自上世紀(jì)90年代Linux首次應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng),至今已過了近10年。10年間,隨著芯片技術(shù)、總線技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式處理器也從8位單片機(jī)時(shí)代發(fā)展到了如今高低端處理器百花齊放的時(shí)代。32位、16位處理器的價(jià)格不再是那么高不可攀。在這種背景下,本課題擬研究一種適用于小規(guī)模現(xiàn)場的,低成本的,具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進(jìn)行軟件更新的監(jiān)控系統(tǒng)。 現(xiàn)今,很多監(jiān)控系統(tǒng)都以裝有微軟操作系統(tǒng)的IPC作為監(jiān)督平臺(tái),以單片機(jī)、PLC、DSP等作為DDC控制器,通過串口等方式通訊。其開發(fā)周期短,但成本總體較高,通訊方式單一。 本課題首先對幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行比較,確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監(jiān)督平臺(tái)的處理器和操作系統(tǒng);其次研究了Linux在ARM上的移植以及運(yùn)行過程,包括引導(dǎo)加載程序vivi、Linux2.6內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、各種外設(shè)(包括觸摸屏與以太網(wǎng)等)驅(qū)動(dòng)程序的移植,以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發(fā);最后對CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行研究。 基于以上研究開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督平臺(tái)以S3C2410處理器為核心,以Linux2.6內(nèi)核為操作系統(tǒng),以觸摸屏為主要人機(jī)界面,具有RS-232C和以太網(wǎng)通訊方式,其成本較低,體積較小,功能較為靈活;其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉(zhuǎn)換板組成,其控制功能更加強(qiáng)大,通訊方式也更加多樣化;另外,監(jiān)督平臺(tái)與DDC控制器均可在線更新程序,降低了系統(tǒng)維護(hù)難度。 經(jīng)過實(shí)踐調(diào)試,本監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件均工作正常,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。本監(jiān)控系統(tǒng)可應(yīng)用于電力、化工、機(jī)電等多個(gè)領(lǐng)域的現(xiàn)場,具有較強(qiáng)的通用性。
標(biāo)簽: Linux ARM 監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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在工業(yè)生產(chǎn)中,二次自動(dòng)化儀表是構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)的基本單元之一。我國的單元儀表己基本完成由電動(dòng)Ⅲ型儀表向基于八位或十六位單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的數(shù)字化儀表的轉(zhuǎn)換。由于常規(guī)單片機(jī)資源的限制,以單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的單元儀表基本上還是在功能上替代電動(dòng)Ⅲ型儀表,并按電動(dòng)Ⅲ型功能進(jìn)行分類。這樣造成國內(nèi)自動(dòng)化儀表生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的二次數(shù)字化儀表品種繁雜,標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一,設(shè)計(jì)隨意性大。因此帶來如下現(xiàn)實(shí)問題: 1.自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位的儀表選型、系統(tǒng)調(diào)試、使用中操作、維修和系統(tǒng)的功能優(yōu)化及備件的準(zhǔn)備非常的不方便: 2.儀表生產(chǎn)廠家的批量生產(chǎn)困難,產(chǎn)品質(zhì)量的提高及成本的節(jié)約不利: 3.國內(nèi)現(xiàn)在自動(dòng)化儀表廠家數(shù)量眾多,但都無法形成規(guī)模生產(chǎn),質(zhì)量不佳,而國外進(jìn)口的二次儀表往往依附于特定的集散系統(tǒng),也存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,難以靈活替換的問題,且價(jià)格昂貴。 自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用迫切需要一種使用方便、通用性強(qiáng)的智能型二次儀表,以解決上述問題,改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用方式,這將是未來自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢,也就是本課題的努力方向。 本論文正是針對上述問題,以設(shè)計(jì)出一種可靈活組態(tài)的通用智能型二次儀表為研究對象,在深入分析國內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上,合理地進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),為在同一硬件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)多種儀表的功能進(jìn)行了創(chuàng)新性和探索性研究。