現(xiàn)代通信系統(tǒng)對帶寬和數(shù)據(jù)速率的要求越來越高，超寬帶(ultra-wideband，UWB)通信以其傳輸速率高、空間容量大、成本低、功耗低的優(yōu)點，成為解決企業(yè)、家庭、公共場所等高速因特網(wǎng)接入的需求與越來越擁擠的頻率資源分配之間的矛盾的技術(shù)手段。 論文主要圍繞兩方面展開分析：一是介紹用于UWB無載波脈沖調(diào)制及直接序列碼分多址調(diào)制(DS-CDMA)的新型脈沖，即Hermite正交脈沖，并且分析了這種構(gòu)建UWB多元通信和多用戶通信的系統(tǒng)性能。二是分析了UWB的多帶頻分復(fù)用物理層提案(MBOA)的調(diào)制技術(shù)，并在FPGA上實現(xiàn)了調(diào)制模塊。正交Hermite脈沖集被提出用于UWB的M元雙正交調(diào)制系統(tǒng)，獲得高數(shù)據(jù)速率。調(diào)整脈沖的脈寬因子和中心頻率能使脈沖滿足FCC的頻譜要求。M元雙正交調(diào)制的接收機需要M/2個相關(guān)器，遠比M元正交調(diào)制所需的相關(guān)器數(shù)量少。誤碼率一定時，維數(shù)M的增加可獲得高的比特率和低的信噪比。雖然高階的Hermite脈沖易受抖動時延的影響，但當抖動時延范圍小于0.02ns時，其影響較為不明顯。本文認為1～8階的Hermite脈沖皆可用，可構(gòu)成16元雙正交系統(tǒng)。 正交Hermite脈沖集也可以構(gòu)造UWB多用戶系統(tǒng)。各用戶的信息用不同的Hermite脈沖同時傳輸，其多用戶的誤比特率上限低于高斯單脈沖構(gòu)成的PPM多用戶系統(tǒng)的誤比特率，所以其系統(tǒng)性能更優(yōu)。正交Hermite脈沖還可以用于UWB的DS-CDMA調(diào)制，在8個脈沖可用的情況下，最多可容64個用戶同時通信。 基于MBOA提出的UWB物理層協(xié)議，本文用Verilog硬件語言實現(xiàn)了調(diào)制與解調(diào)結(jié)構(gòu)，并用Modelsim做了時序驗證。用Verilog編程實現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)與Matlab生成的UWB建模的輸出結(jié)果一致。為了達到UWBMB-OFDM系統(tǒng)的FFT處理器的要求，一個混和基多通道流水線的FFT算法結(jié)構(gòu)被提出。其有效的實現(xiàn)方法也被提出。這種結(jié)構(gòu)采用多通道以獲得高的數(shù)據(jù)吞吐量。此外，它用于存儲和復(fù)數(shù)乘法器的硬件損耗相比其他的FFT處理器是最少的。高基的FFT蝶算減少了復(fù)數(shù)乘法器的數(shù)量。在132MHz的工作頻率下，整個128點FFT變換在此結(jié)構(gòu)模式下只需要242.4ns,滿足了MBOA的要求。
上傳時間： 2013-07-29
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數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛，研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計制造中使用了數(shù)字化技術(shù)，但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展，PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用，例如數(shù)字通信和相控雷達領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上，我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能，同時也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們詳細分析討論了B 超中，全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)手段。我們設(shè)計實現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率，仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息，也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設(shè)計實現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器，能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號，且在FPGA 片內(nèi)實現(xiàn)方案簡單廉價。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動態(tài)控制且精度較高，對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減，導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象，可視作將回波接收機的中心頻率同步動態(tài)變化進行補償。 還設(shè)計實現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計實現(xiàn)了聚焦延時、脈寬和重復(fù)頻率可動態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊，功能仿真和時序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計實現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ)，將加快其研發(fā)和制造進程，為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來新思路。
標簽： FPGA 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀
上傳時間： 2013-06-18
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本文主要介紹了基于FPGA的無線信道盲均衡器的設(shè)計與實現(xiàn),在算法上選擇了比較成熟的DDLMS和CMA相結(jié)合的算法,結(jié)構(gòu)上采用四路正交FIR濾波器模型.在設(shè)計的過程中我們采取了用MATLAB進行算法仿真,VerilogHDL語言進行FPGA設(shè)計的策略.在硬件描述語言的設(shè)計流程中,信道盲均衡器運用了Top-Down的模塊化設(shè)計方法,大大縮短了設(shè)計周期,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴展性.測試結(jié)果表明均衡器所有的性能指標均達到預(yù)定目標,且工作性能良好,均衡效果較為理想,能夠滿足指標要求.本課題所設(shè)計和實現(xiàn)的信道盲均衡器,為FPGA芯片設(shè)計技術(shù)做了有益的探索性嘗試,對今后無線通信系統(tǒng)中的單芯片可編程系統(tǒng)(SOPC)的設(shè)計運用有著積極的借鑒意義.
上傳時間： 2013-07-11
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數(shù)字相關(guān)器是無線數(shù)字接收機的重要組成部分,它主要用于對中頻數(shù)字化后的信號進行解調(diào)和同步,從而恢復(fù)出原始的基帶數(shù)據(jù).本文的重點是如何高效的實現(xiàn)無線通信接收系統(tǒng)中數(shù)字中頻部分,主要研究如何對MSK信號進行正確、有效、實時的解調(diào),其內(nèi)容包括1.MSK信號簡介及分析,研究其特征,以便有效的對其解調(diào).2.對解調(diào)技術(shù)中涉及的重點模塊,比如NCO、CORDIC算法等做了理論上的介紹與分析.3.MSK信號的數(shù)字解調(diào)技術(shù),比較了各種解調(diào)技術(shù),主要是正交解調(diào)和差分解調(diào),分析了它們的優(yōu)勢和劣勢,并進行了仿真驗證.4.在FPGA中實現(xiàn)了數(shù)字中頻系統(tǒng)的各個關(guān)鍵模塊.5.最終的解調(diào)模塊在實際的PCB基板上調(diào)試通過,并應(yīng)用在實際產(chǎn)品中.
