设计应用

  • 图像去模糊系统的频域处理改进方法

    工程应用中,在对模糊图像处理时,由于空域去卷积的方式难度较大,通常对图像进行频域变换后,在频域中进行相关的处理与实现。针对图像去模糊系统的频域处理硬件资源消耗大、转换灵活性差、处理时间长等问题,以DE2开发板为硬件平台,结合模糊图像及去模糊算法特点,采用输入数据预处理、原位计算、抛位、流水线结构、并行处理等方式设计实现了一种针对图像去模糊系统的频域处理方式。实验数据显示,方法对图像数据频域处理的精确度始终保持在98.5%以上,硬件资源仅用了9 162个逻辑单元。实验结果表明,所设计的系统在处理精度及资源利用上优于其他同类系统。
    发表于:2018/9/18 10:35:00
  • 基于Vivado HLS的Canny算法实时加速设计

    针对Canny边缘检测算法在实时图像处理过程中运算耗时长、数据运算量大的缺点,研究了利用Vivado HLS实现Canny边缘检测算法的硬件加速方法。该方法由FPGA的逻辑资源生成算法对应的RTL级硬件电路,实现算法硬件加速。实验结果表明,该方法能快速实时检测图像边缘,有效降低FPGA设计图像算法的难度,可以应用到实时视频图像处理中。
    发表于:2018/9/18 10:21:00
  • 高速率低延时Viterbi译码器的设计与实现

    在Vitebi译码器的实现中,由于路径存储方式的不同分为回溯和寄存器交换模式,效果是延时与资源消耗一般只能二取其一,互为矛盾。采取3~6长度的RE-寄存器交换,混合回溯模式,极大地减少了回溯时间,并减少了路径存储空间需求,付出的代价是每ACS增加2~5 LUT;再结合其他Viterbi译码器优化算法,如分支度量一次计算,每ACS查找——即4选1等措施,实现了高吞吐量(340 Mb/s)、低延时、低资源消耗的全并行Viterbi译码器。
    发表于:2018/9/17 11:58:00
  • 基于带温度补偿的转换器的时域温度传感器

    针对温度对于时域温度传感器电路性能的影响做了相应改进。首先根据温度系数与晶体管尺寸的定性关系,通过减小传感部分的晶体管长宽比以增大其温度系数。其次在TDC(Time-to-Digital Converter)的振荡环中加入用于温度补偿的电流镜并调整反相器参数,以使TDC振荡环在所选温度范围内温漂接近于0。该方法减少了电路的总功耗和功率密度,从而降低了电路自热以及自热造成的性能损失。
    发表于:2018/9/17 10:26:00
  • 双频段环境能量采集电路设计

    设计了一款低输入功率下的双频段能量采集电路,采用T型匹配网络完成整流电路的输入匹配,并通过并联短截线拓宽了匹配带宽。测量结果表明,能量采集电路在1.84 GHz和2.45 GHz处阻抗匹配良好。其次,在0 dBm的单频输入功率下,该电路在1.84 GHz和2.45 GHz处分别取得5.12%和9.97%的RF-DC效率,负载5.1 kΩ两端的输出电压分别为0.51 V和0.71 V;在0 dBm的双频输入功率下,能量采集电路的效率达到了14.9%,输出电压为0.87 V。将这些采集到的能量储存起来,足以驱动一些低功耗器件。
    发表于:2018/9/14 11:07:00
  • 基于FPGA的块存储器资源功能验证及实现

    可编程逻辑阵列由于具备片内资源丰富、灵活、可重构等特点在数字信号处理、硬件加速及芯片原型验证中具有广泛的应用。块存储器作为可编程逻辑阵列中的重要片内资源,具备高速及大容量的特点。为了解决高速块存储资源功能验证时序约束要求高等不足,设计了采用跨时钟域的高速块存储器资源功能验证方法,并基于可编程逻辑阵列进行了功能仿真验证。实验结果表明,该方法能够满足640 MHz的高速块存储器资源验证需求,并且具备模块化的特点,能够方便地对大容量块存储器资源进行测试验证。
    发表于:2018/9/14 10:57:00
  • 基于TDMA的无人机多址协议分析与仿真

    针对未来战场无人机群作战组网的特点和现有固定TDMA协议无法满足网络拓扑动态变化的缺点,引入按需分配机制,提出了一种能够支持高动态组网方式的DTDMA多址接入协议。利用相关知识对协议性能进行了理论推导和分析,重点研究了改进后协议的吞吐量和端到端时延变化。利用OPNET对协议进行了建模仿真。结果表明,DTDMA协议在不同优先级业务共存条件下较TDMA的时延和吞吐量性能有了明显的提高。
    发表于:2018/9/14 10:45:25
  • 基于TDMA的无人机多址协议分析与仿真

