隨著信號處理技術(shù)的進步和電子技術(shù)的發(fā)展,雷達信號偵察接收機逐漸從模擬體制向數(shù)字體制轉(zhuǎn)變。軟件無線電概念的提出,促使雷達偵察接收機朝大帶寬、全截獲方向發(fā)展,現(xiàn)有的串行信號處理體制已經(jīng)很難滿足系統(tǒng)要求。FPGA器件的出現(xiàn),為實現(xiàn)寬帶雷達信號偵察數(shù)字接收機提供了硬件支持。 本文結(jié)合FPGA芯片特點,在前人研究基礎(chǔ)上,從算法和硬件實現(xiàn)兩方面,對雷達信號偵察數(shù)字接收機若干關(guān)鍵技術(shù)進行了研究和創(chuàng)新,主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面。 1)給出了基于QuartusII/Matlab和ISE/ModelSim/Matlab的兩種FPGA設(shè)計聯(lián)合仿真技術(shù)。這種聯(lián)合仿真技術(shù),大大提高了基于FPGA的雷達信號偵察數(shù)字接收機的設(shè)計效率。 2)給出了一種基于FFT/IFFT的寬帶數(shù)字正交變換算法,并將該算法在FPGA中進行了硬件實現(xiàn),設(shè)計可對600MHz帶寬內(nèi)的輸入信號進行實時正交變換。 3)提出了一種全并行結(jié)構(gòu)FFT的FPGA實現(xiàn)方案,并將其在FPGA芯片中進行了硬件實現(xiàn),設(shè)計能夠在一個時鐘周期內(nèi)完成32點并行FFT運算,滿足了數(shù)字信道化接收機對數(shù)據(jù)處理速度的要求。 4)提出了一種自相關(guān)信號檢測FPGA實現(xiàn)方案,通過改變FIFO長度改變自相關(guān)運算點數(shù),實現(xiàn)了弱信號檢測。提出通過二次門限處理來消除檢測脈沖中的毛刺和凹陷,降低了虛警概率,提高了檢測結(jié)果的可靠性。 5)在單通道自相關(guān)信號檢測算法基礎(chǔ)上,提出采用三路并行檢測,每路采用不同的相關(guān)點數(shù)和檢測門限,再綜合考慮三路檢測結(jié)果,得到最終檢測結(jié)果。給出了算法FPGA實現(xiàn)過程,并對設(shè)計進行了聯(lián)合時序仿真,提高了檢測性能。 6)給出了一種利用FFT變換后的兩根最大譜線進行插值的快速高精度頻率估計方法,并將該算法在FPGA硬件中進行了實現(xiàn)。通過利用FFT運算后的實/虛部最大值進行插值,降低了硬件資源消耗、縮短了運算延遲。 7)結(jié)合4)、5)、6)中的研究成果,完成了對雷達脈沖信號到達時間、終止時間、脈沖寬度和脈沖頻率的估計,最終在一塊FPGA芯片內(nèi)實現(xiàn)了一個精簡的雷達信號偵察數(shù)字接收機,并在微波暗室中進行了測試。
標簽: FPGA 雷達信號 數(shù)字接收機
上傳時間: 2013-06-13
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一個很好而小巧的串口調(diào)試助手,支持常用的300-115200bps波特率,能設(shè)置校驗、數(shù)據(jù)位和停止位,能以ASCII碼或十六進制接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)或字符(包括中文),可以任意設(shè)定自動發(fā)送周期,并能將接收數(shù)據(jù)保存成文本文件,能發(fā)送任意大小的文本文件。
標簽: 串口調(diào)試
上傳時間: 2013-04-24
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一個很好而小巧的串口調(diào)試助手,支持常用的300-115200bps波特率,能設(shè)置校驗、數(shù)據(jù)位和停止位,能以ASCII碼或十六進制接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)或字符(包括中文),可以任意設(shè)定自動發(fā)送周期,并能將接收數(shù)據(jù)保存成文本文件,能發(fā)送任意大小的文本文件。
標簽: 1.5 串口 調(diào)試助手
上傳時間: 2013-06-25
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隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)字視頻在信息社會中發(fā)揮著越來越重要的作用,視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于交通管理、工業(yè)監(jiān)控、廣播電視、銀行、商場等多個領(lǐng)域。同時,F(xiàn)PGA單片規(guī)模的不斷擴大,在FPGA芯片內(nèi)部實現(xiàn)復雜的數(shù)字信號處理系統(tǒng)也成為現(xiàn)實,因此采用FPGA實現(xiàn)視頻壓縮和傳輸已成為一種最佳選擇。 本文將視頻壓縮技術(shù)和光纖傳輸技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了一種基于無損壓縮算法的多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng),系統(tǒng)利用時分復用和無損壓縮技術(shù),采用串行數(shù)字視頻傳輸?shù)姆绞剑稍谝桓饫w中同時傳輸8路以上視頻信號。系統(tǒng)在總體設(shè)計時,確定了基于FPGA的設(shè)計方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換,在FPGA里實現(xiàn)系統(tǒng)的時分復用/解復用、視頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮和線路碼編解碼,利用光收發(fā)一體模塊實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換。