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中國(guó)移動(dòng)

  • 數字音頻廣播中OFDM調制的研究與實現

    正交頻分復用(OFDM)是一種無線環境下的高速傳輸技術,它使用一系列低速子載波并行傳輸數據,具有抗多徑干擾的能力、能以很高的頻譜利用率實現高速數據傳輸等優點。數字音頻廣播(DAB)系統中采用OFDM調制技術。 本文首先概述了OF'DM的基本原理和實現方法,分析了DAB中不同模式下OFDM調制的參數和特點。實現OFDM的核心技術是快速傅立葉變換(FFT)。本文在分析研究了多種FFT算法的基礎上選擇了最適合FPGA實現的,滿足DAB系統中OFDM調制要求的FFT算法,即將2048點FFT分解為基-4和基-2混合基算法。 本文研究重點是使用FPGA實現2048點復數FFT處理器。2048點FFT由五級基-4運算和一級基-2運算組成。針對這一算法以及FPGA特點,進行系統結構設計、各個模塊設計、FPGA實現和測試。一個基-4和基-2復用的蝶形運算模塊是整個FFT處理器的核心部分。此外系統還包括:系統控制模塊,地址產生模塊,RAM和ROM。本文特別針對2048點按頻率抽取基-4/2順序處理的FFT處理器提出了一種巧妙的數據地址和旋轉因子地址生成的方法。 仿真和驗證表明,運算的結果可以達到一定的精度要求,運算速度滿足系統要求,說明該OFDM調制器的設計是可行的,可以應用于DAB系統中

    標簽: OFDM 數字音頻廣播 調制

    上傳時間: 2013-06-05

    上傳用戶:star_in_rain

  • 圖像處理算法研究及硬件設計

    隨著圖像分辨率的越來越高,軟件實現的圖像處理無法滿足實時性的需求;同時FPGA等可編程器件的快速發展使得硬件實現圖像處理變得可行。如今基于FPGA的圖像處理研究成為了國內外的一個熱門領域。 本文在FPGA平臺上,用Verilog HDL實現了一個研究圖像處理算法的可重復配置的硬件模塊架構,架構包括PC機預處理和通信軟件,控制模塊,計算單元,存儲器模塊和通信適配模塊五個部分。其中的計算模塊負責具體算法的實現,根據不同的圖像處理算法可以獨立實現。架構為計算模塊實現了一個可添加、移出接口,不同的算法設計只要符合該接口就可以方便的加入到模塊架構中來進行調試和運行。 在硬件架構的基礎上本文實現了排序濾波,中值濾波,卷積運算及高斯濾波,形態學算子運算等經典的圖像處理算法。討論了FPGA的圖像處理算法的設計方法及優化策略,通過性能分析,FPGA實現圖像處理在時間上比軟件處理有了很大的提高;通過結果的比較,發現FPGA的處理結果達到了軟件處理幾乎同等的效果水平。最后本文在實現較大圖片處理和圖像處理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的討論和改進,提高了算法的可用性,同時為進一步的研究提供了更加便利的平臺。 整個設計都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真軟件環境下開發的,在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平臺上實現。在軟件仿真過程中利用了ISE8.2自帶仿真工具和ModelSim結合使用。 本課題為制造FPGA的專用圖像處理芯片做了有益的探索性研究,為實現FPGA為核心處理芯片的實時圖像處理系統有著積極的作用。

    標簽: 圖像處理 算法研究 硬件設計

    上傳時間: 2013-05-30

    上傳用戶:水瓶kmoon5

  • 激光光譜探測中快速傅里葉變換

    激光光譜探測是激光偵查、激光告警、污染物檢測等領域中采用的重要技術。通過對來襲激光的光譜特征進行識別,可以為光電對抗提供依據。本文在分析和研究現有激光光譜探測技術的基礎上,提出了通過非掃描M-Z干涉法來獲取激光信號的相干圖,并對該圖進行快速傅立葉變換,從而實時獲得激光光譜的技術。 在研究中,由M-Z干涉具形成的激光干涉條紋經CCD相機轉換后以時間序列依次輸出電信號,該時間序列的快速傅立葉變換用FPGA實現。論文依據告警系統響應時間和信噪比的要求,確定了探測器陣列的結構類型和有關參數;設計了CCD相機和FPGA的接口電路;編寫了數據傳輸和存儲模塊。 在快速傅立葉變換的實現上,首先確定了采用基2按時間抽取的方法作為實現算法;應用型號為XC3S400的FPGA芯片,依靠ISE8.1軟件開發平臺,用硬件語言編寫了精度為10位,序列長度為512點的快速傅里葉變換程序,并將所有程序成功下載到FPGA的配置芯片中。 此外,論文還設計了顯示、電壓轉換、FPGA配置電路。最后,對設計的快速傅里葉變換模塊進行了測試,將FPGA運算結果與理論計算結果進行了比較,結果表明FPGA計算結果達到應有的精度,運行速度可以滿足激光光譜的實時探測要求。

