EDA軟件在電路設(shè)計中的應(yīng)用 摘要: 在EDA軟件的基礎(chǔ)上, 介紹了仿真功能在數(shù)字邏輯電路設(shè)計中的應(yīng)用, 佐證了由傳統(tǒng)實驗教學(xué)向現(xiàn)代化創(chuàng)新性教學(xué)
標(biāo)簽: EDA 軟件 電路設(shè)計 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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極值型中值濾波算法在高噪聲率下的濾波效果不是很好,主要原因有以下兩個:首先,濾波窗口中過多的噪聲點會使窗口中的點在排序時產(chǎn)生中值偏移;其次是高噪聲率環(huán)境下,可能序列中值本身就是是噪聲點。對此,本文提出
上傳時間: 2013-06-26
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本文分析了目前軟PLC 編輯器中功能塊編程的不足,提出了使用面向?qū)ο蟮母拍顏碓O(shè)計功能塊圖的方法。通過研究軟PLC 開發(fā)系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)的模型,詳細(xì)討論了PLC 梯形圖中圖元的設(shè)計方法,并基于此方
上傳時間: 2013-06-21
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本文針對工業(yè)測試現(xiàn)場中方波頻率信號的高頻噪聲污染問題,選用LabVIEW 中提供的脈寬濾波、數(shù)據(jù)采集等功能模塊組建了虛擬計數(shù)濾波器,設(shè)計并實現(xiàn)了一種可靠、便捷的方波頻率信號的數(shù)字濾波。工程實踐
標(biāo)簽: LabVIEW 濾波器 信號降噪 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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摘 要: 在汽車行駛及機(jī)車控制系統(tǒng)中對測速裝置的要求是分辨能力強(qiáng)、高精度、盡可能短的檢測時間以及抗干擾能 力強(qiáng)等。該文介紹了一種應(yīng)用霍爾傳感器A44E 獲得穩(wěn)定的脈沖信號,從而實現(xiàn)對車速進(jìn)行智能測量的方案。測試 結(jié)果表明,運用該方案實現(xiàn)的系統(tǒng)能很好的達(dá)到對車輪測速的要求。 關(guān)鍵詞: 霍爾傳感器;速度測量;脈沖檢測 中圖分類號: E911 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
標(biāo)簽: A44E 霍爾傳感器 測速 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-07-11
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本文以數(shù)字信號處理系統(tǒng)為應(yīng)用背景,圍繞基于FPGA的ⅡR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)技術(shù)展開了研究。 首先以ⅡR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計基本理論為依據(jù),研究了在頻域上的最小均方誤差設(shè)計法和在時域上的最小平方誤差設(shè)計法。以四階和六階兩個ⅡR低通數(shù)字濾波器設(shè)計為例,利用Matlab軟件進(jìn)行輔助設(shè)計,探討了濾波器的設(shè)計過程。 然后著重研究了FPGA的設(shè)計方法和設(shè)計流程,在設(shè)計中采用了層次化、模塊化的設(shè)計思想,將整個濾波器劃分為多個功能模塊,利用VHDL語言編程和原理圖兩種設(shè)計技術(shù)進(jìn)行了ⅡR濾波器的各個功能模塊的設(shè)計,采用EPlCl2Q240器件實現(xiàn)了基于FPGA的二個二階節(jié)級聯(lián)型結(jié)構(gòu)的四階ⅡR低通數(shù)字濾波器,并類推了設(shè)計六階ⅡR低通數(shù)字濾波器。最后用QuartusⅡ4.0軟件進(jìn)行了綜合與仿真,用MATLAB7.0軟件對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析,最終在GW48-PK2開發(fā)系統(tǒng)中進(jìn)行了硬件電路驗證,得出了實際濾波效果測試波形,驗證了所設(shè)計濾波器的正確性。 本設(shè)計對于用二階節(jié)級聯(lián)型結(jié)構(gòu)構(gòu)成的ⅡR數(shù)字濾波器硬件電路具有通用性,通過改變二階節(jié)級聯(lián)型結(jié)構(gòu)的數(shù)量,可以構(gòu)成任意偶數(shù)階的濾波器;同時,通過上模型中系數(shù)的變換,也可以構(gòu)成相應(yīng)階數(shù)的高通、帶通、帶阻等濾波器。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字濾波器
