一种改进的CORDIC实时生成加权系数方法

基于现场可编程门阵列实现多波束声呐频域波束形成算法时,通常需要使用坐标旋转数字计算(CoordinateRotation Digital Computer,CORDIC)方法实时生成加权系数,但波束数较多且为宽带信号时会消耗大量硬件资源。文章提出一种改进的基于CORDIC方法实时生成加权系数的方法。通过频点复用处理,多个波束组可共用同一个CORDIC IP核依次实时生成加权系数,降低了87.5%的CORDIC IP核资源消耗;通过引入二维乒乓、用后即抛思想,对存储加权系数的随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)基于波束和频点复用进行乒乓处理,可降低97.9%的RAM系数存储空间占用。该改进方法通过多维度复用处理,占用少量RAM存储空间来节省大量CORDICIP核资源,均衡了RAM和CORDIC IP核资源的消耗,具有很好的工程应用价值。     

基于Wu反走样的三角形光栅化边缘反走样算法

对于光栅化的三角形,其边缘存在明显的锯齿现象,因此需要进行反走样处理。基于Wu直线反走样算法的思想,考虑了水平直线外侧直接添加插值点的算法和三角形三边外侧反走样的算法。综合两者的优点,在绘制光栅化的三角形的同时,边缘叠加Wu反走样直线,并考虑背景像素灰度值的作用。结果表明,改进的三角形光栅化的边缘反走样算法有效提高了三角形光栅化后边缘的显示效果,该算法计算量小,便于FPGA实现,可用于对图形显示质量要求很高的机载显示系统。     

小角度直线反走样的改进Wu算法

直线是机载座舱显示画面中最基本的图元,其显示质量对于整个画面的显示效果影响较大,尤其是小角度下直线显示的"麻花"现象一直是影响显示效果的关键问题之一。为了提高小角度下直线的显示效果,本文提出了一种基于Wu算法的亮度渐变改进算法。该算法通过渐进地展现直线从轴方向上的亮度变化过程,减少亮度畸变,有效地改进了显示效果。通过Matlab仿真和FPGA实现,验证了该算法反走样后的小角度直线显示效果明显优于其他算法,而且结合中点画线法后,绘制时间与Wu算法相当。同时该算法还可改善大角度直线和圆弧的显示效果,消除了大角度直线的边缘锯齿,解决了圆弧在小角度部分的虚化问题。因此本文算法可用于对实时性和显示效果要求高的机载座舱显示系统,以缓解飞行员的视觉疲劳。