浙江學(xué)習(xí)FPGA定制項(xiàng)目

    FPGA實(shí)現(xiàn)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流貨物分揀系統(tǒng)項(xiàng)目：在智能倉(cāng)儲(chǔ)物流領(lǐng)域，高效的貨物分揀是提高物流效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們基于FPGA開(kāi)發(fā)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流貨物分揀系統(tǒng)，利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和FPGA的高速處理能力，實(shí)現(xiàn)貨物的快速、準(zhǔn)確分揀。在貨物輸送線上，安裝高分辨率攝像頭對(duì)貨物進(jìn)行圖像采集，F(xiàn)PGA內(nèi)部的圖像識(shí)別模塊迅速識(shí)別貨物的種類(lèi)、規(guī)格和目的地信息。根據(jù)識(shí)別結(jié)果，通過(guò)控制分揀機(jī)構(gòu)，如機(jī)械臂、分流裝置等，將貨物準(zhǔn)確分揀到相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域或出貨口。該系統(tǒng)具備高速的數(shù)據(jù)處理能力，能夠滿足大規(guī)模貨物分揀的需求，且分揀準(zhǔn)確率高。相比傳統(tǒng)的人工分揀方式，提高了倉(cāng)儲(chǔ)物流的工作效率，降低了人力成本，提升了物流企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。 FPGA 開(kāi)發(fā)的語(yǔ)音合成模塊，將文本轉(zhuǎn)換為自然語(yǔ)音。浙江學(xué)習(xí)FPGA定制項(xiàng)目

    基于FPGA的4K超高清端到端智能視頻壓縮系統(tǒng)定制在視頻技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，4K超高清視頻的應(yīng)用越來(lái)越多，但同時(shí)也面臨著數(shù)據(jù)量大、傳輸和存儲(chǔ)困難等問(wèn)題。我們承接的這個(gè)FPGA定制項(xiàng)目，目標(biāo)是打造較早基于FPGA的4K超高清端到端智能視頻壓縮系統(tǒng)。首先，在算法層面，提出了一種全新的端到端視頻編碼模型。該模型包括分塊壓縮、自適應(yīng)歸一化、主變換、超先驗(yàn)變換以及塊融合網(wǎng)絡(luò)等模塊。其中，主變換采用經(jīng)典的全卷積網(wǎng)絡(luò)和殘差塊結(jié)構(gòu)，減少了參數(shù)量，便于訓(xùn)練；塊融合網(wǎng)絡(luò)有效抑制了分塊壓縮導(dǎo)致的壓縮效應(yīng)，提升了重建視頻圖像的質(zhì)量。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試，在多個(gè)數(shù)據(jù)集上，該模型的壓縮效率相較于傳統(tǒng)方法提高了30%以上。在硬件實(shí)現(xiàn)上，利用FPGA的可重構(gòu)特性，搭建了超高清采集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼壓縮以及解碼顯示等組件構(gòu)成的系統(tǒng)原型（FPX-NIC）。將經(jīng)過(guò)訓(xùn)練和部署的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重集成到可重構(gòu)的硬件計(jì)算單元中，實(shí)現(xiàn)了從視頻采集到終端顯示的端到端視頻壓縮。在系統(tǒng)特性方面，該系統(tǒng)支持標(biāo)清到超高清等多種分辨率編碼，在720p分辨率下能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)編解碼，比較高支持4K超高清全幀內(nèi)模式編碼，為4K超高清視頻的高效處理提供了可靠的解決方案。 開(kāi)發(fā)板FPGA定制項(xiàng)目編程工業(yè)機(jī)器人協(xié)作的 FPGA 定制，促進(jìn)多機(jī)器人協(xié)同高效生產(chǎn)。

    汽車(chē)的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）對(duì)行車(chē)安全至關(guān)重要，而FPGA在其中發(fā)揮作用。在本次定制項(xiàng)目中，我們?yōu)槠?chē)的自適應(yīng)巡航控制（ACC）系統(tǒng)定制FPGA解決方案。通過(guò)在FPGA中精心設(shè)計(jì)算法，使其能夠高效處理來(lái)自毫米波雷達(dá)和攝像頭的傳感器數(shù)據(jù)。當(dāng)車(chē)輛行駛時(shí)，F(xiàn)PGA實(shí)時(shí)分析雷達(dá)探測(cè)到的前方車(chē)輛距離、速度等信息，以及攝像頭捕捉到的道路環(huán)境圖像，精確計(jì)算出車(chē)輛應(yīng)保持的安全車(chē)距和行駛速度，并及時(shí)向車(chē)輛控制系統(tǒng)發(fā)送指令。在實(shí)際道路測(cè)試中，搭載我們定制FPGA模塊的車(chē)輛，在自適應(yīng)巡航過(guò)程中對(duì)前車(chē)速度變化的響應(yīng)時(shí)間縮短至，有效提升了自適應(yīng)巡航的安全性和穩(wěn)定性，為駕駛員提供了更可靠的駕駛輔助。

