本文首先在介紹多用戶檢測技術的原理以及系統模型的基礎上,對比分析了幾種多用戶檢測算法的性能,給出了算法選擇的依據。為了同時克服多址干擾和多徑干擾,給出了融合多用戶檢測與分集合并技術的接收機結構。 接著,針對WCDMA反向鏈路信道結構,介紹了擴頻使用的OVSF碼和擾碼,分析了擾碼的延時自相關特性和互相關特性,指出了存在多址干擾和多徑干擾的根源。在此基礎上,給出了解相關檢測器的數學公式推導和結構框圖,并仿真研究了用戶數、擴頻比、信道估計精度等參數對系統性能的影響。 常規的干擾抵消是基于chip級上的抵消,需要對用戶信號重構,因此具有較高的復雜度。在解相關檢測器的基礎上,衍生出符號級上的干擾抵消。通過仿真,給出了算法中涉及的干擾抑制控制權值、干擾抵消級數等參數的最佳取值,并進行了算法性能比較。仿真結果驗證了該算法的有效性。 最后,介紹了WCDMA系統移動臺解復用技術的硬件實現,在FPGA平臺上分別實現了與基站和安捷倫8960儀表的互聯互通。
上傳時間: 2013-07-29
上傳用戶:jiangxin1234
移動通信是目前通信技術中發展最快的領域之一,CDMA技術憑借其良好的抗噪性、保密性和低功率等優勢成為第三代移動通信的關鍵技術。目前大規模可編程邏輯器件FPGA為CDMA移動通信系統的設計提供了新的技術手段。 本文在深入分析CDMA通信系統的原理和特點的基礎上,提出了CDMA基站基帶系統的總體設計方案,論述了CDMA基站基帶系統前向鏈路和反向鏈路中各個信號處理模塊的工作原理,對CRC編碼模塊、卷積編碼模塊、塊交織器、PN碼生成器、Walsh碼發生器、基帶成形濾波器、QPSK調制器、PN碼捕獲與跟蹤模塊、Viterbi譯碼器等CDMA基站基帶系統的各個模塊進行了基于FPGA的建模和設計,取得了一些有價值的階段性成果。這些對CDMA移動通信系統進行深入探索、研究和設計,具有一定的學術意義和應用價值。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:daguda
隨著現代互聯網規模的不斷擴大,網絡數據流量迅速增長,傳統的路由器已經無法滿足網絡的交換和路由需求。當前,新一代路由器普遍利用了交換式路由技術,通過使用交換背板以充分利用公共通信鏈路,有效的提高了鏈路的利用率,并使各通信節點的并行通信成為可能。硬件系統設計中結合了專用網絡處理器,可編程器件各自的特點,采用了基于ASIC,FPGA,CPLD硬件結構模塊化的設計方法。基于ASIC技術體系的GSR的出現,使得路由器的性能大大提高。但是,這種路由器主要滿足數據業務(文字,圖象)的傳送要求,不能解決全業務(語音,數據,視頻)數據傳送的需要。隨著網絡規模的擴大,矛盾越來越突出,而基于網絡處理器技術的新一代路由器,從理論上提出了解決GSR所存在問題的解決方案。 基于網絡路由器技術實現的路由器,采用交換FPGA芯片硬件實現的方式,對路由器內部各種單播、多播數據包進行路由轉發,實現網絡路由器與外部數據收發芯片的數據通信。本文主要針對路由器內部交換FPGA芯片數據轉發流程的特點,分析研究了傳統交換FPGA所采用的交換算法,針對簡單FIFO算法所產生的線頭阻塞現象,結合虛擬輸出隊列(VOQ)機制及隊列仲裁算法(RRM)的特點,并根據實際設計中各外圍接口芯片,給出了一種消除數據轉發過程中出現的線頭阻塞的iSLIP改進算法。針對實際網絡單播、多播數據包在數據轉發處理過程的不同,給出了實際的解決方案。并對FPGA外部SSRAM包緩存帶寬的利用,數據轉發的包亂序現象及FPGA內部環回數據包的處理流程作了分析并提出了解決方案,有效的提高了路由器數據交換性能。 根據設計方案所采用的算法的實現方式,結合FPGA內部部分關鍵模塊的功能特點及性能要求,給出了交換FPGA內部可用BlockRam資源合理的分配方案及部分模塊的設計實現,滿足了實際的設計要求。所有處理模塊均在xilinx公司的FPGA芯片中實現。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:牛布牛
