一种卷积滤波器大容量延迟线实现新方法

大容量延迟线是设计实时卷积滤波器的一个关键技术。该文讨论了几种实现延迟线的方法，介绍了一种基于FPGA 内嵌 Block RAM的延迟线设计新方法，该方法能大大节省FPGA的CLB资源，且结构简单灵活、易于扩展，并在某型飞机座舱综合图形显示系统中得到了应用。     

一种图像2-D水印算法

1　引言目前的大多数图像水印算法利用伪随机序列[1 ,2 ] 作为水印 ,并通过测量原始水印与从待检测的图像中提取的可能水印的相似度 ,来确定该图像中是否有水印存在 .尽管一些算法产生的隐形水印足够稳健 ,但它们仅能回答是否有水印存在 .在许多应用场合下 ,要求嵌入有意义的水     

基于模板卷积匹配的电气指针式仪表快速检测方法

在电力系统智能运维中,特别是在基于数字孪生的变电站智能机器人巡检中,由于受周围复杂环境以及网络信号屏蔽的影响,机器人存在检测精度不高和实时性差等问题,导致不能准确检测出设备目标。利用变电站有关先验信息,如仪器仪表已知位置信息,在机器人巡检过程中,通过对已知目标的图像特征分析,利用图像几何特征信息的约束,完成智能巡检机器人在巡检过程中实现设备的准确检测。利用变电站中电气设备柜上的仪表进行识别和检测,是完成智能巡检机器人实现目标快速检测的一个关键环节。提出一种基于模板卷积匹配的电气指针仪表检测方法,通过对仪表盘进行卷积模板匹配,实现电气柜上仪表盘的精确检测,为下一步智能巡检器人的位置自校准提供必要的先验信息。实验结果表明,提出的算法具有较高的目标识别和检测精度,由于不涉及复杂的图像抽象特征计算,具有较高的计算效率。     

2-D奇异系统的实现

讨论了２－Ｄ奇异线性常系数一般模型（２－ＤＳＧＭ）在标准边界条件下的状态空间实现问题,提出了一种新的实现算法。     

Gabor滤波器二维卷积模板的获取方法

本文给出了直接从频域构造Gabor滤波器二维空域卷积模板的计算方法,回避了在空间域对Gabor滤波器冲激响应函数抽样以获取卷积模板所遇到的采样频率的选择问题。该方法首先对Gabor滤波器冲激响应函数的傅立叶变换进行离散化来获得其离散傅立叶变换,然后采用模板的离散傅立叶变换与滤波器的离散傅立叶变换差之模平方和最小的原则来确定模板数据。织物疵点检测实验验证了该方法的正确性和有效性,该方法可应用于应用Gabor滤波器的场合。     

双三次卷积模板算法

双三次插值是图像空域变换的经典算法,可用于图像旋转和放缩等灰度插值。它和双线性插值相比具有更好的图像变换效果,但计算性能较低。为提高其计算性能,设计了双三次卷积模板算法：对双三次插值算法进行离散化处理,变实数运算为整数运算,得到16个模板,模板与邻域像素的灰度值进行卷积计算,得到变换后的像素的灰度值。实验表明,该算法图像旋转效果优于双线性插值算法,略低于双三次插值算法,计算性能与双线性插值相同,明显高于双三次插值算法。     

2-D正线性系统的实现问题

讨论广义２－Ｄ系统的正实现问题。首先引进了２－Ｄ主项系统的定义,给出了广义２－Ｄ主项系统传递函数阵分解为正则部分和广义部分的方法。然后分别讨论了各部分存在实现的条件和实现的方法。     

卷积神经网络卷积层的FPGA实现

卷积神经网络在图像处理领域取得了突出的表现,但是由于其庞大的计算量使得它的应用范围受到限制.通常,卷积层的计算量占据了整个网络的大部分计算,主要包含有大量的乘法和加法,本文针对卷积层的计算特点,实现了一种高效的卷积层加速模块的设计.最后通过实验结果表明,在计算相同的网络结构下,该设计相比于CPU的计算效率更高.     

一种基于改进模板匹配的车牌字符识别方法

提出了一种改进的模板匹配方法．该方法是在传统的模板匹配方法的基础上，通过对字符特征区域的扩大和加强注意设计了一种改进的模板，以达到更有效的匹配结果．将该方法应用于沪宁高速公路收费口处实拍的车牌图像库中，其平均识别率达到97．1％．实验结果表明本文所提出的改进的模板匹配方法具有较高的识别率和鲁棒性．     

