胡鹏[1]2003年在《基于定点DSPs的实时系统设计与实现》文中指出随着半导体制造工艺的发展，DSP芯片的功能越来越强大，而随着DSP运算速度的提高，数字信号处理的研究重点由最初的非实时应用转向了高速实时应用。复杂的实时应用对DSP系统的硬件和软件设计提出了更高的要求。本文以一个已经完成的课题为背景，围绕定点DSP系统的实时性这个中心，分硬件和软件两大部分进行了探讨。 在实时应用中，总是希望处理器能够尽量高速地运行，与其它的处理器相比，DSP的硬件系统设计既有共性，又有自身的特点。论文的硬件部分首先对几种容易降低它的性能的应用进行了探讨，对于与不同速度的器件的接口、与总线分时复用的器件的接口以及双CPU共享存储器设计等叁个问题，提出了相应的低成本解决方案。为了提高定点DSP的浮点计算能力，在硬件设计的最后介绍了一个浮点协处理器的设计方案，它在FPGA上完成，能够显着地提高定点DSP的浮点计算速度。 多任务程序的组织是复杂的实时系统面临的又一个挑战，在要完成多个功能而且有严格的实时性要求的情况下，使用通常的程序组织方法很难达到设计要求。本文提出了一个RTOS内核的设计方案来解决这个问题，它实现了任务调度、存储管理、任务通信、中断管理、时钟服务等功能。这个RTOS内核的代码和数据结构按TI公司定点DSP的指令集进行了优化，以很小管理开销为代价，为用户提供了灵活的编程方式和有效的多任务管理手段。
陈延太[2]2007年在《面向远程故障诊断的VXI数据采集系统的研究与实现》文中指出远程故障诊断系统把通信技术、网络技术、计算机技术和控制技术引入传统的故障诊断领域,从体系结构上改变了传统故障诊断的模式,跨越了以往诊断系统在时间和空间的局限性。现场数据采集系统是整个远程故障诊断系统的前端,它负责实时的采集、预处理以及传输数据;它是后端的分析处理程序的数据来源。随着信息技术特别是计算机技术的发展,一种崭新的测试技术及仪器技术,即虚拟仪器技术展现在人们面前。测试仪器一般都可以分为叁部分:数据采集、数据分析处理、测试结果显示和记录。传统的仪器设备通常是以某一特定的测量对象为目标,把以上叁个过程组合在一起,实现性能、范围相对固定,功能、对象相对单一的测试仪器。而虚拟仪器则是通过各种与测量技术相关的软件和硬件,与工业计算机相结合,用以代替概念的仪器设备,或者利用软件和硬件与传统仪器设备相连接,通过通信方式采集、分析、显示数据,监视和控制测试过程、生产过程等。因此虚拟仪器实际上就是基于标准计算机的新型测量与自动化系统。本篇论文所开发的数据采集系统从本质上来讲便是这样一种基于数字采集卡和通用计算机的虚拟仪器。为满足系统实时性要求,本篇论文引入了DSP实现采集控制及数据预处理,这是本篇论文不同于一般虚拟仪器之处,对DSP的软硬件开发实际上是一个嵌入式的开发过程。从发展趋势上看,将嵌入式技术应用于虚拟仪器也是当前的一个研究热点。本篇论文的题目为“面向远程故障诊断的VXI数据采集系统的研究与实现”,研究的主要内容如下:
何得平（Ha, Dac, Binh）[3]2006年在《基于DSP的JPEG2000压缩系统设计和实现》文中研究说明JPEG2000是已经出台的ISO/IEC最新静止图像压缩编码标准,与现在普遍使用的静止图像压缩编码标准JPEG(1987年制定)相比,在功能和性能上有以下几点明显的优势:高压缩率;允许从有损到无损的渐进解压,渐进传输;感兴趣区域(ROI)压缩;码流的随机访问和处理,以及具有容错性等。尽管如此,JPEG2000在实际中并未获得广泛应用,这是因为虽然目前JPEG2000的软件实现比较成熟,但是硬件实现,特别是用DSP实现的JPEG2000压缩模块出现特少,这在某种程度上制约了JPEG2000技术的商业应用。如今DSP芯片的发展非常成熟,高指令执行速度、低功耗、大存储容量是DSP的发展方向,而且成本相对低廉,采用通用DSP实现JPEG2000压缩会促进JPEG2000技术的应用和发展。