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基于现场可编程门阵列的水果识别系统设计
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作者 金梅 曾欣 +2 位作者 张立国 冯景瑞 吴文哲 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第6期616-623,共8页
针对目前大多数水果识别系统实时性差和成本较高的问题,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的水果识别系统。整体硬件设计包含图像采集、检测识别和显示模块。软件部分通过图像采集平台将水果图像存储至双倍数据率同步动态随机存储... 针对目前大多数水果识别系统实时性差和成本较高的问题,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的水果识别系统。整体硬件设计包含图像采集、检测识别和显示模块。软件部分通过图像采集平台将水果图像存储至双倍数据率同步动态随机存储器(DDR3)控制模块,进行图像灰度化处理,并创造性地提出背景帧差法对水果图像进行分割。通过融合水果颜色和几何特征,实现对水果数量、颜色和种类的识别。整个水果识别系统在不同光照下对常见水果进行了测试。实验结果表明,水果平均识别准确率达到93.25%,识别速度约为16.67 ms,FPGA硬件资源消耗率仅占28.02%,可以满足实时性需求。 展开更多
关键词 水果识别 背景帧差法 图像处理 现场可编程阵列(fpga)
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现场可编程门阵列 第一讲 现场可编程门阵列FPGA概述 被引量:9
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作者 郑友泉 《世界电子元器件》 2005年第9期40-45,共6页
IC技术讲座是本刊2005年推出的全新技术类栏目。为了让工程师在设计开发中完善和拓展基础理论与系统知识,丰富应用经验,《世界电子元器件》和中电网联合清华大学等知名院校共同创办了这个栏目,特约知名学者、教授以及著名半导体公司的... IC技术讲座是本刊2005年推出的全新技术类栏目。为了让工程师在设计开发中完善和拓展基础理论与系统知识,丰富应用经验,《世界电子元器件》和中电网联合清华大学等知名院校共同创办了这个栏目,特约知名学者、教授以及著名半导体公司的应用工程师撰写,以系列讲座的方式对热点IC技术进行全面而系统的介绍,涵盖最新技术要点。最先开设的讲座将围绕三大课题:DSP、FPGA和嵌入式系统,每个课题都将连载6期。 展开更多
关键词 技术讲座 现场可编程阵列 IC技术 fpga 系统知识 电子元器件 半导体公司 嵌入式系统 基础理论 设计开发
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利用现场可编程门阵列FPGA开发专用实时图像处理系统芯片
3
作者 丁宏庆 燕春鹏 《电讯技术》 北大核心 1998年第6期84-87,共4页
本文介绍了一个实时图像处理系统中,利用FPGA开发专用算法模块的范例,使人们对FPGA的应用方法有一个较完整的认识。
关键词 现场 可编程阵列 实时图像处理 芯片 fpga
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现场可编程门阵列 第二讲 现场可编程门阵列(FPGA)设计
4
作者 郑友泉 《世界电子元器件》 2005年第10期54-57,共4页
概述 随着器件规模、功能以及可靠性的不断提高,FPGA在现代数字系统中的应用日渐广泛.采用FPGA设计数字电路已经成为数字电路系统领域的主要设计方式之一.
关键词 现场可编程阵列(fpga) 设计方式 数字电路系统 fpga设计 数字系统 可靠性 器件
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一种可编程异构芯片设计方法应用于视频桥接
5
作者 王潘丰 蔡懿慈 《电子学报》 北大核心 2025年第1期72-83,共12页
随着智能时代的到来,越来越多的设备拥有摄像头和显示屏,而它们具有各种各样不同接口和视频格式,视频桥接面临新的挑战.以往的解决方案是根据接口和视频格式的需求采用不同的电路,如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FP... 随着智能时代的到来,越来越多的设备拥有摄像头和显示屏,而它们具有各种各样不同接口和视频格式,视频桥接面临新的挑战.以往的解决方案是根据接口和视频格式的需求采用不同的电路,如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等.但这种单一的电路模式难以同时满足低成本、超低功耗和小型化的要求,尤其是在移动显示领域.