音頻管理組件(Audio Management Unit,AMU)是先進(jìn)客艙娛樂與服務(wù)系統(tǒng)(Advanced Cabin Entertainment Service System,ACESS)的組成部分,應(yīng)用于飛機(jī)上音頻資源的管理與控制。飛機(jī)運營對航空機(jī)載電子系統(tǒng)準(zhǔn)確性、復(fù)雜性和安全性的高要求,使得其維修維護(hù)工作極大地依賴于自動測試設(shè)備(Automatic Testing Equipment,ATE)。本課題來源于實際工程項目, FPGA技術(shù)具備多種優(yōu)點,將其與民航測試設(shè)備結(jié)合研制一個用于檢測AMU故障的自動測試系統(tǒng),該系統(tǒng)將對AMU自動完成部件維修手冊(Comvonent Maintenance Manual,CMM)所規(guī)定的全部功能、性能方面的綜合測試。 本文首先概述音頻管理組件、自動測試系統(tǒng)及其在民航領(lǐng)域的應(yīng)用,并闡述了課題的背景、研究目標(biāo)和相關(guān)技術(shù)要求;文章對可編程邏輯器件CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)原理、硬件描述語言VHDL的特點以及MAXL+plusⅡ軟件的設(shè)計流程進(jìn)行了說明,重點闡述了基于FPGA的DDS信號發(fā)生器以及數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計實現(xiàn)、并著重闡述了ARINC429總線的傳輸規(guī)范,和基于FPGA的ARINC429總線接口的設(shè)計與實現(xiàn)。在ARINC429接口設(shè)計中采用自頂向下,多層次系統(tǒng)設(shè)計的方法,用VHDL語言進(jìn)行描述。在發(fā)送器中利用了FPGA內(nèi)部的分布式RAM創(chuàng)建異步FIFO,節(jié)約了FPGA的內(nèi)部資源和提高了數(shù)據(jù)傳輸速度;在接收器中采用了提高抗干擾性的優(yōu)化設(shè)計。測試結(jié)果表明基于FPGA的設(shè)計實現(xiàn)ARINC429總線數(shù)據(jù)通信的要求,使用方便,可靠性好,能夠克服HS-3282芯片中的數(shù)據(jù)格式固定,使用不夠靈活方便,價格昂貴的缺點。
標(biāo)簽: FPGA 飛機(jī) 音頻 測試系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-06
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數(shù)字信號處理是信息科學(xué)中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一.目前,數(shù)字信號處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語音與圖像處理等領(lǐng)域.而數(shù)字信號處理算法的硬件實現(xiàn)一般來講有三種方式:用于通用目的的可編程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片組和ASIC;可以由用戶編程的FPGA芯片.隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA進(jìn)行數(shù)字信號處理得到了飛速發(fā)展,FPGA正在越來越多地代替ASIC和PDSP用作前端數(shù)字信號處理的運算.該文主要探討了基于FPGA數(shù)字信號處理的實現(xiàn).首先詳細(xì)闡述了數(shù)字信號處理的理論基礎(chǔ),重點討論了離散傅立葉變換算法原理,由于快速傅立葉變換算法在實際中得到了廣泛的應(yīng)用,該文給出了基-2FFT算法原理、討論了按時間抽取FFT算法的特點.該論文對硬件描述語言的描述方法和風(fēng)格做了一定的探討,介紹了硬件描述語言的開發(fā)環(huán)境MAXPLUSII.在此基礎(chǔ)上,該論文詳細(xì)闡述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次設(shè)計方法,討論了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計層次的劃分和數(shù)字系統(tǒng)的自頂向下的設(shè)計方法,探討了數(shù)字集成系統(tǒng)的系統(tǒng)級設(shè)計和寄存器傳輸級設(shè)計,描述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次綜合方法.最后該文描述了數(shù)字信號處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法,指出常見的高速、實時信號處理系統(tǒng)的四種結(jié)構(gòu);由于FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位,所以該文提出了用FPGA實現(xiàn)FFT的一種設(shè)計思想,給出了總體實現(xiàn)框圖;重點設(shè)計實現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設(shè)計實現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運算速度,降低了運算復(fù)雜度.