上傳時間: 2013-06-20
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伴隨高速DSP技術(shù)的廣泛應(yīng)用,實時快速可靠地進(jìn)行數(shù)字信號處理成為用戶追求的目標(biāo)。同時,由于可編程器件在速度和集成度方面的飛速提高,使得利用硬件實現(xiàn)數(shù)字信號實時快速可靠處理有了新的途徑。 FIR濾波器是數(shù)字信號處理中常用部件,它的最大優(yōu)點在于:設(shè)計任何幅頻特性時,可以具有嚴(yán)格的線性相位,這一點對數(shù)字信號的實時處理非常關(guān)鍵。 FPGA是常用的可編程器件,它所具有的查找表結(jié)構(gòu)非常適用于實現(xiàn)實時快速可靠的FIR濾波器,在加上VHDL語言靈活的描述方法以及與硬件無關(guān)的特點,使得使用VHDL語言基于FPGA芯片實現(xiàn)FIR濾波器成為研究的方向。 本文對基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器實現(xiàn)進(jìn)行了研究,并設(shè)計了一個16階的FIR低通濾波器。所做的主要工作為: 1.以FIR數(shù)字濾波器的基本理論為依據(jù),使用分布式算法作為濾波器的硬件實現(xiàn)算法,并對其進(jìn)行了詳細(xì)的討論。針對分布式算法中查找表規(guī)模過大的缺點,采用多塊查找表的方式減小硬件規(guī)模。 2.在設(shè)計中采用了自頂向下的層次化、模塊化的設(shè)計思想,將整個濾波器劃分為多個模塊,利用VHDL語言的描述方法進(jìn)行了各個功能模塊的設(shè)計,最終完成了FIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)設(shè)計。 3.采用FLEX10K系列器件實現(xiàn)一個16階的FIR低通濾波器的設(shè)計實例,用MAX+PLUSII軟件進(jìn)行了仿真,并用MATLAB對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析,證明所設(shè)計的FIR數(shù)字濾波器功能正確。 仿真結(jié)果表明,本論文所設(shè)計的FIR濾波器硬件規(guī)模較小,采樣率達(dá)到了17.73MHz。同時只要將查找表進(jìn)行相應(yīng)的改動,就能分別實現(xiàn)低通、高通、帶通FIR濾波器,體現(xiàn)了設(shè)計的靈活性。
上傳時間: 2013-04-24
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建立在數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)之上的寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)要求能夠?qū)崿F(xiàn)高截獲概率、高靈敏度、近乎實時的信號處理能力。雙信號數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)是寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)之一,是解決寬帶數(shù)字接收機(jī)中前端高速ADC采樣的高速數(shù)據(jù)流與后端DSP處理速度之間瓶頸問題的可行方案。測頻技術(shù)以及帶通濾波,即寬帶數(shù)字下變頻技術(shù),是實現(xiàn)數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。本文首先介紹了寬帶數(shù)字偵察接收關(guān)鍵技術(shù)之一的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù),著重研究了快速、高精度雙信號測頻算法以及實驗系統(tǒng)硬件實現(xiàn)。論文主要工作如下: (1)分析了現(xiàn)代電子偵察環(huán)境下的信號特征,指出寬帶數(shù)字接收機(jī)必須滿足寬監(jiān)視帶寬、流水作業(yè)以及近實時的響應(yīng)時間。給出了一種頻率引導(dǎo)式的數(shù)字接收機(jī)方案,簡要介紹這種接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)——快速、高精度頻率估計以及高效的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換。 (2)介紹了FFT技術(shù)在測頻算法中的應(yīng)用,比較了FFT專用芯片及其優(yōu)點和缺點,指出為了滿足實時處理要求,必須選用FPGA設(shè)計FFT模塊。 (3)在分析常規(guī)的插值算法基礎(chǔ)上,提出了一種單信號的快速插值頻率估計方法,只需三個FFT變換系數(shù)的實部構(gòu)造頻率修正項,計算量低。