基于FPGA的信道化数字接收机的研究与仿真

雷达电子战数字信道化接收机能够处理同时到达的多个信号并有较高的截获概率,是当前国内外研究重点。采用了一种基于多相滤波结构的宽带数字信道化接收机方法,通过信道化降低后续信号处理速度,可满足宽频段覆盖、高灵敏度、高截获概率和实时处理能力。对系统基于FPGA实现信道化数字接收机,时分复用完成算法。     

基于时域递归滤波的动态数字图像降噪

根据时域递归滤波的原理,得出递归滤波的本质就是加权平均的低通滤波器,以及滤波系数与信噪比改善和拖影时间之间的关系曲线.分析了递归滤波算法用于降低数字动态图像随机噪声的优缺点,并结合自适应控制理论,提出解决滤波中拖影问题的方法.在此基础上,设计了相应的基于FPGA的硬件及软件,取得了预期的试验效果.     

一种基于FPGA的开关中值滤波算法研究

去除噪声是数字图像处理过程中的一个重要问题,对实时性要求高的系统而言,还要有足够的速度。文章基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)处理图像并行特性,提出了一种适宜于FPGA实现的开关中值滤波算法,该算法利用求中值过程中计算所得的极值,通过比较极值起到开关作用;设计了开关中值滤波器的硬件架构,并对其进行仿真、分析和说明。Matlab仿真结果表明,该算法可以有效地去除图像的椒盐噪声,能更好地保护图像细节。     

点目标检测的滤波算法及其硬件实现

介绍几种在成像跟踪系统中常用的点目标滤波检测算法.为了满足图像处理的实时性要求,设计实现了一套针对图像滤波算法的FPGA硬件实现结构.该结构充分发挥了FPGA高速并行的计算能力,能在信号读出的过程中实时地完成多种滤波处理.实验证明该方案可行,具有良好的实时滤波效果.     

数字匹配滤波器的设计与实现

采用高效的数字匹配滤波器设计是数字接收机中提高信噪比改善系统信号处理性能的一项关键技术.介绍了基于匹配滤波理论,采用FPGA构造出匹配滤波器,并以高速DSP作为计算以及控制字发生器,设计出一款有效的适合于已知线性调频信号(LFM)匹配滤波系统,有效的提高了信号处理系统的信噪比.     

限幅滤波的FPGA实现方法研究

限幅滤波法是抑制正交频分复用(OFDM)信号的PAPR的常用硬件实现方法。使用FPGA可缩短系统设计开发时间,提高系统可靠性。本文在用FPGA实现限幅滤波的基础上,讨论了基于FPGA设计时应考虑的主要问题,以及影响设计性能的几个因素,包括:乘法器的设计、算法的优化、芯片的选择等。     

基于FPGA的智能天线数字波束的形成与实现

提出了数字波束形成的方法,该方法是利用FPGA进行空域滤波,通过DSP浮点运算,高效地实现权值估计,避免高位加法进位影响计算速度。同时使用软件方式完成自适应算法的更新,增强了系统灵活性,是一种简便易行的实现方法。     

引导滤波算法的CUDA加速实现

针对引导滤波算法运算速度慢、无法实时处理的问题, 提出基于统一计算设备架构(CUDA: Compute Unified Device Architecture)实现引导滤波算法的加速。利用CUDA 并行编程实现图像邻域窗口像素值求和,进而获得图像邻域均值; 通过利用寄存器和纹理存储器, 同时优化算法步骤, 获得引导滤波关键参数, 进而实现对算法的整体优化。实验结果表明, 与基于CPU 实现引导滤波算法相比, 基于CUDA 并行处理可在很大程度上提高运算速度, 基本达到了实时处理的要求。     

基于FPGA的高速低噪声目标检测系统

针对目标检测系统对图像处理速度和信噪比要求高的问题,设计了一种基于现场可编程门阵列(Field programmable gate array, FPGA)的高速低噪声目标检测系统。首先,设计程序驱动CMOS摄像头传感器,采用同步动态随机存取内存(Synchronous dynamic random-access memory, SDRAM)进行实时存储,并利用乒乓存储实现存取速度的提高,然后对RGB像素数据进行灰阶化处理,提出一种由3*3快速中值滤波和4*4快速分权均值滤波相结合的双滤波算法,确保在减小数据边缘特征损耗的前提下去除系统随机噪声,通过Sobel边缘检测进行边缘特征提取,设计包围盒算法进行目标标定,最后通过视频图形阵列(Video graphics array, VGA)模块进行交互显示。测试结果表明,该系统具有图像处理速度快和检测精度高的优点,采用所提出的双滤波算法能比中值滤波、高斯滤波和均值滤波算法的平均信噪比高出约2.6倍。     

基于局部统计的自适应SAR图像去噪算法研究

合成孔径雷达(SAR)图像固有的相干斑噪声对图像质量有严重影响,使检测、识别等进一步应用受到很大限制.相干斑噪声是一种乘性噪声,传统的空域去噪算法(均值滤波、中值滤波)难以将其消除.针对SAR图像的去噪问题,本文研究了Lee滤波和Kuan滤波两种基于局部统计的自适应去噪算法,给出了MATLAB实现并在MSTAR的SAR图像上进行实验.结果表明,Lee滤波和Kuan滤波都能够有效抑制SAR图像的相干斑噪声,去噪图像更平滑,目标更清晰.与传统的均值滤波和中值滤波相比,这两种基于局部统计的自适应去噪算法在视觉效果、方差和等效视数等评价指标上取得更好效果.     

