當(dāng)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),極大促進(jìn)了自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展——條形碼、光學(xué)字符識(shí)別、磁條(卡)、工C卡、語(yǔ)音識(shí)別、視覺(jué)識(shí)別、RFID等,其中,RFID無(wú)疑是最為前沿的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),是一種非接觸式的識(shí)別技術(shù);同時(shí),隨著另外一項(xiàng)技術(shù)——嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)構(gòu)小巧、性能優(yōu)越、價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)便的手持式數(shù)據(jù)自動(dòng)讀寫(xiě)設(shè)備發(fā)展尤為迅速。具體說(shuō)來(lái),一款好的手持式RFID讀寫(xiě)器適用于工作現(xiàn)場(chǎng),可以供工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物品信息進(jìn)行自動(dòng)收集,而隨著嵌入式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,使讀寫(xiě)器不僅有數(shù)據(jù)采集功能,而且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以供管理決策。在這其中,操作系統(tǒng)、芯片、總線、接口技術(shù)成為讀寫(xiě)器的內(nèi)核,嵌入式系統(tǒng)成為技術(shù)的代表。 隨著嵌入式操作系統(tǒng)(如linux、wirice.net)的出現(xiàn),使得軟件開(kāi)發(fā)人員在嵌入式系統(tǒng)和普通pc機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)不會(huì)感到太大的差別(借助于交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境,即在pc機(jī)上編譯連接,但生成的是目標(biāo)機(jī)代碼)。但是,對(duì)于那些應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者,往往對(duì)某一行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)比較熟悉卻對(duì)硬件有些陌生,熟悉硬件原理(嵌入式處理器架構(gòu)、部件工作原理等)恰恰是構(gòu)建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)所必須的。因此,構(gòu)建一個(gè)性能穩(wěn)定、持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、完善數(shù)據(jù)接口、方便讀寫(xiě)器接口的手持式設(shè)備成為了當(dāng)今一個(gè)比較熱門(mén)的技術(shù)領(lǐng)域。本項(xiàng)目就是根據(jù)以上事實(shí),先分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,再根據(jù)項(xiàng)目需求、生產(chǎn)成本以及RFID應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的要求,決定采用以ARM920T為內(nèi)核的$3C2410為嵌入式處理器、微軟公司力推的wiIice.net為嵌入式操作系統(tǒng),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了供RFID應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者使用的手持式RFID讀寫(xiě)器。針對(duì)手持式設(shè)備的特點(diǎn)和實(shí)際要求,對(duì)讀寫(xiě)器軟硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)劃,完成了時(shí)鐘電路、nand flash存儲(chǔ)器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、RFID讀寫(xiě)模塊接口電路、USB接口電路、無(wú)線通信模塊接口電路、LCD/觸摸屏接口電路的設(shè)計(jì),并開(kāi)發(fā)了讀寫(xiě)器的二次發(fā)API;在wince.net平臺(tái)下,利用platform builder工具定制了適于讀寫(xiě)器的操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。
標(biāo)簽: RFID ARM 手持式 讀寫(xiě)器
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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5月1日凌晨發(fā)布第一測(cè)試版 功能介紹: 1.生成中英文數(shù)字混合的字符串的字模數(shù)據(jù). 2.可選擇字體,大小,并且可獨(dú)立調(diào)整文字的長(zhǎng)和寬,生成任意形狀的字符。 3.各種旋轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn)文字功能 4.任意調(diào)整輸出點(diǎn)陣大小,并任意調(diào)整字符在點(diǎn)陣中的位置。 5.字模數(shù)據(jù)輸出可自定義各種格式,系統(tǒng)預(yù)設(shè)了C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言?xún)煞N格式,并且可自己 定義出新的數(shù)據(jù)輸出格式;每行輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)可調(diào)。 