通过对JPEG2000技术前景、算法硬件实现的复杂度、当今的主流JPEG2000硬件实现方法进行综合分析,总的说来,采用通用DSP实现是一种柔性的实现方案,可以通过选用不同档次的DSP,不同容量的存储器来适应各种情况的应用。虽然目前JPEG2000还没有得到广泛的应用,但是它仍然是将来图像压缩应用中的一个非常突出的标准。本论文提出一种基于DSPs的JPEG2000实时压缩系统设计方案。由于JPEG2000的离散小波变换(DWT)的提升算法和嵌入块编码(EBCOT)占85%以上的处理时间,所以很需要对这两个阶段进行优化。本方案是针对4台TM-1400数字相机以10帧/秒/台的速率输出的1392×1040像素黑白图像数据进行实时JPEG2000标准压缩而设计并采用并行编码处理的五片DSPs包括4片TMS320C6713浮点DSPs(32bit浮点、720MHz、4320MFLOPS、2级Cache)和一片TMS320C6411定点DSP(32bit定点、300MHz、2400MIPS)形成主/从模式系统,运用高效的内存管理,改进提升算法以及并行EBCOT处理。
邸男, 朱明[4]2008年在《一种复杂背景下的实时目标跟踪算法》文中研究表明鉴于现有的均值漂移跟踪算法不能适应目标运动速度过快和全部遮挡,并且由于存在开方、除法等大量浮点运算,在定点DSPs数字信号处理器中应用难于满足实时跟踪要求。本文在核密度估计,均值漂移算法迭代权值,Bhattacharyya系数等方面进行改进,给出优化的算法流程。不仅增强了目标与背景相似时搜索目标的能力,而且全部使用整点运算,计算时间满足实时跟踪要求。通过将优化算法与卡尔曼轨迹预测相结合,解决了目标运动速度过快和全部遮挡问题。目前该算法已经成功嵌入TMS320C6416硬件平台,实验结果表明,在混乱背景、目标发生旋转、遮挡、形状变化、运动速度过快等情况下,该算法能够保持连续稳定的实时跟踪。
李拥军[5]2009年在《基于DSP的无人机飞行器导航图像识别系统研究》文中进行了进一步梳理本文以应用于小型无人机上的实时视频图像识别系统的应用与研究为背景,对实时视频图像采集、处理和识别的硬件系统和软件算法,进行了深入的研究和探讨。针对阈值分割,边缘检测,图像旋转,骨架平均值算法等图像处理以及识别算法在DSP系统中的实现进行试验,结果证明了DSP系统在图像处理和识别方面的高性能。根据实时视频处理的要求,给出了识别系统的硬件总体组成方案,实现了设计方案的高速实时性,机动性,便携性等特点,而且各个处理单元在硬件结构和功能上完全独立,增强了系统的灵活性,利于系统升级。本课题要实现的是一个基于定点DSP芯片TMS320C6203的视频图像采集和处理系统,其主要功能是从CCD摄像头输出的模拟视频信号中提取静态图像,数字化后送入处理器作后继图像处理,在短时间内让飞行器自己做出反馈,达到导航的目的。系统工作原理是将CCD摄像头输出的模拟图像信号经图像采集模块进行模数转换(A/D),将模拟图像信号转换成数字图像信号,原始数字图像数据在FPGA的控制下经过FPGA的图像预处理程序后存储到双端口存储器(DPRAM)中暂存;DSP将FPGA处理过后的图像数据从DPRAM中取出,然后进行核心算法处理。最后输出数字信号送给控制单元。
杨倩[6]2005年在《分形图像压缩编码的算法研究及DSP实现》文中进行了进一步梳理本课题来源于河南省科技攻关计划项目“分形图像压缩编码的算法研究及DSP实现”。本项目的工作包括以下四个方面: 一、图像的自相似性研究; 二、提出一种快速分形图像编码方法; 叁、基于分形图像编码的数字水印技术研究; 四、分形图像编码快速算法的DSPs实现。 本文首先介绍了分形的基本概念和分形编码研究的发展,概括论述了分形与分形图像编码的数学理论基础。 在图像的自相似性研究中,本文提出了一种图像自相似系数的定义和计算方法。仿真结果表明本文定义的图像自相似系数能很好地反映图像的自相似性。 针对分形图像编码时间过长的缺点,本文利用分形理论中的解码与分辨率无关的特性,提出一种快速分形图像编码方法。此方法与传统的编码方法相比,大幅提高了编码速度,而编码的性能没有受到影响。在此基础上,将提出的快速算法以DSPs硬件实现,并对程序进行了充分优化。 在基于分形图像编码的数字水印技术研究方面,本文首先综述了基于分形图像编码的数字水印技术原理及发展状况,然后对传统的方法进行改进。改进后的算法在嵌水印图像质量和水印的鲁棒性方面均有提高。
