<button id="iseew"></button> 自上個世紀(jì)九十年代以來，我國著名學(xué)者、現(xiàn)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無窮級數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學(xué)中的逆問題，開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問題的巧妙方法，其工作在1990年當(dāng)時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學(xué)蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖，奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數(shù)的逆變換運算，得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號的各種常用波形的信號展開；并求得了與各種常用波形信號函數(shù)族相正交的函數(shù)族，以用于各展開系數(shù)的計算與信息的解調(diào)；而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中，提出了一種新的通信系統(tǒng)，即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件設(shè)計實現(xiàn)和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統(tǒng)的實現(xiàn)。首先，利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，對該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯誤概率進(jìn)行了計算，并繪出了信噪比-錯誤概率曲線；其次，利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的主體模塊(函數(shù)及積分器的產(chǎn)生等)轉(zhuǎn)化成HDL硬件語言，后在QuartusⅡ軟件平臺上，結(jié)合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構(gòu)架完整的Chen-Mobius通信系統(tǒng)，并對此系統(tǒng)設(shè)計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等；最后，在Altera公司的Stratix 芯片上，實現(xiàn)硬件的編程和下載，從而完成了Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件實現(xiàn)。 另外，利用Chen-Mobius單路通信系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)分別對語音信號進(jìn)行加密與解密，在兩塊DE2的FPGA開發(fā)板上成功實現(xiàn)了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設(shè)計意義重大，它為今后Chen-Mobius通信系統(tǒng)應(yīng)用于通信領(lǐng)域的各個方面，邁開堅實的一步。
標(biāo)簽： ChenMobius FPGA 通信系統(tǒng) 硬件實現(xiàn)
上傳時間： 2013-07-24
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基于過采樣和∑-△噪聲整形技術(shù)的DAC能夠可靠地把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為高精度的模擬信號(大于等于16位)。采用這一架構(gòu)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換具有諸多優(yōu)點，例如極低的失配噪聲和更高的可靠性，便于實現(xiàn)嵌入式集成等，最重要的是可以得到其他DAC結(jié)構(gòu)所無法達(dá)到的精度和動態(tài)范圍。在高精度測量，音頻轉(zhuǎn)換，汽車電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值。 本文采用∑-△結(jié)構(gòu)以FPGA方式實現(xiàn)了一個具有高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，在24比特的輸入信號下，達(dá)到了約150dB的信噪比。作為一個靈活的音頻DAC實現(xiàn)方案。該DAC可以對CD/DVD/HDCD/SACD等多種制式下的音頻信號進(jìn)行處理，接受并轉(zhuǎn)換采樣率為32/44.1/48/88.2/96/192kHz，字長為16/18/20/24比特的PCM數(shù)據(jù)，具備良好的兼容性和通用性。 由于非線性和不穩(wěn)定性的存在，高階∑-△調(diào)制器的設(shè)計與實現(xiàn)存在較大的難度。本文綜合大量文獻(xiàn)中的經(jīng)驗原則和方法，闡述了穩(wěn)定的高階高精度調(diào)制器的設(shè)計流程；并據(jù)此設(shè)計了達(dá)到24bit精度和滿量程輸入范圍的的5階128倍調(diào)制器。