基于DSP的实时数据采集系统中的双机通信

在基于DSP的实时数据采集系统中采用了主从式的系统结构,主从式硬件系统设计的关键是主机与从机之间的数据通信。HPI是TI公司数字信号处理器(DSP)中用于和主机进行双向数据通信的8位并行接口,HPI使DSP与主机接口电路简单,不需要附加外部的接口逻辑。介绍了系统的整体功能,说明了HPI的原理,并给出了数字信号处理器TMS320VC5402与单片机的硬件接口电路和软件设计。     

基于车载激光扫描数据的城市地物三维重建研究

车载激光扫描系统可以精确、快速获取城市建筑物、道路交通设施、隧道等地物的表面信息,非常适用于城市物体三维空间信息的快速精确获取和在此基础上的三维重建.然而点云不是GIS数据,也不是三维模型,要将大量离散的点处理为可使用的三维模型还需要一系列复杂的过程,现阶段针对车载激光点云三维重建的方法还主要依赖于人工交互或半自动化处理,而且没有针对整个城市地物的三维重建方法.针对这一问题,本文仅提供一种基于地物分类的车载激光点云三维重建的方法,数据基础是已分类的彩色点云,重点是充分利用各类地物的特性,对不同地物使用不同的三维建模策略,以首都师范大学自主研制的车载激光扫描系统获取的三亚市点云数据为实验对象,验证了本文提出方法的可行性与实用性.     

十字激光线扫描立体匹配算法

为研究相交曲线的立体匹配方法,提出了一种基于十字激光的手持式扫描系统的立体匹配算法.该系统首先通过激光发射器投射的十字激光线对被测物体进行扫描,然后通过计算机处理投射激光线图像,从而获得问题的三维信息.为实现在世界坐标系下对扫描的刚体转换进行估计.利用八点算法求出两个相机之间的基本矩阵,再求出十字激光线上的对应匹配点,最后利用三角原理和曲面微分几何的相关知识对十字激光线进行三维提取.经实验验证,该算法有效地解决了匹配点求取错乱的问题,提高十字激光条纹的匹配效率.     

FPGA实时图像增强系统的设计与实现

为了满足嵌入式实时图像处理的需求,设计了一套基于FPGA处理器的图像增强系统.该系统对基于迭代双边滤波器的图像增强算法进行流水并行优化,同时应用比特位移策略对输入图像进行定点运算转化,提高了图像增强算法在嵌入式系统中的计算效率.通过FPGA实时图像增强硬件平台的实测证明,该图像增强系统对720*576分辨率PAL制式的输入视频图像,算法处理延迟小于5.8ms,满足实时视频处理的性能要求.     

基于FPGA+DSP的CCD实时图像采集处理系统

应用DSP处理器,设计了一个基于FPGA的实时图像处理系统,通过对此系统的分析表明,用FPGA与高速数字信号处理算法的结合,可以实现系统对图像进行实时处理的要求.     

一种基于视觉的三维轮廓检测系统

设计了一套基于机器视觉的三维轮廓检测系统,用于生产线上零件三维轮廓的在线检测.该系统主要由基于CCD的激光三角法数据采集模块、基于FPGA的嵌入式数据处理模块、基于USB总线的数据传输模块和基于OpenGL的图形显示模块组成.该系统结构紧凑,对于生产线上的高速运动物体,也能获得较高的分辨率.数据处理模块也允许多种算法在该平台上运行,便于实际应用中选择最优算法.通用的USB数据传输接口能提供较快的数据传输速度,允许在开机状态下插拔设备,避免了PCI等插槽式数据传输方式需要打开机箱的缺点.基于VC的显示模块,将检测结果以图形方式显示出来,更加直观,并且方便实现人机交互.     

