基于FPGA的GPS信号采集及网络传输

基于NiosII软核处理器和Altera的FPGA芯片技术,以SOPC技术为实现手段,对GPS中频信号的采集和网络传输进行了研究与设计。用FPGA硬件逻辑资源实现了ADC的控制和数据量化,量化后的数据通过两个乒乓操作的双口RAM进行缓存。自定制双口RAM的读取组件,以实现信号采集模块与SOPC系统的对接。为了提高系统的工作效率,由DMA控制器完成数据的搬移。利用以太网控制器LAN91C111设计了基于NiosⅡ的以太网通信接口,实现了数据的网络传输。     

基于数字水印的图像认证及保护区域恢复技术

给出了一种基于数字水印的图像认证及保护区域恢复新技术,它不仅能有效地检测到恶意篡改区域,更重要的是它能够从篡改后的图片中恢复保护区域图像,从而能较好地保护图像．基于DCT变换的半脆弱水印算法能够抵抗一定的JPEG压缩．实验结果表明,该技术对图像压缩有鲁棒性,能对保护区域篡改的图像进行有效恢复．     

数字逻辑技术

随着半导体技术的发展,数字逻辑电路经历了从分立元件、SSI、MSI向LSI,VLSI的演变过程．上述电路被通称为标准逻辑电路。二十世纪末标准逻辑电路开始向专用集成电路发展,推动这场历史性变革主要是可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）技术的兴起,由此可编程集成电路以及与之相应的EDA技术应运而生,电子系统设计进入了一个全新的阶段。本文介绍了数字逻辑电路的发展过程,着重阐述了可编程逻辑器件、HDL语言设计方法、EDA工具设计流程及可编程片上系统技术。     

用于图像内容认证的数字水印技术研究

伴随着计算机网络技术及多媒体信息技术的快速发展,为了更好地保护数字图像,用于图像内容认证的半脆弱水印技术已成为当今研究的热点.本文重点分析了半脆弱数字水印按空间域和变换域分类的各种算法,比较了它们的优缺点,给出了认证水印系统的基本框架、性能要求及常见的攻击方法,最后提出了半脆弱水印技术研究需要解决的问题和发展方向.     

基于FPGA的数字式秒表设计

介绍了在Max plusⅡ的EDA软件平台上,一种基于FPGA的数字式秒表的设计方法,给出了顶层电路图和各模块的设计。通过编辑、编译和器件编程,将编程器文件以在线配置方式下载到ISP实验板的EPF10K10LC84-4器件中,经实际电路测试验证,达到了预期的设计要求,显示结果正确无误。     

一种基于离散小波变换的数字图像认证算法

提出了一种基于离散小波变换的半脆弱水印认证算法。利用小波系数之间的相关性作为图像特征水印,利用小波系数块均值量化来嵌入,在鲁棒性和脆弱性方面达到很好的平衡。该算法能够识别图像的恶意篡改,并定位篡改发生区域,而对通常的图像处理具有一定的鲁棒性。     

基于FPGA 的高分辨率科学级CMOS 相机设计

针对高分辨率科学级相机应用广泛,国内需求量大的背景,设计了基于长光辰芯公司GSENSE400 图像传 感器的国产化高分辨率科学级CMOS( Complementary Metal Qxide Semiconductor) 相机。该相机系统包括基于FPGA ( Field Programmable Gate Array) 的数据采集、控制与Camera-Link 输出设计。FPGA 主要包含SPI( Serial Peripheral Interface) 配置模块、CMOS 时序驱动模块、数据采集模块、Camera-Link 数据转换模块以及串口通信模块。根据 CMOS 的时序逻辑,在FPGA 中实现了CMOS 驱动时序的设计。根据相机输出HDR( High-Dynamic Range) 图像的 数据量,同时为了简化FPGA 数据传输模块的设计,通过使用1 片DS90CR287 芯片,选用Camera-Link的base 模式 进行图像数据的传输,并实现串口对相机的控制。对该相机系统进行成像测试,实现了HDR 模式下连续输出 24 帧,2 048 × 2 048 像素,低读出噪声、高灵敏度、高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求。     

FPGA片上调试方法

介绍了现场可编程门阵列的片上调试的方法,分析了该方法的优缺点,并重点介绍了片上调试系统的组成结构,同时以XILINX公司现场可编程门阵列为例,结合Xilinx公司ChipScope工具的使用,详细介绍了片上调试方法的具体实现.     

