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一种FPGA芯片在射频干扰下的失效机理 预览
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作者 刘健 陈弟虎 粟涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期50-55,共6页
研究了一种Xilinx公司FPGA芯片XC7A200T-2FBG676在射频干扰下的失效机理。通过对该FPGA内核供电引脚注入射频干扰发现,某些频率下,随着干扰强度的增大,FPGA会依次出现三种不同类型的失效,分别为该FPGA的内核失效、I/O失效和配置失效。... 研究了一种Xilinx公司FPGA芯片XC7A200T-2FBG676在射频干扰下的失效机理。通过对该FPGA内核供电引脚注入射频干扰发现,某些频率下,随着干扰强度的增大,FPGA会依次出现三种不同类型的失效,分别为该FPGA的内核失效、I/O失效和配置失效。测试分析和HSPICE仿真表明,内核失效是由于BRAM的逻辑层抗扰性差所致,I/O失效是由于射频干扰下输入/输出信号的同时失真所致,配置失效则是由于配置系统读取错误的配置使能信号所致。研究可为该FPGA芯片或者系统电磁兼容设计以及该FPGA抗扰性检测方案的制定提供指导。 展开更多
关键词 FPGA 射频干扰 FPGA内核 FPGA失效
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线阵CCD精度靶图像触发算法设计 预览
2
作者 孟炳全 蔡荣立 谭林秋 《计算机测量与控制》 2019年第1期245-249,共5页
针对线阵CCD精度靶测量弹丸坐标时需要额外触发光幕发送触发信号来决定其何时开始采集的问题;在图像采集过程中,设计一种图像触发算法在接收线阵CCD相机的图像数据信号的同时自动检测弹丸并实时发送触发信号;通过研究弹丸图像的特性以... 针对线阵CCD精度靶测量弹丸坐标时需要额外触发光幕发送触发信号来决定其何时开始采集的问题;在图像采集过程中,设计一种图像触发算法在接收线阵CCD相机的图像数据信号的同时自动检测弹丸并实时发送触发信号;通过研究弹丸图像的特性以及算法在FPGA上的硬件实现方法,利用当前采集到的图像对算法进行了实验验证;实验验证表明,该算法可有效识别弹丸信号,并能排除其它非弹丸信号的干扰;该算法对提高线阵CCD精度靶触发精度,精简线阵CCD精度靶结构具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 数字图像处理 弹丸识别 FPGA 精度靶
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一种基于ADF4360-9和FPGA的合成时钟源设计 预览
3
作者 陈杨梦 张伟昆 《桂林电子科技大学学报》 2019年第3期223-228,共6页
为了获得稳定可靠的时钟源,设计了一种合成时钟源。通过FPGA产生控制信号,结合硬件电路和软件设计,控制ADF4360-9时钟芯片输出,得到稳定的时钟模块。ModelSim软件测试结果表明了程序时序的正确性,且实际测试的相位噪声与仿真的相位噪声... 为了获得稳定可靠的时钟源,设计了一种合成时钟源。通过FPGA产生控制信号,结合硬件电路和软件设计,控制ADF4360-9时钟芯片输出,得到稳定的时钟模块。ModelSim软件测试结果表明了程序时序的正确性,且实际测试的相位噪声与仿真的相位噪声基本一致,本时钟源相位噪声理想,稳定可靠。 展开更多
关键词 时钟源 锁相环 电荷泵 相位噪声 FPGA
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嵌入式微处理器接口技术实验教学设计 预览
4
作者 罗杰 左冬红 程文青 《电气电子教学学报》 2019年第5期138-140,153共4页
本文以提高学生硬件设计水平及培养创新能力为目标,以FPGA内部嵌入式软核处理器为基础,探索接口技术实验教学内容的设计并简要介绍了实验流程。本文为微机接口技术的实践教学提供了一种新的思路。
关键词 FPGA MICROBLAZE 实践教学 接口技术
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基于电压暂变补偿的指令信号生成的研究 预览
5
作者 李艳芳 《电子测试》 2019年第17期42-43,共2页
本文提出了一种基于电压暂变补偿的指令信号生成的方法;该方法在前面研究的基础上,采用逐步旋转的方法使相角逐渐变化到目标值从而避免相位跳变带来的不利影响,来生成数字化正弦调制信号。文中给出了新方法的基本原理和FPGA实现方案。
