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基于改进锁频锁相的高动态同步算法

计算机工程与应用 2009年第21期45卷 25-28页

作者：高玉龙王骐白旭沙学军哈尔滨工业大学通信技术研究所哈尔滨150080 哈尔滨工业大学光电子技术研究所哈尔滨150080

针对卫星定位导航系统多谱勒频移大的特点,根据设计的实际系统推导出锁频锁相算法的理论表达式。对叉积算法得到的结果利用改进的平滑算法进行处理,降低了噪声方差。与此同时使锁频环和锁相环同时工作,加快了更新时间。对上述改进算法... 详细信息

针对卫星定位导航系统多谱勒频移大的特点,根据设计的实际系统推导出锁频锁相算法的理论表达式。对叉积算法得到的结果利用改进的平滑算法进行处理,降低了噪声方差。与此同时使锁频环和锁相环同时工作,加快了更新时间。对上述改进算法进行单片FPGA实现,采用niosii代替传统的DSP对算法的锁频锁相部分进行实现,增加了系统的稳定性和可靠性。通过实验验证,提出的改进算法解决了环路跟踪精度和动态性能不能兼顾的矛盾,各项技术指标达到或超过系统设计的要求。

关键词：锁频环锁相环高动态同步 niosii软核处理器

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基于SOPC技术的视频点播系统设计

计算机工程 2007年第22期33卷 277-279,282页

作者：王建国洪胜峰綦声波吴书铭中国海洋大学工程学院青岛266100

提出一种以Altera公司高性能的FPGA芯片为平台,利用SOPC技术和双Nios II处理器设计实现16终端视频点播系统的方法。阐述了在可编程逻辑设计中使用"乒乓操作"实现高速数据传输的设计思想与实现方法。介绍多CPU系统中各CPU之间同步通信技... 详细信息

提出一种以Altera公司高性能的FPGA芯片为平台,利用SOPC技术和双Nios II处理器设计实现16终端视频点播系统的方法。阐述了在可编程逻辑设计中使用"乒乓操作"实现高速数据传输的设计思想与实现方法。介绍多CPU系统中各CPU之间同步通信技术的设计方法。

关键词：可编程片上系统技术视频点播 niosii软核处理器双处理器系统

基于niosii的JPEG2000编解码系统设计与实现

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红外与激光工程 2008年第S2期37卷 681-685页

作者：高玉龙康学福王骐白旭张中兆哈尔滨工业大学光电子技术研究所黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学通信技术研究所黑龙江哈尔滨150080 甘肃省天水师范学院工学院甘肃天水741001

给出了一个基于JPEG2000算法的红外图像压缩解压缩系统的设计方案。该系统使用专用的硬件压缩芯片ADV202以及ADV7179、ADV7189和FPGA内嵌的niosii软核处理器,解决了直接采用FPGA+DSP设计复杂、开发周期长的缺点。niosii软核处理器通过II... 详细信息

给出了一个基于JPEG2000算法的红外图像压缩解压缩系统的设计方案。该系统使用专用的硬件压缩芯片ADV202以及ADV7179、ADV7189和FPGA内嵌的niosii软核处理器,解决了直接采用FPGA+DSP设计复杂、开发周期长的缺点。niosii软核处理器通过IIC总线对ADV202、ADV7189的控制实现图像数据的A/D转换和图像压缩,对ADV202、ADV7179的控制实现图像的解压缩和D/A转换。与此同时采用抽场补场的方式实现图像压缩和传输速率的要求,并且通过改变抽场参数可以实现传输速率的改变。实验表明文中的设计方案达到了系统要求的各项技术指标。

关键词： JPEG2000 图像编解码 niosii软核处理器 Avalon总线

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基于niosii的运动目标检测跟踪系统

探测与控制学报 2008年第3期30卷 55-58页

作者：邵玮西北工业大学航天学院陕西西安710072

提出采用高性能芯片EP2S90为核心,结合niosii软核处理器的高处理性能,实现视频信号采集与处理的运动目标检测跟踪,提高了系统的实时性,减小了系统的结构,拓展了系统的使用范围。最后,结合目标检测算法对图像序列进行了仿真实验,实验测... 详细信息

提出采用高性能芯片EP2S90为核心,结合niosii软核处理器的高处理性能,实现视频信号采集与处理的运动目标检测跟踪,提高了系统的实时性,减小了系统的结构,拓展了系统的使用范围。最后,结合目标检测算法对图像序列进行了仿真实验,实验测试结果说明利用该系统能够获得比较理想的目标检测跟踪结果。

