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中國半導(dǎo)體

  • 基于FPGA的高頻PWM開關電源控制器設計.rar

    電力電子裝置的控制技術隨著電力電子技術的發展而愈來愈復雜。開關電源是現代電力電子設備中不可或缺的組成部分,其質量的優劣以及體積的大小直接影響電子設備整體性能。高頻化、小型化、數字化是開關電源的發展方向。 在應用數字技術進行控制系統設計時,數字控制器的性能決定了控制系統的整體性能。數字化電力電子設備中的控制部分多以MCU/DSP為核心,以軟件實現離散域的運算及控制。在很多高頻應用的場合,目前常用的控制器(高性能單片機或DSP)的速度往往不能完全滿足要求。FPGA具有設計靈活、集成度高、速度快、設計周期短等優點,與單片機和DSP相比,FPGA具有更高的處理速度。同時FPGA應用在數字化電力電子設備中,還可以大大簡化控制系統結構,并可實現多種高速算法,具有較高的性價比。 依據FPGA的這些突出優點,本文將FPGA應用于直流開關電源控制器設計中,以實現開關電源數字化和高頻化的要求。主要研究工作如下: 介紹了基于FPGA的DC/DC數字控制器中A/D采樣控制、數字PI算法的實現;重點描述了采用混合PWM方法實現高分辨率、高精度數字PWM的設計方案,并對各模塊進行了仿真測試;用FPGA開發板進行了一部分系統的仿真和實際結果的檢測,驗證了文中的分析結論,證實了可編程邏輯器件在直流開關電源控制器設計中的應用優勢。

    標簽: FPGA PWM 高頻

    上傳時間: 2013-07-23

    上傳用戶:qulele

  • 單片機論文資料,精華中的精華,保證你下的不后悔,做畢設必備的資料.rar

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    標簽: 單片機 論文資料

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:edisonfather

  • OFDM系統同步及解調的FPGA實現.rar

    自20世紀80年代以來,正交頻分復用技術不但在廣播式數字音頻和視頻領域得到廣泛的應用,而且已經成為無線局域網標準(例如IEEE802.11a和HiperLAN/2等)的一部分。OFDM由于其頻譜利用率高,成本低等原因越來越受到人們的關注。隨著人們對通信數據化、寬帶化、個人化和移動化需求的增強,OFDM技術在綜合無線接入領域將會獲得越來越廣泛的應用。人們開始集中越來越多的精力開發OFDM技術在移動通信領域的應用,本文也是基于無線通信平臺上的OFDM技術的運用。 本文的所有內容都是建立在空地數據無線通信系統下行鏈路FPGA實現基礎上的。本文作者的主要工作集中在鏈路接收端的FPGA實現和調試上。主要包括幀同步(時間同步)算法的研究與設計、OFDM頻率同步算法的研究與設計以及同步模塊、OFDM解調模塊、QAM解調模塊的FPGA實現。最終實現高速數字圖像傳輸系統下行鏈路在無線環境中連通。 對于無線移動通信系統而言,多普勒頻移、收發設備的本地載頻偏差均可能破壞OFDM系統子載波之間的正交性,從而導致ICI,影響系統性能。另外,由于OFDM系統大多采用IFFT/FFT實現調制解調,因此在接收方確定FFT的起點對數據的正確解調也至關重要。同步技術即是針對系統中存在的定時偏差、頻率偏差進行定時、頻偏的估計與補償,來減少各種同步偏差對系統性能的影響。在OFDM實現的關鍵技術中,同步技術是十分重要的一部分。本文花費了三個章節闡述了同步技術的原理、算法和實現方法。 目前OFDM系統的載波同步方案,可以歸納為三大類:輔助數據類,盲估計類和基于循環前綴的半盲估計類。本文首先分析了各種載波同步方案的優缺點,并舉例說明了各個載波同步方式的實現方法。然后具體闡述了本文在FPGA平臺上實現的OFDM接收端同步的同步方式,包括其具體算法和FPGA實現結構。本文所采用的幀同步和頻率同步方案都是采用輔助數據類的,在闡述其具體算法的同時對算法在不同參數和不同形式下的性能做出了仿真對比分析。 OFDM的解調采用FFT算法,在FPGA上的實現是十分方便的。本文主要闡述其實現結構,重點放在提取有效數據部分有效數據位置的推導過程。最后介紹了本文實現QAM軟解調的解調方法。 本文闡述算法采用先提出原理,然后給出具體公式,再根據公式中的系數和變量分析算法性能的方式。在闡述實現方式時首先給出實現框圖,然后對框圖中比較重要或者復雜的部分進行詳細闡述。在介紹完每個模塊實現方式之后給出了仿真或者上板結果,最后再給出整體測試結果。