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字信號處理 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-07-19
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激光測距是激光技術(shù)在軍事上最早和最成熟的應(yīng)用,自1961.年美國休斯飛機(jī)公司研制成功世界上第一臺激光測距機(jī)之后,激光測距技術(shù)發(fā)展迅速。如今,它已經(jīng)被廣泛運用于軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。為了進(jìn)一步提高我國激光測距水平,研制更高性能激光測距機(jī)依然是我國國防科技研究中的重要課題之一。其中,測距精度是激光測距機(jī)的一個重要參數(shù)。而激光測距機(jī)能否準(zhǔn)確的檢測激光回波信號將直接影響測距精度。 脈沖激光測距系統(tǒng)主要包括激光發(fā)射子系統(tǒng)、激光回波探測子系統(tǒng)、回波檢測與主控子系統(tǒng)、終端顯示子系統(tǒng)等組成。其中設(shè)計高精度激光回波檢測與主控子系統(tǒng)是實現(xiàn)高精度激光測距的核心問題。傳統(tǒng)激光回波檢測與主控子系統(tǒng)通常采用分立元件和小規(guī)模集成電路設(shè)計,電路復(fù)雜且精度較低。隨著數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展,已出現(xiàn)大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)。采用FPGA代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分立元件和小規(guī)模集成電路來設(shè)計激光回波檢測與主控子系統(tǒng),不僅提高了回波檢測精度,同時簡化了整個測距系統(tǒng)的設(shè)計。 本文研究了將激光回波信號直接送入FPGA進(jìn)行檢測的方案。同時,采用這種方案設(shè)計了一種激光回波檢測系統(tǒng),并把它成功運用在一引信項目中。這種方案電路設(shè)計簡單,易于實現(xiàn)。在實際應(yīng)用中,由于激光回波探測子系統(tǒng)只是完成由光信號到電信號的轉(zhuǎn)換及簡單放大,理論分析和試驗結(jié)果均表明,采用該方案進(jìn)行回波檢測的精度較低,這種回波檢測方法也只能應(yīng)用在測距精度要求低的項目中。 為了滿足另一高精度測距項目的需要,在FPGA直接進(jìn)行激光回波檢測方案的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種高精度激光回波檢測系統(tǒng)。文中介紹了其實現(xiàn)原理,理論上分析了該系統(tǒng)所能達(dá)到的回波檢測精度及整機(jī)測距系統(tǒng)的測距精度。與第一種方案相比,該方案引入了超高速數(shù)據(jù)采集電路。由于采樣速率高達(dá)lGsps,該方案實現(xiàn)的難點在于如何保證數(shù)據(jù)采集電路的穩(wěn)定工作。文中從總體方案的設(shè)計,到器件的選型,硬件電路板的實現(xiàn)等方面做了詳細(xì)的闡述,最終完成了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計。接著介紹了系統(tǒng)程序設(shè)計。后面給出了試驗測試結(jié)果,該系統(tǒng)工作穩(wěn)定,性能良好。系統(tǒng)設(shè)計中引入的超高速數(shù)據(jù)采集電路有著廣泛的應(yīng)用,為其他相關(guān)設(shè)計提供了參考。最后,對全文做了工作總結(jié),并給出了接下來的后續(xù)工作與展望。 本文在高速FPGA對激光回波信號檢測方向取得了一定的成果,為進(jìn)一步研究提供了參考價值。
標(biāo)簽: FPGA 激光 回波 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-06-13
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數(shù)字信息在有噪聲的信道中傳輸時,受到噪聲的影響,誤碼總是不可避免的。根據(jù)香農(nóng)信息理論,只要使Es/N0足夠大,就可以達(dá)到任意小的誤碼率。采用差錯控制編碼,即信道編碼技術(shù),可以在一定的Es/N0條件下有效地降低誤碼率。按照對信息元處理方式不同,信道編碼分為分組碼與卷積碼兩類。卷積碼的k0和n0較小,實現(xiàn)最佳譯碼與準(zhǔn)最佳譯碼更加容易。卷積碼運用廣泛,被ITU選入第三代移動通信系統(tǒng),作為包括WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA在內(nèi)的信道編碼的標(biāo)準(zhǔn)方案。 本文研究了CDMA2000業(yè)務(wù)通道中的幀結(jié)構(gòu),對CDMA2000系統(tǒng)中的卷積碼特性及維特比譯碼的性能限進(jìn)行了分析,并基于MATLAB平臺做了相應(yīng)的譯碼性能仿真。我們設(shè)計了一種可用于CDMA2000通信系統(tǒng)的通用、高速維特比譯碼器。該譯碼器在設(shè)計上具有以下創(chuàng)新之處:(1)采用通用碼表結(jié)構(gòu),支持可變碼率;幀控制模塊和頻率控制器模塊的設(shè)計中采用計數(shù)器、定時器等器件實現(xiàn)了可變幀長、可變數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)幀處理方式。