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基于FPGA的FIR滤波器设计与实现

基于FPGA的FIR滤波器设计与实现

作者：郑运冬复旦大学

学位级别：硕士

随着信息时代和数字时代的到来,数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。数字技术革命导致了大量新的产品和解决方案的诞生,与之相随的是数字信号处理(DSP)领域的数字滤波器研究的发展。从20世纪70年代开始,工程师们就开始用... 详细信息

随着信息时代和数字时代的到来,数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。数字技术革命导致了大量新的产品和解决方案的诞生,与之相随的是数字信号处理(DSP)领域的数字滤波器研究的发展。从20世纪70年代开始,工程师们就开始用分立元件构造专用数字滤波器。随着DSP ups和大规模集成电路(LSI)的发展,数字滤波器已经成为核心的DSP技术。随着FPGA制造工艺的不断发展,FPGA已经从传统的数字逻辑的设计,发展到用于进行数字信号处理和嵌入式系统的设计。这就使得数字信号处理技术向着多元化实现的方向发展。本文主要介绍基于FPGA的FIR滤波器设计与实现。本文采用并行分布式算法(DA算法)设计一个双通道257抽头直系数FIR数字滤波器以及不同通道数不同抽头系数个数的直系数FIR数字滤波器。我们在通用DA结构中增加额外的查找表、寄存器与加法器,我们给每个向量分配一个独立的ROM,最后得到一个流水线并行结构,这种结构可以达到更快的速度。测试结果表明：本文的设计比串行快了34%,所需的Slices数目仅仅多了20%,所需LUTs数目多了33%;含独立乘法器的结构Slices数目增加了42.7%,LUTs数目减少了11.8%,速度提高了130%。尽管具有独立乘法器的结构速度更快,但是其需要独立乘法器,这种实现有FPGA芯片中独立乘法器数目的限制,对大规模数字系统设计对资源需求产生限制,例如,对于Xilinx Virtex-4芯片,芯片中独立乘法器的数目仅有48个,而Slices资源与LUTs资源有数十万乃至百万个,这些独立乘法器无法满足更大规模FIR数字滤波器需求,这就限制了采用独立乘法器结构FIR滤波器在基于FPGA设计领域中的应用。因此,本文的设计能更好兼顾滤波器速度和FPGA资源两个因素。本文比较了不同算法、不同架构、不同阶数等FIR滤波器,验证了部分因素对滤波器设计的影响,即：通道数增加,处理速度减小。例如,单输入2抽头FIR数字滤波器比单输入65抽头FIR数字滤波器快了62%;单通道65抽头FIR数字滤波器比双通道65抽头FIR数字滤波器快了50%。这将使设计者设计时能更准确根据需求设计合理FIR数字滤波器。

关键词： FPGA FIR滤波器分布式算法(DA算法)

基于站城融合的铁路客站站域空间核心区设计策略研究

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基于站城融合的铁路客站站域空间核心区设计策略研究

作者：郑运潮东南大学

学位级别：硕士

随着我国铁路建设的高速发展,我国城市的铁路客站建设正如火如荼,铁路客站对城市的影响与作用也日益明显,与铁路客站紧密联系的站域空间核心区成为了城市中重要的交通枢纽区域与城市生活场所,铁路客站的建设愈发受到人们的关注,由此也... 详细信息

随着我国铁路建设的高速发展,我国城市的铁路客站建设正如火如荼,铁路客站对城市的影响与作用也日益明显,与铁路客站紧密联系的站域空间核心区成为了城市中重要的交通枢纽区域与城市生活场所,铁路客站的建设愈发受到人们的关注,由此也引发了人们对于站域空间核心区内现状问题的思考。我国铁路站域空间核心区的建设还存在着诸多方面的不足,如站域交通混乱、功能配置不当、环境品质低下、站城空间割裂等。这些现象表现出对于站域空间核心区的建设缺少整体的思考,只考虑铁路客站本身的设计和建设,因此应该以站城融合的设计理念对其进行设计和优化,以此使站域空间核心区形成一个整体,使铁路客站能够更好地融入城市空间,更充分地发挥其触媒效应。本文首先明确了铁路客站站域空间核心区的概念和性质,提出站域空间核心区的设计要素;其次,通过相关的空间要素对长三角具有代表性的大型铁路客站站域空间核心区进行了调研与分析,归纳站域空间核心区的现状问题,分析了我国站域空间核心区建设中面临的矛盾;介绍了站城融合的设计理念以及随之而来的政策和制度的转变;之后,针对现状问题,基于站城融合的设计理念,结合国内外相关案例,提出了站域空间核心区在交通组织、功能组织和公共空间方面的设计策略;最后,结合杭州西站项目,说明相关设计策略如何在西站的站域空间核心区设计中得到应用,以求能为我国站域空间核心区的发展与建设提供一定的参考。

