数字电视条件接收系统的加扰算法芯片设计

简要介绍了DVB数字视频广播条件接收系统中通用加扰算法的原理。基于Altera公司StratixⅡ系列的FPGA,底层各模块采用硬件描述语言(Verilog HDL)进行描述,顶层采用原理图设计的方式,设计出采用DVB通用加扰算法的加扰器。利用Quar-tus Ⅱ7.2进行编译、仿真,从对编译及各模块的仿真结果分析,块加密模块与流加密模块的最高时钟频率分别达到229.89MHz与331.27MHz,达到了设计要求。最后在FPGA上测试表明:本设计可以应用于实际TS流的加扰。     

基于FPGA和USB的数据采集系统设计

以逻辑器件FPGA和USB2.0芯片CY7C68013为核心,设计了4路模拟输入、12位数字精度、每路模拟输入采样速率均为250 kBPS的数据采集系统.该系统能够在板卡上实现信号的采集及前端处理,并能通过USB总线与上位机通信.实现数据的存储、显示及后端处理.在数据采集与传输模块的设计中,给出了数据采集和传输的原理图及其电路的详图,详细的介绍了FPGA在数据采集系统中的实现过程.     

高速便携式视觉信号采集系统的设计与实现

为了实现高速便携式工业零件检测系统后续图像处理的要求,结合FPGA高速性的优点,设计并实现了面向高速便携式视觉检测系统的图像采集模块.充分利用FPGA内部的RAM作为数据缓冲区,用于保存视频解码器解码后得到的数字图像信息,将缓冲区的数据以异步读取的方式写入到内存DDR2中,并通过FPGA产生的控制信号在TFT-LCD上显示采集到零件图像.通过在硬件平台的实验证明了图像采集模块设计的合理性与可行性,能够满足检测系统后续图像处理的要求.     

IDEA算法高速密钥生成模块的FPGA实现

提出了一种基于FPGA的高速IDEA算法密钥生成方案.详细介绍了IDEA密钥生成模块的子模块的功能划分、设计实现及性能分析,对直接影响速度性能的模乘和模乘逆运算,提出改进的硬件实现结构.在此基础上,设计了新的IDEA密钥生成模块FPGA实现方案以克服其常用结构所存在的缺陷.仿真结果表明,其速度性能有了较大的提高,且该结构能在速度与资源消耗之间取得一个较好的平衡.     

基于FPGA的全彩色高清大屏LED扫描控制系统的设计

介绍了一种具有高清显示能力的LED大屏幕全彩显示屏的驱动控制系统的设计方案.在FPGA内部实现系统各控制模块,对其反γ校正模块和灰度扫描模块的原理和实现进行了着重介绍.主控制芯片采用了Altera公司的低端芯片系列CycloneⅡ的EP2C8Q208,很好的控制了成本,列驱动芯片采用聚积科技的MBI5026,最高移位频率可达25 MHz,使整个系统有很强的扩展性.最后,根据设计结果,给出了反γ校正和灰度扫描的仿真波形.     

基于ARM和FPGA的雷达伺服控制器设计

高性能雷达伺服控制器是雷迭设计中的一个重要问题。在这篇文章中,采用ARM＋FPGA结构设计了一种高性能的雷达伺服控制器,设计了ARM的最小系统,在这基础上添加了必要的外围设备,包括UART、USB和以太网通信等构成能在上位机的控制下工作的嵌入式系统,简化硬件和软件设计,充分利用FPGA的硬件连接方式和ARM强大的运算和管理能力,使ARM和FPGA二者的优点相结合,兼顾速度和灵活性。实现模糊神经网络PID控制算法。实验仿真表明：该控制算法对系统具有良好的控制效果,在系统的动静态性能和鲁棒性均优于常规PID控制.     

IIC总线控制器IP核设计

本文详述了一种基于AMBA总线接口的IIC总线控制器IP核设计，给出了该IP核的系统结构以及各个子模块的详细设计方法，并对该IP核进行了功能仿真、FPGA原型验证，可测性设计以及综合。最后给出了采用Fujitsu提供的CE66工艺库的综合结果以及性能参数。     

基于DSP＋FPGA的数字电视条件接收系统设计

采用DSP＋FPGA结构实现数字电视条件接收系统的硬件设计；以安全性高、密钥量小、灵活性好的椭圆曲线密码算法（ECC）进行软件验证；以DSP实现ECC加密算法；以FPGA实现外围电路的嵌入式系统；充分利用FPGA的硬件连接方式和DSP强大的运算，采用软硬结合的方式，实现数字电视条件接收系统的设计，减少系统开发的时间与成本。仿真及实验表明：该算法稳定运行，并快于其它公钥密码算法。     

基于MIMO-OFDM接收机的数字下变频设计与实现

为了满足MIMO-OFDM接收机的数字下变频设计要求,设计并实现了基于专业芯片的数字下变频方案,主要使用FPGA对GC5016芯片、A/D采样芯片进行配置和控制.同时,给出了MIMO-OFDM接收机的数字下变频原理框图、MIMO-OFDM接收机实现方案框图、GC5016内部信号处理流程图以及FPGA功能模块框图.实验结果表明,本设计方案不仅具有优良的数字下变频性能,而且具有良好的可编程能力.     