    標簽: OFDM FPGA

    上傳時間: 2013-06-26

    上傳用戶:希醬大魔王

  • 基于FPGA的軟件無線電數字接收機的研究.rar

    在現代電子系統中,數字化已經成為發展的必然趨勢,接收機數字化是電子系統數字化中的一項重要內容,對數字化接收機的研究具有重要的意義。隨著數字化理論和微電子技術的迅速發展,高速的中頻數字化接收機的實現已經成為可能。本文研究了一種基于FPGA的軟件無線電數字接收平臺的設計,并著重研究了其中數字中頻處理單元的設計和實現。FPGA器件具有設計靈活、開發周期短和開發成本低等優點,所以廣泛應用于各種通信系統中。相比于傳統的DSP串行結構,FPGA能夠進行流水線性設計,對數據進行并行處理,所以FPGA在進行數據量大,要求實時處理的系統設計時有很大的優勢。 本文首先首先分析了軟件無線電當前的發展趨勢及技術現狀,針對存在的處理速度跟不上的DSP瓶頸問題,提出了中頻軟件無線電的FPGA實現方案。本文以FPGA實現為重點,在深入分析軟件無線電相關理論的基礎上,著重研究和完成了中頻軟件無線電數字接收平臺兩大模塊的FPGA實現:數字下變頻相關模塊和數字調制解調模塊。其中,在深入研究數字下變頻實現結構的基礎上,首先對數字下變頻模塊的數控振蕩器(NCO)采用了直接頻率合成技術(DDS)實現,其頻率分辨率高,靈活,易于實現;高效抽取濾波器組由積分梳狀濾波器(CIC),半帶濾波器(HB),FIR濾波器組成。對積分梳狀濾波器(CIC)本文采用了Hogenaur“剪除”理論對內部寄存器的位寬進行改進,極大地節約了資源,提高了運行速率。對FIR濾波器和半帶濾波器采用了(DA)分布式算法,它的運行速度只與數據的寬度有關,只有加減法運算和二進制除法,既縮減了系統資源又大大節省了運算時間,實現了高效的實時處理。對數字調制解調模塊,重點研究和完成了2ASK和2FSK的調制解調的FPGA實現,模塊有很好的通用性,能方便地移植到其它的系統中。在文章的最后還對整個系統進行了Matlab仿真,驗證了系統設計思想的正確性。在系統各個關鍵模塊的設計過程中,都是先依據一定的設計指標進行verilog編程,然后再在Quartus軟件中編譯,時序仿真測試,并與Matlab仿真結果進行對比,驗證設計的正確性。

