擴頻通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的一種重要的通信方式,具有較強的抗干擾、抗多徑性能以及頻譜利用率高、多址通信等諸多優(yōu)點,得到了廣泛的應(yīng)用。FPGA以其功能強大,開發(fā)過程投資少、周期短,可反復(fù)修改,保密性能好,開發(fā)工具智能化等特點成為當(dāng)今硬件設(shè)計的重要方式。本文研究了直接序列擴頻系統(tǒng),重點研究了擴頻部分和解擴部分,對擴頻碼的性能、匹配濾波器以及頻差相差的估計和修正等關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細的分析和說明。在此基礎(chǔ)上,運用VHDL語言進行了FPGA部分的功能實現(xiàn),給出了一些相關(guān)的仿真及測試結(jié)果。最后對該系統(tǒng)還需進一步研究的問題進行了簡要的介紹,對調(diào)試過程中的出現(xiàn)的一些問題進行了簡單的分析和小結(jié)。
標(biāo)簽: FPGA 擴頻 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時間: 2013-05-26
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在數(shù)字化、信息化的時代,數(shù)字集成電路應(yīng)用得非常廣泛。隨著微電子技術(shù)和工藝的發(fā)展,數(shù)字集成電路從電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路(VLSIC)逐步發(fā)展到今天的專用集成電路(ASIC)。但是ASIC因其設(shè)計周期長,改版投資大,靈活性差等缺陷制約著它的應(yīng)用范圍??删幊踢壿嬈骷某霈F(xiàn)彌補了ASIC的缺陷,使得設(shè)計的系統(tǒng)變得更加靈活,設(shè)計的電路體積更加小型化,重量更加輕型化,設(shè)計的成本更低,系統(tǒng)的功耗也更小了。FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現(xiàn)場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPID等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。 本論文撰寫的是用FPGA來實現(xiàn)無人小飛機系統(tǒng)中基帶信號的處理過程。整個信號處理過程全部采用VHDL硬件描述語言來設(shè)計,并用Modelsim仿真系統(tǒng)功能進行調(diào)試,最后使用了Xilinx 公司可編程的FPGA芯片XC2S100完成,滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。 本文首先研究和討論了無線通信系統(tǒng)中基帶信號處理的總體結(jié)構(gòu),接著詳細闡述了各個模塊的設(shè)計原理和方法,以及FPGA結(jié)果分析,最后就關(guān)鍵技術(shù)和難點作了詳細的分析和研究。本文的最大特色是整個系統(tǒng)全部采用FPGA的方法來設(shè)計實現(xiàn),修改靈活,體積小,功耗小。本系統(tǒng)的設(shè)計包括了數(shù)字鎖相環(huán)、糾錯編解碼、碼組交織、擾碼加入、巴克碼插入、幀同步識別、DPSK調(diào)制解調(diào)及選擇了整體的時序,所有的組成部分都經(jīng)過了反復(fù)地修改和調(diào)試,取得了良好的數(shù)據(jù)處理效果,其關(guān)鍵之處與難點都得到了妥善地解決。本文分別在發(fā)射部分(編碼加調(diào)制)和接收部分(解調(diào)加解碼)相獨立和相聯(lián)系的情況下,獲得了仿真與實測結(jié)果。
標(biāo)簽: FPGA 無線通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-05
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隨著集成電路的設(shè)計規(guī)模越來越大,F(xiàn)PGA為了滿足這種設(shè)計需求,其規(guī)模也越做越大,傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)的FPGA無法滿足實際設(shè)計需求。首先是硬件設(shè)計上的很難控制,其次就是計算機軟件面臨很大挑戰(zhàn),所有復(fù)雜問題全部集中到布局布線(P&R)這一步,而實際軟件處理過程中,P&R所占的時間比例是相當(dāng)大的。為了緩解這種軟件和硬件的設(shè)計壓力,多層次化結(jié)構(gòu)的FPGA得以采用。