主要內(nèi)容為: 1.各種常規(guī)二次儀表功能、標(biāo)準(zhǔn)、接線、操作習(xí)慣及結(jié)構(gòu)方式的歸類分析; 2.多信號多量程的柔性測量方法研究; 3.系統(tǒng)整機(jī)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì); 4.u-boot的向ARM的移植、uClinux向ARM的移植、uClinux下的通用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)。 本文設(shè)計(jì)了一種以三星公司的ARM7TDMI系列處理器S3C44BOX為核心,輔以外圍電路,實(shí)現(xiàn)同一硬件平臺(tái)下多種儀表的功能,并成功制作了樣品系統(tǒng)。 本文所討論的基于$3C44BOX和uClinux的智能儀表系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)同樣適用于其它項(xiàng)目的開發(fā),對其它嵌入式的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)有重要的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: uClinux ARM 嵌入式 測控儀表
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著嵌入式系統(tǒng)以及流媒體技術(shù)的快速發(fā)展,基于嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視電話、視頻點(diǎn)播、視頻會(huì)議等功能已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。這樣的系統(tǒng)通常具有小型化、低功耗、低成本、穩(wěn)定可靠、便于攜帶等特點(diǎn)。 本文旨在研究流媒體以及嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),基于ARM9處理器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)一種基于嵌入式系統(tǒng)的流媒體播放器。該播放器的硬件平臺(tái)以32位高性能ARM9處理器為核心進(jìn)行規(guī)劃,在此基礎(chǔ)上,采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)、MPEG-4視頻解碼技術(shù)和流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文的主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下六個(gè)方面: l、分析嵌入式流媒體播放器的功能需求和技術(shù)特點(diǎn),對嵌入式流媒體播放器的總體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2、研究嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,基于ARM處理器平臺(tái)構(gòu)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)。這部分的工作包括嵌入式BootLoader的移植、Linux內(nèi)核的配置與編譯以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。 3、研究MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),基于ARM-Linux系統(tǒng)平臺(tái)移植MPEG-4視頻解碼器。 4、研究ARM體系結(jié)構(gòu)以及基于ARM平臺(tái)的嵌入式軟件優(yōu)化方法,對所移植的MPEG-4視頻解碼器進(jìn)行平臺(tái)相關(guān)優(yōu)化。 5、研究視頻通信中的錯(cuò)誤隱藏技術(shù),針對錯(cuò)誤隱藏過程中傳統(tǒng)邊界匹配算法對邊緣匹配的局限性,提出了一種改進(jìn)的基于時(shí)域與空域平滑性的邊界匹配算法。 6、研究流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)協(xié)議,基于RTSP/RTP/RTCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基本的MPEG-4視頻流實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器視覺在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防等領(lǐng)域已得到成功的應(yīng)用,利用機(jī)器視覺進(jìn)行檢測更是其典型應(yīng)用。根據(jù)運(yùn)行環(huán)境的不同,機(jī)器視覺系統(tǒng)可分為PC-BASED系統(tǒng)和PLC-BASED系統(tǒng)。由于這兩種系統(tǒng)成本都相對較高、軟硬件系統(tǒng)相對復(fù)雜、體積相對較大,因此,在應(yīng)用中受到一定的限制。嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前發(fā)展迅速的熱門技術(shù),具有體積小、價(jià)格低、開發(fā)環(huán)境簡單、運(yùn)用靈活、現(xiàn)場運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。因此,將機(jī)器視覺技術(shù)建立在嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)上不僅是機(jī)器視覺的發(fā)展趨勢,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)。 在現(xiàn)代工程領(lǐng)域,常常需要檢測各種振動(dòng)。相對傳統(tǒng)方法而言,視覺測振技術(shù)具有明顯優(yōu)點(diǎn)。本文主要研究了在ARM平臺(tái)上利用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行振動(dòng)檢測的相關(guān)技術(shù)及方法。 