基于MATLAB/GUI的采煤机工作机构载荷计算软件的开发

采煤机工作机构的载荷是采煤机设计与分析的一个重要指标,有效、准确地对采煤机滚筒载荷进行计算至关重要.基于Matlab语言.利用其强大的运算功能以及简洁、直观的GUI人机交互界面,设计出了人机交互友好、使用方便的采煤机工作机构载荷计算平台.并且对究煤集团＂含硫化铁矿结核体薄煤层采煤机截割部可靠性研究＂项目中采煤机工作机构的载荷进行了模拟和验证,得出该计算软件是可靠的,对处理复杂非线性载荷具有重要参考价值.     

基于 FPGA的高速雷达信号实时处理

介绍了一种实现高速雷达信号实时处理的 IP核的实现方法.将采样率为4G/S的雷达采样信号分为16路采样频率为250M/S的信号并行输入给 FPGA芯片.然后,在芯片内对这16路信号进行并行处理,完成采样信号与特征库信号的相关计算.首先介绍了快速相关计算的方法和重叠相加法的原理,给出了用 FPGA实现快速实时相关计算框图.通过平台测试和仿真计算,结果表明,设计满足资源、时序以及精度等各方面要求     

基于FPGA的直接数字频率合成器设计与仿真

在研究传统频率合成器理论的基础上,提出了一种改进的直接数字频率合成器DDS(Direct Digital Frequency Synthesizer,简称DDS);研究了使用FPGA Statix Ⅱ系列芯片,实现32位DDS的设计方法;给出了1/4查找表压缩;采用了注入相位抖动等优化方法;并且分析了DDS输出频谱杂散的误差来源。实验结果表明,改进后的DDS在产生高精度正弦波的同时,其无杂散动态范围可以改善9个dB,达到90dB。     

基于混沌的公开可验证FPGA知识产权核水印检测方案

现有的FPGA知识产权核(intellectual property,IP)水印技术在公开验证时可能会泄漏敏感信息,使得恶意的验证者或者第三方很容易将水印从IP中移除然后重新出售.零知识FPGA IP水印检测虽能有效的解决敏感信息泄露问题,但易遭受嵌入攻击,使得公开验证时无法防止非诚实IP购买者(验证者)抵赖侵权.本文提出一种新的基于混沌的公开可验证IP水印检测方案,不仅能防止敏感信息泄漏,而且能抵抗嵌入攻击,防止证明者、验证者或者可信第三方的欺骗.传统的FPGA IP水印技术,水印隐藏在未使用的Slice中,因此资源开销与水印嵌入数量成正比.而本文提出的方案中,水印隐藏在已经使用的Slice的未用的查找表(lookup table,LUT)中,资源和时延开销为0;此外,混沌系统具有良好的随机统计特性且对初值敏感、易于产生数量众多的互相关性极低的伪随机数序列,混沌系统的这些优点刚好满足方案中对FPGA位流文件的LUT随机位置置换的特殊要求,使得位置置换具有极高鲁棒性;最后,引入时间戳机制来抵抗嵌入攻击以防止非诚实的IP购买者抵赖.实验结果和分析表明本文提出的方案在水印开销和位置置换鲁棒性方面均明显优于现有的方案.     

宽带无线系统直接变频方式的设计与实现

为了进一步缩小宽带无线系统的体积、减小功耗,基于软件无线电的思想和专用的射频直接变频芯片,设计并实现了物理层直接变频方案。该方案使用MAX2831芯片实现射频与基带之间的直接变换,利用FPGA实现基带信号处理和射频模块的控制。详细讨论了方案的硬件结构和软件的设计方法,通过实验验证了直接变频前端的收发性能。实验结果表明,所设计的物理屡射频前端方案能够满足宽带无线通信的直接变频功能,且结构简单,便于工业应用。     

基于FPGA的音频分析系统实现

采用Altera公司的FPGA芯片EP2C20作为控制和运算核心，实现对频率范围在20Hz～20kHz的音频信号分析和测试。采用FFT算法对音频信号进行频谱分析和计算处理，实现失真度分析，并完成信号总功率、各分量频率、周期等参数分析测量。采用TFT-LCD作为显示终端，能够直观显示功率谱曲线和各测试参数值。通过软件分析对比测试发现，该系统实时性强，测量准确度高，误差优于0．3％，可以有效完成音频信号分析和处理。