在圖像的實時處理中,消除圖像旋轉是一項實用的圖像處理技術,無論在軍事還是民用設施中都得以廣泛的應用。目前,消除圖像旋轉的技術有機械式、光學式、電子式。其中電子消旋發展最快,也是圖像消旋技術未來發展的趨勢。 本次課題是應海軍某部的要求,為海軍測量船的圖像觀測系統消除圖像旋轉。本文詳細研究了視頻信號的特點,提出了利用FPGA和DSPs為主架構的視頻圖像處理平臺,以EP20K600EBC652—2X為核心處理器的實時圖像消旋系統。該平臺利用旋轉算法將原圖像反向旋轉相應的角度,再用雙線性插值方法進行重采樣,從而得到消旋后的圖像。因為這次圖像旋轉角度是通過機械設備測得的,所以是一種機械加電子的圖像消旋系統。 本文論述了圖像消旋算法及其優化,詳細說明整個系統的設計思路,及其軟硬件實現,包括PCB設計,DSPs的軟硬件開發以及FPGA的相關設計。目前,系統已正常工作,實現了圖像的實時消旋的目標。
上傳時間: 2013-08-05
上傳用戶:DanXu
近年來,隨著多媒體技術的迅猛發展,電子、計算機、通訊和娛樂之間的相互融合、滲透越來越多,而數字音頻技術則是應用最為廣泛的技術之一。MP3(MPEG-1 Audio LayerⅢ)編解碼算法作為數字音頻的解決方案,在便攜式多媒體產品中得到了廣泛流行。 在已有的便攜式MP3系統實現方案中,低速處理器與專用硬件結合的SOC設計方案結合了硬件實現方式和軟件實現方式的優點,具有成本低、升級容易、功能豐富等特點。IMDCT(反向改進離散余弦變換)是編解碼算法中一個運算量大調用頻率高的運算步驟,因此適于硬件實現,以降低處理器的開銷和功耗,來提高整個系統的性能。 本文首先闡述了MP3音頻編解碼標準和流程,以及IMDCT常用的各種實現算法。在此基礎上選擇了適于硬件實現的遞歸循環實現方法,并在已有算法的基礎上進行了改進,減小了所需硬件資源需求并保持了運算速度。接著提出了模塊總體設計方案,結合算法進行了實現結構的優化,并在EDA環境下具體實現,用硬件描述語言設計、綜合、仿真,且下載到Xilinx公司的VirtexⅡ系列xc2v1000FPGA器件中,在減小硬件資源的同時快速地實現了IMDCT,經驗證功能正確。
上傳時間: 2013-06-11
上傳用戶:亮劍2210
在工業控制領域,多種現場總線標準共存的局面從客觀上促進了工業以太網技術的迅速發展,國際上已經出現了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業以太網協議。將傳統的商用以太網應用于工業控制系統的現場設備層的最大障礙是以太網的非實時性,而實現現場設備間的高精度時鐘同步是保證以太網高實時性的前提和基礎。 IEEE 1588定義了一個能夠在測量和控制系統中實現高精度時鐘同步的協議——精確時間協議(Precision Time Protocol)。PTP協議集成了網絡通訊、局部計算和分布式對象等多項技術,適用于所有通過支持多播的局域網進行通訊的分布式系統,特別適合于以太網,但不局限于以太網。PTP協議能夠使異質系統中各類不同精確度、分辨率和穩定性的時鐘同步起來,占用最少的網絡和局部計算資源,在最好情況下能達到系統級的亞微級的同步精度。 基于PC機軟件的時鐘同步方法,如NTP協議,由于其實現機理的限制,其同步精度最好只能達到毫秒級;基于嵌入式軟件的時鐘同步方法,將時鐘同步模塊放在操作系統的驅動層,其同步精度能夠達到微秒級。現場設備間微秒級的同步精度雖然已經能滿足大多數工業控制系統對設備時鐘同步的要求,但是對于運動控制等需求高精度定時的系統來說,這仍然不夠。基于嵌入式軟件的時鐘同步方法受限于操作系統中斷響應延遲時間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達到亞微秒級的同步精度。 本文設計并實現了一種基于FPGA的時鐘同步方法,以IEEE 1588作為時鐘同步協議,以Ethernet作為底層通訊網絡,以嵌入式軟件形式實現TCP/IP通訊,以數字電路形式實現時鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點,通過準確捕獲報文時間戳和動態補償晶振頻率漂移等手段,相對于嵌入式軟件時鐘同步方法實現了更高精度的時鐘同步,并通過實驗驗證了在以集線器互連的10Mbps以太網上能夠達到亞微秒級的同步精度。