关键词： niosii软核处理器实时性运动目标检测和跟踪

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基于FPGA的视频图像采集及监控系统设计

微计算机信息 2008年第27期24卷 288-290页

作者：王建国于涛中国海洋大学工程学院青岛266100

本文介绍了一种采用FPGA实现视频图像采集与处理的技术,并对视频系统的四个主要组成部分——视频图像采集、存储、监视处理算法和视频显示输出进行了较为详细的讨论。系统采用了IP核模块的设计方法,主要用VHDL语言进行逻辑设计,运用了... 详细信息

本文介绍了一种采用FPGA实现视频图像采集与处理的技术,并对视频系统的四个主要组成部分——视频图像采集、存储、监视处理算法和视频显示输出进行了较为详细的讨论。系统采用了IP核模块的设计方法,主要用VHDL语言进行逻辑设计,运用了软硬件协同设计技术。实验结果表明,该系统充分发挥了FPGA器件的并行特性,显著提高了图像处理速度,并运用基于聚类的视频图像目标识别算法,较好地实现了动态图像的实时监视、识别和报警。

关键词：视频采集 niosii软核处理器 IP核 FPGA 图像处理

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ACM程控测试系统设计及其SoPC实现

ACM程控测试系统设计及其SoPC实现

作者：杨玉峰电子科技大学

学位级别：硕士

传统的ACM(Air Cycle Machine,空气动力循环机)检测系统的参数测量主要是通过工作人员现场操作仪器获得的,随着电子技术的不断发展和网络技术的普及,使ACM参数测量获取的检测系统由嵌入式系统与网络相结合构成的模式成为可能。它相对于... 详细信息

传统的ACM(Air Cycle Machine,空气动力循环机)检测系统的参数测量主要是通过工作人员现场操作仪器获得的,随着电子技术的不断发展和网络技术的普及,使ACM参数测量获取的检测系统由嵌入式系统与网络相结合构成的模式成为可能。它相对于传统的ACM检测系统参数测量方法具有成本低,不受环境、时间条件限制等优点,而且系统控制功能和可靠性也会得到增强。本文首先讨论了以往通常采用的ACM检测系统现场参数测量获取及传输方法,接着提出了ACM检测系统实时采集系统设计思想和实现方案,并对该方案各个环节的软硬件设计关键技术进行了全面的研究和描述。该系统采用客户机/服务器模式,其中现场信息测量获取子系统和基于Internet的信息传输及阀门控制子系统组成服务器端,置于被监控现场;而运行有专用监控软件的PC机作为客户端子系统,两者通过使用TCP/IP协议和自定义的应用层通讯协议实现数据在Internet上双向传输。基于Internet的信息采集传输及控制子系统是设计实现的关键技术。本设计的硬件部分是以FPGA芯片为主要部件构成的,在FPGA内部以niosii嵌入式软核处理器为核心构成了SoPC(System on Programmble Chip,片上可编程系统),由此形成一个功能灵活的嵌入式系统。在它之上,运行了MicroC/OS2实时操作系统,并移植有LwIP(轻量级TCP/IP协议栈)。其中,应用程序根据功能主要划分为通讯任务(Socket服务器)、ACM压力、温度等参数测量任务和阀门控制任务,这些任务使用消息队列进行数据和信息的交换。远程监控终端运行于Windows平台之上,通过直接使用WinSock套接字进行网络编程,即可实现与远程服务器的高效Internet连接。

关键词：片上可编程系统 niosii软核处理器 Internet 远程数据采集

基于Nios嵌入式处理器的JPEG2000算法实现

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基于Nios嵌入式处理器的JPEG2000算法实现

作者：雷瑛西北工业大学

学位级别：硕士

嵌入式系统是当今最热门的概念之一，是当前电子技术发展的又一新热点。它有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用等突出特征，目前己经广泛应用于军事、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。嵌入式技术在硬件上开... 详细信息