本文創(chuàng)新性地提出了∑-△調(diào)制器的一種高效率流水線實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。分析表明，與其他常見的∑-△調(diào)制器實現(xiàn)結(jié)構(gòu)相比，本方案具有結(jié)構(gòu)簡單、運算單元少等優(yōu)點；此外在同樣信號采樣率下，調(diào)制器所需的時鐘頻率大大降低。 文中的過采樣濾波模塊采用三級半帶濾波器和一個可變CIC濾波器級聯(lián)組成，可以達(dá)到最高128倍的過采樣比，同時具有良好的通帶和阻帶特性。在半帶濾波器的設(shè)計中采用了CSD編碼，使結(jié)構(gòu)得到了充分的簡化。 本文提出的過采樣DAC方案具有可重配置結(jié)構(gòu)，讓使用者能夠方便地控制過采樣比和調(diào)制器階數(shù)。通過積分梳狀濾波器的配置，能夠獲得32/64/128倍的不同過采樣比，從而實現(xiàn)對于32～192kHz多種采樣率輸入的處理。在不同輸入字長情況下，通過調(diào)制器的重構(gòu)，則可以將調(diào)制器由高精度的5階模式改變?yōu)楣母偷?階模式，滿足不同分辨率信號輸入時的不同精度要求。這是本文的另一創(chuàng)新之處。 目前，該過采樣DAC已經(jīng)在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件實現(xiàn)和驗證。測試表明，對于從32kHz到192kHz的不同輸入信號，該DAC模塊輸出1比特碼流的帶內(nèi)信噪比均能滿足24比特數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用的分辨率要求。
上傳時間： 2013-07-08
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高性能ADC產(chǎn)品的出現(xiàn)，給混合信號測試領(lǐng)域帶來前所未有的挑戰(zhàn)。并行ADC測試方案實現(xiàn)了多個ADC測試過程的并行化和實時化，減少了單個ADC的平均測試時間，從而降低ADC測試成本。本文實現(xiàn)了基于FPGA的ADC并行測試方法。在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了常用ADC參數(shù)測試方法和測試流程。使用FPGA實現(xiàn)時域參數(shù)評估算法和頻域參數(shù)評估算法，并對2個ADC在不同樣本數(shù)條件下進(jìn)行并行測試。 本研究通過在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)ADC測試時域算法和頻域算法相結(jié)合的方法來搭建測試系統(tǒng)，完成了音頻編解碼器WM8731L的控制模式接口、音頻數(shù)據(jù)接口、ADC測試時域算法和頻域算法的FPGA實現(xiàn)。整個測試系統(tǒng)使用Angilent33220A任意信號發(fā)生器提供模擬激勵信號，共用一個FPGA內(nèi)部實現(xiàn)的采樣時鐘控制模塊。并行測試系統(tǒng)將WM8731.L片內(nèi)的兩個獨立ADC的串行輸出數(shù)據(jù)分流成左右兩通道，并對其進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。然后對左右兩個通道分別配置一個FFT算法模塊和時域算法模塊，并行地實現(xiàn)了ADC參數(shù)的評估算法。在樣本數(shù)分別為128和4096的實驗條件下，對WM8731L片內(nèi)2個被測.ADC并行地進(jìn)行參數(shù)評估，被測參數(shù)包括增益GAIN、偏移量OFFSET、信噪比SNR、信號與噪聲諧波失真比SINAD、總諧波失真THD等5個常用參數(shù)。實驗結(jié)果表明，通過在FPGA內(nèi)配置2個獨立的參數(shù)計算模塊，可并行地實現(xiàn)對2個相同ADC的參數(shù)評估，減小單個ADC的平均測試時間。FPGA片內(nèi)實時評估算法的實現(xiàn)節(jié)省了測試樣本傳輸至自動測試機(jī)PC端的時間。而且只需將HDL代碼多次復(fù)制，就可實現(xiàn)多個被測ADC在同一時刻并行地被評估，配置靈活。基于FPGA的ADC并行測試方法易于實現(xiàn)，具有可行性，但由于噪聲的影響，測試精度有待進(jìn)一步提高。該方法可用于自動測試機(jī)的混合信號選項卡或測試子系統(tǒng)。
上傳時間： 2013-06-07
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生物醫(yī)學(xué)信號是源于一個生物系統(tǒng)的一類信號，像心音、腦電、生物序列和基因以及神經(jīng)活動等，這些信號通常含有與生物系統(tǒng)生理和結(jié)構(gòu)狀態(tài)相關(guān)的信息，它們對這些系統(tǒng)狀態(tài)的研究和診斷具有很大的價值。信號拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫(yī)學(xué)研究的準(zhǔn)確性，如何有效地從強噪聲背景中提取有用的生物醫(yī)學(xué)信號是信號處理技術(shù)的重要問題。 