快速傅立叶变换处理器的现场可编程门阵列设计与实现

为满足现代数字通信和信号处理的运算速度要求,研究了基于现场可编程门阵列的快速傅立叶变换处理器的设计与实现方案.论文采用时域抽取算法,以VirtexⅡ系列XC2V40型号现场可编程门阵列芯片为硬件平台,以Xilinx公司ISE9.1为软件平台,采用VHDL硬件描述语言,进行了复数快速傅立叶变换处理器的设计与实现.仿真综合结果验证了设计的有效性.     

基于FPGA远程遥控系统信号转换设计

远程遥控系统是工业控制常用的自动化平台,采用先进科学技术成果作为主控指导理论,实现了远程控制技术的最优化发展。现场可编程门阵列(FPGA)技术是远程控制系统比较常用的技术之一,利用可编程控制器对原始控制模式升级改造,扩大远程遥感信号调控速率以保证系统运行的实效性。本文分析了可编程门阵列技术应用状况,总结可编程门阵列技术用于遥控系统的功能特点,提出FPGA远程遥控系统信号转换设计的有效方法。     

升余弦滚降基带成型内插滤波器的FPGA实现

无线数字通信中,内插滤波器用来对基带信号进行脉冲成型滤波,以限制发送信号的带宽,降低带外干扰.研究一种应用于无线数字传输系统的高速FIR成型滤波器的设计方法,该方法采用分布式查找表算法,以降低硬件开销和提高处理速度为目标,是基于现场可编程门阵列(FPGA)并实现升余弦滚降基带成型内插滤波器的硬件电路.最后,通过实测波形与仿真波形证实方法的优越性.     

基于混合CORDIC的神经网络激活函数的实现

讨论了基于混合坐标旋转数字计算机算法设计并实现对数-S形激活函数的方法,采用超高速集成电路硬件描述语言和流水线技术构造的对数-S形函数的寄存器传输级模块在现场可编程门阵列上给予硬件实现,优化后的对数-S形函数模块结合了查找表和坐标旋转数字计算机迭代算法的特点,具有高效率、高速度、高精度等优点.实验数据表明,本设计模块计算结果的平均误差为0.05 %,最大误差为0.19 %,最大工作频率为109 MHz,满足神经网络超大规模集成电路的要求.     

一种高精度测量交流系统功率的方案

提出了一种采用现场可编程门阵列(简称FPGA)实现交流系统功率测量的方法.FP GA中采用离散数学的方法实现DSP算法用于交流系统的功率测量,由于FPGA具有较高的分辨率和较好的性能,使功率测量精度不再受传统处理机的分辨率所限,测量的精度得到提高.文中采用硬件高精度的方法实现数字积分功能,克服了由于电压电流的波形偏离正弦波所带来的测量误差,为交流系统功率测量提供了一个高精度、快速的测量方案.     

基于现场可编程门阵列的差分四相相移键控调制解调算法设计

以软件无线电技术为基础,针对差分四相相移键控(DQPSK)调制解调系统设计了全新的算法,实现了现场可编程门阵列(FPGA)平台下的DQPSK全数字调制解调,并可通过软件编程进行电路升级.与传统DQPSK调制解调电路相比,不但缩减了印制电路板(PCB)的尺寸,而且可以在不改变电路的情况下升级调制解调算法,从而降低了硬件升级、算法调整的成本.以Intel的Quartus II软件作为验证平台,用Verilog HDL语言实现了各个模块功能的设计,采用ModelSim软件进行功能仿真,验证算法的正确性.系统运行频率达到132 MHz,达到了预期要求.     

基于FPGA的静态背景下移动目标检测

基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays, FPGA)硬件平台和背景差分算法设计一个静态背景下的视频移动目标检测与跟踪系统,并详细给出系统的实现过程.检测结果表明:采用FPGA硬件实现系统设计,极大地提高了系统的处理速度,在静态背景下,可以实时、准确地检测和跟踪到移动目标.     

EDA技术在LED显示屏控制中的应用

在数字控制系统设计中，应用EDA技术，采用高度集成的现场可编程门阵列(FPGA)，用编写软件的方法来实现硬件功能，系统具有电路简单、应用方便等优点。本文结合实例介绍了EDA技术在LED显示屏控制中的应用。     

专用FFT实时信号处理器的硬件实现研究

在选择并具体分析FFT基4-DIT算法流程结构基础上，利用现场可编程门阵列(FPGA)设计开发了实时FFT信号处理器。全部设计方案采用VHDL描述，并在Xilinx公司的大规模可编程逻辑器件XC4085VL上实现。运行速度达到实时要求。     

专用FFT实时信号处理器的硬件实现研究

在选择并具体分析 FFT基 4—DIT算法流程结构基础上 ,利用现场可编程门阵列( FPGA)设计开发了实时 FFT信号处理器。全部设计方案采用 VHDL描述 ,并在 Xilinx公司的大规模可编程逻辑器件 XC40 85 VL上实现。运行速度达到实时要求。     

