基于小波包去噪的周界入侵定位算法

针对非对称双马赫-曾德干涉型光纤传感的周界安防系统远距离定位受环境噪声影响大的问题,提出基于改进的小波包去噪和互相关运算的定位算法.首先,根据小波包分解系数的频率高低采用多阈值法则以避免过阈值处理;其次,采用基于三次Hermite插值的新阈值函数以弥补传统软硬阈值的缺点,并以此提高入侵信号的信噪比;最后,采用基于互相关运算的时延估计以得到外界入侵行为的识别定位.仿真实验表明,当光纤总长为75 km、采样频率为10 MHz时的定位精度为±7 m,说明该算法大大提高了系统外界入侵定位精度.     

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．     

高速铁路路基与边坡结构安全光纤传感监测试验

研究采用光纤传感技术实现对高速铁路轨道、路基、桥梁、隧道、边坡和涵洞等工务设施进行结构安全监测的可行性．将光纤传感器嵌入到边坡及路基结构模型中进行试验．研究表明,光纤传感技术具有实时、远程、在线和连续监测的功能特点,能够满足高速铁路工务设施结构安全信息采集的需要．基于光纤传感的安全监测技术,结合对监测信息分析评估的方法和软件系统,能够应用于高速铁路工务设施的安全状况评估．     

重离子治癌加速器高速数据传输FPGA初步实现

根据新重离子治癌加速器的特点,在已有加速器的基础上提出了一种高可靠性、高速率的实时数据传输系统,将已有加速器的基带信号的直接传输模式改为DPSK调制解调光纤传输模式.在设计过程中,加入了奇偶校验和非本原BCH(17,9)编码解码,提高了信号的可靠性.利用伪随机序列进行扰码,增强了信号的抗干扰能力,通过巴克码帧同步机制,准确地找到了一帧数据的起始,提高了数据传输的准确性.并在FPGA(field programmable gate array)上进行实现,完成了100MHz载波,10MHz基带信号的双向实时数据传输的过程.通过该系统,保证了新重离子治癌加速器同步事例以及电源控制系统的实时数据的高速传输,有效地提升了系统的可靠性和传输速率.     

基于FHT的实信号稀疏分解快速算法

提出了一种适合于计算机程序实现的稀疏分解快速算法．该算法利用Gabor原子时频参数结构特征,把信号稀疏分解中计算量极大的内积运算转换成信号的互相关运算,大幅度提高了信号稀疏分解的速度．对于实信号,用快速哈特莱变换（FHT）实现互相关的快速运算．仿真结果证实了该算法的有效性．     

分布式光纤传感技术在大型过江隧道健康监测系统中的应用

分布式光纤传感在传输距离、稳定性和耐久性等方面的具有明显优势,文章结合南京长江隧道工程,基于光纤传感技术提出了大型过江盾构隧道结构健康监测系统架构,并对光纤传感器设计与布置进行了探讨,验证了其优良的传感性能。     

基于MPC850实现ADSL宽带网接入系统

提出了以MPC850微处理器和FPGA芯片为核心的非对称数字用户线路技术(AD—SL)的实现方案，解决了系统的局端和用户端的接入问题。微处理器MPC850完成ADSL系统的控制和管理，大规模FPGA芯片完成ADSL数字信号的处理。基于MPC850的强大功能和FPGA芯片的灵活性，使该方案实现的系统简单易行，在满足功能需求的同时使系统达到最佳性价比。     

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对在研的DynaCHINA软件中大规模交通网络下的实时路径搜索问题进行了研究。提出了新的设计思想,给出了有效路径的产生算法,并设计了支持海量路径数据的存储及高效检索的数据结构。算法充分利用路径的递归特性,降低问题的规模,实现了较小空间花费下的海量路径随机查询。大大提高了大规模交通网络中实时路径搜索问题的计算速度,节省了计算机存储资源。通过与原有算法比较表明,本算法能够在较小的计算机存储资源下,快速有效的处理大规模交通网络中的实时路径搜索问题,具有广阔的应用前景和现实意义。     

基于FPGA的GMM说话人辨认系统

目前基于GMM的说话人辨认系统主要在微机上由软件实现,难以胜任大语音流的多路实时处理任务。鉴于FPGA强大的流水和并行处理能力,提出了一种以FPGA为应用平台,基于GMM的与文本无关说话人实时辨认系统的硬件实现方法。抽取NIST2003语音库的语料进行试验,结果表明,与在PC上的软件实现相比,识别率几无差别,但实时处理速度提高了约90倍。     

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.     