用模板卷积方法研究汉字笔划的细化

本文介绍了一种细化算法。该细化算法是利用模板重复进行卷积运算,再扫描确定细化点。这种方法易于硬件实现,细化中可剔除部分噪声和笔划边缘的毛刺     

一种基于FPGA实现的FFT结构

本文讨论了一种可在FPGA上实现的FFT结构。该结构采用基于流水线结构和快速并行乘法器的蝶形处理器。乘法器采用改进的Booth算法,简化了部分积符号扩展,使用Wallace树结构和4-2压缩器对部分积归约。以8点复点FFT为实例设计相应的控制电路。使用VHDL语言完成设计,并综合到FPGA中。从综合的结果看该结构可在XC4025E-2上以52MHz的时钟高速运行。在此基础上易于扩展为大点数FFT运算结构。     

图像小波分解的FPGA实现

小波分析作为信号处理领域中的一种重要方法,在信号处理、模式分析和图像处理等方面得到了广泛的应用。然而小波变换巨大的运算量却使得它在实时处理领域中的应用受到了限制。本文根据离散小波变换的Mallat算法,提出了一种EPGA实现高速小波分解的方法,设计出的小波变换模块结构清晰而且规则,易于级联,可实现多级变换。同时,,运算精度和处理速度均满足实时图像处理的要求。     

卷积神经网络数字识别系统的FPGA实现

数字识别所依靠的经典网络模型主要为BP神经网络和卷积神经网络。相比较，卷积神经网络的识别效果更好，更适合处理图像识别问题。目前，卷积神经网络多为软件实现，而硬件有着并行性与速度快的优点。因此，意图以硬件描述语言（Verilog）实现卷积神经网络，在保证在高识别率的情况下，充分挖掘硬件实现的优点。通过研究网络的工作原理及结构，构造完整电路模型，给出了现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）的实现方案。卷积神经网络通过反向传播训练MNIST数据库中60?000幅数字样本图片，提取准确率最高的权重与偏置，再进行网络的前向传播，完成数字识别。完整过程借助ModelSim和Quartus II仿真工具实现。仿真结果表明，全部样本在100?MHz时钟下训练耗时50?ms，相较软件实现而言，速度明显提高，满足硬件设计的实时性，且准确率较高，可达95.4%。该研究为应用于嵌入式设备的图像识别提供了方法和策略，具有实际应用价值。     

FPGA单芯片四核二乘二取二的安全系统

基于嵌入式系统理论和容错系统体系结构,结合故障—安全电路的设计理念,提出了一种单芯片多软核系统的设计方法,并给出基于FPGA的二乘二取二安全系统的设计方案,详细介绍通过Actel Fusion StartKit数模混合FPGA实现的方法。     

2D-DCT的FPGA实现

设计了采用FPGA来实现2D-DCT的方案,对于其中的关键部分——乘加运算,给出了基于查找表的分布式算法。整个设计节省了资源,提高了运算速度。仿真结果表明,经过2D-DCT变换后的数据与期望值总体上是一致的,这对于数字图像和视频压缩的研究有一定的意义。     

UTOPIA LEVEL2接口时序分析及FPGA实现

本文详细分析了ADSL系统中ATM层和物理层之间的UTOPIA LEVEL2接口时序,采用FPGA实现了UTOPIA接口设计,应用在ADSL系统中,数据收发正确,工作稳定;该方案的实现对解决现有专门通信芯片的成本较高、功能固定和灵活性较差等缺点具有较大的实际意义和应用价值.     

基于FPGA的时间触发协议控制器实现

时间触发协议是TTA架构必需的通信协议,用于在要求高可靠性的分布式容错实时系统中电子模块之间的互连;目前作为时间触发通信系统重要组成部分的时间触发控制器主要是采用处理器来实现协议的处理,协议开销比较大;基于FPGA的时间触发协议控制器的设计,采用了具有较好同步能力的编码方式和合理的帧格式,在建立全局时间基准的基础上优化了协议处理状态机,利用FP-GA的并行处理能力,降低了协议开销,增加了总线的效率,同时也提高了时钟同步精度和容错能力;仿真结果表明,基于FPGA的时间触发协议控制器具有较好的性能.     

基于FPGA的USB3.0通信架构设计与实现

针对USB设备与主机通信存在的带宽瓶颈问题,设计一款基于USB3.0协议的高速通信架构,为嵌入式设备与PC之间的USB数据高速通信提供一种可选方案。本设计采用Cypress的EZ-USB FX3芯片作为USB的外设控制器,以FPGA作为整个硬件系统的主控芯片,通过对FPGA硬件系统进行设计,对设备固件进行设计与调优,该架构支持USB 2.0/3.0接口自适应,能够实现主机、国产嵌入式CPU、SRAM之间的两两可变帧长通信,硬件传输速度达到360 MB/s,数据连续传输速度达到148 MB/s。     

16QAM解调器的FPGA实现

描述了一个用于微波传输设备的16QAM接收机解调芯片的FPGA实现,芯片集成了定时恢复、载波恢复和自适应盲判决反馈均衡器(DFE),采用恒模算法(CMA)作为均衡算法。芯片支持高达25M波特的符号速率,在一片EP1C12Q240C8(ALTERA)上实现,即将用于量产的微波传输设备中。