杨俊杰[7]2003年在《G.729语音编解码算法及DSPs实现》文中研究说明低速率语音编码技术在带宽与功耗有限的应用中，如个人通讯系统，占有很重要的地位。G.729(代数共扼结构码激励线性预测CS-ACELP)被国际电信联盟(ITU)确定为8kb／s语音编码标准。它采用了特殊的码本结构，简化了码本的搜索过程，具有低延迟，低计算复杂度和高语音质量的优点。本文讨论了G.729算法与其在DSP芯片上的仿真实现。DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种针对数字信号处理而特别设计的微处理器。与通用微处理器不同，数字信号处理器采用了哈佛总线结构或改进哈佛总线结构，具有高度的并行性，为了快速完成乘法计算在CPU中增设了硬件乘法单元。这些特点使它可以胜任实时高速的数字信号处理任务。在最近十几年中，DSP芯片技术发展迅猛，芯片的计算能力不断提高，功耗和成本不断下降，开发环境也日臻完善。在单片DSP处理器上实现语音信号编解码是十分便利的。另外，本文还讨论了G.729的附件Annex B。Annex B提出了一种静音压缩算法(VAD)，它将语音信号分为话音信号和背景噪声信号。对这两种信号采用不同的编码方式可以进一步降低语音编码速率。
郑国轴[8]2002年在《基于DSP技术的数据采集系统软件技术研究》文中进行了进一步梳理本文以应用于工业测试系统的在线状态监测的数据采集卡系统的设计，讨论了基于DSP芯片和USB通讯接口数据采集卡的软件系统设计的主要步骤和过程。 全文介绍了课题背景，分析了数据采集卡应用对象的特征，并提出数据采集卡系统总体方案。全文着重叙述了DSP软件系统的详细设计，应用到的数据结构以及资源分配。本文还详细介绍了TI公司TMS320系列里的LF2407芯片资源，以及TMS320的软件集成开发环境(CCS)，对数据采集模块的做了代码级的全面细致描述和分析。对数字信号处理中最经典的应用——快速傅立叶变换(FFT)运算，在定点DSP芯片上的实现做了充分的分析和研究。 通过本文，我们已经完成了基于DSP和USB的数据采集系统的所有开发步骤，并给出了完整的系统详细设计文档，还对数据采集和处理中的最重要和最主要模块做了程序代码编写和研究。
李建文[9]2005年在《采用最新32位DSP的配电监控终端的设计》文中研究说明近年来,配电自动化系统发展很快。作为配电系统的重要监控设备,配电变压器终端单元(Transformer Terminal Unit简称TTU)已经面世。很明显,TTU需要对叁相电压/电流等大量模拟信号进行的交流采样和数据处理,而这往往对处理器的计算速度和A/D转换精度和速度要求很高。而目前的TTU往往以单片机作为计算控制核心,因为自身性能比较差,单片机往往需要外置价格昂贵的ADC、RAM等集成电路,而这往往造成系统复杂、稳定性不高、精度低等缺点,甚至成本也居高不下。 TI公司的C2000系列数字信号处理器(DSP)是专门用作控制目的的DSPs,是传统微控制器和DSP技术结合的产物。在C2000家族中,大家最熟悉的是C24X系列16位定点DSPs(如TMS320F2407)。相对于传统单片机,它在速度和性能上有了极大提高,价格也不贵。但是对于3相电力信号高精度实时估计仍显不足(时钟频率最高30MHz,内含ADC只有10位)。 