基于数字水印技术的选择认证

提出了数字水印技术应用于认证的优势,分析了认证中的存在问题,区分了合理不合理失真,比较了利用水印技术解决选择认证的三种方法,并且通过实验验证了这些水印认证方法是可行的,同时也提出了这一技术在认证方面存在的局限性。     

基于FPGA的数字运动控制器

介绍了一种可以在FPGA上实现的直流电机控制器,主要有操作接口,反馈采样,PID运算和PWM产生等几部分构成,由于采用了光电编码器作为速度反馈转换,用PWM方式进行输出驱动,因此,不需要进行额外的A/D和D/A转换,使得整个控制器可以以纯数字的方式在单片FPGA上实现。详述了控制器的各组成部分的工作原理,并给出了采用纯数字控制的解决方法和设计上的要点。     

基于FPGA的DDS信号源设计与实现

利用DDS和FPGA技术设计一种信号发生器.介绍了该信号发生器的工作原理、设计思路及实现方法.在FPGA器件上实现了基于DDS技术的信号源,并可通过键盘控制其输出波形的各种参数,频率可控范围为100 Hz～10 MHz,频率调节步进为100 Hz,频率转换时间为25 ns.     

基于DDS的LFM信号发生器的FPGA设计

直接数字频率合成技术DDS,在现代雷达信号波形产生中具有重要的地位。文章主要介绍了基于FPGA的DDS设计的基本原理、电路结构和设计优化方法;利用Altera公司Cyclone系列芯片采用线性插值法进行设计实现与仿真,并且很方便地实现线性调频信号(LFM)的产生;它具有较高的频率分辨率、频率转换速度快以及相位噪声低等优点。     

高速数字图像采集显示系统的设计与研究

为满足实时显示高速数字图像的需求,分析了Camera Link接口技术和VGA(Video Graphics Array)接口协议的标准.根据VGA接口具有多种显示模式,设计了以FPGA(Field Programmable Gate Array)为核心处理器的数字图像采集显示方案.FPGA通过Camera Link接...     

直扩系统中匹配滤波器的FPGA实现及优化设计

数字匹配滤波器也称作数字相关器,文章介绍了数字匹配滤波器在FPGA上的实现方式,对于卫星通信等领域中要求的匹配长度较长而导致的器件消耗增大,讨论了资源优化的途径,并对比2种优化方式,给出了经改进后的逻辑复用的FIR结构;综合结果表明,该结构能有效地节省器件的消耗。     

基于FPGA的基-16FFT模块的实现

阐述了采用Alter公司的StratixⅡ系列FPGA设计高速FFT处理器的实现方法及技巧;充分利用其芯片的硬件资源,减少复杂逻辑,采用流水方式对复数数据实现了FFT运算;整个设计采用流水与并行方式尽量避免“瓶颈”的出现,提高系统时钟频率,达到高速处理;实验表明,此处理器既有专用ASIC电路的快速性,又有DSP器件灵活性的特点,适合用于高速数字信号处理。     

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.     

基于SOPC与乒乓存储的车载信息终端设计

为满足车载显示设备低成本、 小体积、 高性能以及高可靠性的要求, 提出了一种基于片上可编程系统SOPC(System On a Programmable Chip)和乒乓存储显示技术的车载信息终端设计。以现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)作为硬件载体, 构建了基于PowerPC软处理器的液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)控制单元, 并以电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)的形式接入到汽车自动控制系统中, 形成具有汽车状态的监测与存储功能的人机交互系统。对系统进行了时序与功能仿真, 并通过了硬件平台的测试。实验数据表明, 该系统可以实时显示行车信息并提供流畅的视觉体验。     

基于IP协议的FPGA万兆可靠互联通信设计与实现

近年来, 云计算和大数据处理迅猛发展, 现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)由于拥有独特的并行处理能力, 已在大数据处理中得到广泛应用. 而通信网络的好坏会直接影响大数据处理的性能, 基于此提出一种基于IP协议的FPGA万兆可靠保序互联通信系统, 基于三指针环形缓冲池以及并行序号管理实现线速万兆数据通信, 利用硬件超时重传机制实现可靠数据通信. 该系统与用户接口采用先进先出(first in first out, FIFO)队列方式, 接口简单; 采用IP协议进行通信, 使得通信协议开销较小, 具有良好的系统扩展性; 实际传输速率可达9.33 Gbit/s.     

5/3提升小波变换及逆变换的FPGA设计方法

研究了提升小波的硬件实现方法,根据FPGA器件具有快速逻辑处理能力的特点,采用流水线的加法及桶状移位操作指令,设计了一种适合FPGA实现的快速小波变换硬件结构.采用基于Matlab的设计工具DSP Builder,在Altera FLEX10K20器件上实现5/3小波变换及逆变换的功能,并在Quartus软件下进行综合、仿真及下载.实验结果证明采用FPGA实现提升小波变换具有处理速度快、代码可移植性强的特点.