基于Zedboard的视觉导航除草机器人控制系统设计

现阶段水田除草大部分采用农药喷洒方式,这样会对环境造成污染。详细讨论了水田除草机器人控制系统的分析设计及实现过程,该系统采用Zedboard为控制核心,上位机通过ZigBee向机器人发送指令,驱动电机完成指定动作。重点研究设计了人机交互界面及视频远程监控。实验效果表明,该控制系统具有良好的动态响应特性,稳定性强。

基于Zedboard的嵌入式自动调谐系统设计

基于Xilinx首款融合ARM Cortex A9双核与FPGA的全面可编程片上系统完成广播自动调谐控制系统的设计。介绍了Zedboard片上系统的硬件结构,利用芯片的ARM硬核完成了嵌入式Linux操作系统的移植,设计完成了广播自动调谐系统的Qt GUI并在操作系统上移植,逻辑设计与应用程序集成在芯片上实现整个系统的设计。

基于ZedBoard的真随机数发生器实验设计

为提高电子技术相关专业本科生的实践能力,激发学生对电子技术的兴趣,并帮助其积累开发经验,设计了真随机数发生器实验。实验基于Xilinx公司的ZedBoard开发板,将硬件描述语言与嵌入式软件开发相结合,使学生熟悉并掌握嵌入式开发与FPGA开发的不同设计思路,同时了解真随机数生成原理及ZedBoard中PL与PS端的数据交互方法,有助于提升学生的综合能力。

基于Zedboard的顺序控制技术研究

针对顺序控制系统对时间精度的需求,设计了一种高时间精度顺序控制系统。系统主要由铷原子钟、主控微机以及Zedboard板(单片机+FPGA)组成。系统通过GPS驯服铷原子钟实现本地时间与UTC(协调世界时)时间高精度同步及授时;通过主控微机实现控制界面;通过Zedboard实现高精度控制指令输出。其中,单片机负责实现通信、设定控制时序、计算倒计时等功能,FPGA部分硬件实现与GPS标准时间精确同步的顺序控制指令输出。

基于ZedBoard的Web服务器移植研究

研究了基于采用Xilinx公司官方开发板ZedBoard进行Web服务器的移植。该开发板采用Xilinx 7系列芯片:XC7Z020,封装为CLG484,等级速度为-1。该芯片属于Artix系列型号。Web服务器是一个可以接收HTTP请求并响应请求的网络服务器,用户可以通过浏览器来访问并控制ZedBoard。为了实现这一目的,采用Boa服务器进行移植,在Linux系统下运行,支持HTTP1.0和CGI,适用于嵌入式系统的服务器。

基于ZedBoard的人脸检测的设计与实现

为了解决传统PC机平台中人体特征检测系统的资源利用率低、检测效果差等问题,采用Zed Board技术来实现人体特征检测系统的研究与开发,分析Adaboost算法的原理,并将该算法用于人脸检测的设计中。实验结果表明,基于Zed Board平台的人体特征检测系统提高了资源利用率,Adaboost算法可检测复杂环境下的人体特征元素,从而提高了系统的准确率,这使得人体特征检测系统的应用领域更加广泛,也促进了计算机视觉技术的完善与发展。

基于ZedBoard的超分辨率视频复原系统

为了实现超分辨率视频图像的实时复原,设计了以ZedBoard可编程片上系统为基础的超分辨率视频复原系统。系统包括基于V4L2(Video for Linux 2)的USB摄像头视频采集、基于小波变换的超分辨率复原算法处理和基于Qt的图形用户界面制作以及视频输出。采用双线性、双立方和小波变换算法分别对Lena图像进行复原处理,峰值信噪比PSNR值分别为29.516、29.843、31.368。实验结果表明,提出的基于小波的超分辨率复原算法优于传统的插值算法,基于ZedBoard的超分辨视频复原系统复原效果良好。