    標簽: FPGA 軟件無線電 數字接收機

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:450976175

  • 基于FPGA的DDC在頻譜儀中的設計.rar

    軟件無線電思想的出現帶來了接收機實現方式的革新。隨著近年來軟件無線電理論和應用趨于成熟與完善,軟件無線電技術已經被越來越廣泛地應用于無線通信系統和電子測量測試儀器中。數字下變頻技術作為軟件無線電的核心技術之一,在頻譜分析儀中也得到了越來越普遍的應用。 本人參與的手持式頻譜分析儀項目采用的是中頻數字化實現方式,可滿足輕巧,可重配置和低功耗的需求。數字化中頻的關鍵部件數字下變頻器DDC采用的是Intersil公司的ISL5216,這個器件和高性能FPGA共同組成手持頻譜儀的數字信號處理前端。這個數字前端就手持頻譜分析儀來說存在一定的局限性,ISL5216的信號處理帶寬單通道為1 MHz,4個通道級聯為3MHz,未能滿足譜儀分析帶寬日益增加的需求;系統集成度不高,ISL5216的功能要是集成到FPGA,可進一步提高系統集成度,降低物料成本和系統功耗?;谝陨蟽蓚€方面的考慮,現正以手持頻譜分析儀項目為依托,基于Xilinx Spartan3A-DSP系列FPGA實現高速高處理帶寬的DDC。 本論文首先描述了數字下變頻基本理論和結構,對完成各級數字信號處理所涉及的數字正交變換、CORDIC算法、CIC、HB、多相濾波等關鍵算法做了適當介紹;然后介紹了當前主流FPGA的數字信號處理特性和其內部的DSP資源。接著詳細描述了數控振蕩器NCO、復數數字混頻器MIXER、5級CIC濾波器、5級HB濾波器和255階可編程FIR的設計和實現,并對各個模塊的不同實現方式作了對比和仿真測試數據作了分析。最后介紹了所設計DDC在手持頻譜分析儀中的主要應用。

    標簽: FPGA DDC 頻譜儀

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:a155166

  • LTE系統中基帶DAGC的應用研究及FPGA實現.rar

    當今,移動通信正處于向第四代通信系統發展的階段,OFDM技術作為第四代數字移動通信(4G)系統的關鍵技術之一,被包括LTE在內的眾多準4G協議所采用。IDFT/DFT作為OFDM系統中的關鍵功能模塊,其精度對基帶解調性能產生著重大的影響,尤其對LTE上行所采用的SC_FDMA更是如此。為了使定點化IDFT/DFT達到較好的性能,本文采用數字自動增益控制(DAGC)技術,以解決過大輸入信號動態范圍所造成的IDFT/DFT輸出信噪比(SNR)惡化問題。 首先,本文簡單介紹了較為成熟的AAGC(模擬AGC)技術,并重點關注近年來為了改善其性能而興起的數字化AGC技術,它們主要用于壓縮ADC輸入動態范圍以防止其飽和。針對基帶處理中具有累加特性的定點化IDFT/DFT技術,進一步分析了AAGC技術和基帶DAGC在實施對象,實現方法等上的異同點,指出了基帶DAGC的必要性。 其次,根據LTE協議,搭建了從調制到解調的基帶PUSCH處理鏈路,并針對基于DFT的信道估計方法的缺點,使用簡單的兩點替換實現了優化,通過高斯信道下的MATLAB仿真,證明其可以達到理想效果。仿真結果還表明,在不考慮同步問題的高斯信道下,本文所搭建的基帶處理鏈路,采用64QAM進行調制,也能達到在SNR高于17dB時,硬判譯碼結果為極低誤碼率(BER)的效果。 再次,在所搭建鏈路的基礎上,通過理論分析和MATLAB仿真,證明了包括時域和頻域DAGC在內的基帶DAGC具有穩定接收鏈路解調性能的作用。同時,通過對幾種DAGC算法的比較后,得到的一套適用于實現的基帶DAGC算法,可以使IDFT/DFT的輸出SNR處于最佳范圍,從而滿足LTE系統基帶解調的要求。針對時域和頻域DAGC的差異,分別選定移位和加法,以及查表的方式進行基帶DAGC算法的實現。 最后,本文對選定的基帶DAGC算法進行了FPGA設計,仿真、綜合和上板結果說明,時域和頻域DAGC實現方法占用資源較少,容易進行集成,能夠達到的最高工作頻率較高,完全滿足基帶處理的速率要求,可以流水處理每一個IQ數據,使之滿足基帶解調性能。