本文提出了一种新的异构体系架构,它将FPGA、微控制单元(MicroController Unit,MCU)、ASIC和存储器无缝集成到一个芯片中.该芯片不仅实现了小型化,而且具有低成本和低功耗的优势;更重要的是该款芯片可以支持不同接口和视频格式的桥接需求.针对不同算法的应用,本文给出了使用该芯片的评估方法和解决方案,为架构设计提供了依据.该芯片已成功在22 nm工艺流片,整体尺寸约为4 mm×4 mm,总功耗约为200 mW.它可以支持3840×2160分辨率和144 Hz刷新率的视频输入格式,1080×2340分辨率和90 Hz刷新率的视频输出格式.在实现同样视频桥接功能的应用时,本文所提芯片的面积和功耗均小于AMD芯片XC7K325T和Zynq Z7035的1/10.换而言之,针对此类场景的应用,本文方案在成本和功耗方面相比于传统商业FPGA有显著优化. 展开更多
关键词 异构架构 可编程 现场可编程阵列(fpga) 专用集成电路(ASIC) 视频桥接 低功耗
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现场可编程门阵列 第三讲 FPGA高级应用与开发工具
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作者 郑友泉 《世界电子元器件》 2005年第11期45-46,48,50,共4页
IC技术讲座是本刊2005年推出的全新技术类栏目。为了让工程师在设计开发中完善和拓展基础理论与系统知识,丰富应用经验,《世界电子元器件》和中电网联合清华大学等知名院校共同创办了这个栏目,特约知名学者、教授以及著名半导体公司的... IC技术讲座是本刊2005年推出的全新技术类栏目。为了让工程师在设计开发中完善和拓展基础理论与系统知识,丰富应用经验,《世界电子元器件》和中电网联合清华大学等知名院校共同创办了这个栏目,特约知名学者、教授以及著名半导体公司的应用工程师撰写,以系列讲座的方式对热点IC技术进行全面而系统的介绍,涵盖最新技术要点。最先开设的讲座将围绕三大课题:DSP、FPGA和嵌入式系统,每个课题都将连载6期。 展开更多
关键词 高级应用 现场可编程阵列 fpga 开发工具 技术讲座 系统知识 IC技术 电子元器件 半导体公司
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现场可编程门阵列——第五讲 FPGA实现嵌入式系统
7
作者 孟宪元 《世界电子元器件》 2006年第1期26-30,共5页
IC技术讲座是本刊2005年推出的全新技术类栏目。为了让工程师在设计开发中完善和拓展基础理论与系统知识,丰富应用经验,《世界电子元器件》和中电网联合清华大学等知名院校共同创办了这个栏目,特约知名学者、教授以及著名半导体公司... IC技术讲座是本刊2005年推出的全新技术类栏目。为了让工程师在设计开发中完善和拓展基础理论与系统知识,丰富应用经验,《世界电子元器件》和中电网联合清华大学等知名院校共同创办了这个栏目,特约知名学者、教授以及著名半导体公司的应用工程师撰写,以系列讲座的方式对热点IC技术进行全面而系统的介绍,涵盖最新技术要点。最先开设的讲座将围绕三大课题:DSP、FPGA和嵌入式系统,每个课题都将连载6期。 展开更多
关键词 fpga实现 嵌入式系统 现场可编程阵列 技术讲座 IC技术 电子元器件 半导体公司 系统知识 基础理论 设计开发
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基于现场可编程门阵列战术数据链中自适应轮询接入控制协议的设计与实现 被引量:10
8
作者 丁洪伟 李超 +3 位作者 刘龙军 柳虔林 保利勇 杨志军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1011-1019,共9页
在战术数据链系统中,战术单元随时都有可能被摧毁而引起网络拓扑结构动态变化,导致系统服务效率降低。为了解决这一问题,基于动态调整轮询顺序的思想,提出一种自适应轮询接入控制协议(APACP)。采用概率母函数的方法和嵌入式马尔可夫链... 在战术数据链系统中,战术单元随时都有可能被摧毁而引起网络拓扑结构动态变化,导致系统服务效率降低。为了解决这一问题,基于动态调整轮询顺序的思想,提出一种自适应轮询接入控制协议(APACP)。采用概率母函数的方法和嵌入式马尔可夫链理论对系统进行建模,得到系统平均排队队长和平均轮询周期的解析解;利用数学软件MATLAB和现场可编程门阵列仿真验证协议的正确性。仿真结果表明,APACP能够根据战术数据链网络拓扑结构的动态变化自动调整轮询顺序,明显降低系统平均排队队长和平均轮询周期,克服传统轮询接入控制协议中空轮询的问题,节约了服务时间,提高了服务效率,改善了系统性能。 展开更多
关键词 战术数据链 轮询 作战单元 接入控制协议 现场可编程阵列
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有状态网络报文处理的可编程计算架构
9
作者 彭鼎祥 《电子设计工程》 2025年第9期175-179,185,共6页
