通用小波包变换处理器芯片的设计研究

作     者：庞峰 

作者单位：上海大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冉峰;徐美华

授予年度：2003年

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：小波/小波包变换 硬件实现架构 信号消噪 FPGA仿真 

摘      要：文章以小波包变换在信号实时处理的应用为前提,以小波/小波包变换的理论为基础,根据实时性、通用性、可参数化和片上实现的系统设计目标,最终确定了基于分帧处理的小波包变换处理器硬件架构方案.在该方案的实现过程中,采用了双缓冲的存储系统结构,满足了系统对外部的实时性要求,并通过对内部数据规律的进一步研究,提出了一种存储器优化技术—同址运算,降低了对存储容量的要求,提高了硬件利用率.在运算单元设计过程中,在双缓存结构的作用下,通过运用4级流水线技术,进一步提高了系统实时处理数据的能力,更有利于将其用于多媒体信号处理等实时处理系统.同时,该文还专门探讨了如何将小波包变换的良好特性用于信号消噪,并进行了消噪单元的硬件化设计.在消噪算法的选择上,考虑到硬件的可实现性,采用了不定阈值法.虽然不能与许多先进的软件算法相比,但仍足以满足实际精度的要求.在系统设计方法上,作者采用自上而下的IC设计思想,最终完成了通用小波包变换处理器系统芯片的逻辑功能设计,并进行了相应的系统级功能仿真,以确保设计的可行性和正确性.结果表明:该文所提出的小波包处理器硬件架构完全能实现系统设计目标,且较传统架构更具优势.