基于Zedboard的图像旋转硬件加速系统实现

现有的图像硬件加速系统的开发,存在平台复杂度较高、前期开发环境和硬件平台搭建时间较长的缺点。本文提出了一种基于开源硬件Zedboard来设计的图像旋转硬件加速系统,此系统利用开源硬件的软硬件资源,通过在Zedboard上实现图像旋转硬件加速逻辑,并利用在此系统上加载的Linux操作系统开发的驱动,实现了图像旋转硬件加速的整个软硬件实现。

基于Zedboard和软件无线电的视频传输系统设计

针对当前LTE技术和软件无线电技术的发展和应用,利用Zedboard开发板和AD9361无线收发器搭建了软件无线电硬件平台,设计了基于FDD-LTE的点对点无线视频传输系统,并对系统进行了相关测试。实验结果表明,该系统能够可靠的传输视频数据。

ZedBoard开发板在片上系统(SoC)设计课程中的应用

Zedboard是基于Xilinx ZYNQ系列全可编程So C系统的FPGA开发板。它以ARM Cortex-A9处理器为核心,集成了一块可编程FPGA、存储器控制器和外设。配合Xilinx的开发软件,ZYNQ FPGA提供了一个方便、便捷的So C开发平台,使用者可以快速的建立一个初始的So C系统,并在此基础上进一步扩张相应的功能。这为高校So C实验课程提供了很好的平台。本文将基于Zedboard开发板,以培养学生对基本So C的组成结构、设计流程、设计方法的深入理解为目标,探索一种内容合适,易于理解的So C设计实验教学方法。

ZedBoard开发平台的实时人脸检测系统设计

采用Xilinx公司以FPGA+ARM为核心处理器的ZedBoard全可编程SoC开发平台,使用Vivado为嵌入式系统加速配置硬件外设,灵活运用PetaLinux为该处理器定制、构建和调配嵌入式系统所需的组件。利用FPGA并行处理的特性对采集的图像进行灰度化和滤波处理,并通过AXI_HP总线将处理后的数据传回到DDR3中,在ARM中读取DDR3中的数据并采用Viola-Jones人脸检测算法完成实时人脸检测系统设计。

基于ZedBoard的SCA架构的设计与实现

Zed Board是Xilinx公司首款融合了ARM Cortex A9双核和7系列FPGA的全可编程片上系统,兼具ARM和FPGA两者的优势,是小型化SCA实现的最佳嵌入式平台之一。本文介绍了Zed Board平台的硬件结构,并针对SCA架构在专用硬件平台上无法实现的问题,通过分析研究MHAL硬件抽象层技术和OCP接口规范,设计了符合ZedBoard平台硬件环境的MHAL硬件抽象接口和FPGA波形组件容器,有效地解决了SCA架构在Zed Board平台上的实现问题,为在Zed Board上实现以SCA架构为核心的系统开发打下了基础。

基于Zedboard的软件无线电软件平台的设计与实现

基于未来软件无线电系统的发展,本文利用Zedboard嵌入式开发板和AD9361射频卡搭建高度集成的嵌入式软件无线电平台硬件链路,并实现了嵌入式软件平台的构建和数据传输方案,最后对方案做了相关测试验证。该系统具有扩展性高、集成度高、功耗低的特点,开发过程成本低、周期短,对软件无线电系统的发展具有重要意义。

基于嵌入式ZedBoard和OpenCV的运动目标检测

为了解决以往视频监控中对静态背景长时间的获取而导致磁盘存储量过大、搜索可疑动态目标不易的问题,论文在ZedBoard开发板上,构建了一种基于OpenCV的嵌入式图像处理平台,通过USB摄像头进行视频图像采集,并在此平台上改进了OpenCV中的金字塔Lucas-kanade光流法,旨在对目标区域内运动的目标进行检测跟踪并保存成视频文件,而对静止的背景不做写入处理。实验结果表明,该系统可以有效的监测目标区域内的运动目标并存储,减少了录像的存储量,具有一定的可行性,并对智能监控有相应的参考价值和实际意义。

