基于PCIe接口的高速ADC采集系统设计

随着现代电子技术的快速发展,数据采集被应用于各行各业,并且在雷达测控以及医疗成像等领域需要采样率达到Gsps级别.为了提高实时信号采集的速度与准确性,在考虑到实时性与通用性情况下,设计一种具有FMC接口、5 Gsps采样率、10位分辨率的数据采集系统.该系统利用Kintex-7系列芯片作为核心芯片,控制E2V公司的高速ADC芯片EV10AQ190,采集的数据经过多相滤波算法,通过PCIe总线传输至上位机.文中对数据采集系统的方案设计进行了阐述,对数据采集系统进行验证,并与Matlab仿真进行对比,结果显示该系统可以达到数据采集系统的设计要求.     

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.     

基于Winograd算法的高效神经网络加速器及FPGA实现

为了加速卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)的推断过程,文章采用Winograd算法,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)设计一种高效CNN加速器。为解决Winograd算法转置后的数据位宽与数字信号处理单元(digital signal processing, DSP)位宽失配问题,文章提出部分积切割方法,充分利用DSP实现单周期多输出功能;为降低片上内存占用率,设计一种输入特征图可复用的数据流完成片内外数据交互。所设计的加速器在XCKU060板卡上部署,其吞吐率和每个DSP运算效率分别达2.358×10¹² OPs和1.15×10⁹ OPs。结果表明该文提出的加速方法有效提升CNN加速器运算单元效率。     

基于FPGA的VGA汉字显示系统设计与实现

提出一种基于Xilinx公司的Spartan-3E的FPGA显示方案,由于FPGA芯片具有可靠性高、编程灵活、体积小等优点,采用其控制VGA接口进行汉字显示,有效地解决了通用处理器控制VGA接口显示汉字的缺点。对新方案进行理论分析和实验,结果证明该方案达到了预期效果。     

基于FPGA的SDI接口的设计与实现

串行数字接口(Serial digital interface,SDI)是目前应用最广泛的视频接口,使用单根同轴电缆串行传输未经压缩的数字视音频信号.鉴于以往的SDI接口实现方法有成本高、灵活性低这些缺点,本文采用了一种基于FPGA的SDI接口设计与实现方法.主要阐述了SD SDI接口的设计思想,分析了接口的总体结构,并具体介绍了各个模块的功能.完成了部分主要功能模块的程序设计,并针对一种特殊数据输入情况,对编码解码模块建立仿真模型.仿真结果验证了特殊情况下数据恢复的正确性,进一步表明了一般数据输入时整体设计方案的正确性和可行性.     

基于FPGA的高速通信接口设计

文章对AD公司的TigerSHARC DSP(TS201)的通信接口进行了简单介绍,并提出了在FPGA上设计链路口的方案.链路口能够实现高速率的数据传输,为FPGA与多个DSP的互联提供了一种更加灵活的方式.     

基于流水线架构的卷积神经网络FPGA实现

卷积神经网络（CNN）已被广泛用于图像处理领域,且通常在CPU和GPU平台上进行计算,然而在CNN推理阶段存在CPU计算速度慢和GPU功耗高的问题。鉴于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）能够实现计算速度和功耗的平衡,针对当前在卷积结构设计、流水线设计、存储优化方面存在的问题,设计了基于FPGA的卷积神经网络并行加速结构。首先将图像数据和权值数据定点化为16 bit定点数,一定程度上减少了乘加运算的复杂性;然后根据卷积计算的并行特性,设计了一种高并行流水线卷积运算电路,提高了卷积运算性能,同时也对与片外存储进行数据交互的流水线存储结构进行了优化,以减少数据传输的时间消耗。实验结果表明,整体加速器在ImageNet数据集上的识别率达到94.6%,与近年来相关领域的报道结果相比,本文在计算性能方面有一定的优势。     

基于BP算法的片上学习CNN硬件加速器

为了适应便携式应用场合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)硬件加速器片上学习功能的需要,文章设计了一种多核并行运算的CNN硬件加速器,利用运算器内嵌缓存结构与运算过程分割和数据复用,减少运算器和存储器之间的数据交互,提高CNN运算的并行度,提升训练和推理过程的效率.该架构包含...     

基于FPGA的卷积神经网络加速系统

以在现场可编程门阵列(FPGA)上部署卷积神经网络为背景,提出了卷积神经网络在硬件上进行并行加速的方案.主要是通过分析卷积神经网络的结构特点,对数据的存储、读取、搬移以流水式的方式进行,对卷积神经网络中的每一层内的卷积运算单元进行展开,加速乘加操作. 基于FPGA特有的并行化结构和流水线的处理方式可以很好地提升运算效率,从对ciafr-10数据集的物体分类结果看,在不损失正确率的前提下,当时钟工作在800 MHz时,相较于中端的Intel处理器,可实现4倍左右的加速.卷积神经网络通过循环展开并行处理以及多级流水线的处理方式,可以加速卷积神经网络的前向传播,适合于实际工程任务中的需要.     