設(shè)計自適應(yīng)濾波器對帶有工頻干擾的生物醫(yī)學(xué)信號進(jìn)行濾波，從而消除工頻干擾，獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫(yī)學(xué)信號具有信號弱、噪聲強、頻率范圍較低、隨機(jī)性強等特點。由于心電(electrocardiogram，ECG)信號的確定性、穩(wěn)定性、規(guī)則性都比其他生物信號高，便于準(zhǔn)確評估和檢測濾波效果，本研究采用ECG信號作為原始的模板信號。 本研究將新的電子芯片技術(shù)與現(xiàn)代信號處理技術(shù)相結(jié)合，從過去單一的軟件算法研究，轉(zhuǎn)向軟件與硬件結(jié)合，從而提高自適應(yīng)速度和精度，而且可以使系統(tǒng)的開發(fā)周期縮短、成本降低、容易升級和變更。 采用現(xiàn)場可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體，加快信號處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉(zhuǎn)換為常用的適合于FPGA芯片的定點數(shù)算法，研究中詳細(xì)分析了定點數(shù)的量化效應(yīng)對自適應(yīng)噪聲消除器的影響，以及對浮點數(shù)算法和定點數(shù)算法的復(fù)合自適應(yīng)濾波器的各種參數(shù)的選擇，如步長因子和字長選擇。研究中以定點數(shù)算法中的步長因子和字長選擇，作為FPGA設(shè)計的基礎(chǔ)，利用串并結(jié)合的硬件結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自適應(yīng)濾波器，并得到了預(yù)期的效果，準(zhǔn)確提取改善后的ECG信號。 研究中，在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環(huán)境下模擬，選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號，在浮點數(shù)情況下，原始信號通過采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮點數(shù)自適應(yīng)濾波器后，根據(jù)信噪比的改善和收斂速度，確定不同的最佳μ值，并在定點數(shù)情況下，在最佳μ值的情況下，原始信號通過采用LMs算法的定點數(shù)自適應(yīng)濾波器后，根據(jù)信噪比的改善效果和采用硬件的經(jīng)濟(jì)性，確定最佳的定點數(shù)。并了解LMS算法中步長因子、定點數(shù)字長值對信號信噪比、收斂速度和硬件經(jīng)濟(jì)性的影響。從而得出針對含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG，應(yīng)該采用什么樣的μ值和什么樣的定點數(shù)才能對原始ECG的改善和以后的硬件實現(xiàn)取得最佳的效果，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果，在FPGA上實現(xiàn)自適應(yīng)濾波器，使自適應(yīng)濾波器能對帶有工頻干擾的ECG原始信號有最佳的濾波效果。
上傳時間： 2013-04-24
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·論文摘要：利用聲卡DSP技術(shù)和LabVIEW多線程技術(shù)，提出了一種基于聲卡的數(shù)據(jù)采集與分析的廉價設(shè)計方案，具有實現(xiàn)簡單、界面友好、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。在LabVIEW環(huán)境中實現(xiàn)了音頻信號的采集分析及數(shù)據(jù)存盤重載。PC上配置多塊聲卡即可構(gòu)成實時、高信噪比的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。可以推廣到語音識別、環(huán)境噪聲監(jiān)測和實驗室測量等多種領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。
上傳時間： 2013-06-18
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隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對移動通信及寬帶無線接入業(yè)務(wù)需求的不斷增長，無線頻譜資源顯得日益匱乏。因此，如何提高頻譜利用率，一直以來就是無線通信領(lǐng)域研究的主要任務(wù)。認(rèn)知無線電的提出成為當(dāng)下解決頻譜資源稀缺的一個有效方法。而認(rèn)知無線電的特性要求認(rèn)知無線系統(tǒng)必須具備一個可重構(gòu)的自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器。因此，對于認(rèn)知無線電平臺中自適應(yīng)可重構(gòu)調(diào)制解調(diào)器的深入研究具有重大的意義。 軟件無線電是實現(xiàn)認(rèn)知無線電的理想平臺。本文首先闡述了軟件無線電的基本工作原理及關(guān)鍵技術(shù)，對多速率信號處理中的內(nèi)插和抽取、帶通采樣、數(shù)字下變頻、濾波等技術(shù)進(jìn)行了分析與探討，為設(shè)計自適應(yīng)可重構(gòu)調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。