基于XVC协议的Zedboard平台远程更新与调试

船舶雷达数据处理设备是许多科研院所面对庞大的雷达数据而研发的处理设备。此类处理设备属于船用设备,且设备中处理板卡众多。为了在不打开设备的情况下,脱离专用的USB-JTAG下载电缆对处理板中的FPGA进行远端升级,本文提出一种虚拟线缆协议,通过以太网,利用Zedboard平台的PS端控制PL端生成的JTAG接口对其进行远程更新与调试的方法。该方案成本较低,易于拓展,同时也提高了更新可靠性。

基于ZedBoard的智能小车

本文介绍了ZedBoard平台下Cortex-A9处理器上运行了嵌入式Linux操作系统,完成了系统调度,移植了Open CV2.3库并实现了视频图像处理,在FPGA中实现了电机控制,传感器接口控制等,并完成了FPGA中IP核的Linux驱动开发。目前该系统配置了高清摄像头,直流电机,超声波传感器,光电传感器,麦克风,RFID,云台等模块控制小车按照预先设置轨道进行行走。

随机相位循环叠加梳状谱干扰实验设计

基于Zedboard开发板,以雷达梳状谱干扰波形合成设计为出发点,提出了一种基于随机相位多频点循环叠加的梳状谱干扰波形设计方法,使用单个DDS IP核生成完成叠加任务,并通过Zynq-7000系列FPGA对该方法进行编程设计与算法实现。同时使用MATLAB仿真与FPGA硬件实现对实验效果进行测试,结果表明,该实验能够成功生成宽带梳状谱干扰波形,干扰频率范围为0~600 MHz,有4、8、16三种干扰频点模式,同时其干扰频点误差不超过0.1%,由此验证了方法的有效性。实验中提出以m序列作为干扰信号的相位控制,改善时域叠加条件下梳状谱干扰信号峰均比。该方案可用于实际被动侦察干扰设备,为其提供一种遮盖式干扰方式。

基于Zynq-7000的宽带自适应噪声抵消系统设计

由于干扰噪声常常是随机变化和非平稳的,传统的滤波方法很难消除。针对这一问题,选用自适应格型联合算法(GAL-NLMS)。在Zynq-7000芯片PL部分实现了一个22阶的GAL-NLMS算法,在芯片的PS部分实现了驱动程序的设计和基于Qt的界面设计。处理速度达到175 Mbit/s,并在Zed Board开发平台实现了宽带自适应噪声抵消系统。用被噪声干扰过的QPSK和16QAM调制信号对系统进行测试,结果表明系统有效。

基于红外摄像头的睡眠姿势嵌入式监测系统设计

本文针对提高人们睡眠质量的目的,本设计基于以cortex-A9为内核的嵌入式平台Zedboard,以红外摄像头为监测载体,在支持向量机等分类算法框架下,搭建了具有成本低、灵活性强、易于维护、低功耗、实用性强等特点的睡眠姿势实时监测系统,实现对睡眠姿势的长期自动化检测。本设计相较于传统的以压力传感垫为主体睡姿监测方式,具有明显的成本优势,因此具有一定的实用价值,也为此研究今后的工作方向给出了一定的参考。

FMCW雷达河面污染物检测系统的设计与实现

针对河面污染监测精度低、实时监测差的问题,通过对调频连续波(FMCW)的分析和研究,设计实现了一种FMCW探测雷达。通过ZedBoard信号处理板对污染物的I、Q两路差频信号做两次FFT算法处理,测得目标污染物的速度和距离信息,速度最大误差为6%,距离最大误差为4.9%。测试结果表明,其可分辨河面污染目标物体,具有较好的分辨能力,同时有实时监控告警提醒能力,可应用于河面污染物探测中,提高了河面污染物探测效率。