    標簽: DAGC FPGA LTE

    上傳時間: 2013-05-17

    上傳用戶:laozhanshi111

  • 基于AT91RM9200和FPGA技術的變電站測控裝置.rar

    自20世紀90年代以來,隨著計算機技術、超大規模集成電路技術和通信及網絡技術的發展,微機保護和測控裝置的性能得到大幅提升,以此為基礎的變電站自動化系統在我國的電力系統中得到長足的發展和廣泛的應用。 @@ 為增加產品的市場競爭力,電力系統二次設備生產廠商緊跟市場需求,將各種具有高性價比的新型處理器芯片和外圍芯片大量應用到變電站自動化系統的保護、測控裝置上,如32位CPU、數字信號處理芯片DSP、高速高精度A/D轉換芯片、大容量Flash存儲芯片、可編程邏輯器件CPLD、FPGA等。這些功能強大的器件的應用使保護測控裝置在外形上趨于小型化集成化,而在功能上則較以前有顯著提升。同時,各種成熟的商用嵌入式實時操作系統的采用使處理器的性能得到充分發揮,裝置通信、數據存儲及處理能力更強,性能大幅提高,程序移植升級更加方便快捷。 @@ 本論文以現階段國內外變電站自動化系統測控技術為參考,根據變電站自動化系統的發展趨勢和要求,研究一種基于ARM和FPGA技術并采用嵌入式實時操作系統的高性能測控裝置,并給出硬軟件設計。 @@ 裝置硬件采用模塊化設計,按照測控裝置基本功能設計插件板。分為主CPU插件、交流采樣插件、遙信采集插件、遙控出口插件、直流采樣及輸出插件。除主CPU插件,其他插件的數量可以根據需要任意增減,滿足不同用戶的需求。 @@ 裝置主CPU采用目前先進的基于ARM技術的微處理器AT91RM9200,通過數據、地址總線和其他插件板連接,構成裝置的整個系統。交流采樣插件采用FPGA技術,利用ALTERA公司的FPGA芯片EP1K10實現交流采樣的控制,降低了CPU的負擔。 @@ 軟件采用Vxworks嵌入式實時操作系統,增加了系統的性能。以任務來管理不同的軟件功能模塊,利于裝置軟件的并行開發和維護。 @@關鍵詞:測控裝置;嵌入式實時操作系統;ARM;現場可編程門陣列

    標簽: 9200 FPGA AT

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:JESS

  • 基于FPGA的小型CPU中通信協議的研究及IPCore的開發.rar

    FPGA作為新一代集成電路的出現,引起了數字電路設計的巨大變革。隨著FPGA工藝的不斷更新與改善,越來越多的用戶與設計公司開始使用FPGA進行系統開發,因此,PFAG的市場需求也越來越高,從而使得FPGA的集成電路板的工藝發展也越來越先進,在如此良性循環下,不久的將來,FPGA可以主領集成電路設計領域。正是由于FPGA有著如此巨大的發展前景與市場吸引力,因此,本文采用FPGA作為電路設計的首選。 @@ 隨著FPGA的開發技術日趨簡單化、軟件化,從面向硬件語言的VHDL、VerilogHDL設計語言,到現在面向對象的System Verilog、SystemC設計語言,硬件設計語言開始向高級語言發展。作為一個軟件設計人員,會很容易接受面向對象的語言?,F在軟件的設計中,算法處理的瓶頸就是速度的問題,如果采用專用的硬件電路,可以解決這個問題,本文在第一章第二節詳細介紹了軟硬結合的開發優勢。另外,在第一章中還介紹了知識產權核心(IP Core)的發展與前景,特別是IP Core中軟核的設計與開發,許多FGPA的開發公司開始爭奪軟核的開發市場。 @@ 數字電路設計中最長遇到的就是通信的問題,而每一種通信方式都有自己的協議規范。在CPU的設計中,由于需要高速的處理速度,因此其內部都是用并行總線進行通信,但是由于集成電路資源的問題,不可能所有的外部設備都要用并行總線進行通信,因此其外部通信就需要進行串行傳輸。又因為需要連接的外部設備的不同,因此就需要使用不同的串行通信接口。本文主要介紹了小型CPU中常用的三種通信協議,那就是SPI、I2C、UART。除了分別論述了各自的通信原理外,本文還特別介紹了一個小型CPU的內部構造,以及這三個通信協議在CPU中所處的位置。 @@ 在硬件的設計開發中,由于集成電路本身的特殊性,其開發流程也相對的復雜。本文由于篇幅的問題,只對總的開發流程作了簡要的介紹,并且將其中最復雜但是又很重要的靜態時序分析進行了詳細的論述。在通信協議的開發中,需要注意接口的設計、時序的分析、驗證環境的搭建等,因此,本文以SPI數據通信協議的設計作為一個開發范例,從協議功能的研究到最后的驗證測試,將FPGA 的開發流程與關鍵技術等以實例的方式進行了詳細的論述。在SPI通信協議的開發中,不僅對協議進行了詳細的功能分析,而且對架構中的每個模塊的設計都進行了詳細的論述。@@關鍵詞:FPGA;SPI;I2C;UART;靜態時序分析;驗證環境

