基于FPGA的水产养殖环境无线测控模块设计

针对我国水产养殖无线远程信息测控多以成熟单片机为核心控制主件,不易满足行业特殊接口需求以及缺乏独立核心控制器的现状,项目以标准化及芯片自主化为最终目的,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)为核心的实现方案,尝试性设计了一种较为通用的、可实现AD转换、数字接口、控制输出和驱动以及养殖现场数据存储和远距离数字通讯的测控模块。通过对水产养殖领域环境信息的无线测控模块各主要环节的研究设计,以模块到系统的FPGA原型功能验证方式,实现了现场模块对水产养殖的温度、溶氧信息的远距离测量和控制。系统测试和板级实验结果表明,该设计可以满足低成本、接口可扩展及标准化核心控制器的水环境测控模块需求。     

基于FPGA的无线气象传真图的识别

介绍基于FPGA接收JMH台的无线气象传真图的方案。此方案分为2部分：第1部分是将短波收信机接收到的SSB信号处理成调频传真信号;第2部分是将传真信号通过单芯片的FPGA转换成数字信号,进而在PC机上恢复和存储传真图像。气象传真图被存储在PC机上,可为航海气象信息的管理和利用提供方便。     

基于数据高容量的农机信息存储系统设计

农机信息的采集和存储是实现精细农业的关键环节,但由于传统信息存储系统存储容量低、速度慢、数据容易丢失,导致农机信息容易出现缺失或数据紊乱等现象。为此,设计了基于数据高容量的农机信息存储系统,通过分析现有存储器技术的功能和特点,完成了信息存储系统总体方案的设计,同时进行了硬件系统总体结构的设计,包括电源模块、控制模块和存储模块3个方面,并完成了系统软件设计。实际运用结果表明:基于数据高容量的农机信息存储系统具有较好的稳定性,数据存储速度快,容量大,能够保证农机信息存储的安全性和连续性。     

基于FPGA的图像显示与跟踪技术的研究

本文研究的是一个基于FPGA的图像显示与跟踪系统，设计了从图像采集、存储、转换显示的完整系统。在完成图像显示的前提下引入Sobel边缘检测算法来实现对目标物体的识别与跟踪。本实验平台引入硬件加速器的设计思想，通过增加运算并行性来达到加速的目的，从而减轻核心处理器的压力，实现系统的实时识别和跟踪的需求。     

RapidIO技术在雷达系统中的FPGA实现

随着雷达技术的快速发展,对新一代雷达系统数据传输交换技术提出了更高的要求。RapidIO是一种点对点的基于包交换的交叉开关互联技术,以其高带宽,低延时及高可靠性为高性能的雷达系统数据交换提供了良好的解决方案。通过对RapidIO技术协议的研究,使用Altera公司的FPGA(可编程门阵列)芯片实现了RapidIO核的终端设备,并通过软件仿真和硬件实验系统进行了验证。     

基于FPGA的异步串行通信的实现

随着FPGA的飞速发展,在异步串行通信中FPGA发挥着越来越重要的作用。本文基于Altera公司的FPGA芯片,采用Verilog硬件描述,给出了帧同步的提取方法,成功地提取了同步信号位和数据位。     

基于FPGA的粮食干燥过程模糊预测控制系统

以横流筛孔圆筒式烘干机为研究对象,设计了一个以模糊决策优化为核心的模糊预测控制器.通过模糊规则建立控制量的性能测量表,并通过求取最佳控制量,求得当前的控制输入.设计基于FPGA的硬件系统总体结构,为开发成本低、运行快速和稳定的粮食干燥过程自动控制系统提供了理论依据.     

Hardware-based image processing for high-speed inspection of grains

A high-speed, low-cost, image-based sorting device was developed to detect and separate grains having slight color differences or small defects. The device directly combines a complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) color image sensor with a field-programmable gate array (FPGA) which was programmed to execute image processing in real-time, without the need of an external computer. Spatial resolution of the imaging system is approximately 16 pixels/mm. The system includes three image sensor/FPGA combinations placed around the perimeter of a single-file stream of kernels, so that most of the surface of each kernel is be inspected. A vibratory feeder feeds kernels onto an inclined chute that kernels slide down in a single-file manner. Kernels are imaged immediately after dropping off the end of the chute and are diverted by activating an air valve. The system has a throughput rate of approximately 75 kernels/s per channel which is much higher than previously developed image inspection systems. This throughput rate corresponds to an inspection rate of approximately 8 kg/h of wheat and 40 kg/h of popcorn. The system was initially developed to separate white wheat from red wheat, and to remove popcorn having blue-eye damage, which is indicated by a small blue discoloration in the germ of a popcorn kernel. Testing of the system resulted in accuracies of 88% for red wheat and 91% for white wheat. For popcorn, the system achieved 74% accuracy when removing popcorn with blue-eye damage and 91% accuracy at recognizing good popcorn. The sorter should find uses for removing other defects found in grain, such as insect-damaged grain, scab-damaged wheat, and bunted wheat. Parts for the system cost less than $2000, suggesting that it may be economical to run several systems in parallel to keep up with processing plant rates.     

一种基于 FPGA 的水果分级检测系统的设计

为了降低目前水果检测与分级系统的复杂性和成本,提出了以 FPGA 代替计算机进行图像数据处理的方法。首先使用高斯滤波器对水果的图像进行预处理,然后采用 soble 算法提取水果的边缘,最后运用直方图的方法实现水果大小分级功能。实验结果表明,该检测系统具有处理速度快,开发周期短等优点,在水果品质检测与分级方面具有较高的实用价值。     

农副产品加工过程的FPGA高速多路数据采集系统

介绍一种基于FPGA的高速多路数据采集系统,描述该系统的主要构成及FPGA实现方法。该系统在硬件上采用了EP2C5T144C8器件,实现对高精度A/D转换器TLC549的控制、多路数据转换与存储等功能,软件上采用VHDL硬件描述语言实现。该系统具有速度快、可靠性高、结构简单、体积小等优点。将该系统可应用于农副产品加工过程中的质量监测数据采集,能有效推进农副产品加工过程中检测技术的速测化、智能化、动态化及便携化,为农副产品安全生产与消费提供有害残留物快速检测的技术支撑。