基于图形处理器的转变边缘传感器读取系统信号处理技术研究

针对转变边缘传感器读取系统的信号处理需求,在现场可编程逻辑门阵列信号处理模式的基础上,基于图形处理器、通用并行计算架构等平台进行信号仿真处理技术研究;将联合现场可编程逻辑门阵列与图形处理器的信号处理模式应用于TES的信号读取和处理中,简化了算法的复杂度,提高了信号处理系统的灵活性,并利用模拟信号,验证了将该处理模式应用于中国西藏阿里原初引力波探测实验的可行性．      

一种改进的网络传输信道加密系统

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的网络传输信道加密系统.通过对硬件加密中的序列密码加密算法的改进,不仅提高了安全性,而且提高了纠错能力.由于该系统具有硬件实现容易、处理速度快、实时性好、扩展能力强等优点,使得该系统在网络安全中具有广泛的应用前景.     

面向老人迟滞性特征的可信情感计算

根据老人认知心理特征中的迟滞性特征,结合基于Gross认知重评的情感计算模型,考虑迟滞性特征对个体情感状态转移的影响,在认知重评参数的基础上,建立迟滞性因子,对当前情感状态下的认知重评能力进行修正,从而对情感计算模型进行有效的修正,使人机交互更加自然和谐.为了实现情感计算模型的可信,结合现场可编程门阵列硬件平台和高级加密标准密码算法对情感计算模型中的老人情感信息进行加密处理,实现情感计算过程中的数据可信.采用可编程片上系统技术在现场可编程门阵列芯片EP4CE115F29C7中搭建功能实现所需的所有硬件组件,结合硬件组件编写逻辑程序并实现高级加密标准密码算法,在情感计算过程中实现数据的实时传输和安全处理,实现可信的情感计算.最后实验结果表明受到迟滞性特征影响下的情感计算模型与老人的真实情感具有高度一致性,且可信计算有助于提升老人的正向情感状态.     

新型激光无线打靶系统的设计

采用先进灵活的现场可编程门阵列即FPGA芯片来进行信号的采集、处理,充分发挥了它强大的I/O功能以及现场可编程功能,这大大缩减了由于产品升级换代带来的更改硬件电路的时间。独特的编码电路大大提高分辨率,实验表明本打靶系统分辨率较高(能精确到100个点),运行稳定,而且也更加安全。另外整个系统为无线的,便于移动、携带。     

基于FPGA芯片的音乐存储与回放系统实现

采用现场可编程门阵列FPGA芯片和VHDL硬件描述语言,以及层次化的自顶向下工程设计方法,实现了一个由数控分频器和四位拨码开关控制的可进行乐谱存储及演奏存储与回放的系统,研究表明,采用FPGA实现音乐存储与回放演奏系统是可行的,为各类多媒体大容量语音芯片系统设计开辟了一条新的技术方法.     

一种用于自适应直方图均衡化的硬件加速器

针对动态直方图均衡(dynamic histogram equalization,DHE)算法处理效果不理想和算法应用不灵活的问题,提出了一种基于改进型自适应直方图均衡化算法的现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)硬件加速器的设计方法.该硬件加速器对直方图均衡化算法做了改进,实现了自适应地限制对比度拉伸;并且充分利用FPGA的并行体系架构和丰富的块存储资源的优点,采用规则的模块化的设计方法完成了设计.实验结果表明:改进的算法不会产生过度增强、放大噪声、丢失图像细节的现象;设计的硬件加速器在充分节约硬件资源的前提下能较好地满足实际应用的需求;在实时图像处理中一帧图像的处理时间约为0.1 ms,使图像增强算法在图像实时处理中的应用更加灵活方便.     

Xilinx FPGA器件的结构特点和优化设计技术

现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展的可编程ASIC器件,FPGA的设计方法与传统的TTL电路有很大的不同,必须采用与其结构相适应的设计优化技术,才能有效地应用FPGA.文章介绍了FPGA器件的结构特点、设计优化技术以及应用中的注意事项.     

基于FPGA的以太网MAC子层协议设计实现

介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)的以太网MAC子层协议的硬件实现方法。硬件结构上由控制模块、发送模块和接收模块3个部分组成,发送模块和接收模块采用状态机控制数据发送和接收的过程,完成数据的封装、发送和接收功能。     

基于EDA技术的FPGA设计探究

本文对传统电子系统设计方法与现代电子系统设计方法进行了比较,引出了基于EDA技术的现场可编程门阵列(FPGA)电路,提出现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展的大规模可编程专用集成电路(ASIC),在数字系统设计和控制电路中越来越受到重视。并介绍了该电路的基本结构、性能特点、应用领域及使用中的注意事项。     

基于归一化LMS算法的自适应滤波器设计

归一化LMS(NLMS)算法是一种变步长的LMS算法,比LMS算法具有更快的收敛速度.采用Altera 公司的仿真软件DSP Builder和QUARTUSII7.2,进行归一化LMS算法的自适应滤波器的现场可编程门阵列(FPGA)设计.