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:heart520beat
隨著數字電視全國范圍丌播時間表的臨近,數字電視技術得到很大發展,數字電視信號在信源基帶數據和信道傳輸等方面已經進一步標準化,數字電視傳播途徑也越來越廣,在衛星、地面及有線電視網中傳輸數字電視信號得到迅速發展。借著2008年奧運的東風,數字電視領域的應用研究方興未艾。 本課題目的是完成有線數字電視廣播系統的重要設備--調制器的設計和實現,核心器件選用FPGA芯片。系統硬件實現以國家標準GY/T 170-2001(有線數字電視廣播信道編碼與調制規范)為主要依據,以Xilinx公司的Virtex系列(Virtex 4,Virtex 5)芯片及相關開發板(ML402、ML506)為平臺,主要任務是基于相關標準對其實用技術進行研究和開發。完成了信道編碼和調制的模塊劃分、Verilog HLD程序的編寫(或IP核的調用)和仿真以及在板調試和聯調等工作,設計目的是在提高整個系統集成度的前提下實現多頻點調制。 本文在研究現有數字電視網絡技術和相關產品的基礎上,以國標GY/T170-2001為主要依據并參閱了其他的相關標準,提出了多頻點QAM調制器的實現方案。整個工作包括:模塊劃分,完成了基帶物理接口(輸入)、包頭反轉與隨機化、RS編碼、卷積交織、碼流變換、差分編碼、星座映射、基帶成型(包括Nyquist濾波器、半帶濾波器、CIC濾波器的設計或模塊調用)、高端DAC的配置(輸出)等模塊的Verilog HLD程序的編寫(或者IP核調用)和仿真等工作;成功進行了開發板板級調試,調試的過程中充分利用Xilinx公司的開發板和調試軟件ChipScope,成功設計了驗證方案并進行了模塊驗證;最后進行了各模塊聯調工作,設計了系統驗證方案并成功完成對整個系統的驗證工作。 經測試表明,該系統主要性能達到國家相關標準GY/T 198-2003(有線數字電視廣播QAM調制器技術要求和測量方法)規定的技術指標,可以進入樣機試生產環節。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:jiangfire
隨著社會、科技、經濟的不斷發展,視頻監控技術因其具有直觀、方便、信息內容豐富等特點以及廣闊的應用范圍,一直受到業界的廣泛關注。而隨著光纖通信技術的迅速發展,利用光纖通信技術實現視頻監控系統的設計已成為視頻監控技術發展的一個潮流。 本課題探究的數字視頻監控系統支持八路視頻信號和反向數據信號的實時傳輸,系統主要分為視頻發送端和視頻接收端兩部分。系統視頻發送端主要包括視頻處理模塊、反向數據處理模塊、FPGA主控處理模塊、光收發一體模塊,其中FPGA主控處理模塊實現的主要功能是系統視頻信號傳輸中視頻一次復接處理以及反向數據傳輸中數據接收和線路解碼處理等。系統視頻接收端與視頻發送端的結構是對應的,主要功能模塊同樣包括視頻處理模塊、反向數據處理模塊、FPGA主控處理模塊、光收發一體模塊,其中FPGA主控處理模塊實現的主要功能是系統視頻信號傳輸中視頻二次分接處理以及反向數據傳輸中數據線路編碼和發送處理等。 本論文的研究重點是八路視頻信號傳輸中數字復分接的設計和反向數據信號傳輸中線路碼的編解碼設計。