    標簽: 激光 光譜 探測 快速傅里葉變換

    上傳時間: 2013-08-04

    上傳用戶:hzy5825468

  • 應用于十萬門FPGA的全數字鎖相環設計

    在過去的十幾年間,FPGA取得了驚人的發展:集成度已達到1000萬等效門、速度可達到400~500MHz。隨著FPGA的集成度不斷增大,在高密度FPGA中,芯片上時鐘的分布質量就變得越來越重要。時鐘延時和時鐘相位偏移已成為影響系統性能的重要因素。現在,解決時鐘延時問題主要使用時鐘延時補償電路。 為了消除FPGA芯片內的時鐘延時,減小時鐘偏差,本文設計了內置于FPGA芯片中的延遲鎖相環,采用一種全數字的電路結構,將傳統DLL中的用模擬方式實現的環路濾波器和壓控延遲鏈改進為數字方式實現的時鐘延遲測量電路,和延時補償調整電路,配合特定的控制邏輯電路,完成時鐘延時補償。在輸入時鐘頻率不變的情況下,只需一次調節過程即可完成輸入輸出時鐘的同步,鎖定時間較短,噪聲不會積累,抗干擾性好。 在Smic0.18um工藝下,設計出的時鐘延時補償電路工作頻率范圍從25MHz到300MHz,最大抖動時間為35ps,鎖定時間為13個輸入時鐘周期。另外,完成了時鐘相移電路的設計,實現可編程相移,為用戶提供與輸入時鐘同頻的相位差為90度,180度,270度的相移時鐘;時鐘占空比調節電路的設計,實現可編程占空比,可以提供占空比為50/50的時鐘信號;時鐘分頻電路的設計,實現頻率分頻,提供1.5,2,2.5,3,4,5,8,16分頻時鐘。

    標簽: FPGA 應用于 全數字 鎖相環

    上傳時間: 2013-07-06

    上傳用戶:LouieWu

  • 真實感圖形繪制中明暗效果的FPGA實現

    計算機圖形學中真實感成像包括兩部分內容:物體的精確圖形表示;場景中光照效果的適當的描述。光照效果包括光的反射、透明性、表面紋理和陰影。對物體進行投影,然后再可見面上產生自然光照效果,可以實現場景的真實感顯示。光照明模型主要用于物體表面某點處的光強度計算。面繪制算法是通過光照模型中的光強度計算,以確定場景中物體表面的所有投影像素點的光強度。Phong明暗處理算法是生成真實感3D圖像最佳算法之一。但是由于其大量的像素級運算和硬件難度而在實現實時真實感圖形繪制中被Gotuaud明暗處理算法所取代。VLSI技術的發展以及對于高真實感實時圖形的需求使得Phong明暗處理算法的實現成為可能。利用泰勒級數近似的Fast Phong明暗處理算法適合硬件實現。此算法需要存儲大量數據的ROM。這增加了實現的難度。 本文完成了以下工作: 1、本文簡述了實時真實感圖形繪制管線,詳細敘述了所用到的光照明模型和明暗處理方法,并對幾種明暗處理方法的效果作了比較,實驗結果表明Fast Phong明暗處理算法適用于實時真實感圖形繪制。 2、在熟悉Xilinx公司FPGA芯片結構及其開發流程的基礎上,結合Xilinx公司提供的FPGA開發工具ISE 7.1i,仿真工具為ISE simulator,綜合工具為XST;完成了Fast Phong明暗處理模塊的FPGA設計與實現。綜合得到的電路的最高頻率為54.058MHz。本文的Fast Phong明暗處理硬件模塊適用于實時真實感圖形繪制。 3、本文通過誤差分析,提出了優化的查找表結構。通過在FPGA上對本文所提結構進行驗證。結果表明,本方案在提高速度、精度的同時將ROM的數據量從64K*8bit減少至13K*8bit。

    標簽: FPGA 圖形 繪制

    上傳時間: 2013-06-21

    上傳用戶:ghostparker

  • 教你如何在orcad設計原理圖怎樣在powerpcb中生成PCB的步驟及方法

    教你如何在orcad設計原理圖怎樣在powerpcb中生成PCB的步驟及方法

    標簽: powerpcb orcad PCB 設計原理

    上傳時間: 2013-07-05

    上傳用戶:huyanju

  • 嵌入式系統軟件設計中的數據結構

    根據嵌入式系統軟件設計需要的“數據結構”知識編寫而成。書中基本內容有:常用線性數據結構在嵌入式系統中的實現和相關算法;樹和圖在嵌入式系統中的實現和相關算法;排序和查找算法等。本書