6.支持四種取模方式:逐行(就是橫向逐行取點(diǎn)),逐列(縱向逐列取點(diǎn)),行列(先 橫向取第一行的8個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)字節(jié),然后縱向取第二行的8個(gè)點(diǎn)作為第二個(gè)字節(jié)……), 列行(先縱向取第一列的前8個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)字節(jié),然后橫向取第二列的前8個(gè)點(diǎn)作為第二個(gè) 字節(jié)……) 7.支持陰碼(亮點(diǎn)為1),陽(yáng)碼(亮點(diǎn)為0)取模 8.支持縱向(第一位為低位)(,倒向第一位為高位)取模 9.輸出數(shù)制可選16進(jìn)制或10進(jìn)制 10.可生成索引文件,用于在生成的大量字庫(kù)中可快速檢索到需要的漢字 11.動(dòng)態(tài)液晶面板彷真,可調(diào)節(jié)彷真面板象素點(diǎn)大小和顏色 12.圖形模式下可任意用鼠標(biāo)作畫(huà),左鍵畫(huà)圖,右鍵擦圖。 12.旋轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn),平移等字符模式下的功能也可用與對(duì)BMP圖象的處理 版本為pctolcd1.94 5月1日晚上發(fā)布第二測(cè)試版 更新如下: 1.增加鎖定點(diǎn)陣大小功能,例如可鎖定24X24點(diǎn)陣大小,然后調(diào)節(jié)獨(dú)立調(diào)節(jié)字點(diǎn)陣的大小 2.增加熱鍵功能,可用光標(biāo)配合Ctrl,Shift對(duì)文字大小和位置修改 3.增加精簡(jiǎn)輸出格式選項(xiàng) 4.把文字輸入框換成了文字輸入組合框,這樣就可以保存歷史紀(jì)錄。 5.輸出數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)清除以前的數(shù)據(jù) 6.可隱藏自定義格式,簡(jiǎn)化操作 7.一些小的BUG修正。 版本為pctolcd2.03 5月3日凌晨發(fā)布第三測(cè)試版 更新如下: 1.增加了一些小東西,例如演示動(dòng)畫(huà)一類(lèi)的,我懶的一一寫(xiě)了 2.改掉一些可惡的小BUG,例如點(diǎn)陣輸入框的自動(dòng)完成。 3.增加大量文字處理和導(dǎo)入TXT文本文件功能,并且可以去除文本中的空白和重復(fù)字符, 可以對(duì)文本進(jìn)行排序,適合于生成小字庫(kù)。我這里測(cè)試是3萬(wàn)多字的TXT文件在2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)成16X16點(diǎn)陣的字庫(kù)文件。 版本號(hào)為pctolcd2.53 由于本軟件側(cè)重于對(duì)字符的處理,所以在圖象方面功能較弱,請(qǐng)見(jiàn)晾。 5月8日發(fā)布正式版 正式版已經(jīng)開(kāi)始朝著液晶字庫(kù)生成軟件的方向進(jìn)化了,我在后來(lái)的更新中把主要精力也放 在這部分,由于我目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有同類(lèi)的軟件具備這個(gè)功能,也無(wú)法得到任何的參考,只能 自己摸索前進(jìn),所以如果還有不方便的地方請(qǐng)大家多提意見(jiàn). 具體更新如下: 1.重寫(xiě)大部分的內(nèi)核代碼以配合漢字庫(kù)生成的功能,目前這個(gè)內(nèi)核已經(jīng)進(jìn)行了反復(fù)的測(cè)試, 相信穩(wěn)定性和速度較前一版本有了巨大的提高. 2.去掉那個(gè)比較愚蠢的熱鍵區(qū)了,因?yàn)橛锰幉淮? 3.增加漢字庫(kù)生成功能,這是最重要的改進(jìn)之處,下文將詳細(xì)介紹. 4.修正許多小BUG,使軟件更加成熟些. 5月12日發(fā)布完美版 這次發(fā)布的PCtoLCD2002完美版與前一版本相比沒(méi)有增加太多的功能,因?yàn)槲矣X(jué)得現(xiàn)有的這些功能已經(jīng)足夠用于生成各種字模的需要了,所以完美版的主要工作是反復(fù)測(cè)試,精心去除各種BUG,以及調(diào)節(jié)一些細(xì)微之處,目的當(dāng)然就是追求完美!不過(guò)世上不會(huì)有真正完美的東西,這個(gè)軟件也不例外,而且這個(gè)軟件從頭至尾全部是我一個(gè)人編寫(xiě)完成,精力有限,難免會(huì)顧此失彼,如果大家發(fā)現(xiàn)了這個(gè)版本中存在的BUG,請(qǐng)及時(shí)告訴我。 更新說(shuō)明: 1。界面采用新的字體,不會(huì)再有那種難看的黑色粗體字,比以前的要漂亮多了。 2。加入全面的提示幫助,盡量減少普通用戶(hù)的各種疑惑。 3。修正生成文件的擴(kuò)展名的一些BUG,不會(huì)總是加上FON的擴(kuò)展名了。 4。修正生成字模數(shù)據(jù)的一些格式BUG,現(xiàn)在生成的C51格式字模數(shù)據(jù)基本上可以直接粘貼到源程序中使用而不需要修改了 5。加入新的字模數(shù)據(jù)格式調(diào)整項(xiàng),允許用戶(hù)更自由的定制自己需要的數(shù)據(jù)格式 6。最重要的更新:全面支持保存當(dāng)前設(shè)置功能,用戶(hù)設(shè)置的字模格式,主窗口狀態(tài)和字庫(kù)生成窗口選項(xiàng)信息均可保存,下一次打開(kāi)窗口時(shí)不用重新設(shè)置。 7。修正了新建圖象時(shí)會(huì)自動(dòng)跳到圖形模式的BUG 8。增加輸出緊湊格式數(shù)據(jù)選項(xiàng),可以生成不包含空白行的字模數(shù)據(jù)。 9。完善了每行數(shù)據(jù)顯示個(gè)數(shù)的功能,可以任意設(shè)置每行顯示的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),并同時(shí)可以設(shè)置每行索引數(shù)據(jù)顯示個(gè)數(shù)。 10。修正了取模說(shuō)明的一些錯(cuò)誤,并改動(dòng)了格式。 