根據(jù)嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn),本文分析了攝像系統(tǒng)標(biāo)定的方法,建立空間物體的實(shí)際位置與圖像上點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系,并改進(jìn)數(shù)據(jù)處理的方法,提高標(biāo)定的精度。分析了目前常用的圖像處理方法,根據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)際工作能力,設(shè)計(jì)了有針對性的處理算法,提高圖像處理的效率;為了方便對被測對象的識(shí)別和跟蹤,采用基于顏色閾值的分割技術(shù),從而有效地降低了對系統(tǒng)測量環(huán)境、光照條件等的要求,提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性。 本文以二維振動(dòng)物體為被測對象,利用機(jī)器視覺技術(shù),對低頻小振幅的二維振動(dòng)進(jìn)行了檢測,并對振動(dòng)信號進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)證明利用視覺技術(shù)檢測振動(dòng)的可行性和可靠性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)已成為新的行業(yè)熱點(diǎn),將嵌入式應(yīng)用于工業(yè)控制類產(chǎn)品中,并開發(fā)出優(yōu)秀的人機(jī)交互界面,是嵌入式發(fā)展的趨勢,擁有廣闊的市場前景。近年來的市場需求顯示越來越多的嵌入式系統(tǒng)包括PDA、機(jī)頂盒、DVD/VCD播放機(jī)、WAP手機(jī)等均要求提供一個(gè)方便簡潔的可視化操作界面,而這些都要求有一個(gè)高性能穩(wěn)定可靠的GUI(GraphicalUser Interface)來提供支持。友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供豐富的圖形圖像信息、直觀的表達(dá)方式。嵌入式GUI作為人機(jī)界面的軟件系統(tǒng),具有簡潔、美觀、方便好用且更具人性化的特點(diǎn),采用嵌入式GUI進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)能夠提高設(shè)備開發(fā)效率、節(jié)省維護(hù)成本、豐富人機(jī)交互信息,因而,已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所采用。 本文研究設(shè)計(jì)了一種基于ARM微處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式GUI應(yīng)用平臺(tái)的方案。以SmartARM2200開發(fā)板為硬件平臺(tái)(基于PHILIP公司的微處理LPC2210),在ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境下,首先對嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μ/OS-Ⅱ的特點(diǎn)、移植條件、性能等方面進(jìn)行應(yīng)用研究,重點(diǎn)分析了μ/OS-Ⅱ的移植過程,給出了移植的思路,總結(jié)了移植過程中應(yīng)注意的問題,提出了簡潔高效的移植方法;其次詳細(xì)講述了如何利用圖形用戶界面開發(fā)工具M(jìn)iniGUI進(jìn)行圖形用戶界面的開發(fā),包括鼠標(biāo)、鍵盤、菜單、繪圖等功能的實(shí)現(xiàn)。該嵌入式GUI應(yīng)用平臺(tái)既可以滿足用戶對應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和快速處理的要求,又能夠給用戶提供生動(dòng)、直觀的圖形人機(jī)交互界面,具有廣泛的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM GUI 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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近年來,隨著計(jì)算機(jī)、微電子、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字化產(chǎn)品的普及,嵌入式系統(tǒng)滲透到了各個(gè)領(lǐng)域,已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分,成為新興的研究熱點(diǎn),嵌入式軟件也在整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位。一個(gè)好的調(diào)試工具對軟件產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)周期的促進(jìn)作用是不言而喻的,使得嵌入式調(diào)試工具成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。目前使用集成開發(fā)環(huán)境配合JTAG調(diào)試器進(jìn)行開發(fā)是目前采用最多的一種嵌入式軟件開發(fā)調(diào)試方式。國內(nèi)在JTAG調(diào)試器開發(fā)領(lǐng)域中相對落后,普遍采用的是國外的工具產(chǎn)品。因此開發(fā)功能強(qiáng)大的嵌入式調(diào)試系統(tǒng)具有重要的實(shí)際意義。 當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)中尤其流行和值得關(guān)注的是ARM系列的嵌入式處理器。為此本課題的目標(biāo)就是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用于ARM平臺(tái)的JTAG調(diào)試系統(tǒng)。GDB是一個(gè)源碼開放的功能強(qiáng)大的調(diào)試器,可以調(diào)試各種程序,包括 C、C++、JAvA、PASCAL、FORAN和一些其它的語言,還包括GNU所支持的所有微處理器的匯編語言。