基于Zynq的医用内窥镜视频流采集与处理系统设计与研究

本系统在Xilnx公司推出的Zynq系列ARM+FPGA SoC平台上进行软硬件协同设计,充分发挥Zynq集成的ARM和FPGA的处理优势,完成医用内窥镜解码采集、处理与显示。本系统由FPGA采集以OV6946为核心的医用内窥镜经OV426桥接IC转码后的数字信号图像,通过AXI4总线缓存到ARM端的DDR3,经ARM做部分处理后再次缓存并由VDMA读出并转换为AXI4-STREAM。通过Vivado HLS编写输入输出接口均为AXI4-STREAM的视频流处理算法,固化到 FPGA端运行,经过HDMI显示到显示器。实验结果表明,在HDMI显示器可以观察到经算法实时处理的OV6946的视频流,保证低功耗的同时也完成了高性能、实时的视频流处理。     

基于异构计算平台的卷积神经网络加速器的设计

卷积神经网络在运算过程中存在计算量过大、存储资源消耗高等问题,使其难以在嵌入式设备上进行部署。针对此问题,本文提出一种在多核异构平台ZYNQ7020上对目标检测网络YOLO-FASTEST前向推理的方案。首先本文设计了一种输出特征复用的运算模式,提高了片上多层流水的运算效率。然后本文采用双缓存乒乓传输的方式,使得数据传输时间掩盖计算时间。为了降低硬件资源开销,本文将网络模型的精度由浮点数量化为16位的定点数,将批量归一化层与卷积层进一步融合。最后本文对加速器的资源消耗与各模块的设计参数进行建模分析。实验结果表明,该方案在ZYNQ7020平台上获得了13.5GFLOPS的计算性能,功耗仅为2.56W。同时能耗比是ARM-A9 CPU的48倍、GTX1050ti GPU的20倍。     

基于FPGA和机器视觉的多元特征模式水果分拣系统

水果自动分拣系统可以解放重复性人力劳动,提高工作效率,消除主观因素,提高工作科学化客观化。然而,目前水果分拣系统成本较高,尚无法大规模应用。因此,本文在FPGA平台上设计了基于多元特征机器视觉的低成本边缘式水果分拣系统。根据多元特征识别模式ZWM,定义了多元特征向量集和识别模式向量集等概念,进而建立了水果多元特征识别体系,可实现水果分类和水果分级识别。之后,通过将识别参数转化为舵机控制信息,机械臂可将识别出的水果搬运到指定位置,达到自动智能分拣效果。进而该系统可结合云端平台,通过手机实现分拣的远程控制。本文的低成本基于多元特征的水果分拣系统,能够实现完成物品分类和分级融合分拣,可推动水果智能分拣系统的发展。     

基于AD7891的车辆称重采集系统设计

介绍AD7891和DSP结合的车辆称重采集系统的设计方案,选用AD7891实现多路数据的高速采集,根据AD7891的工作时序图,采用TMS320LF2407实现时序控制,介绍系统软件和硬件设计.结果表明该系统设计满足要求,且硬件电路易于实现.     

基于AD7891的车辆称重采集系统设计

介绍AD7891和DSP结合的车辆称重采集系统的设计方案,选用AD7891实现多路数据的高速采集．根据AD7891的工作时序图,采用TMS320LF2407实现时序控制,介绍系统软件和硬件设计。结果表明该系统设计满足要求,且硬件电路易于实现。     

钻柱振动信号采集系统的研究与设计

为了实时获取反映井下工况信息的钻柱振动信号,文中设计了钻柱振动信号采集系统。采用压电式加速度传感器实现三维振动信号的测量变送,针对井场复杂布线情况,选用nRF905射频模块进行无线信号传输,利用时钟电路和看门狗电路提高了系统的稳定性和安全性。系统可完成对三维振动信号的采集存储,具有稳定性强,存储容量大的特点,为后续钻柱振动信号的处理提供了高质量的基础数据。     

基于FPGA的AD信号采集自适应系统的设计与实现

为了满足对探测器模拟信号采集的高精度、低延迟、零相移的要求,设计了一种基于FPGA的AD信号采集自适应系统.结合工程实际应用,给出了AD信号采集的时序图及设计流程图,在基于XILINX公司的Zynq-7000系列的器件上,由FPGA逻辑实现对AD9653芯片的控制,确保每一路的模拟信号,经AD转换后数字信号到FPGA的...     