    標簽: 嵌入式系統 軟件設計 數據結構

    上傳時間: 2013-06-24

    上傳用戶:hainan_256

  • 全數字OQPSK解調算法的研究及FPGA實現

    隨著各種通信系統數量的日益增多,為了充分地利用有限的頻譜資源,高頻譜利用率的調制技術不斷被應用。偏移正交相移鍵控(OQPSK: Offset QuadraturePhase Shift Keying)是一種恒包絡調制技術,具有較高的頻譜利用率和功率利用率,廣泛應用于衛星通信系統和地面移動通信系統。因此,對于OQPSK全數字解調技術的研究具有一定的理論價值。 本文以軟件無線電和全數字解調的相關理論為指導,成功設計并實現了基于FPGA的OQPSK全數字解調。論文介紹了OQPSK全數字接收解調原理和基于軟件無線電設計思想的全數字接收機的基本結構,詳細闡述了當今OQPSK數字解調中載波頻率同步、載波相位同步、時鐘同步和數據幀同步的一些常用算法,并選擇了相應算法構建了三種系統級的實現方案。通過MATLAB對解調方案的仿真和性能分析,確定了FPGA中的系統實現方案。在此基礎上,本文采用VerilogHDL硬件描述語言在Altera公司的Quartus II開發平臺上設計了同步解調系統中的各個模塊,還對各模塊和整個系統在ModelSim中進行了時序仿真驗證,并對設計中出現的問題進行了修正。最后,經過FPGA調試工具嵌入式邏輯分析儀SignalTapⅡ的硬件實際測試,本文對系統方案進行了最終的改進與調整。 實際測試結果表明,本文的設計最終能夠達到了預期的指標和要求。本課題設計經過時序和資源優化后還可以向ASIC和系統級SOC轉化,以進一步縮小系統體積、降低成本和提高電路的可靠性,因此具有良好的實際應用價值。

    標簽: OQPSK FPGA 全數字 解調

    上傳時間: 2013-07-14

    上傳用戶:aappkkee

  • 開關電源環路中的TL431

    反激式轉換器在筆記本適配器市場很普及,這種轉換器工作在電流模式控制,使其非常適合于低成本且堅固的結構。這類轉換器的典型應用如圖1所示。其中的控制器采用了NCP1271,這一器件工作在固定頻率電流模式控制,包含眾多的實用特性,如基于定時器的短路保護、提供利于抑制電磁干擾(EMI)信號的頻率調制技術,以及工作在軟工作模式的跳周期功能,以滿足沒有可聽噪聲時的待機能耗要求。這些轉換器通常用于低電源輸入時工作在連續導電模式(CCM)以降低導電損耗,而在高電源輸入時自然轉換到非連續導電模式(DCM)工作。在本文的案例中,假定硬件設計已經完成,這表示已經選擇好變壓器初級電感Lp、變壓器匝數比N及剩余元件。TL431單獨考慮,等待選擇補償元件。

    標簽: 431 TL 開關電源 環路

    上傳時間: 2013-06-03

    上傳用戶:cjl42111

  • OFDM在中壓電力線通信中的應用

    論文討論了中壓電力線載波通信(MV-PLC)的現狀和應用前景,介紹了其技術特點和所面臨的問題。針對當前中壓電力線載波芯片的開發狀況,提出了基于OFDM(正交頻分復用)技術的中壓電力線載波通信的技術優勢和其Modem芯片開發的重要性。 針對國內中壓電網的結構,根據現有的研究成果,分析了中壓電力線信道的傳輸特性,包括阻抗特性,噪聲特性和衰減特性。闡述了OFDM的基本原理、優缺點和其中的關鍵技術,分析了OFDM系統組成模型及參數選取原則。針對中壓電力線信道噪聲特點,提出了基于OFDM的中壓電力線載波Modem芯片的FPGA(現場可編程門陣列)實現方案,并建立了系統MATLAB定點仿真模型。通過分析定點仿真結果,給出了該OFDM系統的設計參數,并詳細介紹了系統中部分模塊(主要包括IFFT/FFT模塊、數字上變頻模塊和同步模塊)的FPGA實現結構(用Verilog硬件描述語言設計),并對這些模塊進行了功能驗證。 最后,搭建仿真平臺,對整個系統進行了前端EDA仿真驗證。利用低壓電力線環境,對所設計的系統進行了FPGA板級的調試,并對測試的結果進行了分析。驗證了系統的FPGA設計,并提出了MV-PLC OFDM系統中存在一些問題及系統需要改進之處。

    標簽: OFDM 中壓 電力線通信 中的應用

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:yezhihao

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