11。現(xiàn)在當(dāng)用戶(hù)選擇10進(jìn)制輸出時(shí),會(huì)自動(dòng)去掉生成字模數(shù)據(jù)前的“0x",或后面的“H”,選擇16進(jìn)制時(shí)則會(huì)自動(dòng)加上。 12。對(duì)各個(gè)窗體重新設(shè)計(jì)以全面適應(yīng)最大化的需要,如果您覺(jué)得當(dāng)前窗口不夠大,可以最大化使用。 13。增加生成英文點(diǎn)陣字庫(kù)功能,可自動(dòng)生成ASCII碼從0-127的任意點(diǎn)陣字庫(kù),使用方法同生成國(guó)標(biāo)點(diǎn)陣字庫(kù)功能。 14。再次優(yōu)化代碼,去掉各種調(diào)試信息,使程序速度再快一些。 15。還有許多細(xì)微的調(diào)整我記不清了…… 需要注意的地方: 在測(cè)試的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題:在WIN98或WINME下當(dāng)用戶(hù)直接生成特大點(diǎn)陣的字模時(shí)(例如320*320,1024*768的漢字字模),此時(shí)由于數(shù)據(jù)量非常龐大,而WIN98/WINME會(huì)有64K的數(shù)據(jù)容量限制,所以在主窗口中是無(wú)法得到全部的字模數(shù)據(jù)的,這時(shí)您需要使用字庫(kù)生成功能,通過(guò)形成一個(gè)數(shù)據(jù)文件才能得到完整的字模數(shù)據(jù)。 我認(rèn)為到現(xiàn)在這個(gè)軟件功能已經(jīng)很完善了,但可能使用上有點(diǎn)不方便,如果你有什么不明白 的地方,可以發(fā)帖子或發(fā)MAIL詢(xún)問(wèn)
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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近年來(lái),移動(dòng)通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展及應(yīng)用,各種全新的無(wú)線通信概念層出不窮、各種新的體制及其關(guān)鍵技術(shù)日新月異。由于正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)可以高效地利用頻譜資源并有效地對(duì)抗頻率選擇性衰落,多入多出(MIMO)利用多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收,在不增加帶寬和發(fā)送功率的情況下,可以成倍提高信道容量,因此OFDM-MIMO技術(shù)被廣泛認(rèn)為是后三代通信系統(tǒng)(B3G)的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)今移動(dòng)通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 本文對(duì)OFDM-MIMO通信系統(tǒng)接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)--數(shù)字下變頻,OFDM同步、解調(diào)進(jìn)行了相關(guān)研究,在多天線接收板的XC2VP70-5FF1704芯片上,完成了數(shù)字下變頻,OFDM同步和解調(diào)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)功能仿真、時(shí)序仿真、板級(jí)電路測(cè)試,驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。 本文首先介紹了OFDM基本原理以其特點(diǎn),然后對(duì)同步技術(shù)和數(shù)字下變頻技術(shù)作了相應(yīng)的介紹。同步是OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),即是針對(duì)系統(tǒng)中存在的時(shí)間偏差、頻率偏差進(jìn)行定時(shí)恢復(fù)、頻偏的估計(jì)與補(bǔ)償,來(lái)減少各種同步偏差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。數(shù)字下變頻是軟件無(wú)線電的核心技術(shù)之一,其基本功能是從高速中頻數(shù)字信號(hào)中提取所需的窄帶信號(hào),將其下變頻為基帶信號(hào),降低數(shù)據(jù)率,以供后續(xù)DSP器件作進(jìn)一步處理。 在數(shù)字下變頻器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面,本文先介紹了數(shù)字下變頻器的原理和基本結(jié)構(gòu),然后根據(jù)系統(tǒng)要求對(duì)其進(jìn)行了設(shè)計(jì),并在實(shí)現(xiàn)上作了一些簡(jiǎn)化,節(jié)約了硬件資源。 在對(duì)時(shí)間同步的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面,本文采用了利用PN序列進(jìn)行時(shí)間同步的算法。在實(shí)現(xiàn)上根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況將數(shù)據(jù)分為四路分別與本地PN碼做滑動(dòng)相關(guān)運(yùn)算,更有效的利用了同步數(shù)據(jù),達(dá)到了更好的同步性能。 在OFDM的頻率同步的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面,本文采用重復(fù)的PN碼兩兩相關(guān)來(lái)估計(jì)頻偏值,并聯(lián)合一個(gè)二階負(fù)反饋環(huán)路進(jìn)行補(bǔ)償。該算法利用環(huán)路自身噪聲帶寬抑制噪聲,提高頻率估計(jì)精度,并同時(shí)利用負(fù)反饋擴(kuò)大頻偏估計(jì)范圍。