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利用FPGA实现光纤传输

0 引言随着信号处理技术的发展 ,各种高性能的信号处理芯片不断出现。可编程逻辑器件 (PLD)经历了PAL、GAL、CPLD和FPGA几个发展阶段。使用PLD具有设计灵活、调试方便、系统可靠性高等众多优点 ,并有利于硬件设计的保护 ,防止他人对电路的分析、仿照 ,使其成为科研实验、样机试制和小批量产品的首选方案。其中 ,FPGA作为可编程逻辑器件具有抗干扰能力强、处理速度快、使用方便、在系统可编程 (ISP)等优点。电子工程师在设计中越来越多地采用FPGA来实现复杂的数字功能。1 问题的提出声纳是利用水下声波判断海洋、湖泊等水域中物体的存在、位置及类型的方法和设备。声纳最早应用于军事上 ,但随着海洋事业的发展 ,声纳在国民经济中的应用日益扩大。除回波测深外 ,水底地貌测绘、水下地质考察、船舶导航、鱼群探测、遥控遥测等都越来越依赖于声纳。某型智能水下机器人为了能够清晰地辨别出水下物体的形状 ,并最终经过适当处理后实时成像 ,就要求...  (本文共3页) 阅读全文>>

成都理工大学
成都理工大学

高清视频光纤传输系统

随着电子技术、显示技术的迅速发展,人们对视频的画质要求也越来越高,市面上的各种手持设备以及个人电脑的显示屏幕分辨率最高可以做到1920*1080的高清分辨率,而且这些设备上很多都集成有HDMI/DVI高清视频输出接口。高清视频在17英寸1920*1080的屏幕上显示,人眼看上去感觉会很细腻,显示画面也特别的流畅。广域网中视频传输方式,由于受到带宽限制,一般都采用视频数据压缩编码后再进行网络传输,这样不但有损信号质量,而且对于传输实时1920*1080@60pfs的视频信号而言几乎是不可能的。为了在中远距离下,实现高清视频信号的无压缩传输,可以采用高带宽、低损耗、抗干扰的光纤传输系统。FPGA作为高灵活性的可编程逻辑门阵列,如今已经渗入到通信、视频、医疗影像、消费品等多个领域,片上集成有丰富的逻辑门、存储器、DSP模块、吉比特收发器、时钟资源、内嵌的PowerPC/ARM核可实现各式各样的逻辑控制、算数运算,内部逻辑在时钟驱动下并...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

基于FPGA的数字视频光纤传输系统的设计

随着计算机技术和通信技术的迅速发展,数字视频在信息社会中发挥着越来越重要的作用,视频传输系统已经被广泛应用于交通管理、工业监控、广播电视、银行、商场等多个领域。同时,FPGA单片规模的不断扩大,在FPGA芯片内部实现复杂的数字信号处理系统也成为现实,因此采用FPGA实现视频压缩和传输已成为一种最佳选择。本文将视频压缩技术和光纤传输技术相结合,设计了一种基于无损压缩算法的多路数字视频光纤传输系统,系统利用时分复用和无损压缩技术,采用串行数字视频传输的方式,可在一根光纤中同时传输8路以上视频信号。系统在总体设计时,确定了基于FPGA的设计方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片实现A/D转换和D/A转换,在FPGA里实现系统的时分复用/解复用、视频数据压缩/解压缩和线路码编解码,利用光收发一体模块实现电光转换和光电转换。视频压缩采用LZW无损压缩算法,用Verilog语言设计了压缩模块和解压缩模块,利用Xilinx公司的...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机测量与控制》2016年02期
计算机测量与控制

基于FPGA和单片机的多路信号光纤传输系统设计

0引言光纤通信是以光纤为传输介质、光波为信息载体,用光来传输信息的一种通信方式[1-3],与传统的电通信相比具有通信容量大、传输损耗低、传输距离远、抗电磁干扰能力强、保密性好、重量轻等诸多优点。目前,在产品研制和工程实践中经常需要处理和传输不同的信号,如多路模拟信号与数字信号,图1多路信号光纤传输系统工作原理框图低速数字信号与高速脉冲信号等,此外还会涉及到远距离高速通信和组网信号传输,若采用传统的电通信方式,则存在传输系统庞大、信号互相干扰、通信距离受限等不足[4-6]。多路信号光纤传输系统是基于FPGA和单片机技术设计的、使用一根光纤实现了大容量多数据双向传输的多路复杂信号传输系统,采用一种高效的、实用的光纤传输方法,能够传输多路模拟与数字信号,以及低速数字信号与高速脉冲信号。与现有光纤传输系统相比,多路信号光纤传输系统不仅实现了多路复杂信号的采集,而且使用一根光纤实现了大容量多数据的双向传输,既减小了产品体积,又降低了产品成...  (本文共3页) 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

基于多核DSP的实时图像处理平台研究

本文旨在研究高性能的多核DSP实时图像处理平台,为满足光电成像跟踪测量系统上,高帧频、高分辨率实时图像的处理,以及复杂背景下复杂多模图像跟踪算法的处理需求。在简单介绍了实时图像处理平台体系架构的发展历史和现状,以及多核DSP技术在高性能计算领域的核心优势之后,就光电成像跟踪测量系统上实时图像处理平台的性能特征进行了分析。对于现有实时图像处理平台的体系架构局限、处理性能瓶颈等问题。本文在分析了处理平台的构成方式、互联网络和存储结构之后,对比其处理平台体系架构的继承性,选择了新一代紧密耦合的CPCI Express总线标准作为研究平台的体系架构。通过介绍CPCI Express模块板卡的标准规范和电气特性,对CPCI Express背板设计和CPCI Express交换架构进行了细致的讨论。系统的介绍了CPCI Express主控处理模块与CPCI Express交换模块、CPCI Express外设构成的紧密耦合CPCIExpre...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

北方工业大学
北方工业大学

基于FPGA的多传感器集成光纤传统系统设计

为实现复杂工业现场传感器信号高速实时传输,提出了一种基于FPGA的多传感器集成光纤传输系统方案,系统可完成对模拟信号和数字信号的采集,并通过应用时分复用技术实现了将多路传感器信号通过单光纤传输,随着FPGA内部逻辑单元规模的逐渐扩大,使得单一传输电路板集成多种信号接口成为可能,在硬件电路设计中,系统集成了RS232/RS485、SPI等多种常用数字接口,同时也设计了模拟信号接口电路,由信号调理电路和A/D转换器构成,在此基础上进行软件开发,考虑到信号传输实时性要求,信号在FPGA内部均以并行数据形式进行处理。该系统电磁兼容性强,传输距离远,实时性好,可满足复杂环境下远距离、分散、多点测量的传感器信号进行实时传输。系统分为数据采集模块、光纤收发模块和数据处理模块,主控芯片选择的是Altera公司的FPGA芯片,控制三个模块协同工作,工作时数据采集接口采集到数据后,输入FPGA中进行数据处理,数据处理主要包括三部分,一是对数字信号C...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>