一种CCD图像相关处理系统的FPGA＋DSP实现

在卫星观测系统中，CCD相机对高精度图像实时跟踪时，为得到高信噪比高分辨率的图像，必须对图像进行实时相关处理．而现有软件实现速度不高，不能实现其实时性．本文在分析图像相关处理快速算法的基础上，使用Altera的Quartus Ⅱ软件，完成了其中的核心模块——FFT算法的硬件实现，提高了处理速度；并运用DSP处理器，设计了一个基于FPGA的实时数字图像处理系统．文中给出了系统的硬件电路和软件算法模块．仿真和调试结果表明：用FPGA与高速数字信号处理算法的结合，可以满足系统对图像进行实时处理的要求．     

一种高精度测量交流系统功率的方案

提出了一种采用现场可编程门阵列(简称FPGA)实现交流系统功率测量的方法．FPGA中采用离散数学的方法实现DSP算法用于交流系统的功率测量，由于FPGA具有较高的分辨率和较好的性能，使功率测量精度不再受传统处理机的分辨率所限，测量的精度得到提高．文中采用硬件高精度的方法实现数字积分功能，克服了由于电压电流的波形偏离正弦波所带来的测量误差，为交流系统功率测量提供了一个高精度、快速的测量方案．     

FPGA在基于IEC61850的馈线保护中的应用

基于IEC61850面向对象进行变电站馈线微机保护建模,根据馈线配置的保护方式和所要完成的功能进行功能分解,再逐步合成建立保护信息模型、信息交换模型,合理地选择智能电子设备IED的配置。以FPGA为处理器实现保护功能。FPGA的并行性、流水线和有限状态机设计思想,可以使整个逻辑电路更为合理、稳定。FPGA用于实现物理层通信芯片和网络协议互连的粘合逻辑,将通信和网络功能合并到同一设备中,具备较好的互操作性。并用Quartus Ⅱ进行保护功能仿真。     

基于FPGA的通用异步收发器的设计

随着FPGA/CPLD器件在控制领域的广泛使用,开发嵌于FPGA/CPLD器件内部的通用异步收发器,以实现FPGA/CPLD开发系统与PC机之间的数据通信成为当前FPGA/CPLD领域的一个研究热点.利用Altera公司的Cyclone系列EP1C3T144芯片及QuartusⅡ7.1开发环境设计,实现了符合RS-232标准的UART的设计.详细论述了UART的组成及各模块工作原理,给出了各主要模块的时序仿真结果.功能验证结果表明:所设计的UART能正确完成串行数据的收发.     

铁路无线列调中数话兼容的实现

介绍了一种数话兼容无线列调系统方案。该方案使用了AMBE ^TM话音压缩算法，数字复接分接和GMSK调制解调技术。讨论了移动信道下的数据传输速率和帧格式，证明了方案的可行性，给出了系统的具体实现方法。     

VxWorks嵌入式系统下视频监控系统通信的研究

通过嵌入式实时操作系统(VxWorks)，实现了视频监控系统的解决方案．研究了在VxWorks系统下实现设备和数据通信的关键技术和相应机制，并采用有限状态机(FSM)解决了串行数据通信的帧同步．文中重点分析了采用计数器信号量解决多进程同步通信，即生产者-消费者问题．本文的方案可以推广到串行设备以外的其它通信机制．     

汽车电子点火通用芯片的研究

介绍了磁感应型和零尔型两种汽车点火系统通用芯片的实现方案功能电路和芯片原始电路的设计。它为解决汽车电子点火芯片的国产化，通用化起到重要作用。     

基于USB2.0协议的高速移动数字电视接收系统

作为地面数字电视广播接收系统,个人计算机(PC)实时接收技术将是下一个应用的突破.在该应用的研究当中,需要解决高速数据的传输、节目流的解复用和音频流、视频流的解码播放等环节.根据清华大学微波与数字通信国家重点实验室提出的地面数字多媒体电视广播系统(DMB-T)标准,提出了一种利用USB2.0接口芯片CY7C68013配合FPGA芯片SPARTAN-II FPGA实现移动数字电视接收并实时播放的方法,完成了固件和PC机应用程序的设计.     

基于组态王与MATLAB的监控软件实现

提出了一种编写MATLAB的S函数的方法来实现组态王与MATLAB的DDE通信．通过在某型舰船主动力监控系统仿真研究中的应用，具体描述了组态王与MATLAB的DDE通信实现过程。该方法由组态王生成友好的交互式人机界面(HMI)，MATLAB完成复杂算法的运算．实践证明其具有编程效率高、通用性强、实现方便等特点．     

IEC61850-9-2标准下合并单元的研制

针对当前合并单元的研究现状,分析了合并单元的采样值映射模型IEC61850-9-2及其实现方法,在此基础上设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的合并单元装置。该装置通过在FPGA芯片上配置NiosII软核处理器和相关接口,完成合并单元同步、多路数据接收和处理以及以太网通信等功能,能满足电子式互感器数字接口的要求。     