    航空航天領(lǐng)域因其特殊的工作環(huán)境和極高的可靠性要求，給FPGA定制項(xiàng)目帶來(lái)諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先的問(wèn)題是太空中存在大量高能粒子，可能導(dǎo)致FPGA內(nèi)部邏輯錯(cuò)誤，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，需選用具備抗干擾加固技術(shù)的FPGA芯片，如Actel公司專(zhuān)為航空航天設(shè)計(jì)的部分系列產(chǎn)品。其次，航空航天設(shè)備對(duì)體積和重量限制嚴(yán)格，這就要求在FPGA定制設(shè)計(jì)中，盡可能優(yōu)化硬件架構(gòu)，采用高密度封裝技術(shù)，在滿足功能需求的前提下，減小電路板尺寸和重量。再者，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性至關(guān)重要，任何故障都可能引發(fā)嚴(yán)重后果。為此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行充分的冗余設(shè)計(jì)，如關(guān)鍵功能模塊采用雙備份或多備份，同時(shí)通過(guò)嚴(yán)格的時(shí)序分析驗(yàn)證，確保系統(tǒng)在各種復(fù)雜情況下都能穩(wěn)定、實(shí)時(shí)地工作。此外，由于航空航天項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高，還需在項(xiàng)目管理上精心規(guī)劃，合理安排資源和進(jìn)度，以應(yīng)對(duì)項(xiàng)目中的各種不確定性。FPGA 定制視頻圖像增強(qiáng)模塊，提升畫(huà)質(zhì)清晰度與色彩飽和度。

FPGA在5G通信更廣泛應(yīng)用場(chǎng)景下的定制探索5G技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，F(xiàn)PGA在其中的應(yīng)用也不斷拓展。在本次定制項(xiàng)目中，我們深入探索FPGA在5G通信更廣泛應(yīng)用場(chǎng)景下的可能性。在5GC-V2X（聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)）場(chǎng)景中，利用FPGA實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與車(chē)輛（V2V）、車(chē)輛與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）之間的高速、低延遲通信。通過(guò)在FPGA中編寫(xiě)專(zhuān)門(mén)的通信協(xié)議處理邏輯，能夠解析和處理車(chē)輛行駛過(guò)程中接收到的大量信息，如其他車(chē)輛的位置、速度、行駛方向等，以及道路基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)送的交通信號(hào)、路況等信息。經(jīng)實(shí)際道路測(cè)試，采用定制FPGA模塊的車(chē)輛通信延遲降低至50毫秒以?xún)?nèi)，提升了行車(chē)安全性和交通效率。在5GFRMCS（鐵路通信）場(chǎng)景下，針對(duì)鐵路通信對(duì)可靠性和穩(wěn)定性的極高要求，在FPGA中集成了冗余備份和故障檢測(cè)機(jī)制。當(dāng)主通信鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，能夠在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)切換到備用鏈路，確保通信的連續(xù)性。同時(shí)，通過(guò)對(duì)信號(hào)處理算法的優(yōu)化，增強(qiáng)了對(duì)復(fù)雜鐵路環(huán)境中信號(hào)干擾的抵抗能力，保證了鐵路通信的穩(wěn)定可靠。 科研設(shè)備借助 FPGA 定制，可靈活調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，推動(dòng)研究進(jìn)展。MPSOCFPGA定制項(xiàng)目論壇

定制 FPGA 的氣象數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。浙江學(xué)習(xí)FPGA定制項(xiàng)目

    合理的模塊劃分是FPGA定制項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程中的技巧之一，對(duì)項(xiàng)目的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性以及開(kāi)發(fā)效率有著深遠(yuǎn)影響。以一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的FPGA定制項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，依據(jù)系統(tǒng)功能可劃分為數(shù)據(jù)采集模塊、邏輯模塊、通信模塊以及人機(jī)交互模塊等。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)從各類(lèi)傳感器獲取工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于與不同類(lèi)型傳感器的接口適配以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集；邏輯模塊根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)邏輯，執(zhí)行對(duì)工業(yè)設(shè)備的操作，需具備的邏輯運(yùn)算能力和穩(wěn)定的時(shí)序；通信模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)或其他工業(yè)設(shè)備的通信，要支持相應(yīng)的通信協(xié)議如Modbus、Ethernet/IP等；人機(jī)交互模塊則負(fù)責(zé)提供友好的操作界面，方便工作人員監(jiān)控和管理系統(tǒng)。在模塊劃分時(shí)，應(yīng)遵循高內(nèi)聚、低耦合原則，使每個(gè)模塊功能單一且**，模塊之間通過(guò)清晰明確的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。這樣，當(dāng)項(xiàng)目需求變更或進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)，可方便地對(duì)單個(gè)模塊進(jìn)行修改或添加新模塊，而不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成過(guò)大影響，極大提升項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的靈活性和效率。 浙江學(xué)習(xí)FPGA定制項(xiàng)目