超高压短线微机光纤纵差保护滤波及算法的研究

本文论述了利用计算机和光纤通信技术,开发微机光纤短线分相电流纵差保护的实施要点,并利用电力系统机—网电磁暂态仿真程序,对典型系统进行了仿真计算,提出了基于最小二乘原理的短数据窗快速数字滤波方案。文中对目前各种电流差动保护判据作了分析比较,提出了适用于超高压短线快速保护的判据,并考虑了线路两侧数据传输的同步问题。仿真考核结果表明:本文提出的方案具有灵敏度高、速度快、精度高、计算量小的特点,能适应系统各种运行状态并能承受较高过渡电阻的需求。     

序分量滤过器的频率特性及滤序滤波结合算法

在电力系统数字保护中,用基波序分量来构成的保护方案已很多。本文分析了三种滤序算法的频率响特性,在此基础上提出了根据滤序频响特性设计数字滤波器的思想,并导出了三种滤波算法,可使滤序滤波算法在总体上计算量小、响应速度快、精度高。文中分析还表明,响应时间为1/3T和1/6T的滤序算法,在滤序滤波总体响应速度上可做到相近。     

基于高性能DSP的电动机故障分析及其保护

介绍了一种嵌入式继电保护装置。由于采用了高速、高性能DSP处理器,软件中可以引入复杂的滤波和分析算法,且外围电路大为减少,因而具有监测精度高、动作速度快、体积小和抗干扰性强的特点;同时,丰富的片内资源使系统具备了面向继电保护网络化的二次开发能力。     

Path Recognition Algorithm of Tracking Robots Based on Image Sensor

Path recognition is an inevitable core technology in the development of tracking robot. In this paper,the path tracking system of tracking robot can be realized by image sensor module based on camera to obtain lane image information,and then extract the path through visual servo. The whole system can be divided into seven modules: micro control unit( MCU) processor module,image acquisition module,debugging module,motor drive module,servo drive module,speed sensor module,and voltage conversion module.In image pre-processing part,there is an introduction of binarization processing and the median filtering to strengthen the image information. About recognition algorithm,three key variables which are changed in the movement state are discussed and there are also many auxiliary algorithms that help to improve the path recognition.The experiment can verify that the whole system can accurately abstract the black guide lines from the white track and make the robot moving fast and stable by following the road parameters and conditions.     

电力系统继电保护测试装置的设计

介绍了一种基于DSP及FPGA的先进继电保护系统的设计.该系统以DSP及FPGA为核心,实现的保护测试功能齐全,可对电力系统的各类继电保护设备的多种技术参数(如电压、电流、频率、相角、阻抗及继电器动作时间等)进行测量和校验,并且通过USB实现与上位机的通信.     

一种象素级图形裁剪的FPGA实现方法

图形裁剪是计算机图形学的基本内容,现有的图形裁剪算法大多都针对基本的图形元素———直线进行裁剪,在此基础上,出现了大量研究多边形裁剪的算法.象素级图形裁剪以基本的图形元素———象素为单位,介绍了象素级图形裁剪算法的基本思想和实现过程,在研制的图形显示系统平台上,提出了一种采用FPGA硬件实现象素图形裁剪的新方法,它适合于任意窗口,具有通用性;同时,这种硬件实现的图形裁剪与纯软件实现的算法相比,在裁剪速度上具有明显的优势.     

一种改进的红外图像增强算法

根据红外图像的特性,在对常用的线性灰度变换法、直方图均衡化法和边缘检测法等图像增强算法进行详细分析的基础上,提出了一种采用平台直方图均衡化和增强高通滤波加权平均的红外图像增强算法,并给出了该算法的FPGA电路实现和时序仿真效果。提出的图像增强算法能适应红外探测器的各个工作阶段,易于FPGA实现且具有较好的图像增强效果。     

基于DA算法的FIR滤波器硬件实现

高速FIR滤波器是数字接收机中中频处理的关键组成部分，传统的基于通用DSP的实现方法往往满足不了要求，而基于FPGA的硬件设计在速度上有很大的优势。因此，研究了采用DA算法的FIR硬件设计，分析了如何在逻辑资源占用和处理速度上进一步提高性能，并以16抽头8 bits FIR滤波器为例在XCS05的FPGA芯片中进行了实现。     

Personalized Service System Based on Hybrid Filtering for Digital Library

Personalized service systems are an effective way to help users obtain recommendations for unseen items, within the enormous volume of information available based on their preferences. The most commonly used personalized service system methods are collaborative filtering, content-based filtering, and hybrid filtering. Unfortunately, each method has its drawbacks. This paper proposes a new method which unified partition-based collaborative filtering and meta-information filtering. In partition-based collaborative filtering the user-item rating matrix can be partitioned into low-dimensional dense matrices using a matrix clustering algorithm. Recommendations are generated based on these low-dimensional matrices. Additionally, the very low ratings problem can be solved using meta-information filtering. The unified method is applied to a digital resource management system. The experimental results show the high efficiency and good performance of the new approach.