(2)結(jié)合流水線結(jié)構(gòu)思想,利用四個ACS模塊并行運行,加快數(shù)據(jù)處理速度;在ACS模塊中,將路徑度量值存貯器的存儲結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,防止數(shù)據(jù)讀寫的阻塞,縮短存儲器讀寫時間,使譯碼器的處理速度更快。(3)為了防止路徑度量值和幸存路徑長度的溢出,提出了保護(hù)處理策略。我們還將設(shè)計結(jié)果在APEXEP20K30E芯片上進(jìn)行了硬件實現(xiàn)。該譯碼器芯片具有可變的碼率和幀長處理能力,可以運行于40MHZ系統(tǒng)時鐘下,內(nèi)部最高譯碼速度可達(dá)625kbps。本文所提出的維特比譯碼器硬件結(jié)構(gòu)具有很強的通用性和高速性,可以方便地應(yīng)用于CDMA2000移動通信系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-06-24
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邊界掃描技術(shù)是一種應(yīng)用于數(shù)字集成電路器件的標(biāo)準(zhǔn)化可測試性設(shè)計方法,它提供了對電路板上元件的功能、互連及相互間影響進(jìn)行測試的一種新方案,極大地方便了系統(tǒng)電路的測試。本文基于IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)剖析了JTAG邊界掃描測試的精髓,分析了其組成,功能與時序控制等關(guān)鍵技術(shù)。 應(yīng)用在FPGA芯片中的邊界掃描電路側(cè)重于電路板級測試,兼顧芯片功能測試,同時提供JTAG下載方式。針對在FPGA芯片中的應(yīng)用特點,設(shè)計了一種邊界掃描電路,應(yīng)用于自行設(shè)計的FPGA結(jié)構(gòu)之中。除了基本的測試功能外,加入了對FPGA芯片進(jìn)行配置、回讀以及用戶自定義測試等功能。 通過仿真驗證,所設(shè)計的邊界掃描電路可實現(xiàn)FPGA芯片的測試、配置和回讀等功能,并符合IEEE 11491.1邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,達(dá)到設(shè)計要求。
標(biāo)簽: JTAG FPGA 邊界掃描 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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CCS中的graph詳細(xì)使用說明
上傳時間: 2013-07-30
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隨著我國信息化發(fā)展進(jìn)程加快,信息化覆蓋面擴(kuò)大,信息安全問題也就隨之增多,其影響和后果也更加廣泛和嚴(yán)重。同時,信息安全及其對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家安全和社會穩(wěn)定的重大影響,正日益突出地顯現(xiàn)出來,受到越來越多的關(guān)注。在和平年代,通過對信息載體進(jìn)行大規(guī)模的物理破壞,從而達(dá)到危害信息安全的目的,在一定程度上是行不通的。然而,在信息安全的角力上,破壞者從來都沒有放棄過,他們把目標(biāo)對準(zhǔn)了信息載體中的數(shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)的易失性,計算機(jī)數(shù)據(jù)成為信息安全中的最大隱患,同時也是破壞信息安全的一個突破口。 本文提出研制硬盤加密卡的主要目的是為了防止對計算機(jī)數(shù)據(jù)的竊取,保護(hù)硬盤中的數(shù)據(jù)。破壞者在得到硬盤后,也不能夠得到硬盤中的數(shù)據(jù),從而達(dá)到保護(hù)信息安全的目的。加密卡提供兩個符合ATA-6標(biāo)準(zhǔn)的接口,串接在主板IDE接口和硬盤之間。存儲在硬盤上的數(shù)據(jù),是經(jīng)過加密以后的加密數(shù)據(jù);從硬盤上讀出的數(shù)據(jù),必須經(jīng)過該卡的解密才可被正常使用,否則只是一堆亂碼。加密卡采用FPGA技術(shù)實現(xiàn)IDE接口和加密算法,以減小加解密帶來的速度上的影響。 論文的工作重點主要有以下幾個方面的內(nèi)容:FPGA及VHDL語言的研究,ATA協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)研究及IDE接口的FPGA實現(xiàn)。論文對ATA協(xié)議做了細(xì)致的研究,分析了硬盤接口的工作機(jī)制以及主機(jī)與硬盤之間的通信協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上,重點研究了用FPGA的編程功能來實現(xiàn)一個計算機(jī)硬件底層接口協(xié)議的方法,詳細(xì)介紹了芯片的內(nèi)部框圖及FPGA的軟件流程圖,提出了在實現(xiàn)過程中應(yīng)注意的要點,最終用FPGA構(gòu)建了一個雙向IDE硬盤通道,實現(xiàn)了兩套符合ATA-6規(guī)范的IDE接口。