視頻壓縮采用LZW無損壓縮算法,用Verilog語言設(shè)計了壓縮模塊和解壓縮模塊,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO來緩存壓縮/解壓縮單元的輸入輸出數(shù)據(jù),光纖線路碼采用CIMT碼,設(shè)計了編解碼模塊,解碼過程中,利用數(shù)字鎖相環(huán)來實現(xiàn)發(fā)射與接收的幀同步,在ISE8.2和Modelsim仿真環(huán)境下對FPGA模塊進行了功能仿真和時序仿真,并在Spartan-3E開發(fā)板和視頻擴展板上完成了系統(tǒng)的硬件調(diào)試與驗證工作,實驗證明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,圖像清晰,實時傳輸效果好,可用于交通、安防、工業(yè)監(jiān)控等多個領(lǐng)域。 本文將視頻壓縮和線路碼編解碼在FPGA里實現(xiàn),利用FPGA的并行處理優(yōu)勢,大大提高了系統(tǒng)的處理速度,使系統(tǒng)具有集成度高、靈活性強、調(diào)試方便、抗干擾能力強、易于升級等特點。
標簽: FPGA 數(shù)字視頻 光纖傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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數(shù)字信號處理是信息科學中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學科之一。常用的實現(xiàn)高速數(shù)字信號處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實現(xiàn)能力強、速度快、設(shè)計靈活性好等眾多優(yōu)點,尤其在并行信號處理能力方面比DSP更具優(yōu)勢。在信號處理領(lǐng)域,經(jīng)常需要對多路信號進行采集和實時處理,為解決這一問題,本文設(shè)計了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 本文首先介紹數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成和數(shù)字信號處理的優(yōu)點,然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實現(xiàn)方案的比較選擇,進行總體方案的設(shè)計。在硬件方面,特別討論了信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設(shè)計方案和硬件電路實現(xiàn)方法。信號處理單元的設(shè)計以Xilinx ISE為軟件平臺,采用VHDL和IP核的方法,設(shè)計了時鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)滑動模塊、FFT運算模塊、求模運算模塊、信號控制模塊,完成信號處理單元的設(shè)計,并采用ModelSim仿真工具進行相關(guān)的時序仿真。最后利用MATLAB對設(shè)計進行驗證,達到技術(shù)指標要求。
標簽: 同步數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-07
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隨著數(shù)字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數(shù)據(jù)交換日益增加。正交幅度調(diào)制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制方式,在數(shù)字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 近年來,集成電路和數(shù)字通信技術(shù)飛速發(fā)展,F(xiàn)PGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優(yōu)點的通用邏輯開發(fā)芯片,在電子設(shè)計行業(yè)深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現(xiàn)四路QAM調(diào)制的全過程。FPGA實現(xiàn)信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現(xiàn)對四路I/Q信號的調(diào)制,輸出中頻信號。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下: 1.介紹國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展狀況、國內(nèi)國際的數(shù)字電視標準,并詳細介紹國內(nèi)有線電視的系統(tǒng)組成及QAM調(diào)制器的發(fā)展過程。 2.研究了QAM調(diào)制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉(zhuǎn)換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設(shè)計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設(shè)計、在allegro下的PCB設(shè)計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發(fā)流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發(fā),其中主要包括I2C接口實現(xiàn),ASI到SPI的轉(zhuǎn)換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼的實現(xiàn)及AD9857的FPGA控制使其實現(xiàn)四路QAM的調(diào)制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統(tǒng)指標測試。 最終系統(tǒng)指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-07-05