然后介紹了認(rèn)知無線電系統(tǒng)的構(gòu)成和基本工作方式，接著重點研究了其中通信模塊的FPGA實現(xiàn)。在通信模塊的實現(xiàn)中，研究了基于認(rèn)知無線電的BPSK、π/4 DQPSK、8PSK及16QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)，簡要論述了他們的基本概念和原理，并給出了設(shè)計方案。接著按信號流程逐一介紹了各個功能模塊在DSP+FPGA硬件平臺上的實現(xiàn)，并對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，給出了性能測試結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合認(rèn)知無線電系統(tǒng)的要求，提出了可變調(diào)制方式，可變傳輸帶寬的自適應(yīng)可重構(gòu)調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計方案，并對其中一些關(guān)鍵模塊的硬件實現(xiàn)給出了分析，同時給出了收端波特率識別的策略。最后，論文提出了一些新的自適應(yīng)技術(shù)，如波特率估計、信噪比估計等，并給出了應(yīng)用這些技術(shù)的自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器的改進(jìn)方案。
標(biāo)簽： FPGA 無線 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間： 2013-06-17
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· 摘要： 提出并設(shè)計了一種新型音頻功率放大器.該系統(tǒng)通過高速采樣,多采樣率的插值運算,半帶低通濾波以及∑-△調(diào)制,將音頻PCM信號轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制序列,經(jīng)過高速開關(guān)管還原出具有原始功率譜的功率信號.該功率放大器具有D類數(shù)字功放高效率特點的同時,能夠保證高保真的還原性,并且具有進(jìn)一步提升信噪比的空間.
上傳時間： 2013-05-28
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TDA1521是荷蘭飛利浦公司設(shè)計的低失真度及高穩(wěn)度的芯片。 其中的參數(shù)為：TDA1521在電壓為±16V、阻抗為8Ω時，輸出功率為2×15W，此時的失真僅為0.5％。輸入阻抗20KΩ, 輸入靈敏度600mV,信噪比達(dá)到85dB。其電路設(shè)有等待、靜噪狀態(tài)，具有過熱保護(hù)，低失調(diào)電壓高紋波抑制，而且熱阻極低，具有極佳的高頻解析力和低頻力度。其音色通透純正，低音力度豐滿厚實，高音清亮明快，很有電子管的韻味。
標(biāo)簽： 雙聲道 功放電路圖 音箱 電路設(shè)計
上傳時間： 2013-07-04
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盡管頻率合成技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了大半個世紀(jì)的發(fā)展史，但直到今天，人們對\\r\\n它的研究仍然在繼續(xù)。現(xiàn)在，我們可以開發(fā)出輸出頻率高達(dá)IG的DDS系統(tǒng)，\\r\\n武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文\\r\\n已能滿足絕大多數(shù)頻率源的要求，集成DDS產(chǎn)品的信噪比也可達(dá)到75dB以上，\\r\\n已達(dá)到鎖相頻率合成的一般水平。電子技術(shù)的發(fā)展己進(jìn)入數(shù)字時代，模擬信號\\r\\n數(shù)字化的方法也是目前一個熱門研究課題，高速AD、DA器件在通信、廣播電\\r\\n視等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。本次設(shè)計完成了軟件仿真和硬件實現(xiàn)，對設(shè)計原
標(biāo)簽： FPGA 頻率合成 軟硬件設(shè)計
上傳時間： 2013-08-21
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針對目前成品鎖相放大器價格昂貴且體積大，傳統(tǒng)窄帶濾波法性能和靈活性差的特點，設(shè)計了基于鎖相放大器原理的微弱信號檢測電路。本電路采用單片機(jī)作為激勵信號和參考信號的發(fā)生器，利用帶關(guān)斷引腳的運放實現(xiàn)相敏檢波器，整個電路僅使用了5個運算放大器和一些阻容元件。實驗表明，本電路能實現(xiàn)了從信噪比為0.1的被測信號中提取有用信號幅值的功能，測量誤差控制在5%以內(nèi)。由于本電路有實現(xiàn)簡單和成本低的特點，稍加修改后可作為模塊電路用到其他測量系統(tǒng)當(dāng)中。
上傳時間： 2014-12-23
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