    针对未来战场无人机群作战组网的特点和现有固定TDMA协议无法满足网络拓扑动态变化的缺点,引入按需分配机制,提出了一种能够支持高动态组网方式的DTDMA多址接入协议。利用相关知识对协议性能进行了理论推导和分析,重点研究了改进后协议的吞吐量和端到端时延变化。利用OPNET对协议进行了建模仿真。结果表明,DTDMA协议在不同优先级业务共存条件下较TDMA的时延和吞吐量性能有了明显的提高。
    发表于:2018/9/14 10:45:25
  • 基于经验模式分解的骨密度参数检测

    轴向定量超声法诊断骨质疏松症成本低、辐射小、检测能力强,已成为一种检测骨密度的简便、有效方法。根据超声在长骨中轴向传播特性,定量超声在长骨中的传播速度可以表征人体的骨质状况。本系统通过自行研发的数据采集模块采集超声信号,然后通过改进的信号处理方法滤去噪声,提取出超声在长骨中的传播速度,成功实现并优化了骨密度参数检测方法。
    发表于:2018/9/14 10:37:01
  • 基于增广矩阵束方法的平面天线阵列综合

    针对平面阵列的稀布优化问题,提出了一种基于增广矩阵束方法的减少阵元数目、求解阵元位置和设计幅度激励的优化方法。首先对期望平面阵的方向图进行采样并由采样点数据构造增广矩阵,对此矩阵进行奇异值(SVD)分解,确定在误差允许范围内所需的最小阵元数目;然后基于广义特征值分解分别计算两组特征值,并根据类ESPRIT算法对特征值进行配对;最后在最小二乘准则条件下根据正确的特征值对求解平面阵列的阵元位置和激励。仿真结果表明该算法具有较高的计算效率和数值精度。
    发表于:2018/9/14 10:13:36
  • 预失真多合体功率放大器ACLR与反馈通道带宽的关系

    针对TI公司数字预失真芯片GC5322和Xilinx公司的数字预失真知识产权核(IP Core),考虑输入九载波TD-SCDMA信号,测试了数字预失真多合体功率放大器的反馈通道带宽与邻道及次邻道泄漏功率比(ACLR)的关系。测试结果表明,当反馈通道带宽大于信号带宽1.7倍时,再增加反馈通道带宽,ACLR的改善量变化不明显,在±1.3 dB范围内波动;当反馈通道带宽小于信号带宽1.7倍以下时,再降低反馈通道带宽,ACLR的改善量恶化明显。该结果对工程实现时选取最低反馈通道带宽,降低系统对模数转换器(ADC)的指标要求和器件成本,具有重要的参考和应用价值。
    发表于:2018/9/14 10:09:45
  • 基于STM32的便携式海量温湿度记录仪设计

    针对目前温湿度记录仪存储记录有限、使用不方便等缺点,提出一种以STM32F103为核心,NTC、HS1101为温湿度传感器,TF卡为存储载体,LCD点阵等构成硬件;Fireware固件程序、FAT32文件系统及外设驱动构成软件系统,数据以txt文件存储的便携式海量温湿度记录仪方案。对系统软硬件实现进行了详细阐述,对存储量、精度等进行了估算、实现与校准。结果表明该方案具有海量存储、精度高、成本低、使用方便等优点。
    发表于:2018/9/14 10:05:44
  • 煤矿物联网中智能终端的设计与实现

    智能终端是在煤矿物联网技术下通过感知井下人员周围环境提高煤矿安全生产水平的具体实现。介绍了智能终端的软硬件设计,采用低功耗GS1011智能芯片为硬件核心,以?滋-velosity嵌入式操作系统为软件平台,实现井下环境参数采集、双向通信并为地面上位机提供定位信息。测试结果表明,智能终端完成了对周围环境的主动感知。
    发表于:2018/9/14 10:02:01
  • DC/DC变换器平均电流自动均流并联控制的研究

    采用三环控制策略,其中电流环为内环,电压环和均流环并行为外环,且反馈量是输出电流与输出电压,可将功率电路视为黑匣子,方便了各模块样机的并联;最后以并联Buck变换器为研究对象,设计了各环补偿网络,且对系统进行了稳定性分析。仿真结果表明,系统的动态响应与稳定性均达到要求,抗干扰能力强,且均流效果良好。
    发表于:2018/9/14 9:55:38
  • 基于ZigBee的定位和人体跌倒检测系统

    提出了一个具有跌倒定位和远程报警功能的无线跌倒监控系统。跌倒监测是基于人体跌倒过程中加速度曲线的变化特性,由三轴加速度传感器和ARM处理器实现;同时介绍了一种新颖的基于ZigBee的定位方法,当监测到人体跌倒时, 一个带有跌倒位置的报警信息将立即发送到医护人员的移动手机上。实验结果表明,本系统可以100%监测到人体跌倒,提供精度为1 m的精确定位,使医护人员在5 s内收到跌倒报警信息。
    发表于:2018/9/14 9:23:41