本文在對(duì)算法的詳細(xì)研究分析的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽: OFDMMIMO FPGA 接收機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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低密度校驗(yàn)碼(LDPC,Low Density Parity Check Code)是一種性能接近香農(nóng)極限的信道編碼,已被廣泛地采用到各種無(wú)線通信領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)中,包括我國(guó)的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)、歐洲第二代衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2,Digital Video Broadcasting-Satellite 2)、IEEE 802.11n、IEEE 802.16e等。它是3G乃至將來(lái)4G通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)之一。 當(dāng)今LDPC碼構(gòu)造的主流方向有兩個(gè),分別是結(jié)合準(zhǔn)循環(huán)(QC,Quasi Cyclic)移位結(jié)構(gòu)的單次擴(kuò)展構(gòu)造和類(lèi)似重復(fù)累積(RA,Repeat Accumulate)碼構(gòu)造。相應(yīng)地,主要的LDPC碼編碼算法有基于生成矩陣的算法和基于迭代譯碼的算法。基于生成矩陣的編碼算法吞吐量高,但是需要較多的寄存器和ROM資源;基于迭代譯碼的編碼算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,但是吞吐量不高,且不容易構(gòu)造高性能的好碼。 本文在研究了上述幾種碼構(gòu)造和編碼算法之后,結(jié)合編譯碼器綜合實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度考慮,提出了一種切實(shí)可行的基于二次擴(kuò)展(Dex,Duplex Expansion)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法,以實(shí)現(xiàn)高吞吐量的LDPC碼收發(fā)端;并且充分利用該類(lèi)碼校驗(yàn)矩陣準(zhǔn)循環(huán)移位結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),結(jié)合RU算法,提出了一種新編碼器的設(shè)計(jì)方案。 基于二次擴(kuò)展的QC-LDPC碼構(gòu)造方法,是通過(guò)對(duì)母矩陣先后進(jìn)行亂序擴(kuò)展(Pex,Permutation Expansion)和循環(huán)移位擴(kuò)展(CSEx,Cyclic Shift Expansion)實(shí)現(xiàn)的。在此基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)可變碼長(zhǎng)、可變碼率,一般編譯碼器需同時(shí)支持多個(gè)亂序擴(kuò)展和循環(huán)移位擴(kuò)展的擴(kuò)展因子。本文所述二次擴(kuò)展構(gòu)造方法的特點(diǎn)在于,固定循環(huán)移位擴(kuò)展的擴(kuò)展因子大小不變,支持多個(gè)亂序擴(kuò)展的擴(kuò)展因子,使得譯碼器結(jié)構(gòu)得以精簡(jiǎn);構(gòu)造得到的碼字具有近似規(guī)則碼的結(jié)構(gòu),便于硬件實(shí)現(xiàn);(偽)隨機(jī)生成的循環(huán)移位系數(shù)能夠提高碼字的誤碼性能,是對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)和誤碼性能的一種折中。 新編碼器在很大程度上考慮了資源的復(fù)用,使得實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度近似與碼長(zhǎng)成正比。考慮到吞吐量的要求,新編碼器結(jié)構(gòu)完全拋棄了RU算法中串行的前向替換(FS,F(xiàn)orward Substitution)模塊,同時(shí)簡(jiǎn)化了流水線結(jié)構(gòu),由原先RU算法的6級(jí)降低為4級(jí);為了縮短編碼延時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)安排每一級(jí)流水線計(jì)算所需的時(shí)鐘數(shù)大致相同。 這種碼字構(gòu)造和編碼聯(lián)合設(shè)計(jì)方案具有以下優(yōu)勢(shì):相比RU算法,新方案對(duì)可變碼長(zhǎng)、可變碼率的支持更靈活,吞吐量也更大;相比基于生成矩陣的編碼算法,新方案節(jié)省了50%以上的寄存器和ROM資源,單位資源下的吞吐量更大;相比類(lèi)似重復(fù)累積碼結(jié)構(gòu)的基于迭代譯碼的編碼算法,新方案使高性能LDPC碼的構(gòu)造更為方便。以上結(jié)果都在Xilinx Virtex II pro 70 FPGA上得到驗(yàn)證。 通過(guò)在實(shí)驗(yàn)板上實(shí)測(cè)表明,上述基于二次擴(kuò)展的QC-LDPC碼構(gòu)造和相應(yīng)的編碼方案能夠?qū)崿F(xiàn)高吞吐量LDPC碼收發(fā)端,在實(shí)際應(yīng)用中具有很高的價(jià)值。 目前,LDPC碼正向著非規(guī)則、自適應(yīng)、信源信道及調(diào)制聯(lián)合編碼方向發(fā)展。跨層聯(lián)合編碼的構(gòu)造方法,及其對(duì)應(yīng)的編碼算法,也必將成為信道編碼理論未來(lái)的研究重點(diǎn)。