該方法具有精度高、測頻速率快的特點。 (4)基于DFT理論和自相關(guān)理論,提出了結(jié)合FFT和自相關(guān)的雙信號頻率估計算法。該方法先用DFT估計其中一個信號的頻率和幅度,以此頻率對信號解調(diào)并對消該頻率成分,最后利用自相關(guān)理論估計出另一個信號的頻率。 (5)基于DFT理論和FFT技術(shù),研究了信號平方與FFT結(jié)合的雙信號頻率估計算法。根據(jù)信號中兩頻率分量的幅度比,只需一次一維平方信號譜峰搜索,就可以得到雙信號的和頻與差頻分量的估計值,并利用插值技術(shù)提高測頻精度。該算法能夠精確地估計頻率間隔小的雙信號頻率,且容易地擴(kuò)展到復(fù)信號,F(xiàn)PGA硬件實現(xiàn)容易。 (6)基于現(xiàn)代譜分析理論,研究了基于AR(2)模型的雙信號頻率估計算法。方法在利用AR(2)模型系數(shù)估計雙正弦信號頻率之和的同時,利用FFT快速測頻算法估計其中強(qiáng)信號分量的頻率值。算法仿真驗證和性能分析表明了提出的算法能快速高精度地估計雙信號頻率。 (7)給出了基于頻譜重心算法的雷達(dá)雙信號頻率估計的FPGA硬件實現(xiàn)架構(gòu),并進(jìn)行了時序仿真。 (8)討論了雙信號帶寬匹配接收系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案,給出了快速測頻及帶寬估計模塊設(shè)計。
上傳時間: 2013-06-02
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的電機(jī)已無法滿足當(dāng)前工程的要求,其作用也由過去簡單的起停控制、提供動力上升到要求對其速度、位置、轉(zhuǎn)矩等進(jìn)行精確的控制,并能實現(xiàn)快速加速、減速、反轉(zhuǎn)以及準(zhǔn)確停止等,使被驅(qū)動的機(jī)械運動符合于集的要求。在集成電路、現(xiàn)代電子技術(shù)及控制理論飛速發(fā)展的今天,電機(jī)控制技術(shù)也得到了飛快的發(fā)展,電機(jī)控制器也由模擬分立元件構(gòu)成的電路向數(shù)模混合、全數(shù)字方向發(fā)展。本論文主要研究了FPGA芯片在電機(jī)控制器中的應(yīng)用。 論文首先對無刷直流電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合性論述。對系統(tǒng)的組成、及系統(tǒng)中主要部分:如位置傳感器、逆變器和功率器件、供電直流電源進(jìn)行了較詳細(xì)的說明;并且提出了與本研究相關(guān)的控制機(jī)理和實施方案。 其次,論文對FPGA芯片的特點及配置電路、以及以FPGA-FLEX10K10為核心的控制器電路的組成進(jìn)行了較詳細(xì)的論述;同時對超高速集成電路硬件描述語言(VHDL)的特點和應(yīng)用進(jìn)行了研究;并提出了應(yīng)用FPGA芯片對電機(jī)速度進(jìn)行控制的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。 論文還對FPGA芯片與DSP芯片共同完成電機(jī)控制的方案進(jìn)行了論述,利用ALTERA公司的FPGA芯片完成了電機(jī)控制器的設(shè)計、制造和調(diào)試,并在此基礎(chǔ)上分析研究了利用此控制器對無刷直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的方法;兩種控制器共同工作,組合方便、功能強(qiáng)大,適合在高精度、高效、寬變速控制的應(yīng)用場合下,可對電機(jī)實現(xiàn)精度更高、策略更復(fù)雜的控制。 論文最后還對在具體產(chǎn)品中的應(yīng)用效果及行了簡單分析。
標(biāo)簽: FPGA 電機(jī)控制器 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-08-04
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本文提出了一種基于FPGA的細(xì)胞圖像識別系統(tǒng)方案,該系統(tǒng)中FPGA處于核心地位,F(xiàn)PGA采用Altera公司的EP1K100QC208-1芯片,構(gòu)造專用處理功能,實現(xiàn)彩色圖像灰度化、灰度變換、中值濾波、低通濾波、灰度圖像二值化等算法。這部分處理的數(shù)據(jù)量非常大,由于采用FPGA處理,產(chǎn)生的時延變得很小;最后系統(tǒng)機(jī)進(jìn)行識別處理的是二值圖像,數(shù)據(jù)量也很小。所進(jìn)行的仿真實驗取得了良好的效果,給出了部分源代碼和實驗結(jié)果。設(shè)計采用VHDL語言描述,并使用電子設(shè)計自動化(EDA)工具進(jìn)行了模擬和驗證。
標(biāo)簽: FPGA 圖像識別 預(yù)處理 硬件
上傳時間: 2013-04-24
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