近年來,人們對(duì)無線數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求迅猛增加,促進(jìn)了寬帶無線通信新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。正交頻分復(fù)用 (Orthogonal Frequency Division Multiolexing,OFDM)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種高速寬帶無線通信系統(tǒng)中。然而 OFDM 系統(tǒng)相比單載波系統(tǒng)更容易受到頻偏和時(shí)偏的影響,因此如何有效地消除頻偏和時(shí)偏,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)頻同步是 OFDM 系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的技術(shù)。 本文討論了非同步對(duì) OFDM 系統(tǒng)的影響,分析了當(dāng)前用于 OFDM 系統(tǒng)中基于數(shù)據(jù)符號(hào)的同步算法,并簡(jiǎn)單介紹非基于數(shù)據(jù)符號(hào)同步技術(shù)。基于數(shù)據(jù)符號(hào)的同步技術(shù)通過加入訓(xùn)練符號(hào)或?qū)ьl等附加信息,并利用導(dǎo)頻或訓(xùn)練符號(hào)的相關(guān)性實(shí)現(xiàn)時(shí)頻同步。此算法由于加入了附加信息,降低了帶寬利用率,但同步精度相對(duì)較高,同步捕獲時(shí)間較短。 隨著電子芯片技術(shù)的快速發(fā)展,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 (Electronic DesignAutomation,EDA) 技術(shù)和可編程邏輯芯片 (FPGA/CPLD) 的應(yīng)用越來越受到大家的重視,為此文中對(duì) EDA 技術(shù)和 Altera 公司制造的 FPGA 芯片的原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了闡述,還介紹了在相關(guān)軟件平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)的系統(tǒng)流程。 論文在對(duì)基于數(shù)據(jù)符號(hào)三種算法進(jìn)行較詳細(xì)的分析和研究的基礎(chǔ)上,尤其改進(jìn)了基于導(dǎo)頻符號(hào)的同步算法之后,利用 Altera 公司的 FPGA 芯片EP1S25F102015 在 OuartusⅡ5.0 工具平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了 OFDM 同步的硬件設(shè)計(jì),然后進(jìn)行了軟件仿真。其中對(duì)基于導(dǎo)頻符號(hào)同步的改進(jìn)算法硬件設(shè)計(jì)過程了進(jìn)行了詳細(xì)闡述。不僅如此,對(duì)于基于 PN 序列幀的同步算法和基于循環(huán)前綴 (Cycle Prefix,CP) 的極大似然 (Maximam Likelihood,ML)估計(jì)同步算法也有具體的仿真實(shí)現(xiàn)。 最后,文章還對(duì)它們進(jìn)行了比較,基于導(dǎo)頻符號(hào)同步設(shè)計(jì)的同步精度比較高,但是耗費(fèi)芯片的資源多,另一個(gè)缺點(diǎn)是沒有頻偏估計(jì),因此運(yùn)用受到一定限制。基于 PN 序列幀的同步設(shè)計(jì)使用了最少的芯片資源,但要提取 PN 序列中的信號(hào)數(shù)據(jù)有一定困難。基于循環(huán)前綴的同步設(shè)計(jì)占用了芯片 I/O 腳稍顯多。這幾種同步算法各有優(yōu)缺點(diǎn),但可以根據(jù)不同的信道環(huán)境選用它們。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)據(jù) 同步的 仿真實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)是未來寬帶無線通信中的關(guān)鍵技術(shù)。隨著用戶對(duì)實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù),高速移動(dòng)業(yè)務(wù)需求的迅速增加,OFDM由于其頻譜效率高,抗多徑效應(yīng)能力強(qiáng),抗干擾性能好等特點(diǎn),該技術(shù)正得到了廣泛的應(yīng)用。 OFDM系統(tǒng)的子載波之間必須保持嚴(yán)格的正交性,因此對(duì)符號(hào)定時(shí)和載波頻偏非常敏感。本課題的主要任務(wù)是分析各種算法的性能的優(yōu)劣,選取合適的算法進(jìn)行FPGA的實(shí)現(xiàn)。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了無線信道的傳輸特性和OFDM系統(tǒng)的基本原理,進(jìn)而對(duì)符號(hào)同步和載波同步對(duì)接收信號(hào)的影響做了分析。