此外GDB同目標(biāo)板交換信息的能力相當(dāng)強(qiáng),勝過絕大多數(shù)的商業(yè)調(diào)試內(nèi)核,因此使用GDB不僅能夠保證強(qiáng)大的調(diào)試功能,同時(shí)可以降低調(diào)試系統(tǒng)的開發(fā)成本。為此本課題在對邊界掃描協(xié)議、ARM7TDMI片上仿真器Embedded-ICE和GDB遠(yuǎn)程調(diào)試協(xié)議RSP做了深入研究的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了GDB調(diào)試器對嵌入式JTAG調(diào)試的支持。此外設(shè)計(jì)中還把可重夠計(jì)算技術(shù)引入到硬件JTAG協(xié)議轉(zhuǎn)換器的開發(fā)設(shè)計(jì)中,使調(diào)試器硬件資源可復(fù)用、易于升級,并大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)低成本的、高效的、支持源代碼級調(diào)試的JTAG調(diào)試系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 嵌入式 調(diào)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-04
上傳用戶:huangld
大圓機(jī)是一種涉及到計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域,比較復(fù)雜的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。近幾年來,伴隨著我國針織行業(yè)的快速發(fā)展,大圓機(jī)的需求日益加大,傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需求。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,嵌入式技術(shù)以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價(jià)比在工控領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 近幾年,隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,對人機(jī)界面的要求越來越高,友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實(shí)現(xiàn)快速開發(fā),而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面,完成各種應(yīng)用程序的開發(fā)。因此已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所采用。 本文在對大圓機(jī)系統(tǒng)的功能和控制要求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)以ARM微處理器和CPLD器件為中心構(gòu)建硬件平臺(tái)、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機(jī)控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺(tái)由主CPU核心應(yīng)用系統(tǒng)電路、人機(jī)交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C44BOX處理器,人機(jī)交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器,為了解決閉環(huán)控制的問題,采用了CPLD作為協(xié)處理器,進(jìn)行外圍擴(kuò)展構(gòu)成控制電路,軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動(dòng),程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲(chǔ)器等功能,而人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序則基于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)了對于大圓機(jī)系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機(jī)的大圓機(jī)控制系統(tǒng)相比,基于此設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點(diǎn),具有較大的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: CPLD ARM 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-13
上傳用戶:皇族傳媒
針對ISD 語音芯片的特點(diǎn), 設(shè)計(jì)一種由單片機(jī)控制, 能夠循環(huán)錄放的語音電路,可作為錄音機(jī)、復(fù)讀機(jī)、音頻記錄儀使用, 既節(jié)省存儲(chǔ)空間, 又降低成本, 具有較高的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-06-24
上傳用戶:yiwen213