为了解决现有的软件定义网络(SDN)交换机中,控制有状态数据报文处理带来的延迟问题,在硬件中为有状态的网络功能编程提供完备且简单的抽象模型仍然是具有挑战性的研究。该文扩展了OpenFlow硬件原语,提出一种有状态报文处理的可编程数据... 为了解决现有的软件定义网络(SDN)交换机中,控制有状态数据报文处理带来的延迟问题,在硬件中为有状态的网络功能编程提供完备且简单的抽象模型仍然是具有挑战性的研究。该文扩展了OpenFlow硬件原语,提出一种有状态报文处理的可编程数据平面抽象,并详细地设计了其调度、匹配、状态更新、处理操作等硬件架构。同时,该文基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)将有状态网络业务用例映射至硬件架构上进行验证,结果表明,该硬件架构灵活、可扩展,并能实现对有状态数据报文的低延迟线速处理。 展开更多
关键词 有状态报文处理 可编程数据面 计算架构 现场可编程逻辑门阵列
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静态随机访问存储器型现场可编程门阵列辐照效应测试系统研制 被引量:8
10
作者 姚志斌 何宝平 +4 位作者 张凤祁 郭红霞 罗尹虹 王圆明 张科营 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期749-754,共6页
在调研静态随机访问存储器型现场可编程门阵列(FPGA)器件空间辐照效应失效机理的基础上,详细论述FPGA辐照效应测试系统内部存储器测试、功能测试及功耗测试的实现原理,给出了系统的软硬件实现方法。所建立的系统可以测试FPGA器件的配置... 在调研静态随机访问存储器型现场可编程门阵列(FPGA)器件空间辐照效应失效机理的基础上,详细论述FPGA辐照效应测试系统内部存储器测试、功能测试及功耗测试的实现原理,给出了系统的软硬件实现方法。所建立的系统可以测试FPGA器件的配置存储器翻转截面、块存储器翻转截面、功能失效截面、闭锁截面等多个参数,其长线传输距离达到50 m以上,最大可测门数达到了100万门,为FPGA辐照效应研究提供了测试平台。 展开更多
关键词 现场可编程阵列 辐照效应 测试系统 静态随机访问存储器
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现场可编程门阵列FPGA芯片及其应用 被引量:9
11
作者 Jeff Dorsch 《集成电路应用》 2018年第1期77-79,共3页
在越来越多的设计和越来越多的市场中,我们都能看到FPGA的身影。随着它们被纳入越来越多的系统中,它们本身也在变得越来越复杂。十年之前,FPGA的主要市场是工业、医疗、汽车和航空航天。这些市场现在依然强劲,但FPGA也开始在人工智能、... 在越来越多的设计和越来越多的市场中,我们都能看到FPGA的身影。随着它们被纳入越来越多的系统中,它们本身也在变得越来越复杂。十年之前,FPGA的主要市场是工业、医疗、汽车和航空航天。这些市场现在依然强劲,但FPGA也开始在人工智能、数据中心、物联网、网络通信、测试和测量仪器、无线和有线通信基础设施甚至核电站等地方发挥作用。FPGA供应商也有意进入大数据分析、机器学习、数据存储压缩/解压和视频处理等应用领域。而且尚处于早期阶段的嵌入式FPGA(eFPGA)市场也正变得越来越普及,因为对成本敏感的设计师对使用这项技术的信心正越来越足。 展开更多
关键词 现场可编程阵列 fpga 智能产品
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基于现场可编程门阵列的加速器同步控制器设计 被引量:8
12
作者 徐卫彬 郭玉辉 +2 位作者 郑亚伟 罗冰峰 贾欢 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期197-200,共4页
针对加速器驱动次临界系统(ADS)注入器Ⅱ的控制中对于同步触发信号的要求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度同步控制器,它能为加速器设备提供同步工作所需的脉冲信号。控制器采用粗延时结合精延时的方式,FPGA实现粗延时,专用... 针对加速器驱动次临界系统(ADS)注入器Ⅱ的控制中对于同步触发信号的要求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度同步控制器,它能为加速器设备提供同步工作所需的脉冲信号。控制器采用粗延时结合精延时的方式,FPGA实现粗延时,专用延时芯片实现精延时,提高了延时精度,同时增大了延时、脉宽及周期的调节范围。测试结果表明,该控制器输出脉冲的最小延时步距为0.25ns,延时、脉宽及周期调节范围为1μs^2s,周期抖动的标准偏差为70ps。该控制器输出信号满足要求,程序界面操作简便,通过串口RS-422远程控制稳定可靠。 展开更多
关键词 加速器驱动次临界系统 现场可编程阵列 同步 脉冲 延时
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基于现场可编程门阵列的束流快引出控制系统设计 被引量:5