引入SRAM的三级缓存技术在高速通信中的应用

在高速通信过程中,数据处理系统通常需要数据缓存来实时存储收到的数据.利用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)内部资源构建的先进先出(first in first out,FIFO),其容量有限,在数据通信过程中由于读写速度不匹配而导致FIFO溢出,从而出现丢数现象.为...     

DSP+FPGA的实时图像处理硬件系统设计

将TMS320C6201 DSP(Digital Signal Processor)和ACEX1K100 FPGA(Field Programmable Gate Array)相结合,设计了一种通用的基于模块的单通道实时图像处理硬件系统.首先,给出了硬件系统的整体结构图,分析了系统的工作原理;然后,给出了每一功能模块的设计过程;最后,指出了进一步研究的内容.     

一种基于FPGA的实时图像处理系统

介绍了一种应用高速、性能可靠的FPGA来进行图像处理的系统组成。该系统能够快速实现图像处理并具有很好的再开发性。同时介绍了怎样应用VHDL语言进行相应功能的程序设计开发。     

基于DSP和FPGA的实时图像处理平台的设计

介绍了一种基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程阵列（FPGA）的高速实时图像处理平台的电路原理设计,外围部件瓦连（PCI）接口的软件实现和DSP软件设计。该图像处理平台主要采用TMS320C6416数字信号处理器和XILINX公司的VIRTEX4系列的XC4VLX80高性能FPGA,可灵活地在DSP和FPGA中实现各种信号处理算法程序,并且区别于传统的DSP平台,可根据算法要求方便地切换DSP和FPGA对片外存储器的操作,从而满足对各类图像数据的高速实时处理要求。     

基于FPGA和USB接口的高速高精度通用数据采集卡设计

讨论了一类基于FPGA和USB接口的高速高精度通用数据采集卡的设计方法,该方法充分发挥了FPGA和USB的优点,解决了传统数据采集卡的缺陷.     

基于FPGA+DSP的高速数据采集系统设计

介绍了1种基于FPGA和DSP的高速数据采集系统的设计和实现,其FPGA采用Altera公司ACEX 1K系列的EPIK5OTC144_3器件,DSP芯片采用TI公司TMS320系列的TMS320C6713器件.该系统将A/D采样的数据送往FPGA,经过FPGA预处理后送到DSP,最终通过USB接口送到主控台,其系统的数据采集的实时速度最高可达到100 MB/s,适用于大部分的高速数据采集场合.     

基于神经网络的字符识别技术研究

本文在分析人工神经网络理论和图象处理及其特征提取理论的基础上,探讨了网络结构、特征编码、算法的实现、学习样本的收集、网络参数的选择及ＢＰ算法缺陷等问题,设计并实现了一种基于神经网络的字符识别系统。     

基于消息传递接口的并行图像处理算法研究

对于大数据量图像和复杂图像处理算法,并行处理是一种有效的解决方法.基于消息传递接口,设计了一种并行图像边缘检测算法,并在曙光4000L并行机上予以实现.数值实验结果表明,并行图像处理能显著减少计算时间,更多的计算节点能得到更大的加速比,该并行图像处理算法对于大数据量图像更加有效.     

基于图像处理技术的量表验定系统的研究

随着数字图像处理技术的发展，图像检测的应用逐渐成为许多工程应用中的关键技术。对原有的图像采集、检测系统——量表验定系统深入分析的基础上，调整了系统的结构。提高了系统运行速度。在对图像边缘检测上应用了亚像素插分，提高了精度。投入实际应用中，取得了良好的效果。     

一种基于特征提取的手写字符识别技术

在分析图象处理及其特征提取理论的基础上,研究了字符的笔划特点, 探讨了手写字符的宽度、交叉点、链码等特征,用提取字符结构特征的方法,设计并实现了一种手写字符识别系统。实践证明了这些特征简单明确。     

基于图像处理的自动报警系统设计与研究

针对传统监控报警系统的缺陷,设计出一种基于图像处理的自动报警系统,并给出系统的设计方案、硬件设计和软件设计,重点提出了运动目标检测和报警算法．系统通过对运动目标的检测,实现对非法侵入自动报警．采用的高速处理芯片DSP和CPLD技术,使系统具有实时性和自适应能力．实际结果表明：系统图像质量高,稳定;误报率极低．