    標簽: IPCore FPGA CPU

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:vvbvvb123

  • 基于FPGA的可調參數FIR濾波系統.rar

    現代電子系統中,FIR數字濾波器作為數字信號處理技術的重要組成部分,以其良好的線性特性在許多領域內被廣泛的應用。在工程實踐中,往往要求信號處理具有實時性和靈活性,而已有的一些軟件和硬件實現方式則難以同時達到這兩方面的要求。 隨著可編程邏輯器件和EDA技術的發展,越來越多的人開始應用FPGA實現FIR濾波器,既保證了信號處理的實時性,又可兼顧靈活性的要求。但是普遍存在的問題是不能根據被濾波信號特點動態調整濾波器的濾波系數,只能完成單一特性的濾波工作。 本文將FPGA的快速性和計算機的靈活性通過USB2.0總線有機地結合起來,設計了一個基于FPGA的可調參數FIR濾波系統。此系統由計算機根據各種濾波器指標計算出濾波參數,通過USB2.0對FPGA芯片內部的FIR多階濾波器進行參數配置,實現數字濾波器參數可調;配置后的FPGA濾波單元完成對A/D采集的信號進行濾波運算,濾波后的數據經過緩存后通過USB2.0總線傳輸至計算機進行顯示、分析和儲存等進一步處理。在系統中采用有限狀態機對FPGA參數配置模式和濾波模式進行切換,保證了系統的有序運行。 本文通過性能測試和應用實例對系統進行驗證。實驗證明:該基于FPGA的可調參數FIR濾波系統參數配置方便,可以根據實際需要動態調整濾波參數,并且濾波效果良好,可有效濾除噪聲信號。

    標簽: FPGA FIR 參數

    上傳時間: 2013-07-26

    上傳用戶:KSLYZ

  • 基于FPGA的數據采集系統研究.rar

    數據采集是信號與信息系統中一個重要的組成部分,也是數字信號處理的關鍵環節。本論文主要介紹一種基于FPGA的數據采集系統,提出一種由高速A/D轉換芯片、高性能FPGA和PCI總線接口組成的數據采集系統方案及其的硬件電路實現方法。該系統利用AD器件對信號進行放大、差分轉換和模數轉換,利用FPGA設計內部模塊和時鐘信號來進行電路控制及實現數據緩存、數據傳遞等功能,最后通過PCI邏輯接口把暫存在FPGA的數據傳送到PC主機。FPGA作為采集系統的核心部件,完成了內部數字電路設計,使系統具有很高的可適應性、可擴展性和可調試性。 本論文從研究數據采集的理論出發,重點研究了A/D模數轉換、FPGA芯片設計及PCI總結接口設計,完成了系統的各級電路硬件設計,并通過系統仿真驗證了系統的可行性。

    標簽: FPGA 數據采集 系統研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:小楊高1

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