然后對(duì)比了非數(shù)據(jù)輔助式同步算法和數(shù)據(jù)輔助式同步算法的不同特點(diǎn),決定采用數(shù)據(jù)輔助式同步算法來解決基于IEEE 802.16-2004協(xié)議的突發(fā)傳輸系統(tǒng)的同步問題。最后部分進(jìn)行了算法的實(shí)現(xiàn)和仿真,所有實(shí)現(xiàn)的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004協(xié)議的符號(hào)和前導(dǎo)字的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。 本文的主要工作:(1)采用自相關(guān)和互相關(guān)聯(lián)合檢測(cè)算法同時(shí)完成幀到達(dá)檢測(cè)和符號(hào)同步估計(jì),只用接收數(shù)據(jù)的符號(hào)位做相關(guān)運(yùn)算,有效地解決了判決門限需要變化的問題,同時(shí)也減少了資源的消耗;(2)在時(shí)域分?jǐn)?shù)倍頻偏估計(jì)時(shí),利用基于流水線結(jié)構(gòu)的Cordic模塊計(jì)算長(zhǎng)前導(dǎo)字共軛相乘后的相角,求出分?jǐn)?shù)倍頻偏的估計(jì)值;(3)采用滑動(dòng)窗口相關(guān)求和的方法估計(jì)整數(shù)倍頻偏值,在此只用頻域數(shù)據(jù)的符號(hào)位做相關(guān)運(yùn)算,有效地解決了傳統(tǒng)算法估計(jì)速度慢的缺點(diǎn),同時(shí)也減少了資源的消耗。
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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碼元定時(shí)恢復(fù)(位同步)技術(shù)是數(shù)字通信中的關(guān)鍵技術(shù)。位同步信號(hào)本身的抖動(dòng)、錯(cuò)位會(huì)直接降低通信設(shè)備的抗干擾性能,使誤碼率上升,甚至?xí)箓鬏斣獾酵耆茐摹S绕鋵?duì)于突發(fā)傳輸系統(tǒng),快速、精確的定時(shí)同步算法是近年來研究的一個(gè)焦點(diǎn)。本文就是以Inmarsat GES/AES數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)為背景,研究了突發(fā)通信傳輸模式下的全數(shù)字接收機(jī)中位同步方法,并予以實(shí)現(xiàn)。 本文系統(tǒng)地論述了位同步原理,在此基礎(chǔ)上著重研究了位同步的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、碼元定時(shí)恢復(fù)算法以及衡量系統(tǒng)性能的各項(xiàng)指標(biāo),為后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。 首先根據(jù)衛(wèi)星系統(tǒng)突發(fā)信道傳輸?shù)奶攸c(diǎn)分析了傳統(tǒng)位同步方法在突發(fā)系統(tǒng)中的不足,接下來對(duì)Inmarsat系統(tǒng)的短突發(fā)R信道和長(zhǎng)突發(fā)T信道的調(diào)制方式和幀結(jié)構(gòu)做了細(xì)致的分析,并在Agilent ADS中進(jìn)行了仿真。 在此基礎(chǔ)上提出了一種充分利用報(bào)頭前導(dǎo)比特信息的,由滑動(dòng)平均、閾值判斷和累加求極值組成的快速報(bào)頭時(shí)鐘捕獲方法,此方法可快速精準(zhǔn)地完成短突發(fā)形式下的位同步,并在FPGA上予以實(shí)現(xiàn),效果良好。 在長(zhǎng)突發(fā)形式下的報(bào)頭時(shí)鐘捕獲后還需要對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行位同步跟蹤,在跟蹤過程中本論文首先用DSP Builder實(shí)現(xiàn)了插值環(huán)路的位同步算法,進(jìn)行了Matlab仿真和FPGA實(shí)現(xiàn)。并在插值環(huán)路的基礎(chǔ)上做出改進(jìn),提出了一種新的高效的基于移位算法的位同步方案并予以FPGA實(shí)現(xiàn)。最后將移位算法與插值算法進(jìn)行了性能比較,證明該算法更適合于本項(xiàng)目中Inmarsat的長(zhǎng)突發(fā)信道位同步跟蹤。 論文對(duì)兩個(gè)突發(fā)信道的位同步系統(tǒng)進(jìn)行了理論研究、算法設(shè)計(jì)以及硬件實(shí)現(xiàn)的全過程,滿足系統(tǒng)要求。
