检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2008年第2期36卷 285-290页

作者：张科郝智泉王贞松中国科学院计算技术研究所普适计算研究中心

为适应未来对地观测卫星系统对数据吞吐速率和通信带宽的增长需求,本文提出并实现了一种基于新体系结构的,由若干存储模块依靠高速串行互连构成的空间固态记录器原型系统.存储模块采用DDR SDRAM提高吞吐率,配置高速串行接口完成模块间互... 详细信息

为适应未来对地观测卫星系统对数据吞吐速率和通信带宽的增长需求,本文提出并实现了一种基于新体系结构的,由若干存储模块依靠高速串行互连构成的空间固态记录器原型系统.存储模块采用DDR SDRAM提高吞吐率,配置高速串行接口完成模块间互连,利用单数据总线、双地址总线的存储拓扑结构增加模块内部存储容量,并使用可编程逻辑器件fpga管理和控制存储资源.同时,应用多层次通信接口协议保证通信链路质量.单模块存储容量可达8GB,访存带宽可达3.2GBps,物理通信带宽高达25Gbps.模块间的高速串行链路误码率可低于10-11.

关键词：固态记录器高速串行链路存储模块可编程逻辑器件fpga DDR SDRAM存储控制器

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量子通信中的精密时间测量技术研究

量子通信中的精密时间测量技术研究

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作者：沈奇中国科学技术大学

学位级别：博士

量子信息是量子物理与信息科学相结合的交叉学科,近年来获得迅速发展,其中量子通信是发展最为成熟的方向之一。与传统保密通信不同,量子通信的安全性由量子力学的基本原理保证,从而在本质上提升了通信安全。基于卫星平台的量子通信可实... 详细信息

量子信息是量子物理与信息科学相结合的交叉学科,近年来获得迅速发展,其中量子通信是发展最为成熟的方向之一。与传统保密通信不同,量子通信的安全性由量子力学的基本原理保证,从而在本质上提升了通信安全。基于卫星平台的量子通信可实现全球化广域量子通信网络。量子通信的信息载体通常为单光子,需要准确的探测并记录下每个单光子信号的到达时间。通信双方往往相距遥远,分别拥有各自的时间基准,这就需要在通信双方之间实现高精度的时间同步。系统时间精度直接影响到量子通信实验性能指标甚至于实验的成败,如误码率、成码率、通信距离等,而时间测量精度是决定系统时间精度的关键因素之一。本论文针对量子通信领域对时间测量的需求,对多种时间测量技术进行了研究,并实际应用于量子密钥分配实验中,取得了良好的实验结果。本论文主要包括以下3项内容。首先,针对近地面的量子通信实验对时间测量技术的高要求,研究了基于fpga的高精度TDC技术,并成功应用于远距离量子通信实验等。采用基于fpga进位链的TDC技术,设计实现了时间分辨50ps(测量精度小于30ps)的时间测量模块,并结合实验需求,将多通道TDC与随机数产生控制、量子光电控制以及数据获取模块集成在一片fpga内,实现系统高度集成化。配合单光子探测器和量子激光器,研制了一套完整量子通信电子学系统。该套系统已成功应用于基于运动转台的40公里、基于浮空平台的20公里以及定点96公里(链路损耗高达50dB)自由空间量子密钥分发实验,从多角度全面验证了星地量子通信的可行性。在本套系统中,以高精度时间测量电路为核心,结合同步脉冲光信号和GPS信号,发展了一套可广泛适用于远距离自由空间量子通信的高精度时间同步系统。其次,针对星地量子密钥分配实验中的空间载荷系统对时间测量技术的高可靠性要求,设计了一种宽量程高可靠的时间测量电路,可满足空间量子密钥分配实验需求。基于SRAM工艺的fpga TDC容易受到单粒子效应等辐射损害。为此采用专用集成电路(ASIC)时间测量芯片TDC-GP1以提高可靠性。为了满足QKD实验对时间测量电路的宽量程和低死时间要求,采用“粗”“细”结合的时间内插方法,TDC-GP1芯片作为细时间测量,粗时间测量则由fpga时钟计数器实现,这样既保持了TDC-GP1的高精度,又扩展了时间测量范围。实际电路测试表明,时间分辨率Bin Size (也简称为LSB)达到380ps,测量精度小于250ps,死时间为1.15us,测量范围为671ms,该技术已实际应用于某空间量子密钥分配载荷。再次,为满足未来星地远距离高损耗信道的纠缠分发等量子通信实验对高精度时间测量的要求,对基于fpga延迟链的TDC电路进行了深入研究,提出了一种新型的多链多次平均TDC结构,具有高精度、死时间小、资源占用量少等优点,还可以灵活实现死时间和资源占用量的平衡转换。在同时使用8条链,每条链连续测量4次时,时间精度RMS高达7.4ps,时间分辨Bin Size可达lps,同时死时间仅为42ns。通过理论分析、模型仿真以及实际电路测试,对多链多次平均TDC的时间性能与链数目M和连续测量次数N的关系进行了深入探讨,对实际电路中优化性能给出了指导性意见。此外,本论文还实现了一种基于fpga的改进型快速胖树形编码电路,可完成超宽非温度码到二进制码的快速转换。该编码电路可广泛应用于基于延迟链的fpga TDC电路中。本论文主要创新之处在于： 1.将基于fpga的高精度TDC技术成功应用于量子通信实验中,提高了系统集成度和灵活性,降低了成本。基于该高精度时间测量电路,发展了一套基于光信号的高精度时间同步技术,采用同步光信号和GPS信号。该同步技术可广泛应用于自由空间量子通信中,实现遥远两地或多地之间的高精度时间同步。 2.基于TDC-GP1芯片和fpga设计实现了一种高可靠性的时间测量电路,实际应用于某星地量子密钥分配空间载荷。 3.提出了一种新型的多链多次平均结构的TDC技术,该技术可进一步提高TDC性能,可实现时间分辨Bin Size和时间精度RMS均小于10ps,还可以灵活实现死时间和资源占用量的平衡转换,该技术可广泛用于量子通信实验中。还实现了一种基于fpga的改进的快速胖树形编码电路,可完成超宽非温度码到二进制码的快速转换,广泛应用于基于延迟链的fpga TDC电路中。