標(biāo)簽: FPGA 硬盤 加密卡 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-08-02
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書中以國家“3C”認(rèn)證為出發(fā)點,引出產(chǎn)品對電磁兼容的基本要求,給出相關(guān)產(chǎn)品所必須進(jìn)行的電磁兼容測試項目及所采用測試標(biāo)準(zhǔn)。本書無意成為現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的翻版,而希望成為讀者在學(xué)習(xí)、理解和掌握標(biāo)準(zhǔn)時的一種補充。為此,書中重點說明每種試驗的目的、作者對標(biāo)準(zhǔn)的理解、試驗中對試驗儀器的要求、必須有的試驗配置、正確的試驗方法和對標(biāo)準(zhǔn)的點評等。考慮到國內(nèi)眾多企業(yè)在開展電磁兼容試驗的同時,也在考慮試驗場地的建設(shè),為此本書也選編了部分這方面的內(nèi)容,說明了各種場地的特點、主要技術(shù)指標(biāo)及選用中的注意事項。
上傳時間: 2013-07-09
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根據(jù)嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計需要的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”知識編寫而成。書中基本內(nèi)容有:常用線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在嵌入式系統(tǒng)中的實現(xiàn)和相關(guān)算法;樹和圖在嵌入式系統(tǒng)中的實現(xiàn)和相關(guān)算法;排序和查找算法等。本書
標(biāo)簽: 嵌入式系統(tǒng) 軟件設(shè)計 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
上傳時間: 2013-06-24
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數(shù)字信號處理是信息科學(xué)中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一.目前,數(shù)字信號處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語音與圖像處理等領(lǐng)域.而數(shù)字信號處理算法的硬件實現(xiàn)一般來講有三種方式:用于通用目的的可編程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片組和ASIC;可以由用戶編程的FPGA芯片.隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA進(jìn)行數(shù)字信號處理得到了飛速發(fā)展,FPGA正在越來越多地代替ASIC和PDSP用作前端數(shù)字信號處理的運算.該文主要探討了基于FPGA數(shù)字信號處理的實現(xiàn).首先詳細(xì)闡述了數(shù)字信號處理的理論基礎(chǔ),重點討論了離散傅立葉變換算法原理,由于快速傅立葉變換算法在實際中得到了廣泛的應(yīng)用,該文給出了基-2FFT算法原理、討論了按時間抽取FFT算法的特點.該論文對硬件描述語言的描述方法和風(fēng)格做了一定的探討,介紹了硬件描述語言的開發(fā)環(huán)境MAXPLUSII.在此基礎(chǔ)上,該論文詳細(xì)闡述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次設(shè)計方法,討論了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計層次的劃分和數(shù)字系統(tǒng)的自頂向下的設(shè)計方法,探討了數(shù)字集成系統(tǒng)的系統(tǒng)級設(shè)計和寄存器傳輸級設(shè)計,描述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次綜合方法.最后該文描述了數(shù)字信號處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法,指出常見的高速、實時信號處理系統(tǒng)的四種結(jié)構(gòu);由于FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位,所以該文提出了用FPGA實現(xiàn)FFT的一種設(shè)計思想,給出了總體實現(xiàn)框圖;重點設(shè)計實現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設(shè)計實現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運算速度,降低了運算復(fù)雜度.
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字信號處理 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-05-23
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