隨著TD—SCDMA技術(shù)的不斷發(fā)展,TD—SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)品也逐步成熟并隨之完善。產(chǎn)品家族日益豐富,室內(nèi)型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站產(chǎn)品逐步問世,可以滿足不同場景的建網(wǎng)需求。而分布式基站(BBU+RRU)越來越多地受到業(yè)界的關(guān)注和重視。 本文主要從TD—SCDMA頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)(RRU)和軟件無線電技術(shù)的發(fā)展入手,重點(diǎn)研究TD—SCDMA頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。TD—SCDMA通信系統(tǒng)通過靈活分配不同的上下行時(shí)隙,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的不對稱性,但是多路數(shù)字中頻所構(gòu)成的系統(tǒng)成本高和控制的復(fù)雜性,以及TDD雙工模式下,系統(tǒng)的峰均比隨時(shí)隙數(shù)增加而增加,對整個(gè)頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的前端放大器線性輸入提出了很高的要求。TD—SCDMA系統(tǒng)使用軟件無線電平臺(tái),一方面軟件算法可以有效保證時(shí)隙分配的準(zhǔn)確性,保證對前端控制器的開關(guān)控制,以及對上下行功率讀取計(jì)算和子幀的靈活提取,另一方面靈活的DUC/CFR算法可以有效的提高頻帶利用率和抗干擾能力,有效的控制TDD系統(tǒng)的峰均比,有效降低系統(tǒng)對前端放大器線性輸出能力的要求。 本文主要研究軟件無線電中DUC和CFR的關(guān)鍵技術(shù)以及FPGA實(shí)現(xiàn),DUC主要由3倍FIR內(nèi)插成型濾波器、2倍插值補(bǔ)償濾波器以及5級CIC濾波器級聯(lián)組成;而CFR主要采用類似基帶削峰的加窗濾波的中頻削峰算法,可以降低相鄰信道的溢出,更有效的降低CF值。將DUC/CFR以單片F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn),能很好提高RRU性能,減少其硬件結(jié)構(gòu),降低成本,降低功耗,增加外部環(huán)境的穩(wěn)定性。
標(biāo)簽: TDSCDMA FPGA 頻點(diǎn)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的展開,移動(dòng)用戶數(shù)量逐漸增加,用戶和運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和覆蓋要求也越來越高。而在實(shí)際工作中,基站成本在網(wǎng)絡(luò)投資中占有很大比例,并且基站選址是建網(wǎng)的主要難題之一。同基站相比,直放站以其性價(jià)比高、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)在我國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上有著大量的應(yīng)用。目前,直放站已成為提高運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、解決網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)或弱區(qū)問題、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要手段之一。但由于傳統(tǒng)的模擬直放站受周邊環(huán)境因素影響較大、抗干擾能力較差、傳輸距離受限、功放效率低,同時(shí)設(shè)備間沒有統(tǒng)一的協(xié)議規(guī)范,無法滿足系統(tǒng)廠商與直放站廠商的兼容,所以移動(dòng)通信市場迫切需要通過數(shù)字化來解決這些問題。 本文正是以設(shè)計(jì)新型數(shù)字化直放站為目標(biāo),以實(shí)現(xiàn)數(shù)字中頻系統(tǒng)為研究重心,圍繞數(shù)字中頻的相關(guān)技術(shù)而展開研究。 文章介紹了數(shù)字直放站的研究背景和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,闡述了數(shù)字直放站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想及總體實(shí)現(xiàn)框圖,并對數(shù)字直放站數(shù)字中頻部分進(jìn)行了詳細(xì)的模塊劃分。針對其中的數(shù)字上下變頻模塊設(shè)計(jì)所涉及到的相關(guān)技術(shù)作詳細(xì)介紹,涉及到的理論主要有信號采樣理論、整數(shù)倍內(nèi)插和抽取理論等,在理論基礎(chǔ)上闡述了一些具體模塊的高效實(shí)現(xiàn)方案,最終利用FPGA實(shí)現(xiàn)了數(shù)字變頻模塊的設(shè)計(jì)。 在數(shù)字直放站系統(tǒng)中,降低峰均比是提高功放工作效率的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文首先概述了降低峰均比的三類算法,然后針對目前常用的幾種算法進(jìn)行了仿真分析,最后在綜合考慮降低峰均比效果與實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)的二次限幅算法。通過仿真驗(yàn)證算法的有效性后,針對其中的噪聲整形濾波器提出了“先分解,再合成”的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式,并指出其中間級窄帶濾波器采用內(nèi)插級聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn),最后整個(gè)算法在FPGA上實(shí)現(xiàn)。 在軟件無線電思想的指導(dǎo)下,本文利用系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)方法完成了WCDMA數(shù)字直放站中頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。遵照3GPP等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),完成了系統(tǒng)的仿真測試和實(shí)物測試。最后得出結(jié)論:該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了WCDMA數(shù)字直放站數(shù)字中頻的基本功能,并可保證在現(xiàn)有硬件不變的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同載波間平滑過渡、不同制式間輕松升級。
標(biāo)簽: WCDMA 數(shù)字 下變頻 直放站
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