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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激光測(cè)距是一種非接觸式的測(cè)量技術(shù),已被廣泛使用于遙感、精密測(cè)量、工程建設(shè)、安全監(jiān)測(cè)以及智能控制等領(lǐng)域。早期的激光測(cè)距系統(tǒng)在激光接收機(jī)中通過(guò)分立的單元電路處理激光發(fā)、收信號(hào)以測(cè)量光脈沖往返時(shí)間,使得開(kāi)發(fā)成本高、電路復(fù)雜,調(diào)試?yán)щy,精度以及可靠性相對(duì)較差,體積和重量也較大,且沒(méi)有與其他儀器相匹配的標(biāo)準(zhǔn)接口,上述缺陷阻礙了激光測(cè)距系統(tǒng)的普及應(yīng)用。 本文針對(duì)激光測(cè)距信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套全數(shù)字集成方案,除激光發(fā)射、接收電路以外,將信號(hào)發(fā)生、信號(hào)采集、綜合控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸五個(gè)部分集成為一塊專(zhuān)用集成電路。這樣就不再需要DA轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換電路和濾波處理等模塊,可以直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。與分立的單元電路構(gòu)成的激光測(cè)距信號(hào)處琿相比,可以大大降低激光測(cè)距系統(tǒng)的成本,縮短激光測(cè)距的研制周期。并且由于專(zhuān)用集成電路帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口,可以直接與通信模塊連接,構(gòu)成激光遙測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),通過(guò)LED實(shí)時(shí)顯示測(cè)距結(jié)果。這樣使得激光測(cè)距系統(tǒng)只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可,提出了橋梁的位移監(jiān)測(cè)技術(shù)方法,并設(shè)計(jì)出一種針對(duì)橋梁的位移監(jiān)測(cè)的具有既便攜、有效又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的監(jiān)測(cè)樣機(jī)。 本文基于xil inx公司提供的開(kāi)發(fā)環(huán)境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開(kāi)發(fā)版來(lái)設(shè)計(jì)的,提出一種基于方波的利用DCM(數(shù)字時(shí)鐘管理器)檢相的相位式測(cè)距方法;采用三把側(cè)尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz,對(duì)應(yīng)的測(cè)尺長(zhǎng)度分別為5米、50米和15000米,對(duì)應(yīng)的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設(shè)計(jì)了一套激光測(cè)距全數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)。為了證明本系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,另外設(shè)計(jì)了一套利用延時(shí)的方法來(lái)模擬激光光路,經(jīng)過(guò)測(cè)試,證明利用DCM檢相的相位式測(cè)距方法對(duì)于橋梁的位移監(jiān)測(cè)是可行的,測(cè)量精度和測(cè)量結(jié)果也滿(mǎn)足設(shè)計(jì)方案要求。
標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 信號(hào)處理 激光測(cè)距
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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偏移正交相移鍵控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)調(diào)制技術(shù)是一種恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù),具有頻譜利用率高、頻譜特性好等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信領(lǐng)域。 論文以某型偵收設(shè)備中OQPSK解調(diào)器的全數(shù)字化為研究背景,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的全數(shù)字OQPSK調(diào)制解調(diào)器,其中調(diào)制器主要用于仿真未知信號(hào),作為測(cè)試信號(hào)源。論文研究了全數(shù)字OQPSK調(diào)制解調(diào)的基本算法,包括成形濾波器、NCO模型、載波恢復(fù)、定時(shí)恢復(fù)等;完成了整個(gè)調(diào)制解調(diào)算法的MATLAB仿真。在此基礎(chǔ)上,采用VHDL硬件描述語(yǔ)言在Xilinx公司ISE7.1開(kāi)發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了各個(gè)算法模塊,并在硬件平臺(tái)上加以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了對(duì)所偵收信號(hào)的正確解調(diào)。論文還實(shí)現(xiàn)了解調(diào)器的百兆以太網(wǎng)接口,使得系統(tǒng)可以方便地將解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。
標(biāo)簽: OQPSK FPGA 調(diào)制解調(diào)器
