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LED显示屏灰度等级时空混合叠加调制技术研究

【摘要】:本文针对目前LED显示屏灰度等级调制技术中存在的一些问题,开展了以下的研究内容:首先,介绍了LED显示屏灰度等级的调制原理和调制技术的发展现状;其次,针对现有技术的不足之处,通过构建时空混合叠加模型,提出了LED显示屏灰度等级时空混合叠加调制技术;然后,针对时空混合叠加模型存在的一些问题,对构建的时空混合叠加模型进行了优化;最后,用硬件描述语言VHDL实现了时空混合叠加调制技术,并且在实验平台上验证了这种技术。主要工作包括以下几个方面: 1.构建了时空混合叠加模型。该模型按照一定方式把一个灰度等级调制过程分成了K (K = 2,4,8,16,…)个子调制过程,通过一系列的数学推导说明,与现有的灰度等级调制技术相比,构建的时空混合叠加模型可以在相同的视觉刷新频率下将LED显示屏的灰度处理能力提升log2K-bit,也可以在同等的灰度处理能力下将LED显示屏的视觉刷新频率提高K倍。 2.优化了时空混合叠加模型。为了克服时空混合叠加模型在处理低灰度等级时存在的缺陷,对时空混合叠加模型进行了优化。从优化条件、优化目标和优化途径三方面说明了的模型优化的方案。同时对优化方案进行了分类,并且给出了各种优化方案的具体实施实例,最终完成了对时空混合叠加模型的优化。 3.实现和验证了时空混合叠加调制技术。根据构建的时空混合叠加模型及其优化方案,用硬件描述语言VHDL设计了一个时空混合叠加加法器以实现时空混合叠加调制技术。并且在由数据传输单元、控制单元、驱动单元和显示单元构成的实验平台上验证了这种技术。 工程应用结果表明,时空混合叠加调制技术可以实现LED显示屏灰度等级的高效、可靠调制。与现有的灰度等级调制技术相比,对静态屏来说,它可以在视觉刷新频率不变的情况下,把LED显示屏的灰度处理能力提升3-bit;对1/8扫描屏来说,它可以在视觉刷新频率不变的情况下,把LED显示屏的灰度处理能力提升2-bit,或者在灰度处理能力不变的情况下,把LED显示屏的视觉刷新频率提高4倍。

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