基于小波的超分辨率算法研究及FPGA实现

由于超分辨率研究较火热,且在各个方面应用广泛,尤其是在家庭娱乐方面需求较大。如果利用纯软件的方法,处理速度会过慢,不适合于具体应用。利用基于小波效果较好的超分辨率算法,提出硬件实现方式,并给出各部分的实现方法以及设计实现。最后将整体以及各部分仿真,利用FPGA验证其方法的正确性。利用此方法增加图像分辨率可以在每秒30帧的情况下处理1024×1024大小图像,然而1024×1024大小的图像通过软件实现则需要较长时间。得到的硬件架构简练,使其更加容易应用到实际中。通过升级(并行处理)可以处理4 K图像。

一种改进的基于边缘加强超分辨率算法

图像在采集传输过程中会产生退化,退化主要分为视觉效果退化以及分辨率的退化。提出一种改进边缘加强的超分辨率算法,对图像进行边缘估计以及自适应预加重插值,利用小波方法处理生成文章中的算法得到的图像,使得加强后的图像获得较好的视觉效果,同时使加强后的图像的PNSR以及MSE优于其他此类算法。不仅使得到图像更加接近于原图像,还要消除因为插值导致低通带来的后果,使图像更加清晰,所以增加了梯度值的比较。从主观评价、客观评价(PNSR、MSE、梯度)验证了算法确实有更好的性能。

彩色视频增强算法关键技术FPGA实现

随着视频设备的高速发展,数字视频相关应用同样发展迅速,如监控设备、行车记录仪以及手机等电子产品。而如今数字视频图像增强的算法层出不穷,由于算法的复杂程度比较高,很难满足实时性这一基本的要求。讨论了基于Retinex模型的处理图像像素以及拉伸尺度可配置的关键技术,对关键模块进行实践以及仿真,最后将其通过FPGA实现(Vertex-5),系统时钟125 MHz,可以满足30 f/s的(2 000×2 048)像素的图像。

一种基于双曲余弦型变步长LMS算法研究

变步长LMS算法较好的克服了固定步长LMS算法中收敛速度与稳态误差之间不可兼得的矛盾。变步长LMS算法中步长因子μ应该按照一定的要求变化,即在误差较大时取较大的μ值,误差较小时取较小的μ值,直到随着误差接近于零,μ值也缓慢收敛于零值。建立了步长因子与误差信号之间的一种双曲余弦非线性函数模型,在此模型的基础上提出一种新的LMS算法,将该算法对比传统固定步长LMS算法和Sigmoid型变步长LMS算法仿真分析,仿真结果表明,新的LMS算法在不失精度和计算复杂度的情况下,算法性能较好。

雷达窄带强干扰自适应频域陷波技术研究与实现

窄带干扰是雷达系统常见的干扰形式,会严重影响雷达的工作质量。针对雷达系统的强窄带干扰抑制问题,采用基于自适应的频域陷波技术的抗干扰算法,算法自适应生成判决门限,判断干扰所在位置,并通过对干扰与LFM雷达信号重叠部分谱线处理抑制干扰。详细介绍方法的原理和处理流程,主要论述判决门限的生成方法和谱线处理的方法。用Matlab对该方法进行仿真与分析。最后用FPGA实现算法。算法能够较好地抑制LFM信号中的大功率窄带干扰,并且具有一定的自适应性。

居民楼顶风电光综合系统的研究与设计

居民楼顶风电光综合系统在节约传统能源中起着重要作用,因此对其研究有着极大的经济和社会价值。文中系统中对硬件和软件进行初步设计,首先探讨风能和太阳能输出部分,接着介绍系统的各部分组成,包括能量管理部分,环境数据采集部分。每个组件的运行原理和工作特点包含在这个系统中,整个系统分为风力发电系统、太阳能发电系统、电池储能系统,还有数据采集监测系统。对蓄电池部分,采用数字电压表对其进行时时监测,反馈后可对充电进行控制。另外,能量管理部分采用模糊控制算法对系统能量进行管理。数据采集监测系统主要完成对光照强度、风速风向、温度的数据采集,用DS18B20测量环境温度,并在液晶显示器1602上显示。对于每个部分,从设计元素开始,然后到主要控制技术的实现方法再到硬件、软件电路的设计都进行研究。居民楼顶风电光综合系统的研究具有很重要的现实意义。