单片机与FPGA的总线接口的设计与实现

介绍了AVR单片机与FPGA的总线接口的设计与实现,采用ATmega128微控制器与Ahera公司的Cyclone系列芯片EP1C6Q24017进行硬件设计,详细阐述了硬件电路的结构,给出了基于硬件描述语言Verilog HDL的接口的设计及其仿真波形．总线接口的设计是为了解决串行数据传输速度慢的问题,方法采用FPGA来实现并行数据的传输．最后结果是设计的Verilog程序符合并行数据传输的要求,并验证了并行数据传输模式远远优越于传统的串行传输模式．     

车辆动态称重系统的设计

介绍一种动态称重系统的结构和实现方法,主要功能是动态测量行驶车辆的轮胎受力,并计算相应静态车辆重量,实现全自动、不停车计量。硬件设计中重点介绍数字电路的构成,A/D转换器、信号放大与偏置电路和无线通信接口。软件设计中提出了根据实际采样波形而设计的数据处理方法。     

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交通图像处理系统需要存储或上传非正常交通状况的图像,而图像数据量大难以存储或上传,对此本文设计了一种基于FPGA的交通图像压缩系统.针对交通图像压缩的特点,采用算法复杂度相对较低的JPEG算法,并对算法进行并行化处理,使系统内各个模块并行运行,增强了系统的实时性;采用两个基于Loeffler快速算法的一维DCT变换(1D DCT)模块实现二维DCT变换（2D DCT）,并在对大量交通图像进行实验的基础上给出一套适合交通图像压缩同时适合FPGA处理的量化表,大大降低了系统对FPGA资源的占用.外场实验分析表明,系统工作稳定,压缩图像质量好,压缩比较高,实时性强,对分辨率为720×576的彩色图像具有30帧/s的处理能力,可以作为交通图像处理系统的重要组成模块.     

一种用于数据驱动建模的信号发生器设计

提出了一种基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）和ARM的直接数字式频率合成（DDS）信号发生器,产生频率可调的正弦波、三角波和方波信号,其中方波的占空比可调．阐述了信号发生器的体系结构,对波形产生的最小频率做了精确计算,同时对方波的占空比改变方式进行了设计和计算．在分析方波滤波电路后,计算确定了低通滤波器的电阻和电容值．最后对系统实现的效果做了频谱分析,结果表明,设置频率为主要分量,达到了设计要求．     

基于FPGA控制的航天电源控制器遥测遥控系统设计

为监测和控制航天器用电源控制器的工作状态,保障其正常运行,该系统接口采用协议芯片BU-61580.基于FPGA时序逻辑控制,设计一种MIL-STD-1553B.总线通信系统,并对该遥测遥控系统的通信硬件电路及时序逻辑控制进行了详细设计,在简化系统外围硬件电路设计的同时提高了集成度;最后,通过测试板卡对总线通信系统进行了遥测遥控测试,测试结果证明了系统的正确性.     

顾及自适应多细节层次的八叉树点云管理算法

为了解决大规模点云不易有效组织、动态可视化时冗余度大,且较难实现自适应显示的问题,提出顾及细节层次(levels of detail, LOD)的八叉树点云管理算法.该算法基于八叉树索引将扫描点限定在每个结点范围内,利用自上而下空间分割和自下而上参数计算相结合的预处理策略,减少实时阶段计算量,通过构建保守性模拟误差,使场景各处均可自动满足可视要求,并辅之以高效加速方法,实现了点云的有效组织和自适应流畅显示.实验研究表明,在优化的预处理和辅助加速策略支持下,与经典R树算法相比,该算法实时阶段计算量小,每帧自适应漫游平均时间在0.04 s以内.      

分布式处理技术下公交信息感知挖掘系统设计

采取集中式处理技术对大规模公交信息进行处理时,传输与运算耗时长,不利于实现公交信息实时发布的需求。相比之下,公交车载智能终端可以针对单车信息进行独立感知与挖掘。由此构建基于分布式处理技术的公交信息感知与挖掘系统框架,包括公交车载智能终端、公交信息服务平台、公交调度中心三大模块。进而明确系统实施流程,并探讨公交信息挖掘软件的信息映射模型。由于分布式处理技术下的公交车载智能终端与调度中心可联网共享及交互信息,因此该系统除了实现公众信息实时发布之外,还能为交通部门的公交优先管制技术提供基础数据支撑。     

基于FPGA和USB接口的超声波信号高速采集卡

在超声波钢轨缺陷检测系统中,需使用采集频率大于100MHz的AD采集卡,为此设计了应用现场可编程门阵列（Field—Programmable GateArray,FPGA）和基于USB2．0接口的超声波信号高速采集卡．文中论述了硬件电路设计方案及程序设计方法,在基于CY7C68013的USB2．0通用接口芯片上实现了大量数据传输的固件程序设计、驱动程序设计．该采集卡模拟信号采集频率可达100MHz,数据传输速率大于20Mb／s,可实时采集超声波信号,运行稳定,无丢包现象．     

单片机控制系统可靠性硬件设计方法探讨

可靠性是单片机控制系统设计开发中的突出问题。系统的可靠性是从硬件和软件两方面加以保证的。硬件方面电路结构设计的可靠性是整个控制系统可靠运行的基础,是主动避错的主要手段。文中主要探讨了系统可靠性硬件设计思想和设计方法,包括了元件选择、电路板设计、供电电源设计、输入输出通道设计等方面。     

Hardware-Software Co-implementation of H.264 Decoder in SoC

Introduction H.264/AVC standard[1]significantly improvesthe video compression ratio and enhances the pow-er of video coding algorithms with increasing com-plexity. It has achieved a wide application in manyvideo fields, such as smart set-top box, video-based web browser, and videoconference etc. Image and video processing algorithms arehighly computationally intensive[2]. So they aremostly implemented by dedicated hardware archi-tecture. While with the increasing of parallel andpipelined pro…