和灵活性,能够满足多种星载相机视频处理电路的测试需求。     

多通道CCD信号模拟器实现方法研究

卫星相机视频处理电路CCD芯片在测试过程中容易损坏且价格昂贵,为满足卫星相机视频处理电路的测试需求,研究并设计了一种多通道CCD信号模拟器,能够模拟最多16路线阵或面阵等多种类型的CCD信号。以Xilinx公司XC5V型号FPGA为核心,采用VHDL语言实现CCD信号发生的逻辑设计,利用RS232接口接收上位机指令实现不同种类CCD信号的选择输出。实际应用表明,该模拟器具有很好的通用性和灵活性,能够满足多种卫星相机视频处理电路的测试需求。     

GSM方式的无线路灯遥控遥测系统

介绍GSM无线路灯遥控遥测系统所实现的主要功能,详细介绍该系统的上位机和下位机设计,并提出技术难点的解决方法.     

航空航天相机成像性能测试系统研究

在航空航天相机的研制过程中,为了测试与评估其整机系统的成像性能,针对相机高分辨率、高量化位数和高帧频的特 点,研究开发了一套基于千兆以太网的航空航天相机成像性能的测试系统。 在测试系统中应用 FPGA 完成千兆以太网协议实 现图像数据的高速传输,通过上位机实时显示图像并进行图像处理与计算,经过对调制传递函数的理论分析,确定采用对比度 法计算获得相机的调制传递函数(MTF)。 实验验证了图像数据实时显示的可行性与图像数据传输的正确性,同时使用 3 种不 同型号的相机获取了不同分辨率 2 048×2 049、2 564×2 162、2 045×256 的测试图像的 MTF 值,通过获取 3 组数据的标准差,并 与传统人工测试方法的对比分析,实验表明,该测试装置大幅提高了测试效率和测试精度,实现了整体系统成像性能的实时 评价。     

FPGA实现海德汉绝对式编码器与上位机的智能通讯

为实现EnDat绝对式编码器与上位机之间的通讯,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)设计一种EnDat 绝对式编码器通讯接口.该接口主要由RS-485收发芯片、光电隔离电路、可编程逻辑器件FPGA组成.根据FPGA模块化设计特点,把FPGA内部处理电路划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,完成对编码器输出信号的串并转换、CRC校验等功能.实验结果表明:基于FPGA所设计的智能通讯接口能够实现EnDat绝对式编码器与上位机之间的通讯.     

Digital board simulation

The process for simulating a circuit is very similar to testing a hardware prototype circuit with signal generators and logic analyzers. To simulate a circuit, you first specify a set of stimulus signals for the inputs of the circuit. The simulator then propagates these signals through the device models to determine the circuit outputs at each point in time. After a set time, the simulator displays the input and output waveforms. You now can determine if the outputs are correct for the specified inputs. The simulator will also indicate any signal timing violations such as failure of a signal to obey the setup time of a flip-flop, an insufficient pulse width, etc. Thus, you can verify the circuit's logic and timing without building a physical prototype     

相参雷达信号源检定系统设计

提出了一种相参雷达信号源检定系统设计方案.该系统采用正交解调、A/D采样技术以及用DSP、FPGA等数字信号处理芯片对信号进行相关处理,能够完成对相参信号源的检定,并且介绍了系统总体框图及各个模块设计.     

船用雷达回波信号模拟器软件的研究与开发

提出船用雷达回波视频信号模拟器上位机软件中的核心部分,即雷达回波视频数字序列的产生方法.该方法根据雷达分辨率模型、雷达回波信号模型、海杂波和噪声模型,以极坐标扫描模拟海图的方式生成雷达回波视频数字序列.通过将算法相关模型加入到MATLAB中仿真、画图并对实验结果进行比较和分析,验证了以上述方法生成雷达回波视频数字序列是...     