TI新推出的C28X系列32位定点DSPs。它在数字信号处理和A/D转换方面的优越性能使它非常适合实现叁相电压/电流的交流采样和电参量的实时高精度估计。它的数目众多的内嵌功能模块大大简化了DSP外围电路和降低了设计成本。它的完善的技术文件(如数据手册、应用报告等)和开发工具也加速了开发过程。 经过分析论证,本文提出了以TI公司最新推出的32位DSP芯片TMS320F2812为核心的TTU的设计方案。按照功能的不同,本系统大致划分为DSP模块、A/D转换模块、开关量输入/输出、LCD模块、通信接口模块、历史纪录模块和电源7大部分。本文对每一部分都作了说明。 本文还阐述了TTU设计过程中应用到的相关技术理论:A/D转换的工作原理和量化噪声、各电量估计的软件算法及估计精度分析、以及快速傅氏变换(FFT)算法原理等。 在上述理论分析的基础上,本文介绍了TTU各功能模块的软件实现。本系统对输入信号每周期采样128点,并根据采样结果计算信号的有效值、有功功率、无功功率、视在功率、有功电度,无功电度、功率因数和频率等电量以及快速傅氏变换(FFT)的软件实现。最后介绍了样机测试结果。本系统还简单介绍了IEC870-5-101规约的软件实现,以及历史纪录模块的软件实现。
陈华龙[10]2004年在《基于DSP的倒立摆控制系统研究》文中提出倒立摆控制是一个经典的控制平衡问题。作为一个自然不稳定系统，倒立摆一直被用作实时控制系统实验的控制设备。对于倒立摆的稳定控制相当困难，对控制领域的研究者来说是一个极具挑战性的难题。 本论文的主要目标是设计和建造一个基于数字信号处理器(DSP)的计算机控制系统来控制倒立摆的平衡。论文中用到的控制理论主要是线性控制理论和反馈控制理论。 本论文首先阐述了倒立摆系统控制的研究发展过程和现状；随后详细介绍了一级和二级倒立摆系统的动力学建模过程，并用MATLAB对倒立摆的运动特性进行了仿真。然后研究了倒立摆系统的各种控制策略，以MATLAB和SIMULINK为基础，做了大量的仿真研究工作，比较了各种控制方法的效果。并基于Lyapunov的二次型稳定理论，提出了一种新的控制方案，以实现倒立摆的大范围稳定。 本论文还设计了基于DSP的计算机控制系统。详细介绍了DSP硬件电路设计和外围电路设计，用C和汇编语言编写了系统的控制软件，并进行了软硬件联合调试。 最后，对本论文进行了总结，对下一步要进行的工作提出了自己的设想。 整个论文的完成。以一定的理论为基础，既有数学模型的推导，方法理论的探讨，又有实际控制系统设计过程，而且研究对象相当典型，故本课题有重大的理论意义和实际意义。
参考文献：
[1]. 基于定点DSPs的实时系统设计与实现[D]. 胡鹏. 武汉理工大学. 2003
[2]. 面向远程故障诊断的VXI数据采集系统的研究与实现[D]. 陈延太. 上海交通大学. 2007
[3]. 基于DSP的JPEG2000压缩系统设计和实现[D]. 何得平（Ha, Dac, Binh）. 华中科技大学. 2006
[4]. 一种复杂背景下的实时目标跟踪算法[J]. 邸男, 朱明. 中国图象图形学报. 2008
[5]. 基于DSP的无人机飞行器导航图像识别系统研究[D]. 李拥军. 哈尔滨工程大学. 2009
[6]. 分形图像压缩编码的算法研究及DSP实现[D]. 杨倩. 郑州大学. 2005
[7]. G.729语音编解码算法及DSPs实现[D]. 杨俊杰. 湖南大学. 2003
[8]. 基于DSP技术的数据采集系统软件技术研究[D]. 郑国轴. 浙江大学. 2002
[9]. 采用最新32位DSP的配电监控终端的设计[D]. 李建文. 山东大学. 2005
[10]. 基于DSP的倒立摆控制系统研究[D]. 陈华龙. 广东工业大学. 2004
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