所謂層次化就是可配置邏輯單元內(nèi)部包含多個邏輯單元(相對于傳統(tǒng)的單一邏輯單元),并且內(nèi)部的邏輯單元之間共享連線資源,這種結(jié)構(gòu)有利于減少芯片面積和提高布通率。與此同時,F(xiàn)PGA的EDA設(shè)計流程也多了一步,那就是在工藝映射和布局之間增加了基本邏輯單元的裝箱步驟,該步驟既可以認為是工藝映射的后處理,也可認為是布局和布線模塊的預(yù)處理,這一步不僅需要考慮打包,還要考慮布線資源的問題。裝箱作為連接軟件前端和后端之間的橋梁,該步驟對FPGA的性能影響是相當(dāng)大的。 本文通過研究和分析影響芯片步通率的各種因素,提出新的FPGA裝箱算法,可以同時減少裝箱后可配置邏輯單元(CLB)外部的線網(wǎng)數(shù)和外部使用的引腳數(shù),從而達到減少布線所需的通道數(shù)。該算法和以前的算法相比較,無論從面積,還是通道數(shù)方面都有一定的改進。算法的時間復(fù)雜度仍然是線性的。與此同時本文還對FPGA的可配置邏輯單元內(nèi)部連線資源做了分析,如何設(shè)計可配置邏輯單元內(nèi)部的連線資源來達到即減少面積又保證芯片的步通率,同時還可以提高運行速度。 另外,本文還提出將電路分解成為多塊,分別下載到各個芯片的解決方案。以解決FPGA由于容量限制,而無法實現(xiàn)某些特定電路原型驗證。該算法綜合考慮影響多塊芯片性能的各個因數(shù),采用較好的目標(biāo)函數(shù)來達到較優(yōu)結(jié)果。
上傳時間: 2013-04-24
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《電磁兼容和印刷電路板》集理論和實踐于一體,適合于那些涉及邏輯設(shè)計和PCB布局設(shè)計的工程技術(shù)人員,測試工程師和技師,從事機械、加工、制造和兼容調(diào)試工作的人員,EMC顧問以及負責(zé)對硬件工程設(shè)計進行監(jiān)察的人員閱讀參考。
上傳時間: 2013-07-06
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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)。隨著用戶對實時多媒體業(yè)務(wù),高速移動業(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,抗干擾性能好等特點,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格的正交性,因此對符號定時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,選取合適的算法進行FPGA的實現(xiàn)。 本文首先簡要介紹了無線信道的傳輸特性和OFDM系統(tǒng)的基本原理,進而對符號同步和載波同步對接收信號的影響做了分析。然后對比了非數(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,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。最后部分進行了算法的實現(xiàn)和仿真,所有實現(xiàn)的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004協(xié)議的符號和前導(dǎo)字的結(jié)構(gòu)進行。 本文的主要工作:(1)采用自相關(guān)和互相關(guān)聯(lián)合檢測算法同時完成幀到達檢測和符號同步估計,只用接收數(shù)據(jù)的符號位做相關(guān)運算,有效地解決了判決門限需要變化的問題,同時也減少了資源的消耗;(2)在時域分數(shù)倍頻偏估計時,利用基于流水線結(jié)構(gòu)的Cordic模塊計算長前導(dǎo)字共軛相乘后的相角,求出分數(shù)倍頻偏的估計值;(3)采用滑動窗口相關(guān)求和的方法估計整數(shù)倍頻偏值,在此只用頻域數(shù)據(jù)的符號位做相關(guān)運算,有效地解決了傳統(tǒng)算法估計速度慢的缺點,同時也減少了資源的消耗。
上傳時間: 2013-05-23
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本論文介紹了幾種編碼和調(diào)制技術(shù)的基本原理和課題的總體實現(xiàn)結(jié)構(gòu),重點分析和討論了滾降系數(shù)可調(diào)的成形濾波、內(nèi)插技術(shù)以及濾波器中乘法器、加法器的實現(xiàn)方法。通過外部控制器可對FPGA內(nèi)部設(shè)計的多項參數(shù)進行設(shè)置,可支持32.000kbps~4.096Mbps范圍內(nèi)的多速率數(shù)據(jù)傳輸,適用于各種信道限帶性能要求的傳輸系統(tǒng)。本論文使用一片F(xiàn)PGA芯片實現(xiàn)了信道編碼(包括數(shù)據(jù)加擾、差分編碼、卷積碼、RS碼、交織等)、多種調(diào)制方式(BPSK、QPSK、π/4-QPSK、TC8PSK、16QAM)、成形濾波器、多級內(nèi)插、上變頻器、具有連續(xù)/突發(fā)信號模式的數(shù)據(jù)源。將本論文的成果移植到某單位的信號源研制平臺,基本上可以滿足現(xiàn)階段研制和維修解調(diào)設(shè)備對信號源的需求,因此具有較高的使用價值。
