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信息交換

基于FPGA的GPS定位信息處理系統(tǒng)設(shè)計

隨著GPS(Global Positioning System)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數(shù)量大幅度增加，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。但由于定位過程中各種誤差源的存在，單機定位精度受到影響。目前常從兩個方面考慮減小誤差提高精度：①用高精度相位天線、差分技術(shù)等通過提高硬件成本獲取高精度；②針對誤差源用濾波算法從軟件方面實現(xiàn)精度提高。兩種方法中，后者相對于前者在滿足精度要求的前提下節(jié)約成本，而且便于系統(tǒng)融合，是應(yīng)用于GPS定位的系統(tǒng)中更有前景的方法。但由于在系統(tǒng)中實現(xiàn)定位濾波算法需要時間，傳統(tǒng)CPU往往不能滿足實時性的要求，而FPGA以其快速并行計算越來越受到青睞。　　本文在FPGA平臺上，根據(jù)“先時序后電路”的設(shè)計思想，由同步?jīng)]計方法以及自頂向下和自下而上的混合設(shè)計方法實現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結(jié)果的坐標(biāo)變換，最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差，實現(xiàn)實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統(tǒng)，為GPS定位數(shù)據(jù)的處理方法做了新的嘗試，為基于FPGA的GPS嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。具體工作如下：　　基于FPGA設(shè)計了GPS定位數(shù)據(jù)的正確接收和顯示，以及經(jīng)緯度到平面坐標(biāo)的投影變換。根掘GPS輸出信息標(biāo)準(zhǔn)和格式，通過串口接收模塊實現(xiàn)串口數(shù)掘的接收和經(jīng)緯度信息提取，并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數(shù)據(jù)格式由ASCⅡ碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制整數(shù)型，實現(xiàn)利用移位和加法運算達到代替乘法運算的效果，從而減少資源的利用率。在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中，利用查找表的方法查找轉(zhuǎn)化時需要的各個參數(shù)值，并將該參數(shù)先轉(zhuǎn)為雙精度浮點小數(shù)，再進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。根據(jù)高斯轉(zhuǎn)化公式的規(guī)律將公式簡化成只涉及加法和乘法運算，以此簡化公式運算量，達到節(jié)省資源的目的。　　卡爾曼濾波器的實現(xiàn)。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素，將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過程的總誤差，建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、觀測方程和濾波方程，并基于分散濾波的思想進行卡爾曼濾波設(shè)計，并通過Matlab進行仿真。結(jié)果表明，本文設(shè)計的卡爾曼濾波器收斂性好，定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎(chǔ)上，通過IP核、模塊的分時復(fù)用和樹狀結(jié)構(gòu)節(jié)省資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)卡爾曼濾波，達到提高數(shù)據(jù)精度的效果。　　設(shè)計中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺，采用Verilog HDL硬件描述語言實現(xiàn)，利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線，一共使用44438個邏輯資源，時鐘頻率達到100MHZ以上，滿足實時性信號處理要求，在保證精度的前提下達到資源最優(yōu)。Modelsim仿真驗證了該設(shè)計的正確性。

標(biāo)簽： FPGA GPS 定位信息處理

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：二驅(qū)蚊器
ChenMobius通信系統(tǒng)的FPGA硬件實現(xiàn)

自上個世紀九十年代以來，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

上傳用戶：xaijhqx
智能交通中FPGA圖像采集系統(tǒng)