关键词 电压暂变 正弦信号 FPGA
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面向卷积神经网络的FPGA设计
6
作者 卢丽强 郑思泽 +2 位作者 肖倾城 陈德铭 梁云 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期277-294,共18页
近年来,卷积神经网络作为深度学习中的常用算法,被广泛地应用在计算机视觉的任务中.FPGA凭借它的高并行计算、低功耗和可重复配置的特点在实现卷积神经网络的多种加速器中显示了优异的特性.近几年,使用FPGA加速卷积神经网络的方法已经... 近年来,卷积神经网络作为深度学习中的常用算法,被广泛地应用在计算机视觉的任务中.FPGA凭借它的高并行计算、低功耗和可重复配置的特点在实现卷积神经网络的多种加速器中显示了优异的特性.近几年,使用FPGA加速卷积神经网络的方法已经被人们广泛地探索,但是大部分设计的性能都受限于片上乘法器数量.快速算法在卷积操作中能够有效降低运算中乘法的数量,进而达到平衡资源的效果.本文首先介绍4种实现卷积神经网络的算法:传统的空间卷积算法、矩阵乘法、Winograd算法和FFT算法.同时介绍国内外对于不同算法在硬件上的实现,以及相应的优化手段,并且总结使用FPGA加速CNN的发展历程. 展开更多
关键词 卷积神经网络 FPGA 卷积算法 快速算法 Winograd FFT
基于FPGA+COM Express的基带数字信号处理平台设计 预览
7
作者 齐志强 《计算机测量与控制》 2019年第1期255-258,共4页
针对卫星信号分离系统运算量大,实时性要求高的特点,设计了一种基于FPGA+COMExpress的基带数字处理平台通过对系统需求的分析,构建系统的硬件架构,将系统分为运算模块、网络接口模块、A/D电路、D/A电路、电源变换电路和时钟管理电路等部... 针对卫星信号分离系统运算量大,实时性要求高的特点,设计了一种基于FPGA+COMExpress的基带数字处理平台通过对系统需求的分析,构建系统的硬件架构,将系统分为运算模块、网络接口模块、A/D电路、D/A电路、电源变换电路和时钟管理电路等部分,然后根据各部分的具体需求确定主要芯片的选择和电路的具体设计;根据系统特点,将系统运算分为两类,将数据运算量大,实时性要求高但结构简单的部分用FPGA实现,将数据量少但控制结构复杂、实时性要求低的部分用COMExpress实现;经测试,该平台能够满足卫星信号分离系统的运算需求和实时性要求;该方案可作为通用数字基带处理平台,能够灵活实现常用的基带数字信号处理系统所需的信号采集、运算、控制和输出,具有设计灵活多样,开发简单易行,研发周期短等优点。 展开更多
关键词 信号处理 基带 模块化处理器 FPGA 以太网
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激光点云解算的软硬件协同设计与实现 预览
8
作者 何锐斌 李子扬 +2 位作者 贺文静 胡坚 李传荣 《电子技术应用》 2019年第3期100-103,共4页
机载激光雷达在测绘、勘探等领域有广泛的应用,其数据处理联合激光雷达测距数据和姿态位置信息,解算获得扫描目标的三维坐标并形成三维点云图。为了满足机载激光雷达点云解算的实时性要求,采用基于软硬件协同的设计方法,设计、实现了激... 机载激光雷达在测绘、勘探等领域有广泛的应用,其数据处理联合激光雷达测距数据和姿态位置信息,解算获得扫描目标的三维坐标并形成三维点云图。为了满足机载激光雷达点云解算的实时性要求,采用基于软硬件协同的设计方法,设计、实现了激光点云解算的SoC。通过使用基于AXI-4的DMA高速传输方式,运用流水线优化和存储优化方法,实现了高性能的硬件加速器。实验结果表明,提出的激光点云解算的SoC能够满足机载平台的实时性处理要求。 展开更多
关键词 软硬件协同 FPGA 硬件加速器 点云解算
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基于FPGA的弱电网下并网逆变器控制器研究 预览
9
作者 赵鑫 陈国初 +1 位作者 张子骞 朱志权 《现代计算机》 2019年第25期3-7,共5页
为了研究弱电网下,锁相环对系统稳定性的影响,基于FPGA设计并网逆变器的控制器,包括控制器的派克变换、PI控制器、锁相环等模型,设计基于FPGA的控制器。在dSPACE中搭建弱电网模型以及逆变器模型,设计仿真器。将控制器与仿真器进行互联,... 为了研究弱电网下,锁相环对系统稳定性的影响,基于FPGA设计并网逆变器的控制器,包括控制器的派克变换、PI控制器、锁相环等模型,设计基于FPGA的控制器。在dSPACE中搭建弱电网模型以及逆变器模型,设计仿真器。将控制器与仿真器进行互联,分别在弱电网正常条件与低电压穿越条件下对控制器进行稳定性验证,实现控制器硬件在环实验(CHIL)。对实验结果进行分析,得出搭建的基于SRF-PLL的控制器能够稳定地对并网逆变器进行控制的结论。 展开更多