关键词：量子通信量子密钥分配时间数字变换时间测量时间同步空间载荷可编程逻辑器件fpga

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基于fpga多路同步数据采集系统的设计

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仪表技术与传感器 2012年第11期 139-140,144页

作者：黄鹤彭晓杨跃龙湖南工业大学电气学院湖南株洲412000 湖南工程学院电气学院湖南湘潭411100

从对变频电源实时测量的实际应用需求出发,设计了一种基于fpga的多路同步实时数据采集系统,该系统利用可编程逻辑器件fpga将多个功能模块连接在一起,完成了对A/D转换芯片及双口等模块的控制;给出了系统硬件原理框图,并结合系统的设计方... 详细信息

从对变频电源实时测量的实际应用需求出发,设计了一种基于fpga的多路同步实时数据采集系统,该系统利用可编程逻辑器件fpga将多个功能模块连接在一起,完成了对A/D转换芯片及双口等模块的控制;给出了系统硬件原理框图,并结合系统的设计方案对其中的主要功能模块进行了阐述;该多路同步数据采集系统具有实时性强、集成度高、扩展性灵活等特点。

关键词：变频电源可编程逻辑器件fpga A D转换芯片

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基于fpga的直方图均衡化图像增强方法研究

基于FPGA的直方图均衡化图像增强方法研究

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作者：葛彬南京邮电大学

学位级别：硕士

图像增强是将采集的原始图像中的有用信息进行有目的地加强以满足后期图像处理的要求。直方图均衡化是图像增强的经典方法，也是最常用的一种图像初步处理方法。本文对传统的直方图均衡化和保留灰度级的直方图均衡化方法进行了深入的研... 详细信息