嵌入式系统是当今最热门的概念之一，是当前电子技术发展的又一新热点。它有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用等突出特征，目前己经广泛应用于军事、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。嵌入式技术在硬件上开始进入SOC(System On Chip，片上系统)阶段。目前，基于SOC技术的嵌入式系统设计主要有两种方法：基于专用集成电路的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，以及基于可编程逻辑器件的SOPC(System On a Programmable Chip)。随着近年来可编程逻辑器件的飞速发展，基于可编程逻辑器件的SOPC技术的优势也逐渐体现出来，设计快速、灵活，完备的软件开发平台，丰富的IP核等等，使基于可编程逻辑器件的SOC得到了越来越广泛的应用。 Nios CPU是Altera公司专门为SOPC设计的一种CPU，它以IP核的形式提供给嵌入式系统设计者。它的可配置特性给嵌入式系统设计带来了更大的灵活性，可以说它为嵌入式系统的设计提供了一种全新的思路。本设计选用Cyclone系列的EP1C20F324C6作为系统核心，组建了包括UART串口、FLASH、SRAM等器件在内的完整的硬件平台，完成了NIOS软核的设计，软件部分的设计以及后续的功能仿真。本文详细介绍了整个系统平台的研究开发和设计实现过程。对JPEG2000整体编码过程及硬件实现进行了介绍，特别对提升小波压缩算法部分进行了重点介绍。因为使用了Nios嵌入式软核，使设计的开发周期缩短，灵活性提高，成本降低，便于今后的更新换代。

关键词： niosii软核处理器 FPGA 片上可编程系统 JPEG2000

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基于FPGA的实时数据采集系统设计

计算机工程 2013年第11期39卷 307-311页

作者：夏祥龙陈津平胡春光天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

基于Windows操作系统的计算机,难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题,在反射差分光谱仪的电子控制部分,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和niosii软核处理... 详细信息

基于Windows操作系统的计算机,难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题,在反射差分光谱仪的电子控制部分,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和niosii软核处理器系统相结合的设计方式,实现FPGA与计算机、探测器的高速USB通信,与角度编码器的同步串行通信,以及探测器和角度编码器之间的精确同步控制等功能,完成角度数据和光谱数据的实时采集。实验结果表明,该系统的同步控制和数据采集性能较好,仪器的实时性能提升显著。

关键词：现场可编程门阵列实时数据采集 USB通信同步串行通信同步控制硬件描述语言 niosii软核处理器

基于SOPC的嵌入式网络数据传输系统的设计与实现

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基于SOPC的嵌入式网络数据传输系统的设计与实现

作者：闵祥中南民族大学

学位级别：硕士

网络的出现,不可思议地改变了人们的生活习惯和生活模式,使人类社会进入一个新的信息时代。嵌入式技术作为一种新的技术,成为继网络技术之后的又一个热门话题,嵌入式系统凭借其自身具有的优势已经广泛应用于工业监控、消费电子、航空、... 详细信息

网络的出现,不可思议地改变了人们的生活习惯和生活模式,使人类社会进入一个新的信息时代。嵌入式技术作为一种新的技术,成为继网络技术之后的又一个热门话题,嵌入式系统凭借其自身具有的优势已经广泛应用于工业监控、消费电子、航空、军事等各个领域。随着嵌入式技术和网络接入技术的飞速发展,使得利用两者之间的结合来实现嵌入式系统接入网络逐渐成为未来发展的一种趋势,嵌入式网络技术有着极其广泛的应用前景。本文在嵌入式技术和网络技术的基础上设计并实现了基于SOPC(System on a Programmable Chip ,可编程片上系统)的嵌入式网络数据传输系统。嵌入式系统与嵌入式TCP/IP网络协议栈的结合是嵌入式系统接入网络的前提。本论文在前人研究的基础上,根据嵌入式实时操作系统μC/OS-II和嵌入式Nichestack TCP/IP Stack网络协议栈对嵌入式系统的网络接入进行了详细地分析,通过在嵌入式实时操作系统μC/OS-II上移植Nichestack TCP/IP Stack网络协议栈,成功地实现了嵌入式网络数据传输系统。本论文完成了以下具体工作:选择Altera公司的EP2C35F672C6 FPGA芯片为核心处理器和SMSC公司的LAN91C111为以太网控制芯片设计了硬件开发平台,包括系统的电源设计,网络接口设计,存储器接口设计,下载配置接口设计等;选用Altera公司的Quartus II 7.2、SOPC Builder、Nios II IDE等开发工具,利用SOPC技术构建了基于Nios II软核处理器的SOPC嵌入式网络系统开发平台;嵌入式实时操作系统μC/OS-II在Nios II开发平台上的移植;在嵌入式实时操作系统μC/OS-II上添加Nichestack TCP/IP Stack网络协议栈,实现网络功能;在硬件平台上实现嵌入式Nichestack TCP/IP Stack网络数据传输。本论文成功地实现了嵌入式系统的网络接入,测试结果表明本文设计可以达到预期效果。本文设计有效地结合了嵌入式系统的灵活性和网络的便捷性,为以后嵌入式网络技术在工业监控系统、网络通信系统、远程医疗和诊断系统等各个领域的应用提供了有力的技术支持。

关键词： SOPC FPGA niosii软核处理器 uc/os-II操作系统 Nichestack TCP/IP