关键词 锁相环 逆变器控制 FPGA CHIL
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基于FPGA的成像光谱仪多通道实时光谱识别设计
10
作者 郭帅 殷世民 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第4期590-595,共6页
实时光谱识别是目前干涉式成像光谱仪领域研究的热点问题之一,其难点在于复原光谱数据量大及对识别算法的实时性要求高。基于FPGA器件设计了一种基于光谱角匹配(SAM)算法的干涉式成像光谱仪多通道实时光谱识别系统。该系统将多个不同的... 实时光谱识别是目前干涉式成像光谱仪领域研究的热点问题之一,其难点在于复原光谱数据量大及对识别算法的实时性要求高。基于FPGA器件设计了一种基于光谱角匹配(SAM)算法的干涉式成像光谱仪多通道实时光谱识别系统。该系统将多个不同的参考光谱分别存储在其对应通道的存储器中,根据SAM算法实时计算输入光谱与各通道参考光谱之间的光谱角,通过对各通道输出的光谱角进行比较而实现光谱的实时识别。仿真结果表明,系统在Xilinx芯片XC7A100TFGG484-2上对复原光谱进行实时有效识别的运行频率可达100MHz。系统以流水线方式运行,具有速度快、体积小、便于升级等优点,为干涉式成像光谱仪实时光谱识别的工程实现提供了一种有效的技术途径。 展开更多
关键词 干涉式成像光谱仪 多通道 实时光谱识别 光谱角 FPGA
“FPGA技术及应用”课程教学研究与实践 预览
11
作者 舒双宝 张育中 《高教学刊》 2019年第5期80-82,共3页
FPGA课程是电子信息、仪器类专业本科教学中一门重要的课程。文章对测控专业“FPGA技术及应用”课程的教学内容、教学方法与教学手段以及实验实践教学等方面开展研究;通过对学生的课程考核结果以及问卷调查的分析,建立教学的反馈机制,... FPGA课程是电子信息、仪器类专业本科教学中一门重要的课程。文章对测控专业“FPGA技术及应用”课程的教学内容、教学方法与教学手段以及实验实践教学等方面开展研究;通过对学生的课程考核结果以及问卷调查的分析,建立教学的反馈机制,从而不断优化教学,提升教学质量。通过近两年的课程教学实践,该教学研究取得了良好的教学效果,加强了学生FPGA实践能力的培养,更好地培养了学生的创新意识。 展开更多
关键词 FPGA 教学设计 实践教学
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基于FPGA的数据采集与光纤发送设计 预览
12
作者 范善宇 《信息通信》 2019年第3期87-88,共2页
对于电力机车IGBT模块在实际运行过程中常常会出现电压、电流等失效情况,因此需对其进行状态监测,但由于高压IGBT模块工作于强电磁干扰环境下,所以监测装置对抗干扰能力有了更高的要求。基于上述原因,提出了一种基于FPGA的数据采集与光... 对于电力机车IGBT模块在实际运行过程中常常会出现电压、电流等失效情况,因此需对其进行状态监测,但由于高压IGBT模块工作于强电磁干扰环境下,所以监测装置对抗干扰能力有了更高的要求。基于上述原因,提出了一种基于FPGA的数据采集与光纤传输的监测方案。 展开更多
关键词 ADC FPGA 光纤传输 CMI
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基于FPGA数字PLL谐振频率的跟踪研究 预览
13
作者 余成波 张林 龙曦 《重庆理工大学学报:自然科学》 CAS 北大核心 2019年第4期141-146,共6页
针对谐振频率漂移造成无线电能传输系统(MCR-WPT)传输效率低下的问题,提出一种自适应全数字锁相环的频率跟踪控制方法。采用FPGA实现的数字锁相环(PLL)跟踪发射线圈电流电压相位信号,确保发射线圈处于谐振工作状态。设计了数字锁相环的... 针对谐振频率漂移造成无线电能传输系统(MCR-WPT)传输效率低下的问题,提出一种自适应全数字锁相环的频率跟踪控制方法。采用FPGA实现的数字锁相环(PLL)跟踪发射线圈电流电压相位信号,确保发射线圈处于谐振工作状态。设计了数字锁相环的鉴相器模块、2阶环路滤波器模块以及数控振荡器模块。利用ModelSim对数字锁相环的跟踪性能进行仿真测试,得出环路增益、环路带宽对跟踪性能的影响。研制了数字PLL控制的小功率MCR-WPT系统。实验结果表明:在增益为35Hz、初始频差小于50Hz的情况下,电流电压信号稳态相差为零,该方法在谐振频率漂移时能完成对频率的快速跟踪,有效地提高了MCR-WPT传输效率和传输功率。 展开更多