图像增强是将采集的原始图像中的有用信息进行有目的地加强以满足后期图像处理的要求。直方图均衡化是图像增强的经典方法，也是最常用的一种图像初步处理方法。本文对传统的直方图均衡化和保留灰度级的直方图均衡化方法进行了深入的研究并分析了两种方法的优缺点。传统的直方图均衡化有可能过多合并原图像的灰度级而使处理后图像细节丢失而达不到更好的增强效果。保留高或者低灰度级的直方图均衡化能改善这一缺点，但是在选择保留高灰度级还是保留低灰度级上还没有一个确切的判断方法。针对这个问题，本文利用高低灰度的像素点分布特性和中介真值程度的度量来定义相关判断函数，提出了基于中介真值程度度量的保留灰度级的直方图均衡化方法。实验表明该方法能很好的判断选择保留高灰度级还是保留低灰度级从而达到更好的图像增强效果。改进的直方图均衡化方法在处理效果上确实提高了不少，但是由于是软件实现，处理的速度却不是很快。针对这一缺点，本文又设计了fpga硬件模块来运行图像增强算法以提高处理速度。实验表明，在不改变软件实现图像处理效果的前提下，fpga硬件实现大大提高了图像处理速度。因此，fpga硬件实现的方法在工程实践中更有应用意义。

关键词：图像增强直方图均衡化中介真值程度的度量可编程逻辑器件fpga

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基于fpga的1553B总线接口设计

基于FPGA的1553B总线接口设计

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作者：王建伟电子科技大学

学位级别：硕士

MIL-STD-1553B是一种集中控制式、时分指令／响应型多路串行数据总线标准，具有高可靠性和灵活性，已经成为现代航空机载系统设备互联的最有效的解决方案，广泛的应用于飞机、舰船、坦克等武器平台上，并且越来越多的应用到民用领域。完... 详细信息

MIL-STD-1553B是一种集中控制式、时分指令／响应型多路串行数据总线标准，具有高可靠性和灵活性，已经成为现代航空机载系统设备互联的最有效的解决方案，广泛的应用于飞机、舰船、坦克等武器平台上，并且越来越多的应用到民用领域。完成1553B总线数据传输功能的关键部件是总线接口芯片。在对MIL-STD-1553B数据总线协议进行研究后，参考国外一些芯片的功能结构，结合EDA技术，本论文提出了基于fpga的1553B总线接口芯片的设计方案。在介绍了总线控制器BC、远程终端RT的结构和功能后，给出了基于fpga的BC、RT的具体模块设计，通过工作方式选择可以配置接口工作在哪种终端模式。每个终端的设计都给出了详细的逻辑结构、设计流程和功能仿真结果分析，最后通过EDA工具的优化及综合后，在XILINX Virtex-4上得以实现。通过在标准1553B接口板和本设计实验板对接搭建的测试环境中进行各项功能测试，表明此设计可以在BC／RT两种模式下工作，能处理多种消息格式并且具有较强的检错能力，能应付总线上传输的各种消息格式，验证的结果表明本文提出的设计方案是合理的。

关键词： MIL-STD-1553B 数据总线 BC RT 可编程逻辑器件fpga

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炮兵射击指挥模拟训练系统的设计与实现

炮兵射击指挥模拟训练系统的设计与实现

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作者：潘桃生东北大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的不断发展,模拟训练系统其产品型号及系统不断地更新换代,作为一个独立的模拟训练系统,在灵活使用及通用性、功能可扩展性等方面仍存有不足.新一代炮兵射击指挥模拟训练系统(以下简称系统)主要是用于炮兵院校、部队在模... 详细信息

随着计算机技术的不断发展,模拟训练系统其产品型号及系统不断地更新换代,作为一个独立的模拟训练系统,在灵活使用及通用性、功能可扩展性等方面仍存有不足.新一代炮兵射击指挥模拟训练系统(以下简称系统)主要是用于炮兵院校、部队在模拟专业教室及枪代炮射击场等场地进行对海、对陆炮兵射击指挥训练.系统主要由主控计算机、通信控制分配器、固定目标显示控制器、运动目标控制器、模拟测距仪、射击控制器、各类模拟目标、系统应用软件等组成.各个部分之间由串行总线连接进行实时双向通讯.系统采用计算机技术、光电技术、计算机图形处理技术、数据通信技术、远距离通信抗干扰技术、大规模可编程逻辑电路等先进技术,开发了既可适用于野外场地训练、又可适用于室内教学、具有标准化、组件化和系列化特点的新一代炮兵射击指挥模拟训练器材.系统采取模拟设备与实装器材互连的集散控制结构设计方式,使各部件既可单独工作,又可连成系统工作,具有极强的通用性、移植性和扩展性.硬件电路以89C51单片机、大规模可编程逻辑器件fpga等为核心,若使用高精度单片机AVR与大规模可编程逻辑器件fpga,使系统换代不必改动硬件设备,用户根据装备发展和训练需求,方便地通过网上远程控制方式,对系统功能进行扩展和升级;软件采用模块化、开放式、易扩展的结构设计,利用VISUAL BASIC语言,采用面向对象的编程方法,用户可根据自身的需求自我完善控制操作界面.