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近幾年來,OFDM技術(shù)引起了人們的廣泛注意,根據(jù)這項新技術(shù),很多相關(guān)協(xié)議被提出來。其中WiMax代表空中接口滿足IEEE802.16標準的寬帶無線通信系統(tǒng),IEEE標準在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸采用突發(fā)模式,調(diào)制方式采用OFDM技術(shù),傳輸速率較高且實現(xiàn)方便、成本低廉,已經(jīng)成為首先推廣應(yīng)用的商業(yè)化標準。本文對IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)物理層進行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實現(xiàn)了基帶算法。 ⑴探討了OFDM基本原理及其關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)的物理層發(fā)送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統(tǒng)在有無循環(huán)前綴(CP)、多徑數(shù)目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計算法計算量都很大,為了找到適合采用FPGA實現(xiàn)的算法,分析了同步誤差和不同信道估計算法對接收信號的影響,并結(jié)合計算量的大小提出了一種新的聯(lián)合同步算法,以及得出了LS信道估計算法最適合802.16d系統(tǒng)的結(jié)論。 ⑵完成了基帶發(fā)射機和接收機的FPGA硬件電路實現(xiàn)。為了使系統(tǒng)的時鐘頻率更高,采用了流水線的結(jié)構(gòu)。設(shè)計中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結(jié)合的辦法,實現(xiàn)了新的聯(lián)合同步算法,并且通過簡化結(jié)構(gòu),避免了信道估計算法中的繁瑣除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc軟件平臺對程序進行設(shè)計、綜合和仿真,并將仿真結(jié)果和MATLAB軟件計算結(jié)果相對比。結(jié)果表明,采用16位數(shù)據(jù)總線可達到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式對基帶系統(tǒng)進行了驗證。通過串口通信從功能上表明該系統(tǒng)確實可行。
標簽: FPGA OFDM 基帶 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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· SmartARM2400是廣州致遠電子有限公司精心設(shè)計的一款集教學、競賽、工控開發(fā)于一身的開發(fā)套件,套件以NXP公司的LPC2478為核心,該芯片具有EMC(外部總線接口),可支持核心板上集成的32M SDRAM和2MB NOR Flash,并提供4路串口、1路IrDA接口、1路10/100M以太網(wǎng)接口、2個CAN-bus接口、1路I2S接口、1路USB OTG接口、1路USB Hos
上傳時間: 2013-06-22
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·摘 要:電動鉆機在石油勘探開發(fā)中占據(jù)了越來越重要的地位,其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在對主要鉆井動力設(shè)備如絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵采用直流電機驅(qū)動,而直流電機的平穩(wěn)調(diào)速成了其采用直流電機驅(qū)動的核心技術(shù),本文針對鉆井設(shè)備中廣泛采用的串勵直流電機,分析了其調(diào)速原理并重點分析了為實現(xiàn)調(diào)速而采取的關(guān)鍵技術(shù)——轉(zhuǎn)速反饋的一種新的實現(xiàn)方法。[著者文摘]
標簽: 直流電機 雙閉環(huán) 中的應(yīng)用 直流電動
上傳時間: 2013-05-30
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· 摘要: 以實例介紹了利用MZX3232芯片實現(xiàn)TMS320F2812與上位機的串行通信,給出了硬件電路,設(shè)計了串行通信程序.詳細說明了利用Visual Basic6.0通信控件進行通信的方法,并給出了程序流程圖和部分源程序.實驗表明,該串行通信方法傳輸數(shù)據(jù)準確可靠,具有實用價值.
上傳時間: 2013-04-24
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