標(biāo)簽: 海事衛(wèi)星 信號(hào) 位同步 檢測(cè)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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在工業(yè)控制領(lǐng)域,多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)共存的局面從客觀上促進(jìn)了工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展,國(guó)際上已經(jīng)出現(xiàn)了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。將傳統(tǒng)的商用以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的最大障礙是以太網(wǎng)的非實(shí)時(shí)性,而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的高精度時(shí)鐘同步是保證以太網(wǎng)高實(shí)時(shí)性的前提和基礎(chǔ)。 IEEE 1588定義了一個(gè)能夠在測(cè)量和控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)鐘同步的協(xié)議——精確時(shí)間協(xié)議(Precision Time Protocol)。PTP協(xié)議集成了網(wǎng)絡(luò)通訊、局部計(jì)算和分布式對(duì)象等多項(xiàng)技術(shù),適用于所有通過支持多播的局域網(wǎng)進(jìn)行通訊的分布式系統(tǒng),特別適合于以太網(wǎng),但不局限于以太網(wǎng)。PTP協(xié)議能夠使異質(zhì)系統(tǒng)中各類不同精確度、分辨率和穩(wěn)定性的時(shí)鐘同步起來,占用最少的網(wǎng)絡(luò)和局部計(jì)算資源,在最好情況下能達(dá)到系統(tǒng)級(jí)的亞微級(jí)的同步精度。 基于PC機(jī)軟件的時(shí)鐘同步方法,如NTP協(xié)議,由于其實(shí)現(xiàn)機(jī)理的限制,其同步精度最好只能達(dá)到毫秒級(jí);基于嵌入式軟件的時(shí)鐘同步方法,將時(shí)鐘同步模塊放在操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)層,其同步精度能夠達(dá)到微秒級(jí)。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間微秒級(jí)的同步精度雖然已經(jīng)能滿足大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備時(shí)鐘同步的要求,但是對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制等需求高精度定時(shí)的系統(tǒng)來說,這仍然不夠。基于嵌入式軟件的時(shí)鐘同步方法受限于操作系統(tǒng)中斷響應(yīng)延遲時(shí)間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達(dá)到亞微秒級(jí)的同步精度。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA的時(shí)鐘同步方法,以IEEE 1588作為時(shí)鐘同步協(xié)議,以Ethernet作為底層通訊網(wǎng)絡(luò),以嵌入式軟件形式實(shí)現(xiàn)TCP/IP通訊,以數(shù)字電路形式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點(diǎn),通過準(zhǔn)確捕獲報(bào)文時(shí)間戳和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償晶振頻率漂移等手段,相對(duì)于嵌入式軟件時(shí)鐘同步方法實(shí)現(xiàn)了更高精度的時(shí)鐘同步,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在以集線器互連的10Mbps以太網(wǎng)上能夠達(dá)到亞微秒級(jí)的同步精度。
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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頻率是電子技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)基本參數(shù),同時(shí)也是一個(gè)非常重要的參數(shù)。穩(wěn)定的時(shí)鐘在高性能電子系統(tǒng)中有著舉足輕重的作用,直接決定系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,測(cè)頻系統(tǒng)使用時(shí)鐘的提高,測(cè)頻技術(shù)有了相當(dāng)大的發(fā)展,但不管是何種測(cè)頻方法,±1個(gè)計(jì)數(shù)誤差始終是限制測(cè)頻精度進(jìn)一步提高的一個(gè)重要因素。 本設(shè)計(jì)闡述了各種數(shù)字測(cè)頻方法的優(yōu)缺點(diǎn)。通過分析±1個(gè)計(jì)數(shù)誤差的來源得出了一種新的測(cè)頻方法:檢測(cè)被測(cè)信號(hào),時(shí)基信號(hào)的相位,當(dāng)相位同步時(shí)開始計(jì)數(shù),相位再次同步時(shí)停止計(jì)數(shù),通過相位同步來消除計(jì)數(shù)誤差,然后再通過運(yùn)算得到實(shí)際頻率的大小。根據(jù)M/T法的測(cè)頻原理,已經(jīng)出現(xiàn)了等精度的測(cè)頻方法,但是還存在±1的計(jì)數(shù)誤差。