基于FPGA动态信号产生器设计

主要介绍了研制动态5 MHz信号产生器的背景及利用FPGA实现动态5 MHz信号产生器的原理和方法。介绍了所应用的DDS基本原理,说明了信号发生器的内部结构和软件流程。给出了信号产生器关键参数的计算方法。简要介绍了器件选择依据,最后给出了仿真波形。通过试验,验证设计达到了预期目的,充分显示了DDS与FPGA相结合的好处。     

基于FPGA的多路光电信号采集存储系统设计

针对激光光幕法测试弹丸坐标时需要采集多路光电信号的问题,提出了以FPGA为采集及控制芯片,以FLASH为存储芯片的多路光电信号采集与存储系统的设计。通过将采集到的光电信号缓存在FPGA内建FIFO中,然后对该信号进行处理并存储在FLASH中,使用USB接口与上位机进行通信传输。仿真结果表明,该系统可成功将64路光电信号采集并存储,结构灵活、操作简单,数据准确且存储量大。     

基于FPGA和DSP的多路信号采集系统的设计

描述了一种能够采集16路模拟信号并具有实时数据处理能力的多路信号采集与处理系统。该系统采用高速A/D转换器将多路模拟信号转换成数字信号,以FPGA为控制核心产生各种控制时序,利用DSP对采集后的数据进行实时地处理并用CCS3.3软件平台在计算机实时显示处理后的波形图。概述了整个系统的构成,将FPGA的外接双口RAM和DSP的EMIF接口连接,实现了FPGA和DSP的数据通信。为了消除周围电磁环境、传输线长度等因素的干扰,提出了采用自适应滤波消除噪声的设计原理。实验结果表明,该系统工作稳定,实现了对采集信号实时处理。     

基于FPGA的多通道信号采集系统设计

设计了一种基于Altera Cyclone IV系列FPGA的128通道数据采集及传输方案,使用FPGA作为16个AD芯片的采集控制和数据缓冲并以GMII接口方式连接到以太网芯片,使用Marvell公司的千兆以太网芯片88E1111作为上位机与下位机之间数据传输的桥梁,在数据传输速度上比采用传统的芯片有了飞跃。该设计对数据传输与并行处理完全可以满足系统的实时性要求。     

基于FPGA和USB2.0的多路音频信号采集系统

本文介绍了一种基于FPGA与USB2.0的多路音频信号采集系统。采用XILINX公司的FPGA为控制芯片,以USB2.0为接口实现FPGA和PC机之间的高速数据传输。通过软硬件技术的结合实现了对多路音频模拟信号的采集。并介绍了固件(fireware)和USB设备驱动软件的开发。     

基于FPGA的振动信号采集处理系统设计

在振动信号采集和处理系统设计中,信号的处理时间与可靠性决定着系统应用的可行性。本文设计了一种基于FPGA的振动信号采集处理系统,该系统通过振动信号采集电路、抗混叠滤波电路、AD采样电路将电荷信号转化为数字信号送入FPGA,在FPGA处理设计中利用数据流控制方法并行实现了信号的采样和处理,并在数据存储和访问过程中采用时钟时标方法判断信号采样过程中的数据丢失情况,有效提高了振动信号处理的实时性及可靠性。本设计在真实环境中进行了验证,系统运行稳定可靠,满足各项技术应用要求。     

汽车动态称重信号的自适应校正应用研究

提出一种通过自适应补偿提高长秤台汽车动态称重系统精度的方法。根据汽车动态称重两自由度模型,利用零、极点对消原理,设计校正滤波器,改善信号响应特性,使信号快速达到平稳状态。实验结果表明,本方法能有效地缩短信号衰减时间,改善称重精度,并具有很好的自适应性。     

基于ADS6122和FPGA的多通道信号采集系统的设计

针对超声成像系统的信号采集要求,介绍了一种基于FPGA的多通道数据采集和传输系统的设计与实现。采用ADS6122,实现了12 bit、单通道最高采样频率达65 MHz的A/D转换电路。该系统采用FPGA进行逻辑控制,实现了高频信号单通道采集,低频信号多通道同时采集的数据采集系统。系统测试结果表明:当单通道模拟信号输入频率不超过7 MHz时,得到的采样速度和采样精度都能满足超声信号采集的高要求。该系统还可以作为相关多通道信号采集系统设计的参考。     

基于FPGA和USB2．0的多路音频信号采集系统

本文介绍了一种基于FPGA与USB2．0的多路音频信号采集系统。采用XILINX公司的FPGA为控制芯片,以USB2．0为接口实现FPGA和PC机之间的高速数据传输。通过软硬件技术的结合实现了对多路音频模拟信号的采集。并介绍了固件（fireware）和USB设备驱动软件的开发。     

基于FPGA的微弱信号快速采集处理方法

针对微弱信号的采集慢,处理困难等问题,提出了一种基于FPGA的采集处理方法,以累加平均算法为基础,在FPGA内部编程设计双口RAM缓冲累加控制模块,对采集到的信号做预处理,然后与PCI模块握手通信,完成数据的传输,最终由上位机做数据处理分析。经过实验调试验证,此方法可以有效地采集微弱信号,并对其进行处理分析。为微弱信号的采集处理提供了新的方法。     

基于FPGA的水声信号采集与存储系统设计

为实现对水声信号的多通道同步采集并存储,提出了一种基于FPGA的多通道信号同步采集、高速大容量实时存储的系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分采用模块化设计,通过FPGA丰富的外围接口实现模块间的数据交互,软件部分采用VerilogHDL硬件描述语言进行编程,能够灵活的实现信号的采集及存储。实际应用表明,该设计具有功耗低,可高速实时存储,存储容量大,通用性强,易于扩展升级等特点。