关键词 数字锁相环 FPGA 无线电能
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基于ARM和FPGA的嵌入式实验平台设计 预览
14
作者 宋孟华 王 斌 王 泽 《工业仪表与自动化装置》 2019年第2期40-43,共4页
为了解决传统嵌入式实验平台模块难以替换和升级的问题,设计了以ARM和FPGA为核心的嵌入式实验平台。利用FPGA扩展系统功能和接口,通过ARM对FPGA进行管理控制,使得所构建的嵌入式实验平台在接口电路上可以支持不同功能模块的应用要求。... 为了解决传统嵌入式实验平台模块难以替换和升级的问题,设计了以ARM和FPGA为核心的嵌入式实验平台。利用FPGA扩展系统功能和接口,通过ARM对FPGA进行管理控制,使得所构建的嵌入式实验平台在接口电路上可以支持不同功能模块的应用要求。性能、效率和可扩展性大大提高,可满足各层次用户群体创新设计的的需求。 展开更多
关键词 ARM FPGA 嵌入式实验平台
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基于FPGA的高帧频图像跟踪系统设计 预览
15
作者 马帅旗 《计算机测量与控制》 2019年第5期169-172,177共5页
针对高速运动的导弹末端制导、弹道实验或机载武器姿态跟踪中目标图像模糊及跟踪精度较低的问题,给出一套基于FPGA和CMOS高帧频图像传感器的高速图像跟踪系统;在FPGA中采用流水线方式,设计了的图像采集模块、乒乓高速缓存模块、图像处... 针对高速运动的导弹末端制导、弹道实验或机载武器姿态跟踪中目标图像模糊及跟踪精度较低的问题,给出一套基于FPGA和CMOS高帧频图像传感器的高速图像跟踪系统;在FPGA中采用流水线方式,设计了的图像采集模块、乒乓高速缓存模块、图像处理及跟踪控制模块,采用动态阈值分割法获取目标,计算出目标形心偏移图像视场中央的偏移量,依据二维视场的偏移量控制云台跟踪目标;实验结果表明,该系统能够有效获得高帧频图像传感器数据,数据读出速率可达80 Mb/s,提高了系统跟踪精度。 展开更多
关键词 CMOS图像传感器 高帧频 FPGA 图像跟踪
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AD9364在Altera平台下的研究与设计
16
作者 朱瑨 王建新 薛文 《自动化与仪器仪表》 2019年第9期4-7,共4页
发射机与接收机是射频通信系统中最关键的环节之一。设计选择ADI公司的集成芯片AD9364作为通信系统的射频前端,设计的目的是实现AD9364的收发功能,在分析AD9364基本原理的基础上提出了射频收发系统具体的设计方案,对收发通路分别进行了... 发射机与接收机是射频通信系统中最关键的环节之一。设计选择ADI公司的集成芯片AD9364作为通信系统的射频前端,设计的目的是实现AD9364的收发功能,在分析AD9364基本原理的基础上提出了射频收发系统具体的设计方案,对收发通路分别进行了软件仿真,最后在Altera平台上用Verilog HDL语言搭建了FPGA系统。硬件使用的是以AD9364芯片为核心的射频扩展板AD-FMCOMMS4,它通过FMC插槽与DE2-115型FPGA板相连。在FPGA上配置AD9364的寄存器,通过SPI时序与AD590919、AD9364传递收发系统的各项参数,基带信号通过12位的并行端口传输,实现信号的收发功能。测试结果表明,所接收及发射的信号满足要求,可应用于多种软件无线电平台的通信系统。 展开更多
关键词 AD9364 射频通信 软件无线电 FPGA 寄存器配置
基于DSP+FPGA+CPLD的电力电子设备通用控制器 预览
17
作者 刘魁 刘健 +1 位作者 管增伦 刘如成 《电子技术应用》 2019年第4期122-126,134共6页