標簽： FPGA 數(shù)字相關(guān)器 解調(diào) 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-06-21
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無線模塊24l01 7對1多機通信
上傳時間： 2013-07-12
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本文介紹了移動通信信道的基本理論，對移動通信中的衰落信道進行了分析和建模，在此基礎(chǔ)上通過使用matlab仿真軟件，采用相關(guān)算法編程對衰落信道進行仿真，結(jié)果表明了信道分析的有效性。
上傳時間： 2013-07-06
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近年來，隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及，以TCP/IP協(xié)議為代表的開放式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，但是大量的設(shè)備都有SPI串行接口，這些設(shè)備的串行數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，因此必須要尋求一種解決方案，用來解決這些傳統(tǒng)設(shè)備與現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的互聯(lián)問題。本文針對這種情況設(shè)計了一種基于ARM處理器的嵌入式以太網(wǎng)接口系統(tǒng)。 本文分別對SPI串行通信和基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)進行研究和分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計一個嵌入式系統(tǒng)—基子ARM處理器的串行通信與以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，來實現(xiàn)SPI串行口與網(wǎng)口的數(shù)據(jù)傳輸。 首先分析了當前串行通信的應(yīng)用現(xiàn)狀和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，指出SPI串口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的趨勢，然后詳細介紹了嵌入式處理器LM3S8962的特點和內(nèi)部結(jié)構(gòu)接著闡述了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的總體設(shè)計以及每層協(xié)議的編寫過程。在硬件設(shè)計方面，對本文所設(shè)計的系統(tǒng)—基于ARM處理器的串行通信與以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進行了總體設(shè)計，將系統(tǒng)分為三個主要模塊：處理器模塊、SPI通信模塊和以太網(wǎng)接口模塊。同時在軟件設(shè)計方面對啟動代碼流程、驅(qū)動程序設(shè)計與實現(xiàn)、軟件包的配置進行了說明。對設(shè)計的主程序的流程圖以及各個任務(wù)參數(shù)設(shè)置加以分析。最后對系統(tǒng)進行了測試表明通信是成功的。 總之，本文完成了嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的硬件平臺架構(gòu)設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)的移植，為今后嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的后繼開發(fā)提供了一個嵌入式平臺，研究成果對于嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)在遠程控制領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定的參考價值。
標簽： Cortex ARM 嵌入式 以太網(wǎng)通信
上傳時間： 2013-04-24
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ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù)，已在很多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于網(wǎng)絡(luò)在未來計算中將發(fā)揮非常重要的作用，因此連通性、網(wǎng)絡(luò)化正逐漸成為嵌入式設(shè)備的發(fā)展方向，嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。美國貝爾實驗室預(yù)測未來數(shù)年內(nèi)所能想到的任何有用信息都是由嵌入式設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)供給信息的需求者。 本文設(shè)計和實現(xiàn)了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件解決方案，將Linux移植到LH79520，并且實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 本文采用NXP公司的LH79520微控制器作為處理器，采用高度集成的以太網(wǎng)芯片DM9000A作為網(wǎng)絡(luò)接口，并且擴展了LCD、UART接口。使用APEX作為系統(tǒng)的Bootloader，選擇Linux操作系統(tǒng)進行裁剪和移植，編寫了網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動程序，使得2.6.22版本內(nèi)核在硬件上穩(wěn)定運行；同時實現(xiàn)了嵌入式平臺和Linux系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。對影響TCP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的因素進行了研究，通過對比和測試優(yōu)化了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。最后，在ARM平臺和Linux主機端分別實現(xiàn)了采用IPMSG協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用程序。 通過測試表明，本文所設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)在可用性及操作方便性方面都達到了預(yù)期的目標，使得ARM Linux移植更有效率而且降低成本，具有實際的應(yīng)用價值。
標簽： Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)
上傳時間： 2013-07-14
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個分布式計算機控制系統(tǒng)，它集中并融合了傳感器技術(shù)、現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機系統(tǒng)技術(shù)的最新成果，能夠?qū)崿F(xiàn)遙測、遙信和遙控三遙功能，對實現(xiàn)現(xiàn)代化的通信電源維護和科學(xué)管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術(shù)近年來的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測、機械控制，及新興的移動通訊、數(shù)字娛樂方面的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機為硬件載體進行設(shè)計，功能相對單一，可視化及擴展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級換代，現(xiàn)在出現(xiàn)了以ARM芯片為載體，以Linux系統(tǒng)為軟件平臺的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實現(xiàn)原有單片機的功能外，還具備網(wǎng)絡(luò)通信功能，其設(shè)計過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺，探討了其在電源監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。首先，本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方案、監(jiān)控對象及監(jiān)控點的選取等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點對局站中心SU作了設(shè)計，包括整體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、組網(wǎng)等，并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實現(xiàn)。最后，介紹了嵌入式WEB服務(wù)器和嵌入式數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方法。
標簽： ARM 通信電源 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-09
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本文完成了基于HART 的智能現(xiàn)場實時控制通信系統(tǒng)的設(shè)計。在硬件方面，本系統(tǒng)由四大模塊組成:鍵盤輸入模塊、通信模塊、DSP 和顯示模塊。其中，數(shù)字信號處理器是該硬件系統(tǒng)的主要部分。它由TMS3
標簽： HART 實時控制 通信系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-20
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