高集成度多种格式并行输出的视频测试信号源研制

在大规模自动化生产过程中,为了对不同型号的电视机主板进行测试,需要一种能同时输出不同格式、多种接口、多种分辨率的视频测试信号源。通过对多媒体视频传输原理及不同格式视频接口信号的研究,在一片先进的Artix-7系大规模可编程XC7A100T芯片上,实现了超高清、高清的数字视频HDMI接口信号和模拟标清视频VGA、CVBS、YPRPB格式的信号同时输出。首先,根据视频显示的基本原理,产生对应不同分辨率、不同场频的并行数字视频基带信号。然后,将并行的超高清、高清分辨率的数字视频信号进行并串转化,成为串行的TMDS信号,送到HDMI接口显示;将并行标清分辨率的信号送入调制模块及数模转换转器成为CVBS、VGA、YPRPB格式的模拟视频信号。在一片XC7A100T芯片内将并行的超高清、高清数字信号转换成串行差分TMDS信号,节省了视频信号的并串转换处理芯片,节约了成本。整个系统提高了产生视频测试信号的集成度,减小了测试装备的体积,方便生产视频设备的厂家进行测试。     

基于TMS320VC5402的图像采集系统的硬件设计与实现

为了解决基于DSP视频监控系统数据采集问题,本系统应用高性能数字信号处理器TMS320VC5402作为核心,结合视频专用解码芯片和复杂可编程逻辑器件CPLD进行控制和接口设计,详细介绍了该数字图像采集系统的硬件组成和工作原理,并对电路板抗干扰设计作了说明.该系统有效地实现视频信号的采集与读取的并行性,提高了电路的可靠性,简化了电路设计过程,使整个系统的设计增加柔韧性,且引入的系统噪声较小,从而为后级的视频数字滤波提供了较好的数据源.     

海事雷达视频信号模拟器硬件前端设计

基于通用串行总线技术,结合CPLD与高速DAC,针对海事雷达视频信号的特点对雷达视频信号模拟器进行了研究和设计。海事雷达视频信号的采集处理是电子海图技术的重要组成部分,但是直接从雷达前端获取该信号较为困难,不便于在实验室进行研究分析。采用模拟器生成的信号具有成本低,灵活性高的特点,并且可以较好地拟合原信号,方便该信号的采集处理的研究。本文介绍了硬件系统的架构与工作流程,并对DAC输出级驱动电路进行了详细描述,最后对模拟器生成的信号进行了实验和验证。     

多点测湿系统

介绍基于单总线器件DS2450的多点测湿技术,利用单片机AT89C51和湿度传感器组成传感器网络,实现多点测湿,由于该系统在测量现场直接将模拟信号转换为数字信号,能够远距离测量多点湿度,具有很高的测量精度;该系统可用于仓库测湿、温室控制和生产过程监控等领域.     

8通道数字信号时序分析实验装置设计

为了丰富数字逻辑设计实验教学内容,拓展数字电路实验测试设备功能,基于FPGA设计8通道数字信号时序分析装置。该装置自带8路标准测试信号,通过2个按键实现8位触发字的设置,当8路输入信号符合触发条件时,使能片上RAM存储模块实现对8路数字信号的存储。存储器满时使能DA转换,通过生成两路模拟信号送入数字示波器X、Y通道,利用示波器的X-Y显示模式实现8路数字逻辑信号的显示;具备手动光标测试功能,能够通过LED显示光标所对应的8路逻辑信号。该装置解决了数字电路实验过程中依靠示波器无法同时观测多路逻辑信号的问题,同时能够作为一个工程实践案例引导学生基于FPGA进行数字系统设计。     

基于FPGA的塔康中频信号模拟器设计

对机载塔康设备自动检测,需要模拟地面信标台的应答信号作为机载设备的激励,以检测机载设备的工作情况。提出了一种基于可编程逻辑器件,采用直接数字频率合成技术产生塔康导航设备信号的系统设计及实现。对系统的软硬件结构进行了详细描述。并给出了控制逻辑的时序仿真波形及最终输出信号波形。该设备能实现对塔康信标台发射信号的模拟,系统使用方便、结构简单,可以方便的搭建自动测试系统。