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JPEG2000是新一代圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),JPEG2000與傳統(tǒng)JPEG最大的不同,在于它放棄了JPEG所采用的以離散余弦變換(Discrete Cosine Transform)為主的區(qū)塊編碼方式,而采用以小波轉(zhuǎn)換(Wavelet Transform)為主的多解析編碼方式.離散小波變換算法是現(xiàn)代譜分析工具,在圖像處理與圖像分析領(lǐng)域正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.由于JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)具有復(fù)雜的算法,全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)將會(huì)占用很大的處理器時(shí)間開(kāi)銷和內(nèi)存開(kāi)銷,尤其對(duì)于實(shí)時(shí)圖像傳輸和處理系統(tǒng),因而用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)的部分或全部,就具有重要的意義,本課題的目的就是用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中的離散小波變換部分,論文研究的主要工作就是設(shè)計(jì)了一個(gè)符合JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)的、高性能的多級(jí)二維離散小波變換的硬件電路.論文研究的內(nèi)容主要分為兩部分,第一部分首先分析了JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)和離散小波變換的原理,重點(diǎn)研究了離散小波變換的快速算法,包括第一代小波變換所采用的卷積算法和第二代小波變換所采用的提升算法,然后具體分析了離散小波變換在JPEG2000中的具體實(shí)現(xiàn).論文第二部分對(duì)兩種離散小波變換快速算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較,并選擇卷積濾波算法作為硬件實(shí)現(xiàn)的對(duì)象,并采用Daubechies9/7小波基.然后具體設(shè)計(jì)了離散小波變換的各個(gè)模塊,所有的模塊都是有硬件描述語(yǔ)言(Verilog HDL)來(lái)實(shí)現(xiàn),經(jīng)過(guò)仿真和邏輯綜合,在一塊自行設(shè)計(jì)的FPGA開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行了驗(yàn)證.仿真和驗(yàn)證的結(jié)果表明了該小波變換的硬件電路符合JPEG2000標(biāo)準(zhǔn),具有較高的速度和信噪比.
標(biāo)簽：
JPEG
2000
FPGA
小波變換
上傳時(shí)間：
2013-04-24
上傳用戶：h886166
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8位電流模模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)研究 8位電流模模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)研究
標(biāo)簽：
8位
電流模
模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間：
2013-06-21
上傳用戶：kaixinxin196
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激光測(cè)距是激光技術(shù)在軍事上最早和最成熟的應(yīng)用，自1961．年美國(guó)休斯飛機(jī)公司研制成功世界上第一臺(tái)激光測(cè)距機(jī)之后，激光測(cè)距技術(shù)發(fā)展迅速。如今，它已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。為了進(jìn)一步提高我國(guó)激光測(cè)距水平，研制更高性能激光測(cè)距機(jī)依然是我國(guó)國(guó)防科技研究中的重要課題之一。其中，測(cè)距精度是激光測(cè)距機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。而激光測(cè)距機(jī)能否準(zhǔn)確的檢測(cè)激光回波信號(hào)將直接影響測(cè)距精度。 脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)主要包括激光發(fā)射子系統(tǒng)、激光回波探測(cè)子系統(tǒng)、回波檢測(cè)與主控子系統(tǒng)、終端顯示子系統(tǒng)等組成。其中設(shè)計(jì)高精度激光回波檢測(cè)與主控子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高精度激光測(cè)距的核心問(wèn)題。傳統(tǒng)激光回波檢測(cè)與主控子系統(tǒng)通常采用分立元件和小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)，電路復(fù)雜且精度較低。隨著數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，已出現(xiàn)大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)和CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)。采用FPGA代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分立元件和小規(guī)模集成電路來(lái)設(shè)計(jì)激光回波檢測(cè)與主控子系統(tǒng)，不僅提高了回波檢測(cè)精度，同時(shí)簡(jiǎn)化了整個(gè)測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本文研究了將激光回波信號(hào)直接送入FPGA進(jìn)行檢測(cè)的方案。