关键词：铁路客站站域空间核心区站城融合设计策略

基于可参与性的城市居住区路侧绿带公共空间设计研究

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基于可参与性的城市居住区路侧绿带公共空间设计研究

作者：郑运新合肥工业大学

学位级别：硕士

我国低Cr高W系列铸造镍基高温合金的发展与应用

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航空材料学报 2003年第z1期23卷 227-232页

作者：郑运荣北京航空材料研究院北京100095

介绍了20世纪60年代以来我国五家研究机构共同研制低Cr高W铸造镍基高温合金的研究背景和发展历程。通过对300余炉合金成分和铸造工艺的调整,深化了对C,B,Zr,Co和Nb等元素在合金中作用的认识,对合金中α-W、初生M_6C、初生μ相和Ni_5Zr... 详细信息

介绍了20世纪60年代以来我国五家研究机构共同研制低Cr高W铸造镍基高温合金的研究背景和发展历程。通过对300余炉合金成分和铸造工艺的调整,深化了对C,B,Zr,Co和Nb等元素在合金中作用的认识,对合金中α-W、初生M_6C、初生μ相和Ni_5Zr等反常相的形成条件、有害作用以及避免措施作了深入研究,最终开发出了K19,K19H,K20,K21和601低Cr高W系列合金,在1000～1100℃温度范围内合金的高温承温能力比同年代合金高10～30℃。但是该系列合金最终没有在航空发动机上得到应用,由此引发的思考也在文中加以论述。

关键词：高温合金低Cr高W 力学性能发展与应用

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商业保险对家庭财务脆弱性的影响研究

商业保险对家庭财务脆弱性的影响研究

作者：郑运鑫西南财经大学

学位级别：硕士

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面向手机视频的运动目标检测与识别方法研究

面向手机视频的运动目标检测与识别方法研究

作者：郑运昌电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着互联网和多媒体技术的蓬勃发展,计算机视觉和视频图像处理也逐渐得到了更广泛的应用。目标检测技术作为其中一项应用价值颇高的分支,一直在计算机视觉领域里倍受研究人员关注。与此同时,随着近年来智能手机的普及,手机的拍... 详细信息

近年来,随着互联网和多媒体技术的蓬勃发展,计算机视觉和视频图像处理也逐渐得到了更广泛的应用。目标检测技术作为其中一项应用价值颇高的分支,一直在计算机视觉领域里倍受研究人员关注。与此同时,随着近年来智能手机的普及,手机的拍摄录像功能已经成为衡量智能手机性能好坏的核心指标之一。将目标检测与跟踪方法运用于手机的对焦辅助、智能多目标捕获等,可以很好的提升智能手机的拍摄性能,优化用户体验。本文针对传统目标检测的优缺点与手机拍摄环境的特性,深入研究了手机拍摄环境下的运动目标检测和跟踪方法,改进了Camshift跟踪算法并提出了一种基于背景补偿和三帧差分法的目标检测方法,同时将改进后检测与跟踪算法进行了集成。集成后的算法可以较准确的完成手机视频的目标检测与跟踪,并满足实时性的要求。本文展开的详细研究工作主要有:(1)对视频图像预处理、图像增强等数字图像处理的基础知识进行了研究并分析了各个部分的特点,同时结合拍摄应用场景对手机所摄视频做了效果测试。(2)研究了静态目标和动态背景下的目标检测,并针对动态背景下传统的目标检测算法的不足,结合手机视频的特殊性,提出了一种基于背景补偿和三帧差分法相结合的运动目标检测方法,并通过测试对算法的检测准确性和实时性做了验证。(3)研究了经典的目标跟踪算法,针对Camshift算法的不足,结合局部二值模式纹理信息,提出了一种改进的Camshift目标跟踪算法,并通过测试对算法的跟踪准确性和实时性做了验证。(4)针对手机拍摄环境,将运动目标检测与跟踪模块进行了整合,经过对实拍视频的测试,验证了整个的算法准确性和实时性,为后续的算法移植、对焦应用打下了基础。

关键词：手机视频目标检测目标跟踪帧差法背景补偿

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欧盟参与埃博拉危机救援的政治合法性分析

欧盟参与埃博拉危机救援的政治合法性分析

作者：郑运刚北京外国语大学

学位级别：硕士

自2014年初,西非的埃博拉疫情逐步发展成二战后最为严重的公共卫生危机。国际社会随后大规模介入危机,共同抗击埃博拉疫情。此次大规模的国际援助行动为近距离观察跨区域卫生领域的国际合作提供了宝贵机会。而作为国际社会的重要一员,... 详细信息