本文對比、研究了目前幾種比較常見的交通信息獲取方法,分析了它們各自的優(yōu)缺點,最終選擇采用視頻檢測的方法實現(xiàn)交通信息采集。論文分析了當(dāng)今市場上圖像采集的現(xiàn)狀,比較了其核心芯片的優(yōu)缺點,最終選用FPGA作為圖像采集系統(tǒng)的核心器件。論文研究了通用的圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提出了適合本課題實際的系統(tǒng)整體架構(gòu)。圖像采集系統(tǒng)硬件圍繞FPGA輔以少量外圍芯片實現(xiàn),FPGA芯片內(nèi)部根據(jù)功能要求運用現(xiàn)代化的電子設(shè)計思想設(shè)計了相應(yīng)的邏輯功能模塊。燈控系統(tǒng)基于單片機設(shè)計了系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序。完成了電路原理圖和PCB圖的設(shè)計,并對制作出的電路實物進行了全面的調(diào)試和驗證。另外論文設(shè)計了適用于智能交通燈控系統(tǒng)的自定義通訊協(xié)議,此協(xié)議也為整個智能交通檢測系統(tǒng)構(gòu)建了通訊規(guī)范。本文的創(chuàng)新點是：提出了一套基于FPGA的交通路口視頻圖像采集系統(tǒng)架構(gòu)；設(shè)計了一套模塊化的燈控系統(tǒng),能夠掛接于不同的上位機系統(tǒng)下,并兼容交直流電壓；設(shè)計了一套智能化的燈控系統(tǒng)自定義通訊協(xié)議。本課題社會實踐性較強,實際應(yīng)用價值較高,文中所提出的設(shè)計思路和所采用的控制措施以及自定義的通信協(xié)議滿足系統(tǒng)的要求,對類似的系統(tǒng)具有一定的參考意義。

標(biāo)簽： FPGA 智能交通圖像采集系統(tǒng)

上傳時間： 2013-06-05

上傳用戶：秦莞爾w
嵌入式GSM短信息接口的軟硬件設(shè)計

《單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》論文--嵌入式GSM短信息接口的軟硬件設(shè)計，文章給出一個小型的嵌入式SMS中/英文短信信息接口的設(shè)計，并詳細討論PDU模式的短信息格式和中文短信息軟件解碼的設(shè)計。

標(biāo)簽： GSM 嵌入式短信息接口

上傳時間： 2013-07-12

上傳用戶：lanwei
全數(shù)字化超聲診斷儀中的應(yīng)用研究

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(biāo)簽： 全數(shù)字中的應(yīng)用超聲診斷儀

上傳時間： 2013-05-30

上傳用戶：tonyshao
軟件無線電中正交數(shù)字變頻的DSP實現(xiàn)

·軟件無線電中正交數(shù)字變頻的DSP實現(xiàn)

標(biāo)簽： DSP 軟件無線電正交數(shù)字

上傳時間： 2013-08-01

上傳用戶：幾何公差
2002精選實用信息家電電路

·2002精選實用信息家電電路

標(biāo)簽： 2002 信息家電電路

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：cy1109
專家級C語言設(shè)計(介紹了大量底層信息)

·專家級C語言設(shè)計(介紹了大量底層信息)

標(biāo)簽： 家 C語言底層

上傳時間： 2013-04-24

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算法藝術(shù)與信息學(xué)競賽

·算法藝術(shù)與信息學(xué)競賽（劉汝佳、黃亮著）本書較為系統(tǒng)和全面地介紹了算法學(xué)最基本的知識. 本書較為系統(tǒng)和全面地介紹了算法學(xué)最基本的知識.這些知識和技巧既是高等院校“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的主要內(nèi)容，也是國際青少年信息學(xué)奧林匹克(101) 競賽和ACMICPC國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽中所需要的。書中分析了相當(dāng)數(shù)量的問題。本書共3章。第1章介紹算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；第2章介紹數(shù)學(xué)知識和方法；第3章介紹計算幾何。全

標(biāo)簽： 算法競賽

上傳時間： 2013-06-21

上傳用戶：cath
基于Android平臺校園信息發(fā)布系統(tǒng)

·基于Android平臺校園信息發(fā)布系統(tǒng)

標(biāo)簽： Android 信息發(fā)布系統(tǒng)

上傳時間： 2013-06-01

上傳用戶：sunzhp