標(biāo)簽: 編碼 調(diào)制技術(shù)
上傳時間: 2013-07-27
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在數(shù)字通信中,采用差錯控制技術(shù)(糾錯碼)是提高信號傳輸可靠性的有效手段,并發(fā)揮著越來越重要的作用。糾錯碼主要有分組碼和卷積碼兩種。在碼率和編碼器復(fù)雜程度相同的情況下,卷積碼的性能優(yōu)于分組碼。 卷積碼的譯碼方法主要有代數(shù)譯碼和概率譯碼。代數(shù)譯碼是基于碼的代數(shù)結(jié)構(gòu);而概率譯碼不僅基于碼的代數(shù)結(jié)構(gòu),還利用了信道的統(tǒng)計特性,能充分發(fā)揮卷積碼的特點,使譯碼錯誤概率達到很小。 卷積碼譯碼器的設(shè)計是由高性能的復(fù)雜譯碼器開始的,對于概率譯碼最初的序列譯碼,隨著譯碼約束長度的增加,其譯碼錯誤概率可達到非常小。后來慢慢地向低性能的簡單譯碼器演化,對不太長的約束長度,維特比(Viterbi)算法是非常實用的。維特比算法是一種最大似然的譯碼方法。當(dāng)編碼約束度不太大(小于等于10)或者誤碼率要求不太高(約10-5)時,Viterbi譯碼算法效率很高,速度很快,譯碼器也較簡單。 目前,卷積碼在數(shù)傳系統(tǒng),尤其是在衛(wèi)星通信、移動通信等領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。 本論文對卷積碼編碼和Viterbi譯碼的設(shè)計原理及其FPGA實現(xiàn)方案進行了研究。同時,將交織和解交織技術(shù)應(yīng)用于編碼和解碼的過程中。 首先,簡要介紹了卷積碼的基礎(chǔ)知識和維特比譯碼算法的基本原理,并對硬判決譯碼和軟判決譯碼方法進行了比較。其次,討論了交織和解交織技術(shù)及其在糾錯碼中的應(yīng)用。然后,介紹了FPGA硬件資源和軟件開發(fā)環(huán)境Quartus Ⅱ,包括數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法和設(shè)計規(guī)則。再有,對基于FPGA的維特比譯碼器各個模塊和相應(yīng)算法實現(xiàn)、優(yōu)化進行了研究。最后,在Quartus Ⅱ平臺上對硬判決譯碼和軟判決譯碼以及有無交織等不同情況進行了仿真,并根據(jù)仿真結(jié)果分析了維特比譯碼器的性能。 分析結(jié)果表明,系統(tǒng)的誤碼率達到了設(shè)計要求,從而驗證了譯碼器設(shè)計的可靠性,所設(shè)計基于FPGA的并行Viterbi譯碼器適用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊稀?/p>
上傳時間: 2013-04-24
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介紹瑞薩單片機硬件開發(fā)及其應(yīng)用和軟件手冊
上傳時間: 2013-06-20
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主要講述靜電放電、射頻輻射電磁場、電快速瞬變脈 沖群、雷擊浪涌、由射頻場引起的傳導(dǎo)干擾、工頻磁場、 電壓跌落和衰減振蕩波等八項抗擾度試驗,其中前七項試 驗在通用抗擾度標(biāo)準中已經(jīng)見到;后一項試驗(衰減振蕩 波抗擾度試驗)則在電力系統(tǒng)設(shè)備的抗擾度試驗中經(jīng)常可 以見到??紤]到國內(nèi)在引進生產(chǎn)家用電器的企業(yè)中經(jīng)常采 用的高頻噪聲模擬器,本章予以補充介紹。此外,汽車工 業(yè)在我國的迅速發(fā)展,拉動了與之配套的汽車電子與電器 行業(yè)的迅速發(fā)展。對后者的質(zhì)量控制與檢測問題便成為業(yè) 內(nèi)人士所關(guān)注的一個熱點。
上傳時間: 2013-05-24
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共模干擾和差模干擾及其抑制技術(shù),是擴干擾技術(shù)的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 共模干擾 差模 干擾 抑制技術(shù)
上傳時間: 2013-04-24
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