基于ZYNQ的谐波检测系统设计

采用基于快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)的加窗插值算法进行谐波分析。针对目前谐波检测系统存在的运算量大、计算时间长、实时性差等技术瓶颈。提出了使用集成现场可编程逻辑阵列(field-programmable gate array,FPGA)的高速数据处理能力和ARM(advanced RISC machines)高效数字信息管理能力的ZYNQ作为主控芯片的方案。使用FPGA技术实现基于FFT的加窗插值算法,在Vivado平台中建立谐波检测系统,利用Xilinx公司推出的搭载ZYNQ芯片的Zed Board开发板计算出50次以内各次谐波的频率、幅值和相位。将分析结果与Matlab仿真对比,验证了使用该系统进行谐波分析具有较高的精确度。     

非对称数字用户线接入技术的研究

剖析了非对称数字用户线（ADSL）的结构及特点,重点研究了ADSL的频率分配方案,AD-SL的调制方式及DMT调制技术实现过程及特点,ADSL协议模型,并用软件实现了该协议模型,最后根据国内外ADSL研究现状讨论了一些有关实用的问题。     

以太无源光网络中光网络单元注册的FPGA实现

提出了一种基于FPGA的ONU注册方案,并采用FPGA和Verilog HDL实现了该方案.该方案采用模块化的设计思想,降低了FPGA实现的复杂度.仿真结果验证了该0NU注册的FPGA实现方案的可行性与正确性.     

基于FPGA的等精度数字转速表设计

利用等精度测频原理,设计了基于FPGA的等精度数字转速表.计数部分采用了两个同步的16位计数器,从而无需选择量程便可实现宽频段高精度的频率测量.系统带有转速超限报警、转速过慢和过快报警等功能.整个电路在闸门时间内的总误差只有1/fclk,且在整个量程中具有相同的测量精度.系统在一片FPGA芯片上实现,测量精度高,实时性好,具有灵活的现场可更改性.     

基于CAN总线技术的通信子系统研究

在分析嵌入式系统数据通信要求的基础上，研究并设计了一个基于CAN总线技术的通信子系统，用于嵌入式系统之间的数据通信，并给出了具体实现方案。该通信子系统由一片单片机芯片，一片双口RAM芯片和一片CAN控制芯片以及CAN接口芯片组成，其中单片机芯片和CAN控制芯片作为系统的控制部分，而双口RAM作为系统与主处理器之间的数据交换通道，从而使得分散嵌入式系统之间的通信变得更为方便简捷，并且该通信子系统具有一定的通用性和可剪裁性。     

基于ISM的履带式重装备公路运输辅助决策系统构建研究

履带式重装备公路运输辅助决策系统是辅助决策者完成重装备运输保障任务的重要手段。在介绍履带式重装备公路运输现状的基础上,论述了构建履带式重装备辅助决策系统的必要性,建立了包含运输任务、保障信息、运输方案、计划生成等内容的系统模块,并利用ISM方法得出辅助决策系统模块之间的关系,从而得出履带式重装备公路运输辅助决策系统的总体设计方案。     

基于DIS的公路运输勤务模拟演练系统研制初探

论述了分布式交互仿真技术在公路运输勤务模拟演练中的应用,给出其系统框架。详细描述了该模拟演练系统中的白方、蓝方和红方系统的具体组成功能部分,并且提出了实现这些功能的软件平台,分析了实际应用中可能出现的技术难点。今后的研究重点是在已提出的系统框架之上,进一步给出实现的具体环节。     

基于GPS／GIS的道路交通安全预报研究

提出了一种基于GIS和GPS的道路行车安全预报系统方法，根据车辆在道路的位置控制行车状况，对车辆行驶进行安全预测，为智能交通系统开拓了新的应用空间，具有极大的经济和社会潜在效益。     

基于FPGA的单端行波故障测距系统的设计与实现

针对现有的10 k V输电线单端行波故障测距理论,提出了一种基于Cyclone IV系列FPGA芯片EP4CE15F17C8N的软硬件实现方案。采用FPGA自顶向下模块化思想,设计了行波故障测距系统,采用AD7356进行高速数据采集,通过改进的凯伦鲍尔矩阵进行相模变换,用FIR滤波器IP核进行小波变换求模极大值,最后根据模极大值的极性选择测距公式计算故障距离。通过时序仿真和板级测试表明,该方案设计时序稳定,且定位精度高、实时性强。     

基于USB总线的数据采集系统的设计与实现

从硬件设计、固件设计、设备驱动程序设计和应用软件设计4个方面阐述了基于USB总线的数据采集系统.系统使用了高性能的USB专用芯片CY7C64613,给出了硬件电路图.该系统具有速度快、即插即用、可移动、使用方便、低功耗等特点.但是USB具有诸如协议复杂、编写设备驱动程序要考虑很多细节,文中通过调用Win32的API函数与设备通信,即与内置的驱动程序通信,克服了上述缺点.