同時(shí)，采用這種方案設(shè)計(jì)了一種激光回波檢測(cè)系統(tǒng)，并把它成功運(yùn)用在一引信項(xiàng)目中。這種方案電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于激光回波探測(cè)子系統(tǒng)只是完成由光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換及簡(jiǎn)單放大，理論分析和試驗(yàn)結(jié)果均表明，采用該方案進(jìn)行回波檢測(cè)的精度較低，這種回波檢測(cè)方法也只能應(yīng)用在測(cè)距精度要求低的項(xiàng)目中。 為了滿足另一高精度測(cè)距項(xiàng)目的需要，在FPGA直接進(jìn)行激光回波檢測(cè)方案的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種高精度激光回波檢測(cè)系統(tǒng)。文中介紹了其實(shí)現(xiàn)原理，理論上分析了該系統(tǒng)所能達(dá)到的回波檢測(cè)精度及整機(jī)測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距精度。與第一種方案相比，該方案引入了超高速數(shù)據(jù)采集電路。由于采樣速率高達(dá)lGsps，該方案實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)在于如何保證數(shù)據(jù)采集電路的穩(wěn)定工作。文中從總體方案的設(shè)計(jì)，到器件的選型，硬件電路板的實(shí)現(xiàn)等方面做了詳細(xì)的闡述，最終完成了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。接著介紹了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。后面給出了試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，性能良好。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入的超高速數(shù)據(jù)采集電路有著廣泛的應(yīng)用，為其他相關(guān)設(shè)計(jì)提供了參考。最后，對(duì)全文做了工作總結(jié)，并給出了接下來(lái)的后續(xù)工作與展望。 本文在高速FPGA對(duì)激光回波信號(hào)檢測(cè)方向取得了一定的成果，為進(jìn)一步研究提供了參考價(jià)值。
標(biāo)簽：
FPGA
激光
回波
中的應(yīng)用
上傳時(shí)間：
2013-06-13
上傳用戶：cy1109
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傅里葉變換是信號(hào)處理領(lǐng)域中較完善、應(yīng)用較廣泛的一種分析手段.但傅里葉變換只是一種時(shí)域或頻域的分析方法,它要求信號(hào)具有統(tǒng)計(jì)平穩(wěn),即時(shí)不變的特性.但是實(shí)際應(yīng)用中存在很多非平穩(wěn)信號(hào),它們并不能很好的用傅立葉變換來(lái)處理.小波變換的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題,它在處理非平穩(wěn)信號(hào)方面具有傅立葉變換無(wú)法比擬的優(yōu)越性.小波變換在通信技術(shù)、信號(hào)處理、地球物理、水利電力、醫(yī)療等領(lǐng)域中獲得了日益廣泛的應(yīng)用.小波變換的研究成為了當(dāng)今學(xué)術(shù)界的一個(gè)熱點(diǎn).隨著現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理朝著高速實(shí)時(shí)的方向發(fā)展,純軟件的程序式信號(hào)處理方法越來(lái)越不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求,因此人們希望用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)處理問(wèn)題.基于以上原因,該文在研究了小波變換的基本理論和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了小波變換的VLSI電路構(gòu)架,并用FPGA實(shí)現(xiàn)了它的功能.毫無(wú)疑問(wèn),該文所做的具體工作在理論和實(shí)踐上都有參考價(jià)值.論文中,在簡(jiǎn)單介紹了小波變換的基本理論、特點(diǎn)和應(yīng)用;對(duì)信號(hào)小波變換分解,重構(gòu)的MATLAB算法進(jìn)行了分析,為硬件實(shí)現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ).論文在研究了小波核心算法MALLAT算法的基礎(chǔ)上,以直觀的圖形方式描述了算法的流程圖;并由此提出了基于VLSI的電路模塊架構(gòu).根據(jù)上述模塊結(jié)構(gòu),對(duì)相關(guān)模塊進(jìn)行了硬件描述語(yǔ)言(VERILOG-HDL)的建模,并且在仿真平臺(tái)上(ACTIVE-HDL)進(jìn)行了仿真.在仿真正確的前提下,該文選用了EP20K100BC356-1V芯片作為目標(biāo)器件進(jìn)行了綜合和后仿真,并且將仿真結(jié)果通過(guò)MATLAB與理論參數(shù)進(jìn)行了比較,結(jié)果表明設(shè)計(jì)是正確的.對(duì)設(shè)計(jì)中存在的誤差和部分模塊的進(jìn)一步優(yōu)化,該文也作了分析和說(shuō)明,為下一步實(shí)現(xiàn)通用IP核設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ).