自2014年初,西非的埃博拉疫情逐步发展成二战后最为严重的公共卫生危机。国际社会随后大规模介入危机,共同抗击埃博拉疫情。此次大规模的国际援助行动为近距离观察跨区域卫生领域的国际合作提供了宝贵机会。而作为国际社会的重要一员,兼具“超国家主义”和“政府间主义”特性的欧盟值得深入研究。本文选取欧盟对外行动的政治合法性构建这一视角进行分析,即欧盟如何构建其介入埃博拉危机的政治合法性。为此,本文提出如下假设：欧盟参加埃博拉危机救援的政治合法性来源于成员国部分的主权让渡、欧洲民众的广泛支持、其援助绩效获得受灾国及其他国际援助行为体的认可。为了证明该假设的合理性,本论文将从以下四章进行论证：第一章主要进行核心概念界定,并引入欧盟合法性的三大来源(“借来的”合法性、“输入的”合法性和“输出的”合法性)作为理论分析框架。第二章主要从“借来的”合法性这一角度分析欧盟成员国在人道主义援助领域的法理基础。此部分还将重点分析在欧盟参与埃博拉危机救援过程中欧盟-成员国两个层面的互动和合作。第三部分将从“输入的”合法性这一角度分析欧洲民众在此危机应对中所扮演的角色。该部分也将重点分析欧盟如何加强其余民众的沟通和交流。最后一章将从“输出的”合法性角度分析欧盟大规模介入危机的有效性。该部分中,我们将重点分析欧盟所做出的贡献,受灾国和其他国际援助的接受程度等。通过于相关理论、一手和二手资料的综合解读,本文将采取定性分析法、比较分析法等方法进行论述。本文作为分析欧盟对外行为合法性构建的一次案例分析,它有利于我们从微观的角度考察欧盟对外行动合法性构建问题,这是一次尝试。本文最后的结论是欧盟参与埃博拉危机救援的政治合法性主要来源于成员国部分的主权让渡、欧洲民众的广泛支持、其援助绩效获得受灾国及其他国际援助行为体一定程度的认可。此外,通过对欧盟援助具体行动的解读、对欧盟与成员国、民众和国际社会三个层面互动的分析,我们还可以得出：1.欧盟一直有意于弥补其欠缺的“欧洲公共空间”。欧盟通过丰富的多媒体手段,保证欧盟政策的透明度等努力打造一个欧洲民众参与欧盟事务的公共空间;2.经过此次援助埃博拉受灾地区,欧盟各成员国逐步自愿利用欧盟的机制来协调其援助行为,来让其援助绩效达到最大化;3.通过积极开展国际合作,欧盟通过此次危机处理,增强了其“国际能见度”,也再次确认了其在国际人道主义援助领域的重要地位。

关键词：欧盟政治合法性埃博拉国际合作

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改进的NAMK彩色图像表示算法

计算机工程 2011年第2期37卷 203-204,209页

作者：郑运平华南理工大学计算机科学与工程学院广州510006

利用格雷码可以扩展或保持二值图像块状性的特点,提出一种改进的NAMK彩色图像表示算法NAMKG,给出算法的形式化描述及其存储结构,对其总数据量进行分析。理论分析和实验结果表明,相比NAMK算法和线性四元树算法,NAMKG可以有效减少子模式数... 详细信息

利用格雷码可以扩展或保持二值图像块状性的特点,提出一种改进的NAMK彩色图像表示算法NAMKG,给出算法的形式化描述及其存储结构,对其总数据量进行分析。理论分析和实验结果表明,相比NAMK算法和线性四元树算法,NAMKG可以有效减少子模式数,减小存储空间。

关键词：图像表示格雷码 K—line子模式非对称逆布局模型线性四元树

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基于格雷码的NAM彩色图像表示方法

计算机科学 2010年第10期37卷 263-266,270页

作者：郑运平华南理工大学计算机科学与工程学院广州510006

提出了一个重要定理,即所有格雷码(GrayCode)位面图的复杂性之和小于所有二值位面图的复杂性之和,并将格雷码应用到基于NAM的彩色图像表示方法中,提出了一种基于格雷码的NAM彩色图像表示方法(简称为GNAM表示方法)。给出了GNAM表示算法... 详细信息

提出了一个重要定理,即所有格雷码(GrayCode)位面图的复杂性之和小于所有二值位面图的复杂性之和,并将格雷码应用到基于NAM的彩色图像表示方法中,提出了一种基于格雷码的NAM彩色图像表示方法(简称为GNAM表示方法)。给出了GNAM表示算法的形式化描述,并对其存储结构、总数据量和时空复杂性进行了详细的分析。理论分析和实验结果均表明,与无格雷码的NAM表示方法和经典的线性四元树表示方法相比,GNAM表示方法具有更少的子模式数(或节点数),能够更有效地减少数据存储空间,是一种有效的彩色图像表示方法。

关键词：格雷码 NAM 彩色图像表示线性四元树位平面分解