基于FPGA的D1到XGA图像放大引擎

实现了基于FPGA的D1格式信号放大至XGA格式的图像放大引擎,介绍了算法原理和硬件系统结构。利用查表代替乘法运算,简化了硬件结构,提高了处理速度;无论在水平方向还是垂直方向上,算法始终是对一维的数据进行操作,有效地降低了复杂性;系统输入数据同时进行按行插值,显示图像的同时实现按列插值,充分利用了处理空隙,保证了系统的实时性。最后FPGA验证表明本文设计的图像放大系统可以在每秒60帧的速率下高质量地实现D1到XGA格式转换,同时很好地保留图像的边缘信息。     

矿山个人双向信息传输系统设计与实现

 针对煤矿工人下井后难以了解所处环境安全性的问题,提出了一种基于矿山个人双向信息终端的解决方案。介绍了基于Wi-Fi的矿山个人双向信息传输系统结构与功能,以低功耗GS1011智能芯片为核心,设计并实现智能矿灯嵌入式个人信息终端,分析了双向信息终端的工作原理,设计并实现了智能终端的实时定位算法,利用智能终端技术与三维井巷建模技术构建了煤矿三维虚拟现实系统。系统主要功能为主动感知周围安全环境、与地面及其他矿工信息交流、对矿工进行实时定位跟踪管理。本系统应用于徐州夹河煤矿物联网示范工程,取得良好效果。     

一种CCD图像相关处理系统的FPGA+DSP实现

在卫星观测系统中,CCD相机对高精度图像实时跟踪时,为得到高信噪比高分辨率的图像,必须对图像进行实时相关处理.而现有软件实现速度不高,不能实现其实时性.本文在分析图像相关处理快速算法的基础上,使用Altera的Quartus Ⅱ软件,完成了其中的核心模块--FFT算法的硬件实现,提高了处理速度;并运用DSP处理器,设计了一个基于FPGA的实时数字图像处理系统.文中给出了系统的硬件电路和软件算法模块.仿真和调试结果表明:用FPGA与高速数字信号处理算法的结合,可以满足系统对图像进行实时处理的要求.     

高速网络入侵检测系统流量分配器

入侵检测技术是维护网络安全的一种重要手段。为了克服现有入侵检测系统在处理速度上的不足,该文提出了一种基于网络处理器和处理机群的高速入侵检测系统结构。重点讨论如何采用网络处理器实现系统中的流量分配器。对网络处理器的多线程数据采集、流量分配两个算法作了详细的分析。研究结果表明,经过算法优化,采用网络处理器IXP 1200实现的流量分配器可以完成1 G b.-s 1以上数据的实时采集,基于目的媒体接入控制(M AC)地址的转发策略在维护信息完整性和降低处理复杂度两方面体现了很好的折中,达到了合理的流量分配。     

可重配置通用图像识别跟踪处理机研究

为满足战场适应性和通用性的需要,根据各种精密武器系统中图像跟踪信号处理机的共性,设计了通用图像跟踪信号处理机.由可重配置的大容量FPGA实现低层信号处理,由可编程的TMS320C6201 DSP完成高层数据处理,实现各种复杂的目标检测和跟踪算法;采用对FPGA和DSP的在线可重配置电路,实现系统的战场配置,使系统具有广泛的通用性和良好的战场适应性.最后给出了在弱小目标红外成像跟踪系统中的应用实例.     

微惯性导航解算与数据实时显示系统设计

针对工程应用中微小体积的导航解算应用场合,设计了一种FPGA+DSP架构的硬件导航解算系统,并通过无线传输将载体的三维运动姿态信息显示到上位机上。该系统中,FPGA是核心控制器,用来控制MIMU数据采集、启动DSP解算和导航参数的无线传输;DSP作为导航解算处理器,完成了导航参数的解算和数据传输。本设计系统具有功耗低、体积小和灵活性高的特点,能够完成MIMU数据的采集解算、无线传输和上位机显示,试验证明该方案切实可行。     

基于FPGA+DSP的高速基带信号处理平台的设计

针对目前无线通信系统基带信号处理平台功能单一、灵活性差、运算能力弱等问题,在传统处理器架构的基础上提出了一种改进高速基带信号处理平台的硬件设计方案。该方案采用FPGA+DSP的处理架构,依托高性能的器件和高速接口,搭建了一个高性能的通用基带信号处理平台。该平台直接实现对中频数字信号的处理,融合数字上下变频与基带算法于一体,具有模块化、灵活性等特点。实验结果表明,该基带处理平台能快速接收并实时处理各类基带信号,数据处理能力达到了较高水平。     