標(biāo)簽：
FPGA
小波變換
上傳時(shí)間：
2013-06-27
上傳用戶：zhaoq123
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小波變換是一種新興的理論，是數(shù)學(xué)發(fā)展史上的重要成果。它無(wú)論對(duì)數(shù)學(xué)還是對(duì)工程應(yīng)用都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。最新的靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000就以離散小波變換(DWT)作為核心變換算法。 本文首先較為詳細(xì)地分析了小波變換的理論基礎(chǔ)，對(duì)多分辨率分析、Mallat算法和提升算法做了介紹。然后分析了JPEG2000所采用的小波濾波器，并引入了一個(gè)新的LS97小波。該小波系數(shù)簡(jiǎn)單、易于硬件實(shí)現(xiàn)，并且與CDF97小波有很好的兼容性，可作為CDF97小波的替代者。使用Matlab對(duì)CDF97小波和LS97小波的兼容性做仿真測(cè)試，結(jié)果表明這兩個(gè)小波具有幾乎相同的性能。在確定所用的小波后，本文設(shè)計(jì)了二維離散小波變換的硬件結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)二維小波變換做了優(yōu)化，即將行變換和列變換的歸一化步驟合并計(jì)算，這樣可以減少兩次乘法操作。另外還使用移位加代替乘法，提取移位加中的公共算子等方式來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于邊界數(shù)據(jù)的處理，本文采用了嵌入式對(duì)稱延拓技術(shù)，不需要額外的緩存，節(jié)約了硬件資源。為提高硬件利用率，本文將LeGall53小波變換和LS97小波變換統(tǒng)一起來(lái)，只要一個(gè)控制信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)換。本文所提出的結(jié)構(gòu)采用基于行的變換方式，只需要六行中間數(shù)據(jù)即可完成全部行數(shù)據(jù)的小波變換。采用流水線技術(shù)提高了整個(gè)設(shè)計(jì)的運(yùn)行速度。最后也給出了二維離散小波反變換的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。 在完成硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，使用Verilog硬件描述語(yǔ)言對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了完全可綜合的RTL級(jí)描述，采用同步設(shè)計(jì)，提高了可靠性。在Xilinx公司的FPGA開(kāi)發(fā)軟件ISE6.3i中對(duì)正反小波變換做了仿真和實(shí)現(xiàn)，結(jié)果表明，本設(shè)計(jì)能高速高精度地完成正反可逆和不可逆小波變換，可以滿足各種實(shí)時(shí)性要求。
標(biāo)簽：
FPGA
二維
離散小
波變換
上傳時(shí)間：
2013-07-25
上傳用戶：sn2080395
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工程師必讀攻略數(shù)模混合設(shè)計(jì)，將進(jìn)一步提高工程設(shè)計(jì)人員的數(shù)模混合設(shè)計(jì)的水平
標(biāo)簽：
電子電路
模擬電子電路
數(shù)模混合
硬件工程師
上傳時(shí)間：
2013-04-24
上傳用戶：小草123
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十種精密全波整流電路
圖中精密全波整流電路的名稱,純屬本人命的名,只是為了區(qū)分;除非特殊說(shuō)明,增益均按1設(shè)計(jì). 圖1是最經(jīng)典的電路,優(yōu)
標(biāo)簽：
精密
全波整流
電路
上傳時(shí)間：
2013-07-21
上傳用戶：zoushuiqi
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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)言兩種格式，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詢問(wèn)
標(biāo)簽：
軟件
漢字
取模
字庫(kù)
上傳時(shí)間：
2013-07-26
上傳用戶：sssnaxie
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用于點(diǎn)陣取模，不管是8*8，還是16*16，讓你得心應(yīng)手
標(biāo)簽：
點(diǎn)陣
液晶取模
軟件
上傳時(shí)間：
2013-04-24
上傳用戶：huangping588
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文章開(kāi)篇提出了開(kāi)發(fā)背景。認(rèn)為現(xiàn)在所廣泛應(yīng)用的開(kāi)關(guān)電源都是基于傳統(tǒng)的分立元件組成的。它的特點(diǎn)是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低，對(duì)不同的客戶要求來(lái)“量身定做”不同的產(chǎn)品，同時(shí)幾乎沒(méi)有通用性和可移植性。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，這種傳統(tǒng)的模擬開(kāi)關(guān)電源已經(jīng)很難跟上時(shí)代的發(fā)展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化，開(kāi)關(guān)電源的控制部分正在向數(shù)字化方向發(fā)展。由于數(shù)字化，使開(kāi)關(guān)電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動(dòng)作狀態(tài)的遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)成為了可能，同時(shí)由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應(yīng)對(duì)不同客戶的需求，這就降低了開(kāi)發(fā)周期和成本。依靠現(xiàn)代數(shù)字化控制和數(shù)字信號(hào)處理新技術(shù)，數(shù)字化開(kāi)關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。 在數(shù)字化領(lǐng)域的今天，最后一個(gè)沒(méi)有數(shù)字化的堡壘就是電源領(lǐng)域。