传统数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)控制系统在中低压电力电子设备的控制和保护中已有广泛的应用,并取得了良好的控制效果,但对于高压大功率电力电子设备的控制和保护则存在不足。对此,针对高压大功率电力电子设备,设计... 传统数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)控制系统在中低压电力电子设备的控制和保护中已有广泛的应用,并取得了良好的控制效果,但对于高压大功率电力电子设备的控制和保护则存在不足。对此,针对高压大功率电力电子设备,设计了一种基于DSP+现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)+复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)的通用型控制系统。其中,DSP完成系统核心算法和逻辑控制;FPGA进行系统电压电流的高速采样、快速逻辑运算和多路高频脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)信号输出,CPLD实现输出PWM信号高速检测和故障闭锁;主控制板与其他信号输入输出板分隔设计扩展控制器适用性。最后通过实验证明了该控制系统设计的可行性。 展开更多
关键词 电力电子设备 通用型控制系统 多时间尺度 DSP FPGA CPLD 分隔设计
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关节臂坐标测量机光栅测角系统 预览
18
作者 顾晓威 胡毅 占瑜毅 《仪器仪表用户》 2019年第4期34-37,23共5页
关节臂坐标测量机中,需要光栅采集关节的角度信息。为了满足高速实时多路采集的要求,本文介绍了一种基于FPGA的光栅编码器采集系统,详细阐述了光栅编码器A、B两路脉冲信号的4倍频细分、相位鉴定以及脉冲计数的方法,并采用Verilog HDL语... 关节臂坐标测量机中,需要光栅采集关节的角度信息。为了满足高速实时多路采集的要求,本文介绍了一种基于FPGA的光栅编码器采集系统,详细阐述了光栅编码器A、B两路脉冲信号的4倍频细分、相位鉴定以及脉冲计数的方法,并采用Verilog HDL语言编写各模块相关程序。通过在Quartus II平台上对采集脉冲信号进行仿真,充分验证了该设计的可行性与可靠性。仿真结果表明相比于传统设计方法而言,该系统具有高速、稳定可靠等优点。 展开更多
关键词 光栅编码器 FPGA VERILOG HDL
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基于高速eMMC阵列的视频存储系统设计 预览
19
作者 丁红晖 马游春 +3 位作者 张衡 顾泽凌 杨明远 吴正洋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第1期72-75,共4页
针对视频采集存储技术大容量、高性能的需求,文章提出了一种基于高速eMMC阵列的视频存储系统设计,介绍了系统的总体硬件架构和程序工作流程,重点研究了相机传输模块和eMMC阵列存储模块的逻辑设计,FPGA与eMMC阵列之间的数据传递采用了并... 针对视频采集存储技术大容量、高性能的需求,文章提出了一种基于高速eMMC阵列的视频存储系统设计,介绍了系统的总体硬件架构和程序工作流程,重点研究了相机传输模块和eMMC阵列存储模块的逻辑设计,FPGA与eMMC阵列之间的数据传递采用了并行方式进行传输,写入速度为200MB/s,读出速度440MB/s,存储容量为160GB,实现了一种大容量、高速传输、集成度高的视频存储系统。实验证明,这个设计可成功读取到完整的图像数据。 展开更多
关键词 视频存储系统 FPGA eMMC阵列 高速存储
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基于FPGA和CNN的汉字识别系统的设计与实现 预览
20
作者 潘思园 王永 黄鲁 《信息技术与网络安全》 2019年第9期44-49,54共7页
近年来,卷积神经网络在图像处理方面得到了广泛应用,然而其存在计算复杂,移动端资源有限,无法存储过多数据、进行大规模计算等缺点。提出一种基于CNN的汉字识别系统的硬件实现方法。在TensorFlow框架下用casia数据集训练出20个常用汉字... 近年来,卷积神经网络在图像处理方面得到了广泛应用,然而其存在计算复杂,移动端资源有限,无法存储过多数据、进行大规模计算等缺点。提出一种基于CNN的汉字识别系统的硬件实现方法。在TensorFlow框架下用casia数据集训练出20个常用汉字的CNN网络架构,测试集识别率达98.36%,并采用卷积核复用、定点化等方法降低资源消耗,在FPGA上搭建优化后的CNN。最后,将摄像头实时采集的图片输入到上述CNN,实现硬件端的汉字识别。实验结果表明,在结构简化、速度相较CPU提高6.76倍的同时,在FPGA上所构建的CNN达到几乎无损的97.58%的准确率。 展开更多
关键词 FPGA CNN 汉字识别 硬件加速
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