論文首先對課題研究的數字視頻監控系統的總體設計進行了詳細的介紹,給出了各個功能模塊電路的具體實現設計方案;其次認真分析了視頻監控系統八路視頻信號傳輸中數字復分接的基本原理和實現方式,討論了系統視頻信號傳輸中數字復分接的設計思想及實現方案,給出了視頻信號復分接的程序設計與仿真驗證;最后詳細闡述了視頻監控系統反向數據信號傳輸中線路碼的選擇及實現方式,結合數據光纖傳輸的性能特點,選用CMI碼作為反向數據傳輸的線路碼型,討論了系統反向數據信號傳輸中CMI編解碼的設計思路及實現方案,給出了數據信號CMI編解碼的程序設計與仿真驗證。 論文的關鍵部分主要是FPGA主控處理模塊的程序設計,利用VHDL硬件描述語言完成視頻數字復分接和反向數據CMI編解碼的程序設計,并在QuanusII軟件開發平臺下完成了系統的程序設計與仿真驗證。
上傳時間: 2013-05-31
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·目 錄第一篇 良弓之子,必學為箕(框架) ~禮記.學記~第 1 章 認識應用框架, 141.1 何謂應用框架1.2 框架的起源1.3 框架的分層1.4 框架的「無用之用」效果1.5 框架與OS 之關係:常見的迷思第 2 章 應用框架魅力的泉源:反向溝通, 312.1 前言2.2 認識反向溝通2.3 主
上傳時間: 2013-05-23
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隨著經濟的發展,科學技術的進步,永磁電機的研發和控制技術都有了快速的發展。永磁電機的發展也帶來了永磁電機控制器的發展,電機控制器已經由傳統的模擬元件控制器,逐漸轉向數模混合控制器、全數字控制器。基于現場可編程門陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數字電機控制技術得到越來越多的關注。現在的FPGA不僅實現了軟件需求和硬件設計的完美集合,還實現了高速與靈活性的完美結合,使其已超越了ASIC器件的性能和規模。在工業控制領域,FPGA雖然起步較晚,但是發展勢頭迅猛。 本文在介紹了傳統無刷直流電機控制技術的基礎上,分析了采用FPGA實現電機控制的優點。詳細介紹了使用硬件編程語言,在FPGA中編程實現永磁無刷直流電機速度閉環控制的各個關鍵環節,如:PI調節器、數字PWM等等。在實現永磁無刷直流電機速度閉環控制的同時,將速度檢測環節采用FPGA實現,減小了系統硬件開銷。在實現單臺永磁無刷直流電機速度閉環控制的基礎上,本文在一片FPGA芯片上實現了多臺永磁無刷直流電機的速度閉環獨立控制系統。介紹了采用FPGA進行多臺電機控制具有獨特的優勢,這些優勢使得FPGA在實現多臺電機控制時非常方便,具有單片機(MCU)和數字信號處理器(DSP)無法比擬的優點。文中對基于FPGA的單臺和多臺永磁無刷直流電機控制系統分別進行了實驗驗證。 FPGA編程靈活,設計方便,本文在FPGA中實現了各種不同的PWM調制方式。從電路方面詳細分析了采用不同的PWM調制,換相時無刷直流電機母線的反向電流問題。借助FPGA平臺,對各種PWM調制方式進行了實驗,對理論分析進行了驗證。 另外,本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設計方法,即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設計。這種設計方法具有圖形化、模塊化的優點,大大方便了用戶的FPGA開發設計。在XSG中建立的仿真系統,區別于傳統的Simulink仿真,可以直接生成相應的硬件編程語言代碼下載到FPGA中運行。本文借助XSG軟件設計在XSG/Simulink中實現了永磁同步電機矢量控制系統的混合建模算法,并進行了仿真。
上傳時間: 2013-04-24
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