激光加工CAD/CAM系统的开发

研究激光加工计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)系统的体系结构和信息流程,分析其主要功能模块,即系统接口模块、CAD绘图模块、图像处理模块、CAM处理模块等.采用面向对象编程方法和VC 6.0开发激光加工CAD/CAM软件系统,实例表明,系统具有切割和影雕图像生成两大功能,同时还具有DXF文件导入接口、图形输入、编辑、刀具路径生成等功能,生成的数控(NC)代码和影雕图像应用于自主开发的数控激光加工系统上,可得到满意的产品.     

基于FPGA的R-64 FFT处理器的实现

快速傅里叶变换(FFT)处理器是大多数数字信号处理和数字通信系统的关键部件.文章实现了一种4 k(4 096)点改进的R-64(基-64)FFT处理器,相对于其他 R-4的流水线结构,具有占用资源更少、控制更简单等特点.该FFT处理器采用浮点数制流水线结构,能够连续处理输入数据,对R-4处理单元的改进减少了62.5%的复数加法器;该FFT处理器基于FPGA的系统时钟能够达到89 MHz,数据吞吐量为4 096 point/46 μs.     

基于FPGA的数字化电力线载波扩频系统的设计

探讨了利用可编程ASIC芯片FPGA实现电力线载波扩频系统的数字调制的新方法 ,介绍了系统的结构、工作原理 ,以及电力线载波扩频系统数字化面临的几个主要问题和解决方法     

全视差点阵合成全息图

将合成全息记录和计算机数字处理技术相结合,利用计算机准确、有效地收集三维物体的全视差光强分布信息,对其编码,并用单色激光器将物上可见的不同面元的全视差编码信息依次记录在同一张全息片的不同点区域.结果表明,得到的全息片用普通灯光照明时,双眼可分别接收到两个视角的原物的光强信息,观察到一个立体再现像,眼睛在视区内横向或纵向移动时,能看见物体的全视差再现像.     

光栅衍射型激光告警的探测技术研究

为了能够使近红外探测器快速获取来袭激光的二维方位角、波长,提出了一种基于FPGA架构的驱动控制技术。上位机为了能够方便、快捷的控制探测器,采用VC++编写的上位机通过USB传输到FPGA,再通过FPGA将相应的命令发送给探测器,对它的工作方式增益、带宽、积分时间进行灵活的配置;FPGA相应的控制探测器的帧频、行频以及数据配置引脚使探测器能够输出有效的数据,然后通过USB上传到VC++上位机对有效的数据进行采集显示。利用此方法对波长为850nm的激光从不同的方位角进行入射,用编写的VC++上位机成像软件进行数据采集处理,对采集到的图片进行分析,依据光斑强度确定零级、一级,推算出来袭激光方位角、波长,实验表明波长分辨率小于10nm,角度分辨率小于。     

高性能信号处理系统体系结构的研究与实现

构建高性能的并行分布式信号处理系统．在所构建的信号处理系统结构中，摒弃了传统上基于共享总线的互连方法，将RapidIO互连协议应用于基于开关互连的、点对点的多处理器系统体系结构中，并使用可编程门阵列FPGA实现基于RapidIO的DSP节点的通信处理器，对该处理器的性能进行了讨论和分析。     

基于DSP和FPGA双CPU架构的导航微机系统

为了满足惯性系统的小型化发展,设计了一种体积小、功耗低、价位低的高性能导航微机系统。此导航微机系统由TI公司数字信号处理器芯片TMS320C6726和Altera公司的FPGA芯片EP3C10E144A7两种CPU组成,DSP主要负责导航数据处理和算法运算,FPGA主要负责惯性测量单元(IMU)的数据采集和接口控制。该微机系统充分利用了TMS320C6726的运算速度快、浮点数据处理能力强和FPGA的SOPC技术的特点,通过VHDL语言编程实现双口RAM接口完成双CPU的快速数据通信。两种CPU能分别发挥自身优势,协调地工作,提高了导航计算机的运行效率。