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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《計(jì)算機(jī)組成原理》是計(jì)算機(jī)系的一門(mén)核心課程。但是它涉及的知識(shí)面非常廣,內(nèi)容包括中央處理器、指令系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、總線和輸入輸出系統(tǒng)等方面,學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí),普遍覺(jué)得內(nèi)容抽象難于理解。但借助于該計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),可以進(jìn)一步融會(huì)貫通學(xué)習(xí)內(nèi)容,掌握計(jì)算機(jī)各模塊的工作原理,相互關(guān)系的來(lái)龍去脈。 為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能,提高系統(tǒng)的靈活性,降低實(shí)驗(yàn)成本,我們采用FPGA芯片技術(shù)來(lái)徹底更新現(xiàn)有的計(jì)算器組成原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該技術(shù)可根據(jù)用戶(hù)要求為芯片加載由VHDL語(yǔ)言所編寫(xiě)出的不同的硬件邏輯,F(xiàn)PGA芯片具有重復(fù)編程能力,使得系統(tǒng)內(nèi)硬件的功能可以像軟件一樣被編程,這種稱(chēng)為“軟”硬件的全新系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念,使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有極強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。它不僅使該系統(tǒng)性能的改進(jìn)和擴(kuò)充變得十分簡(jiǎn)易和方便,而且使學(xué)生自己設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)變?yōu)榭赡堋S?jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)的最終目的是讓學(xué)生能夠設(shè)計(jì)CPU,但首先,學(xué)生必須知道CPU的各個(gè)功能部件是如何工作,以及相互之間是如何配合構(gòu)成CPU的。因此,我們必須先設(shè)計(jì)出一個(gè)教學(xué)用的以FPGA芯片為核心的硬件平臺(tái),然后在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出VHDL部件庫(kù)及主要邏輯功能,并設(shè)計(jì)出一套實(shí)驗(yàn)。 本文重點(diǎn)研究了基于FPGA芯片的VHDL硬件系統(tǒng),由于VHDL的高標(biāo)準(zhǔn)化和硬件描述能力,現(xiàn)代CPU的主要功能如計(jì)算,存儲(chǔ),I/O操作等均可由VHDL來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括時(shí)序電路的組成及控制原理實(shí)驗(yàn)、八位運(yùn)算器的組成及復(fù)合運(yùn)算實(shí)驗(yàn)、存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)、浮點(diǎn)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)、多流水線處理器實(shí)驗(yàn)等,這些實(shí)驗(yàn)形成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)先由教師講解原理及原理圖,學(xué)生根據(jù)教師提供的原理圖,自己用MAX+PLUSII完成電路輸入,學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是編寫(xiě)VHDL,不需要寫(xiě)得很復(fù)雜,只要能調(diào)用接口,然后將程序燒入平臺(tái),這樣既不會(huì)讓學(xué)生花太多的時(shí)間在畫(huà)電路圖上,又能讓學(xué)生更好的理解每個(gè)部件的工作原理和工作過(guò)程。 論文首先研究分析了FPGA硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),即實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件組成。系統(tǒng)采用FPGA-XC4010EPC84,62256CPLD以及其他外圍芯片(例如74LS244,74LS275)組成。根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求,規(guī)劃不同實(shí)驗(yàn)控制邏輯。用戶(hù)可選擇不同的實(shí)驗(yàn)邏輯,通過(guò)把實(shí)驗(yàn)邏輯下載到FPGA芯片中構(gòu)成自己的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 其次,論文詳細(xì)的闡述了VHDL模塊化設(shè)計(jì),如何運(yùn)用VHDL技術(shù)來(lái)依次實(shí)現(xiàn)CPU的各個(gè)功能部件。VHDL語(yǔ)言作為一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述語(yǔ)言,自1987年獲得IEEE批準(zhǔn)以來(lái),經(jīng)過(guò)了1993年和2001年兩次修改,至今已被眾多的國(guó)際知名電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具研發(fā)商所采用,并隨同EDA設(shè)計(jì)工具一起廣泛地進(jìn)入了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā)領(lǐng)域,目前已成為電子業(yè)界普遍接受的一種硬件設(shè)計(jì)技術(shù)。