因此,本文根據(jù)等精度測(cè)頻原理中閘門時(shí)間只與被測(cè)信號(hào)同步,而不與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)同步的缺點(diǎn),通過分析已有等精度澳孽頻方法所存在±1個(gè)計(jì)數(shù)誤差的來源,采用了全同步的測(cè)頻原理在FPGA器件上實(shí)現(xiàn)了全同步數(shù)字頻率計(jì)。根據(jù)全同步數(shù)字頻率計(jì)的測(cè)頻原理方框圖,采用VHDL語言,成功的編寫出了設(shè)計(jì)程序,并在MAX+PLUS Ⅱ軟件環(huán)境中,對(duì)編寫的VHDL程序進(jìn)行了仿真,得到了很好的效果。最后,又討論了全同步頻率計(jì)的硬件設(shè)計(jì)并給出了電路原理圖和PCB圖。對(duì)構(gòu)成全同步數(shù)字頻率計(jì)的每一個(gè)模塊,給出了較詳細(xì)的設(shè)計(jì)方法和完整的程序設(shè)計(jì)以及仿真結(jié)果。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字頻率計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·永磁交流伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器經(jīng)歷了模擬式、模擬數(shù)字混合式的發(fā)展后,目前已經(jīng)進(jìn)入了全數(shù)字的時(shí)代。全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器不僅克服了模擬式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等缺點(diǎn),還充分發(fā)揮了數(shù)字控制在控制精度上的優(yōu)勢(shì)和控制方法的靈活,使伺服驅(qū)動(dòng)器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且性能更加可靠。現(xiàn)在,高性能的伺服系統(tǒng)大多數(shù)采用永磁交流伺服系統(tǒng),其中包括永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)和全數(shù)字交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器兩部分。后者由兩部分組成:驅(qū)動(dòng)
標(biāo)簽: PMSM nbsp 永磁同步 伺服電機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)功率主回路的設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 伺服系統(tǒng) 主回路 功率
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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·基于Matlab/Simulink 的永磁同步電機(jī)(PMSM )矢量控制仿真
標(biāo)簽: nbsp Simulink Matlab PMSM
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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·年前移植了一下TI的永磁同步電機(jī)程序,編碼器速度閉環(huán)。程序的改動(dòng)都作了標(biāo)注, 貢獻(xiàn)出來供大家參考。說明: 省線式編碼器,電機(jī)先開環(huán),等到Z信號(hào)后再速度閉環(huán)。 (電機(jī)編碼器有點(diǎn)問題,才這樣)注意: 這只是一個(gè)試驗(yàn)程序, 不具備商用功能。
標(biāo)簽: PMSM 移植 永磁同步電機(jī) 速度
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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·摘要: 采用DSP處理器實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng).該系統(tǒng)由主電路、控制和輔助電路構(gòu)成.主電路中逆變器采用IGBT功率模塊.控制電路以TMS320F240芯片為核心,將系統(tǒng)控制、通訊、顯示與保護(hù),系統(tǒng)參數(shù)、故障等信息保存在芯片存貯器中.輔助電路由輔助開關(guān)電源、驅(qū)動(dòng)及電流電壓檢測(cè)電路組成.系統(tǒng)初始化后進(jìn)入由鍵盤、顯示、SCI、故障處理等模塊組成的后臺(tái)程序.而前臺(tái)程序主要進(jìn)行內(nèi)外兩環(huán)的數(shù)
標(biāo)簽: DSP 永磁同步電機(jī) 變頻調(diào)速系統(tǒng) 仿真
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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