13
作者 郭玉辉 乔卫民 +1 位作者 李桂花 王彦瑜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1727-1730,共4页
为实现兰州重离子冷却储存环主环束流的快引出,采用一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的引出控制系统。在FPGA单元设计中,采用数字倍频技术来实现对Kicker磁铁在1个高频周期内充放电时间的精度控制。经测试,该控制系统对存储环中运行束... 为实现兰州重离子冷却储存环主环束流的快引出,采用一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的引出控制系统。在FPGA单元设计中,采用数字倍频技术来实现对Kicker磁铁在1个高频周期内充放电时间的精度控制。经测试,该控制系统对存储环中运行束流位置的跟踪可调节时间步长为5 ns。当高频频率为1.4 MHz时,在0~360°范围内可实现约2.5°相位精度的Kicker触发。 展开更多
关键词 快引出 现场可编程阵列 I/O控制器 冷却储存环 踢轨磁铁
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反熔丝型现场可编程门阵列单粒子锁定实验研究 被引量:5
14
作者 田恺 曹洲 +4 位作者 薛玉雄 杨世宇 周新发 刘群 彭飞 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期855-859,共5页
利用单粒子效应脉冲激光和锎源模拟试验系统,对反熔丝型A42MX36现场可编程门阵列进行了单粒子锁定敏感性评估试验。脉冲激光试验确定了单粒子锁定脉冲激光阈值能量及其等效重离子LET、锁定电流等敏感参数;锎源模拟试验确定了单粒子锁定... 利用单粒子效应脉冲激光和锎源模拟试验系统,对反熔丝型A42MX36现场可编程门阵列进行了单粒子锁定敏感性评估试验。脉冲激光试验确定了单粒子锁定脉冲激光阈值能量及其等效重离子LET、锁定电流等敏感参数;锎源模拟试验确定了单粒子锁定截面。对试验中出现的由单粒子绝缘击穿和单粒子伪锁定引起的电流跃变现象进行了讨论和分析。 展开更多
关键词 A42MX36现场可编程阵列 电流跃变 单粒子绝缘击穿 单粒子伪锁定
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实时识别数字和英文字母快速算法的现场可编程门阵列设计 被引量:4
15
作者 张正华 余松煜 +1 位作者 方志军 乔艳涛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期12-15,共4页
在分析阿拉伯数字以及大写英文字母的形状特征后,提出了一种适于现场可编程门阵列(FPGA)实现的图像实时识别算法.该算法能够充分描述数字和字母图像的特征向量,然后经过预处理和定位后提取出各特征向量,最后计算出各特征向量间的距离并... 在分析阿拉伯数字以及大写英文字母的形状特征后,提出了一种适于现场可编程门阵列(FPGA)实现的图像实时识别算法.该算法能够充分描述数字和字母图像的特征向量,然后经过预处理和定位后提取出各特征向量,最后计算出各特征向量间的距离并比较大小就能对图像进行实时识别.算法对图像平移和小角度旋转具有不变性,并且具有简单、识别准确率高、计算复杂度低、存储量小的优点.FPGA仿真结果表明,该算法只需要8 000逻辑门就能实时识别出50×75像素大小的数字和字母图像,证明了算法具有较高的可行性和高效性. 展开更多
关键词 图像识别 数字识别 英文字母识别 现场可编程阵列
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一种现场可编程门阵列门延时精确调整时序的方法 被引量:7
16
作者 万旻 包斌 成桂梅 《航天返回与遥感》 2010年第2期62-68,共7页
通过FPGA(现场可编程门阵列)时序模型分析得出FPGA门延时的方案,综合利用FPGA各种布局布线EDA工具,摸索出一套人工干预FPGA布局布线的方法,使FPGA门延时能够有效地用于时序调整,调整精度可达到纳秒级。该方法具有不增加任何额外器件,成... 通过FPGA(现场可编程门阵列)时序模型分析得出FPGA门延时的方案,综合利用FPGA各种布局布线EDA工具,摸索出一套人工干预FPGA布局布线的方法,使FPGA门延时能够有效地用于时序调整,调整精度可达到纳秒级。该方法具有不增加任何额外器件,成本低、高效方便的特点。 展开更多
关键词 现场可编程阵列 门延时 时序调整
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基于现场可编程门阵列的数字调节器设计 被引量:11
17
作者 龙锋利 程健 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期780-784,共5页
