現場可編程門陣列器件(FPGA)是一種新型集成電路,可以將眾多的控制功能模塊集成為一體,具有集成度高、實用性強、高性價比、便于開發等優點,因而具有廣泛的應用前景。單相全橋逆變器是逆變器的一種基本拓撲結構,對它的研究可以為三相逆變器研究提供參考,因此對單相全橋逆變器的分析有著重要的意義。 本文研制了一種基于FPGA的SPWM數字控制器,并將其應用于單相逆變器進行了試驗研究。主要研究內容包括:SPWM數字控制系統軟件設計以及逆變器硬件電路設計,并對試驗中發現的問題進行了深入分析,提出了相應的解決方案和減小波形失真的措施。在硬件設計方面,首先對雙極性/單極性正弦脈寬調制技術進行分析,選用適合高頻設計的雙極性調制。其次,詳細分析死區效應,采用通過判斷輸出電壓電流之間的相位角預測橋臂電流極性方向,超前補償波形失真的方案。最后,采用電壓反饋實時檢測技術,對PWM進行動態調整。在控制系統軟件設計方面,采用FPGA自上而下的設計方法,對其控制系統進行了功能劃分,完成了DDS標準正弦波發生器、三角波發生器、SPWM產生器以及加入死區補償的PWM發生器、電流極性判斷(零點判斷模塊和延時模塊)和反饋等模塊的設計。針對仿真和實驗中的毛刺現象,分析其產生機理,給出常用的解決措施,改進了系統性能。
上傳時間: 2013-07-06
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波形發生器是用來產生一種或多種特定波形的裝置。這些波形通常有正弦波﹑方波﹑三角波﹑鋸齒波,等等。以前,人們常用模擬電路來產生這些波形,其缺點是電路結構復雜,所產生的波形種類有限。隨著數字電子技術的發展,采用數字集成電路來產生各種波形的方法已經變得越來越普遍。雖然,用數字量產生的波形會呈微小的階梯狀,但是,只要提高數字量的位數即提高波形的分辨率,所產生的波形就會變得非常平滑。用數字方式的優點是電路簡單,改變輸出的波形極為容易。下面就說明以波形數據存貯器為核心來實現波形發生器的原理。
上傳時間: 2013-04-24
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直接數字頻率合成(DDS)技術采用全數字的合成方法,所產生的信號具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、頻率切換時相位連續、輸出相位噪聲低和可以產生任意波形等諸多優點。 在理論上對DDS的原理及其輸出信號的性能進行了分析,采用FPGA實現了任意波形發生器,能夠產生三角波、鋸齒波、調頻波、調相波、調幅波和碎發等十幾種波形,并能通過串行口下載任意波形。在設計頻率調制電路時采用了頻率字運算單元和相位累加器相結合的結構,該方法既可實現寬帶線性調頻,又可實現非線性調頻。完成了軟件和硬件的設計和調試。對實驗樣機進行了測試,結果表明性能指標達到了設計要求。
上傳時間: 2013-05-26
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介紹了一種由MAX038和MC145151構成的精密函數波形發生器,該發生器可輸出正弦波、矩形波、三角波信號,輸出頻率能在8kHz~16MHz范圍內調整,調整增幅為1kHz,可作為通用的高頻精密函數波形發生器。
上傳時間: 2013-06-19
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信號源是能夠產生所需要測試信號的儀器,在測試系統中起著非常重要的作用。所設計的信號源能夠產生正弦波、鋸齒波、三角波等基本波形和任意波形兩類信號,同時可以為被測測電路提供電源支持,可以有效的幫助實驗者完成多種...
上傳時間: 2013-05-19
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自上個世紀九十年代以來,我國著名學者、現中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學中的逆問題,開創了應用、推廣數論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數的逆變換運算,得到正、余弦函數及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數族相正交的函數族,以用于各展開系數的計算與信息的解調;而后把它們應用到通信系統中,提出了一種新的通信系統,即新型Chen-Mobius通信系統。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件設計實現和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統的實現。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統進行仿真分析,對該系統在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統的主體模塊(函數及積分器的產生等)轉化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺上,結合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構架完整的Chen-Mobius通信系統,并對此系統設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實現硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件實現。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統的調制、解調系統分別對語音信號進行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發板上成功實現了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設計意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統應用于通信領域的各個方面,邁開堅實的一步。
標簽: ChenMobius FPGA 通信系統 硬件實現
上傳時間: 2013-07-24
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波形數據生成軟件,能生成任意的正弦波、方波、三角波、鋸齒波波形數據。
上傳時間: 2013-04-24
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本設計基于DDS原理和FPGA技術按照順序存儲方式,將對正弦波、方波、三角波、鋸齒波四種波形的取樣數據依次全部存儲在ROM波形表里,通過外接設備撥扭開關和鍵盤控制所需波形信號的輸出,最終將波形信息顯示在LCD液晶顯示屏上。各硬件模塊之間的協調工作通過嵌入式軟核處理器NiosⅡ用編程實現控制。本設計所搭建的LCD12864控制器是通過編程實現的IP核。
上傳時間: 2013-11-09
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全國大學生電子設計(課題:波形的合成與分解) 1 任務 設計制作一個具有產生多個不同頻率的正弦信號,并將這些信號再合成為近似方波和三角波功能的電路。系統示意圖如圖1所示: 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 一起學習交流 QQ:853594759
上傳時間: 2013-10-11
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模電函數發生器課程設計報告, 現在我們通過對函數信號發生器的原理以及構成設計一個能變換出三角波、正弦波、方波的簡易發生器。我們通過對電路的分析,參數的確定選擇出一種最適合本課題的方案。在達到課題要求的前提下保證經濟、方便、優化的設計策略。
上傳時間: 2014-01-14
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