基于FPGA的二维离散提升小波变换IP核设计

来源 :中国科学院光电技术研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cj258399542
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
小波变换是时间.尺度分析和多分辨率分析的一种新技术,其中提升小波变换具有许多优良的特性,它在信号分析、图像处理等多领域都取得了广泛的应用成果。而IP核的设计与复用技术是SOPC设计的核心,所以设计高性能可重用的二维离散提升小波变换IP核有重要的工程实用价值。   论文首先研究了基于FPGA的可重用设计方法学、IP核设计技术以及规范,在参考业界IP设计技术的基础上,对IP核设计流程、代码风格、验证策略、交付文档规范等作了较详细的总结,从而为论文的二维离散提升小波IP核设计提供了指导。   其次,详细研究了Daubeehies(9,7)小波的硬件实现。通过Matlab仿真,确定了小波变换数据通道上的数据精度;通过分析二维小波变换的数据流,提出了一种高效并行的二维离散提升小波变换结构,该结构只需要7行数据缓存,即可实现行和列方向同时进行滤波变换,极大地减少了存储器资源的占用;采用了内嵌的边界延拓算法,节约了存储器资源,并且减少了处理时间;小波变换的常系数乘法器用基于CSD编码和优化的“移位加/减”操作来实现,并且插入多级流水线结构,提高了处理速度。   最后用VHDL设计可自动验证的testbench,通过Matlab+Modelsim联合仿真能方便有效地对IP核进行验证。此IP核具有3个可配置参数,分别为图像尺寸、位宽、小波变换的级数,可方便重用。该IP核已经在XC2VP20 FPGA上实现,并能稳定工作在60MHz时钟频率下,其处理512×5128bit图像的速度可达240fps,完全满足高速图像实时处理的要求。
其他文献
目前,基于统计的方法在机器翻译领域内占据着主导地位,出现了多种不同类型的基于统计方法的机器翻译系统,如基于短语的系统、基于层次型短语的系统、基于句法的系统等。每种类型
空间飞行器交会对接是航天工程中的一项关键工程技术。深入研究飞行器对接过程中所引发的碰撞动力学过程是其核心问题。本文以空间飞行器对接为背景,开展了如下的研究工作。
随着社会科技的进步,人脸识别作为一种简便、安全、有效的身份认证方式受到了人们广泛的关注。但是由于实际应用中出现的光照、表情等的变化,极大的影响了人脸识别系统的性能。
人脑总是作为一个整体来工作的,因此,从网络的角度来研究人脑功能无疑是非常必要的。近年来,脑功能连接和脑功能网络分析已成为当今科学研究的热点之一。在攻读博士学位期间,本人
混合系统是连续动态与离散动态并存且相互交互的异构动态系统。混合系统的应用非常广泛,如嵌入式系统、网络控制系统、工业制造、化学过程、航空交通控制等领域。混合系统的研
本文主要对在轨航天器轨道转移策略研究,本文先介绍了航天器风险评估,预警,主要坐标及其之间的相互转换;还介绍了变轨比较成熟的方法:Holmmann转移,Lambert转移等轨道优化转移方法
移动机器人环境建模与定位问题是移动机器人研究领域中的基本问题,它是实现自主导航的基础。尽管对此问题的研究已有二十多年的历史,但仍然存在尚未解决的问题以及不断出现的新
数字几何处理就是处理点云数据或网格数据的技术,它是计算机图形学的一个重要分支,在仿真、动画等领域有着重要的应用。它主要研究领域包括曲面重建,网格简化,网格光顺,网格修复,参
异常检测是图像处理和模式识别领域的重要应用之一。利用图像处理和机器学习算法对图像进行分析,检测出图像中的异常部分,不仅能够减轻人工处理的工作量、克服不同操作人员之间
智能汽车是智能交通的重要组成部分,研究智能汽车对于缓解交通压力、提高驾驶的安全性和舒适性具有重要意义。智能汽车是计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控