根据磁铁稳流电源闭环控制的基本原理,将模拟调节器及相关的外围控制电路采用全数字化控制技术,并通过嵌入数字信号处理模块的现场可编程门阵列(FPGA)来实现,设计了数字调节器(DRL)。通过样机试验证明,该数字调节器可实现对电源的全数... 根据磁铁稳流电源闭环控制的基本原理,将模拟调节器及相关的外围控制电路采用全数字化控制技术,并通过嵌入数字信号处理模块的现场可编程门阵列(FPGA)来实现,设计了数字调节器(DRL)。通过样机试验证明,该数字调节器可实现对电源的全数字化调节和控制,满足多数加速器对静态磁铁稳流电源的控制需求。 展开更多
关键词 加速器磁铁电源 闭环控制 数字调节器 现场可编程阵列
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基于现场可编程门阵列并行频率源的改进方法 被引量:3
18
作者 徐跃 简金蕾 +2 位作者 任宏滨 连可 吉阳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期82-87,共6页
针对传统直接数字频率合成(DDS)电路中相位累加器与波形查找表的工作频率与高速数模转换器(DAC)采样频率不匹配的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行频率源的改进方法。该方法采用改进的8路并行DDS电路有效地扩展了DDS电路的输... 针对传统直接数字频率合成(DDS)电路中相位累加器与波形查找表的工作频率与高速数模转换器(DAC)采样频率不匹配的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行频率源的改进方法。该方法采用改进的8路并行DDS电路有效地扩展了DDS电路的输出带宽;基于并行DDS结构,利用FPGA和高速DAC生成了不同调制模式下的通信信号,并在Vivado2014.2环境下进行测试。实验表明:该设计具有结构简单、易于实现、分辨率高等特点,可用于雷达、电子对抗领域中宽频带高分辨率信号的产生。 展开更多
关键词 并行直接数字频率合成 波形查找表 现场可编程阵列 调制 高速数模转换器
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基于现场可编程门阵列的弹载遥测记忆重发器 被引量:3
19
作者 白瑞青 宋军 +2 位作者 宋鑫霞 郑小燕 康茜 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期55-58,共4页
针对弹载遥测设备处于飞行黑障区时各种干扰因素造成的遥测信息短时中断、数据丢帧的问题,提出了基于现场可编程门阵列的弹载遥测记忆重发器。以软件处理方式代替硬件处理,在不增加弹载遥测系统硬件电路的基础上,利用弹载遥测编码器中... 针对弹载遥测设备处于飞行黑障区时各种干扰因素造成的遥测信息短时中断、数据丢帧的问题,提出了基于现场可编程门阵列的弹载遥测记忆重发器。以软件处理方式代替硬件处理,在不增加弹载遥测系统硬件电路的基础上,利用弹载遥测编码器中现有的现场可编程门阵列(FPGA)芯片将弹载遥测记忆重发器设计为编码器中的一个软件模块,该模块集数据存储、延迟发送功能于一体。仿真结果标明:基于FPGA的弹载遥测记忆重发器,在不改变硬件情况下通过软件在线配置即可实现记忆重发方式和重发时间的灵活编程,可以满足不同的测试要求。飞行试验结果表明:该记忆重发器解决了无控火箭弹遥测系统处于黑障区时的遥测数据可靠接收问题,工作性能可靠,可直接推广应用到其他弹载遥测系统测试中。 展开更多
关键词 现场可编程阵列 弹载遥测系统 记忆重发器 软件模块
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现场可编程门阵列参数化多标准高吞吐率基4Viterbi译码器 被引量:2
20
作者 夏飞 聂晶 +1 位作者 李荣春 王文涛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期86-92,共7页
为了同时达到高性能和灵活性的目标,提出一种基于现场可编程门阵列的参数化多标准自适应基4 Viterbi译码器。译码器采用3~9可变约束长度,1/2、1/3可变码率,支持任意截断长度的纠错译码,并采用码字无符号量化、加比选单元设计优化和归一... 为了同时达到高性能和灵活性的目标,提出一种基于现场可编程门阵列的参数化多标准自适应基4 Viterbi译码器。译码器采用3~9可变约束长度,1/2、1/3可变码率,支持任意截断长度的纠错译码,并采用码字无符号量化、加比选单元设计优化和归一化判断逻辑分离策略优化关键路径设计,提高译码器工作频率。实验结果表明,该译码器能根据用户设定的参数改变结构,在多种通信标准之间实现动态切换;性能达到了541 Mbps,明显优于相关工作;对GPRS,Wi MAX,LTE,CDMA,3G等通信标准都取得了良好的误码性能,可满足多种通信标准的译码需求。 展开更多
关键词 现场可编程阵列 VITERBI译码器 参数化 多标准 基4
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