关键词：炮兵射击指挥模拟训练教学训练 fpga 可编程逻辑器件fpga

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基于正余弦编码器反馈处理的fpga在伺服驱动中的应用

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电力电子 2008年第1期6卷 12-16页

作者： Jens Onno Krah Heiko Schmirgel 李东钰（译）刘俊岭（译）杨耕（校）科隆大学应用科学系清华大学自动化系

伺服驱动用于自动化系统、机器人、以及专用机器与机床的驱动系统等众多领域。这些领域均对动力学、速度的稳定性和精度具有一定的要求,而满足这些要求时需要增加控制环的带宽。本文描述了一些基于fpga的编码器方案以连接伺服驱动。由... 详细信息

伺服驱动用于自动化系统、机器人、以及专用机器与机床的驱动系统等众多领域。这些领域均对动力学、速度的稳定性和精度具有一定的要求,而满足这些要求时需要增加控制环的带宽。本文描述了一些基于fpga的编码器方案以连接伺服驱动。由于数字滤波器在fpga中的使用,位置信号的质量显著提高。用于伺服驱动后,这种较好的信噪比的信号可实现相对平滑(低噪)的电机电流,并可以提高控制环的增益。

关键词：正余弦编码器观测器伺服驱动可编程逻辑器件fpga BiSS EnDat Hiperface DSL DRIVE CLiQ 嵌入式控制运动控制

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基于fpga的真空镀膜机控制系统参数设定和调用模块的设计

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机械与电子 2004年第4期22卷 47-49页

作者：王彦田丹丹方艾南华大学湖南衡阳421001

介绍基于fpga的太阳能真空集热管磁控溅射镀膜机参数设定和调用模块的设计过程。利用可编程逻辑器件fpga,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡ系列的XC2S2005PQ208芯片上编程实现,实现了控制过程中人为设定参数,运行... 详细信息

介绍基于fpga的太阳能真空集热管磁控溅射镀膜机参数设定和调用模块的设计过程。利用可编程逻辑器件fpga,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡ系列的XC2S2005PQ208芯片上编程实现,实现了控制过程中人为设定参数,运行过程中直接调用该参数的功能。该方法简单易行,提高了镀膜工艺和技术。

关键词：可编程逻辑器件fpga 超高速硬件描述语言VHDL 参数设定和调用模块

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基于fpga的数字积分法圆弧插补器的设计与实现

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现代制造工程 2008年第2期 58-60页

作者：陈黎融白婕静刘继伟西安工业大学机电工程学院西安710032 陕西高速集团西安710038

主要讨论数字积分法圆弧插补器的结构,利用大规模可编程逻辑器件fpga,用VHDL语言进行编程,通过QUAR-TUS Ⅱ软件进行编译仿真,下载到fpga中进行实现,简化了硬件插补器的结构,提高了灵活性。

关键词：数控系统可编程逻辑器件fpga 圆弧插补

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基于fpga的通用型自动配料控制系统的设计

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计算机测量与控制 2005年第9期13卷 941-943页

作者：王彦单长虹韩景瑜南华大学电气工程学院湖南衡阳421001

介绍了基于fpga的通用型自动配料控制系统的设计和工程实现过程;设计采用了可编程逻辑器件fpga,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡ系列的XC2S100ePQ208-6芯片上编程实现;该系统由控制器、存储器、分频器、计数器、... 详细信息

介绍了基于fpga的通用型自动配料控制系统的设计和工程实现过程;设计采用了可编程逻辑器件fpga,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡ系列的XC2S100ePQ208-6芯片上编程实现;该系统由控制器、存储器、分频器、计数器、串口通讯、微型打印机及显示译码器组成;该设计可以完成人为设定参数,由控制系统调用运行,并可完成手动及自动配料,并在自动配料后对各个数据进行统计,产生相应的各种报表。

关键词：可编程逻辑器件fpga 超高速硬件描述语言VHDL 自动配料系统

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