近年來(lái)，數(shù)字電源的研究勢(shì)頭與日俱增，成果也越來(lái)越多。雖然目前中國(guó)制造的開(kāi)關(guān)電源占了世界市場(chǎng)的80％以上，但都是傳統(tǒng)的比較低端的模擬電源。高端市場(chǎng)上幾乎沒(méi)有我們份額。 本論文研究的主要內(nèi)容是在傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，提出了一種新的數(shù)字化調(diào)節(jié)器方案，即基于DSP和FPGA的數(shù)字化PID調(diào)節(jié)器。論文對(duì)系統(tǒng)方案和電路進(jìn)行了較為具體的設(shè)計(jì)，并通過(guò)測(cè)試取得了預(yù)期結(jié)果。測(cè)試證明該方案能夠適合本行業(yè)時(shí)代發(fā)展的步伐，使系統(tǒng)電路更簡(jiǎn)單，精度更高，通用性更強(qiáng)。同時(shí)該方案也可用于相關(guān)領(lǐng)域。 本文首先分析了國(guó)內(nèi)外開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的現(xiàn)狀，以及研究數(shù)字化開(kāi)關(guān)電源的意義。然后提出了數(shù)字化開(kāi)關(guān)電源的總體設(shè)計(jì)框圖和實(shí)現(xiàn)方案，并與傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源做了較為詳細(xì)的比較。本論文的設(shè)計(jì)方案是采用DSP技術(shù)和FPGA技術(shù)來(lái)做數(shù)字化PID調(diào)節(jié)，通過(guò)數(shù)字化PID算法產(chǎn)生PWM波來(lái)控制斬波器，控制主回路。從而取代傳統(tǒng)的模擬PID調(diào)節(jié)器，使電路更簡(jiǎn)單，精度更高，通用性更強(qiáng)。傳統(tǒng)的模擬開(kāi)關(guān)電源是將電流電壓反饋信號(hào)做PID調(diào)節(jié)后--分立元器件構(gòu)成，采用專用脈寬調(diào)制芯片實(shí)現(xiàn)PWM控制。電流反饋信號(hào)來(lái)自主回路的電流取樣，電壓反饋信號(hào)來(lái)自主回路的電壓采樣。再將這兩個(gè)信號(hào)分別送至電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的反相輸入端，用來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。同時(shí)用來(lái)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過(guò)流過(guò)壓保護(hù)、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號(hào)則由單片機(jī)或電位器提供。再次，文章對(duì)各個(gè)模塊從理論和實(shí)際的上都做了仔細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，并給出了具體的電路圖，同時(shí)寫(xiě)出了軟件流程圖以及設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的地方。整個(gè)系統(tǒng)由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運(yùn)算、環(huán)境開(kāi)關(guān)量檢測(cè)、環(huán)境開(kāi)關(guān)量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號(hào)采集、負(fù)載電壓信號(hào)采集、負(fù)載電流信號(hào)采集、以及對(duì)信號(hào)的一階數(shù)字低通濾波。由于整個(gè)系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，要求采樣速率相當(dāng)高。本系統(tǒng)采用FPGA來(lái)控制ADC，這樣就避免了高速采樣占用系統(tǒng)資源的問(wèn)題，減輕了DSP的負(fù)擔(dān)。DSP可以將讀到的ADC信號(hào)做PID調(diào)節(jié)，從而產(chǎn)生PWM波來(lái)控制逆變橋的開(kāi)關(guān)速率，從而達(dá)到閉環(huán)控制的目的。 最后，對(duì)數(shù)字化開(kāi)關(guān)電源和模擬開(kāi)關(guān)電源做了對(duì)比測(cè)試，得出了預(yù)期結(jié)論。同時(shí)也提出了一些需要改進(jìn)的地方，認(rèn)為該方案在其他相關(guān)行業(yè)中可以廣泛地應(yīng)用。模擬控制電路因?yàn)槭褂迷S多零件而需要很大空間，這些零件的參數(shù)值還會(huì)隨著使用時(shí)間、溫度和其它環(huán)境條件的改變而變動(dòng)并對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應(yīng)能力造成負(fù)面影響。數(shù)字電源則剛好相反，同時(shí)數(shù)字控制還能讓硬件頻繁重復(fù)使用、加快上市時(shí)間以及減少開(kāi)發(fā)成本與風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)前對(duì)產(chǎn)品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩(wěn)定度好等前提條件下，數(shù)字化開(kāi)關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。本系統(tǒng)來(lái)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。能夠滿足較高精度的設(shè)計(jì)要求。但對(duì)于高精度數(shù)字化電源，系統(tǒng)還有值得改進(jìn)的地方，比如改進(jìn)主控器，提高參考電壓的精度，提高采樣器件的精度等，都可以提高系統(tǒng)的精度。 本系統(tǒng)涉及電子、通信和測(cè)控等技術(shù)領(lǐng)域，將數(shù)字PID算法與電力電子技術(shù)、通信技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合了起來(lái)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案不僅可以用在電源控制器上，只要是相關(guān)的領(lǐng)域都可以采用。
標(biāo)簽：
FPGA
DSP
數(shù)字化
開(kāi)關(guān)電源
上傳時(shí)間：
2013-06-21
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