再次,論文針對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中遇到的較為棘手的多流水線等問(wèn)題,也進(jìn)行了深入的闡述和剖析。學(xué)生需要什么樣的實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟才能了解當(dāng)今CPU所采用的核心技術(shù),才能掌握CPU的設(shè)計(jì),運(yùn)行原理。另外,本論文的背景是需要學(xué)生熟悉基本的VHDL知識(shí)或技能,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是在編寫(xiě)VHDL代碼的前提下完成的。 本文在基于實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下,基本上較為完整的實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于FPGA的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方案。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了部分功能的測(cè)試和部分性能方面的分析。本論文的研究,為FPGA在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用提供研究思路和參考方案。論文的研究結(jié)果將對(duì)FPGA與VHDL標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽: 計(jì)算機(jī)組成 實(shí)驗(yàn)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶(hù):小強(qiáng)mmmm
隨著數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展,越來(lái)越多的針對(duì)數(shù)字視頻壓縮、傳送、顯示等的設(shè)備涌入市場(chǎng)。要從這些良莠不齊的產(chǎn)品中挑選出令人滿(mǎn)意的商品,一套良好的數(shù)字視頻測(cè)試設(shè)備就必不可少。然而,現(xiàn)階段大多數(shù)數(shù)字視頻信號(hào)源都存在不同的缺點(diǎn),如測(cè)試圖像種類(lèi)太少、沒(méi)有動(dòng)態(tài)測(cè)試源、缺乏專(zhuān)用測(cè)試信號(hào)等。為有效克服這些缺陷,作者設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一套基于FPGA的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生器。整個(gè)系統(tǒng)包括硬件平臺(tái)和圖像格式轉(zhuǎn)換軟件兩大部分。硬件平臺(tái)本身即為獨(dú)立的信號(hào)發(fā)生器,可以生成多種測(cè)試圖像。配備了圖像格式轉(zhuǎn)換軟件,就可以實(shí)現(xiàn)硬件平臺(tái)從PC機(jī)接收各種靜態(tài)測(cè)試圖像、動(dòng)態(tài)測(cè)試序列,不斷更新測(cè)試圖像庫(kù)。整個(gè)系統(tǒng)具有良好的硬件體系結(jié)構(gòu)、便捷的輸入接口,穩(wěn)定的信號(hào)輸出,同時(shí)操作靈活、方便,易于升級(jí)更新。 在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,使用了多種硬件、軟件開(kāi)發(fā)工具,如PROTEL DXP、ISE、MODEL SIM、MATLAB、C#.NET等。由于軟硬件調(diào)試均由同一人完成,因此整個(gè)系統(tǒng)具備良好的統(tǒng)一性和兼容性。 另外,作者還研究并設(shè)計(jì)了一種針對(duì)H.264編解碼器壓縮損傷的測(cè)試信號(hào)。評(píng)估一個(gè)編碼器的性能可采用主觀評(píng)價(jià)或客觀評(píng)價(jià)兩種方法。其中主觀評(píng)價(jià)最為直接、有效。本文在依托主觀評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合客觀參數(shù)的指導(dǎo)性,研究并設(shè)計(jì)一種通過(guò)人眼就可以方便的觀測(cè)到實(shí)際存在的壓縮損傷的測(cè)試信號(hào),以達(dá)到直接對(duì)編解碼器性能進(jìn)行比較的目的。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字視頻 信號(hào)發(fā)生器
上傳時(shí)間: 2013-07-19
上傳用戶(hù):cxl274287265
目前的國(guó)內(nèi)的CCD高清攝相頭能夠輸出一組視頻信號(hào)和數(shù)字圖像信號(hào),雖然視頻信號(hào)能夠直接在監(jiān)視器顯示,但是輸出的數(shù)字圖像信號(hào)占用存儲(chǔ)空間太大,不便于進(jìn)行傳輸。本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的數(shù)字圖像壓縮卡。 在過(guò)去的十幾年中,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂了一系列的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)并廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域。It.