蝶形运动估计算法及其VLSI实现

视频技术发展要求更高速,更利于硬件实现的运动估计算法.提出了一种蝶形运动估计算法,该算法采用蝶形搜索模板、快速截止技术和运动向量预测技术.该算法较钻石搜索算法提速43.26%-80%,并且图像质量更好.同时,本文采用加法树和片内并行存储器,构建该算法的VLSI实现结构.通过两种数据映射方法(拉丁方映射和4×4块映射),该结构不但解决了快速搜索算法的数据不规则性难题,并且节省了带宽.当系统时钟为27MHz,数据总线为16位,外部存储器带宽要求仅为4.57Mbit/s.比较其它硬件实现结构,该结构采用了更少的处理单元数,更小的缓存单元,但却获得更快的速度和更高的灵活性.     

USB接口的FPGA实现

USB接口已广泛应用于各类工业和消费电子产品中,研究USB接口电路具有实用价值.根据USB协议,基于USB芯片PDIUSBD12,对USB接口电路进行研究.采用硬件描述语言Verilog,对USB接口电路进行描述,电路在Xilinx FPGA芯片XC4VLX160上实现.综合结果表明,该USB接口占用1 061个Slice、1 898个LUT,关键路径为8.349 ns.硬件平台测试结果表明,该接口电路性能稳定,可满足实际需要.     

基于CAVLD快速算法的硬件实现

在H.264的解码过程中,由于CAVLD部分采用的是变长编码,不能通过并行机制来提高速度,限制了整个系统的性能。针对CAVLD的硬件实现,提出一种新的算法,该算法采用地址查找法来提高解码速度,同时通过采用流水线结构,加快解码速度,采用计算方法代替查找表,减少ROM资源。FPGA综合结果表明最高速度支持到106 MHz,通过与文献[5]比较,解码速度提高12％～48％。     

基于小波域数字滤波的心电信号BW去噪算法

针对心电信号处理中基陑漂移噪声难以消除的问题,提出一种基于小波域数字滤波的基陑漂移去噪算法。采用提升小波分解心电信号,对最高层尺度系数做数字高通滤波处理,并重构得到去除基陑漂移的信号。对MIT/BIH数据库中含噪原始心电数据进行仿真实验,结果表明,该算法在计算复杂度和性能方面能取得比传统算法更好的平衡,在10 dB的信噪比下,其均方误差仅为0.0018。     

基于H.264的熵编码结构

Exp-Golomb和CAVLC是H.264引入的新的熵编码形式,通过引入上下文的方式,减少编码码流,提高鲁棒性。该文提出一种熵编码的硬件结构,采用全0子块探测,双RAM结构,流水线技术,以及通过计算代替查找表的方法,加快编码过程,同时减少硬件的复杂度。FPGA综合结果显示,关键路径为11.449 ns,系统时钟最高支持到87.346 MHz。     

一种用于流水线ADC的可调节多相时钟产生电路

设计了一种应用于10位80 MS/s流水线A/D转换器的可调节多相时钟产生电路.该电路采用一种电流镜结构,通过调节可变电阻的阻值来实现对单位延迟时间的精确控制.芯片采用IBM 0.13μm CMOS工艺实现,电源电压为2.5 V.在各种条件下仿真所得的最大延迟时间偏差为4%,时钟电路功耗为0.68 mW.仿真结果表明,该时钟产生电路适用于高速流水线A/D转换器.     

低功耗流水线ADC中多阈值比较器的设计

采用IBM 0.13 μm CMOS工艺,设计了适用于80 MS/s流水线结构A/D转换器的比较器.电路使用全差分动态锁存结构,在Lewis-Gray结构的基础上,保留比较器阈值和输入差分管尺寸之间的线性比例关系,改进复位和输出电路结构,降低了设计复杂度和功耗,减小了面积.通过细致的版图考虑,实现了7种不同阈值电压的比较器,失调小于13 mV,最大面积为25μm×13μm,最高工作频率达500 MHz;80 MS/s工作时,功耗最大仅为63 μW,低于Lewis-Gray结构的比较器.     

基于范德蒙矩阵的LDPC码构造

对准循环Q矩阵和完全循环差集进行了研究,在此基础上提出了一种LDPC码码族的代数构造方法.采用准循环Q阵为子矩阵,母矩阵采用范德蒙矩阵.母矩阵首行子矩阵利用循环差集进行随机选择.最终生成校验矩阵H.由于码率、码长等参数可以自由选择,从而使设计的码族具有很好的兼容性.通过Matlab和C联合仿真表明,该方法生成的LDPC码编码相对简单,复杂度基本与码长呈线性关系.AWGN信道下3 dB左右时,BER能够达到10-8数量级并且没有出现误码平台现象.     

蝶形运动估计算法

提出一种运动估计算法,该算法充分利用视频序列的统计特性以节省计算量,提高速度。并采用简单有效的搜索模板-蝶形模板,快速截止技术通过提前判断DCT变换系数全零来停止搜索。采用中值运动向量预测技术以确定初始搜索点。仿真表明,该算法与钻石搜索算法相比,搜索速度提高43.26%~80%,图像质量更好。     

CDMA移动台的软件无线电实现

文章以传统CDMA(IS-95)移动台为基础,提出了利用软件无线电来实现其功能的新结构,并对该结构进行可行性分析,阐明其现实意义。