基于FPGA的智能安防監(jiān)控系統(tǒng)定制項(xiàng)目：在當(dāng)今安防需求日益增長(zhǎng)的背景下，我們開展了基于FPGA的智能安防監(jiān)控系統(tǒng)定制項(xiàng)目。該系統(tǒng)利用FPGA強(qiáng)大的并行處理能力，可同時(shí)對(duì)多路高清監(jiān)控視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。通過集成圖像識(shí)別算法，能精細(xì)識(shí)別人員、車輛以及異常行為，如闖入、徘徊等。在硬件設(shè)計(jì)上，采用高速數(shù)據(jù)接口，視頻數(shù)據(jù)的傳輸與處理，縮短了從事件發(fā)生到系統(tǒng)報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間。軟件方面，定制化的操作界面便于用戶直觀查看監(jiān)控畫面、接收?qǐng)?bào)警信息以及進(jìn)行系統(tǒng)配置。無論是用于商業(yè)場(chǎng)所、住宅小區(qū)還是工業(yè)廠區(qū)，此系統(tǒng)都能提升安防水平，為用戶的財(cái)產(chǎn)和安全提供保護(hù)，且相較于傳統(tǒng)安防系統(tǒng)，在靈活性和可擴(kuò)展性上更具優(yōu)勢(shì)，能輕松適應(yīng)不同場(chǎng)景的變化和升級(jí)需求。 鐵路信號(hào)控制的 FPGA 定制，保障列車運(yùn)行安全與高效。江蘇FPGA定制項(xiàng)目加速卡
FPGA在工業(yè)自動(dòng)化高精度運(yùn)動(dòng)控制中的定制應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化對(duì)高精度運(yùn)動(dòng)控制的要求日益提高，F(xiàn)PGA在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。在本次定制項(xiàng)目中，利用FPGA實(shí)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的高精度運(yùn)動(dòng)控制。在硬件設(shè)計(jì)上，采用高性能的FPGA芯片，通過接口電路與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器等設(shè)備連接。利用FPGA豐富的I/O資源和高速處理能力，能夠?qū)崟r(shí)采集電機(jī)的位置、速度等反饋信號(hào)，并快速進(jìn)行處理和計(jì)算。例如，在一個(gè)精密機(jī)械加工設(shè)備中，通過對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)的精確采集和處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)位置的精確控制，定位精度達(dá)到了±。在軟件算法方面，在FPGA中實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制算法，如基于模型預(yù)測(cè)的控制算法。該算法能夠根據(jù)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)和目標(biāo)位置，電機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù)，有效減少了運(yùn)動(dòng)過程中的振動(dòng)和超調(diào)現(xiàn)象。在實(shí)際應(yīng)用中，采用定制FPGA運(yùn)動(dòng)控制模塊的設(shè)備，加工精度提高了20%，生產(chǎn)效率提升了30%，提高了工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的性能和生產(chǎn)質(zhì)量。 江蘇FPGA定制項(xiàng)目平臺(tái)FPGA 開發(fā)的語(yǔ)音合成模塊，將文本轉(zhuǎn)換為自然語(yǔ)音。
在現(xiàn)代FPGA定制項(xiàng)目中，硬件與軟件協(xié)同設(shè)計(jì)已成為趨勢(shì)，能充分發(fā)揮FPGA的硬件并行處理優(yōu)勢(shì)和軟件的靈活性。以一個(gè)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的FPGA定制項(xiàng)目為例，硬件部分利用FPGA的高速并行處理能力，完成視頻圖像的采集、預(yù)處理以及一些基本的特征提取功能，如邊緣檢測(cè)、目標(biāo)分割等。軟件部分則運(yùn)行在與之相連的嵌入式處理器上，負(fù)責(zé)對(duì)硬件處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析、識(shí)別，以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理、用戶交互等功能。在協(xié)同設(shè)計(jì)過程中，需要精心定義硬件與軟件之間的接口規(guī)范，確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確地在兩者之間傳輸。同時(shí)，開發(fā)人員要緊密協(xié)作，硬件工程師在設(shè)計(jì)硬件模塊時(shí)需考慮軟件對(duì)硬件資源的訪問方式需求；軟件工程師則要根據(jù)硬件提供的功能接口，編寫應(yīng)用程序。通過這種協(xié)同設(shè)計(jì)方式，既能提高系統(tǒng)整體性能，又能縮短開發(fā)周期，滿足智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和功能多樣性的要求，為用戶提供更質(zhì)量的產(chǎn)品體驗(yàn)。
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。 智能零售終端的 FPGA 定制，優(yōu)化購(gòu)物體驗(yàn)，提升運(yùn)營(yíng)效率。
基于FPGA的電力系統(tǒng)諧波監(jiān)測(cè)與治理系統(tǒng)項(xiàng)目：電力系統(tǒng)中的諧波問題會(huì)對(duì)電力設(shè)備造成損害，影響電能質(zhì)量。我們基于FPGA定制的電力系統(tǒng)諧波監(jiān)測(cè)與治理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)中的諧波含量。通過高精度的電壓、電流傳感器采集電力信號(hào)，F(xiàn)PGA內(nèi)部的快速傅里葉變換（FFT）算法模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，準(zhǔn)確計(jì)算出各次諧波的幅值、相位和頻率等參數(shù)。一旦檢測(cè)到諧波超標(biāo)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)治理措施，通過控制有源電力濾波器（APF）等設(shè)備，產(chǎn)生與諧波電流大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流，注入電力系統(tǒng)，從而有效抑制諧波，提高電能質(zhì)量。該系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、監(jiān)測(cè)精度高、治理效果好的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于變電站、工業(yè)企業(yè)等電力用戶，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)電力設(shè)備的使用壽命。 廣播電視發(fā)射的 FPGA 定制，保障信號(hào)穩(wěn)定傳輸與高質(zhì)量播放。開發(fā)板FPGA定制項(xiàng)目定制
FPGA 定制助力 5G 基站優(yōu)化信號(hào)處理，高速穩(wěn)定通信。江蘇FPGA定制項(xiàng)目加速卡
成本貫穿FPGA定制項(xiàng)目的全生命周期，從項(xiàng)目規(guī)劃階段就要予以重視。在芯片選型環(huán)節(jié)，不能一味追求高性能、高規(guī)格的FPGA芯片，而應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求，精細(xì)評(píng)估所需的邏輯資源、存儲(chǔ)容量、接口類型及速度等參數(shù)，選擇性價(jià)比高的芯片型號(hào)。例如，對(duì)于一些對(duì)計(jì)算能力要求不高、功能相對(duì)簡(jiǎn)單的工業(yè)FPGA定制項(xiàng)目，選用中低端型號(hào)的FPGA芯片即可滿足需求，避免不必要的成本支出。在硬件設(shè)計(jì)方面，優(yōu)化電路板布局布線，合理選用元器件，減少電路板層數(shù)，可降低硬件生產(chǎn)成本。同時(shí)，采用成熟的設(shè)計(jì)方案和開源IP核，能減少研發(fā)時(shí)間和人力成本。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，嚴(yán)格把握項(xiàng)目進(jìn)度，避免因項(xiàng)目延期帶來的額外成本。此外，與供應(yīng)商建立良好合作關(guān)系，爭(zhēng)取更優(yōu)惠的采購(gòu)價(jià)格和付款條件，對(duì)降低材料成本也有積極作用。綜合運(yùn)用這些成本策略，在保證項(xiàng)目質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目合理的成本，提升項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。 江蘇FPGA定制項(xiàng)目加速卡