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標(biāo)準(zhǔn),采用了近幾年視頻編碼方面的先進(jìn)技術(shù),以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 新發(fā)展的H.264/AVC比原有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高了編碼效率,但其運(yùn)算復(fù)雜度也大大增加,本文簡(jiǎn)要分析了H.264/AVC的復(fù)雜度及其優(yōu)化的途徑,給出了主要模塊的優(yōu)化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼方案,主要不同有:增強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)能力,準(zhǔn)確匹配的較小塊變換,自適應(yīng)環(huán)內(nèi)濾波器,增強(qiáng)的熵編碼。測(cè)試結(jié)果表明這些新特征使H.264/AVC編碼器提高50%編碼效率的同時(shí),增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)的復(fù)雜度。實(shí)際中恰當(dāng)?shù)厥褂肏.264/AVC編碼工具可以較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度得到與復(fù)雜配置相當(dāng)?shù)木幋a效率。故實(shí)際編碼系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要在運(yùn)算復(fù)雜性和編碼效率之間進(jìn)行折衷、兼顧考慮。H.264/AVC引入的新編碼特征既增加基本模塊的復(fù)雜度,也成倍增加算法的復(fù)雜度。針對(duì)它們的作用和實(shí)現(xiàn)方法的不同,可采用不同的硬件實(shí)現(xiàn)方法。本文基于上述思路進(jìn)行優(yōu)化,具體的工作包括:針對(duì)去塊濾波的復(fù)雜性,本文提出一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法,使其在節(jié)省了資源的同時(shí),很好的達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)所定義的性能。針對(duì)變換量化的復(fù)雜性,本文提出一種既滿(mǎn)足整體的硬件流水結(jié)構(gòu),又極大的降低了硬件資源的實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)碼率控制的實(shí)現(xiàn),本文提出了一種有別于傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式的算法,在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí),極大的提高了編碼器的性能。本文基于上述算法還進(jìn)行Baseline Profile編碼器的研究,給出了一種實(shí)時(shí)編碼器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)高清圖像格式(720P)的實(shí)時(shí)編碼,并將其和當(dāng)前業(yè)界先進(jìn)水平進(jìn)行了對(duì)比,表明本文所實(shí)現(xiàn)得結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到當(dāng)前業(yè)界的先進(jìn)水平。
上傳時(shí)間: 2013-07-23
上傳用戶(hù):yepeng139
本論文在詳細(xì)研究MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議以及參考國(guó)外芯片設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前新興的EDA技術(shù)和大規(guī)模可編程技術(shù),提出了一種全新的基于FPGA的1553B總線接口芯片的設(shè)計(jì)方法。 從專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)的具體功能出發(fā),結(jié)合自頂向下的設(shè)計(jì)思想,給出了總線接口的總體設(shè)計(jì)方案,考慮到電路的具體實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊細(xì)化。在介紹模擬收發(fā)器模塊的電路設(shè)計(jì)后,重點(diǎn)介紹了基于FPGA的BC、RT、MT三種類(lèi)型終端設(shè)計(jì),最終通過(guò)工作方式選擇信號(hào)以及其他控制信號(hào)將此三種終端結(jié)合起來(lái)以達(dá)到通用接口的功能。同時(shí)給出其設(shè)計(jì)邏輯框圖、算法流程圖、引腳說(shuō)明以及部分模塊的仿真結(jié)果。為了資源的合理利用,對(duì)其中相當(dāng)部分模塊進(jìn)行復(fù)用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用自頂向下、碼型轉(zhuǎn)換中的全數(shù)字鎖相環(huán)、通用異步收發(fā)器UART等關(guān)鍵技術(shù)。本設(shè)計(jì)使用VHDL描述,在此基礎(chǔ)之上采用專(zhuān)門(mén)的綜合軟件對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了綜合優(yōu)化,在FPGA芯片EP1K100上得以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)驗(yàn)證證明該設(shè)計(jì)能夠完成BC/RT/MT三種模式的工作,能處理多種消息格式的傳輸,并具有較強(qiáng)的檢錯(cuò)能力。 最后設(shè)計(jì)了總線接口芯片測(cè)試系統(tǒng),選擇TMS320LF2407作為主處理器,測(cè)試主要包括主處理器的自發(fā)自收驗(yàn)證,加入RS232串口調(diào)試過(guò)程提高測(cè)試數(shù)據(jù)的直觀性。驗(yàn)證的結(jié)果表明本文提出的設(shè)計(jì)方案是合理的。
標(biāo)簽: 1553B FPGA 總線接口 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶(hù):sz_hjbf
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