這篇論文以數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)為研究對(duì)象,系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)以DSP和FPGA為實(shí)現(xiàn)平臺(tái),采用以DSP實(shí)現(xiàn)其加密算法、以FPGA實(shí)現(xiàn)其外圍電路,對(duì)數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先根據(jù)數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)的原理及其軟硬分離的發(fā)展趨勢(shì),提出采用 DSP+FPGA結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式,將ECC與AES加密算法應(yīng)用于SK與CW的加密;根據(jù)其原理對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)系統(tǒng)各部分的硬件原理圖進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),并進(jìn)行 PCB設(shè)計(jì)。其次采用從上而下的設(shè)計(jì)方式,對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)的邏輯功能劃分為各個(gè)功能模塊,然后再對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真。采用Quartus Ⅱ7.2軟件對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)的邏輯功能進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真。仿真結(jié)果表明:基于通用加擾算法(CSA)的加擾器模塊,滿足TS流加擾要求;塊加密模塊的最高時(shí)鐘頻率達(dá)到229.89MHz,流加密模塊的最高時(shí)鐘頻率達(dá)到331.27MHz,對(duì)于實(shí)際的碼流來說,具有比較大的時(shí)序裕量;DSP接口模塊滿足 ADSP BF-535的讀寫時(shí)序;包處理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)加密后數(shù)據(jù)的包處理。最后對(duì)條件接收系統(tǒng)中加密算法程序采用結(jié)構(gòu)化、模塊化的編程方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ECC設(shè)計(jì)時(shí)采用C語言與匯編語言混合編程,充分利用兩種編程語言的優(yōu)勢(shì)。將ECC 與AES加密算法在VisualDSP++3.0開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行驗(yàn)證,并下載至ADSP BF-535評(píng)估板上運(yùn)行。輸出結(jié)果表明:有限域運(yùn)算匯編語言編程的實(shí)現(xiàn)方式,其運(yùn)行速度明顯提高, 192位加法提高380個(gè)時(shí)鐘周期,32位乘法提高92個(gè)時(shí)鐘周期;ECC與AES達(dá)到加密要求。上述工作對(duì)數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:條件接收,DSP,F(xiàn)PGA,ECC,AEs
標(biāo)簽: DSPFPGA 數(shù)字電視 條件接收系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-03
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區(qū)截裝置測(cè)速法是現(xiàn)代靶場(chǎng)中彈丸測(cè)速的普遍方法,測(cè)時(shí)儀作為區(qū)截裝置測(cè)速系統(tǒng)的主要組成部分,其性能直接影響彈丸測(cè)速的可靠性和精度。本文根據(jù)測(cè)時(shí)儀的發(fā)展現(xiàn)狀,按照設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)和FPGA的高精度智能測(cè)時(shí)儀,系統(tǒng)工作穩(wěn)定、操作方便、測(cè)時(shí)精度可達(dá)25ns。 本文詳細(xì)給出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案提出了一種在后端用單片機(jī)處理干擾信號(hào)的新方法,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì),提高了測(cè)時(shí)精度;提出了一種基于系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)間的測(cè)時(shí)方案,相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)時(shí)方法,該方案為分析試驗(yàn)過程提供了有效數(shù)據(jù),進(jìn)一步提高了系統(tǒng)工作的可靠性;給出了一種輸入信息處理的有效方法,保證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。 本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)FPGA邏輯電路,包括輸入信號(hào)的整形濾波、輸入信號(hào)的捕捉、時(shí)基模塊、異步時(shí)鐘域間數(shù)據(jù)傳遞、與單片機(jī)通信、單片機(jī)I/O總線擴(kuò)展等;實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)單片機(jī)程序,包括單片機(jī)和。FPGA的數(shù)據(jù)交換、干擾信號(hào)排除和彈丸測(cè)速測(cè)頻算法的實(shí)現(xiàn)、LCD液晶菜單的設(shè)計(jì)和打印機(jī)的控制、FLASH的讀寫、上電后對(duì)FPGA的配置、與上位機(jī)的通信等;分析了系統(tǒng)的誤差因素,給出了系統(tǒng)的誤差和相對(duì)誤差的計(jì)算公式;通過實(shí)驗(yàn)室模擬測(cè)試以及靶場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,結(jié)果表明系統(tǒng)工作可靠、精度滿足設(shè)計(jì)要求、人機(jī)界面友好。
標(biāo)簽: 高精度 儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-25
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本文將高效數(shù)字調(diào)制方式QAM和軟件無線電技術(shù)相結(jié)合,在大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA上對(duì)16QAM算法實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)今頻譜資源日趨緊缺的情況下有很大現(xiàn)實(shí)意義。 論文對(duì)16QAM軟件實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)理論,帶通采樣理論、變速率數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)抽取內(nèi)插技術(shù)做了推導(dǎo)和分析;深入研究了軟件無線電核心技術(shù)數(shù)字下變頻原理和其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu);對(duì)CIC、半帶等高效數(shù)字濾波器原理結(jié)構(gòu)和性能作了研究;16QAM調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用自項(xiàng)向下設(shè)計(jì)思想;采用硬件描述語言VerilogHDL在EDA工具QuartusII環(huán)境下實(shí)現(xiàn)代碼輸入;對(duì)系統(tǒng)調(diào)試采用了算法仿真和在系統(tǒng)實(shí)測(cè)調(diào)試相結(jié)合方法。 論文首先對(duì)16QAM調(diào)制解調(diào)算法進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真,并對(duì)實(shí)現(xiàn)的各模塊的可行性仿真驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上,完成了調(diào)制端16QAM信號(hào)的時(shí)鐘分頻模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、星座映射、8倍零值內(nèi)插、低通濾波以及FPGA和AD9857接口等模塊;解調(diào)器主要完成帶通采樣、16倍CIC抽取濾波,升余弦滾降濾波,以及16QAM解碼等模塊,實(shí)現(xiàn)了16QAM調(diào)制器;給出了中頻信號(hào)時(shí)域測(cè)試波形和頻譜圖。本系統(tǒng)在200KHz帶寬下實(shí)現(xiàn)了512Kbps的高速數(shù)據(jù)數(shù)率傳輸。論文還對(duì)增強(qiáng)型數(shù)字鎖相環(huán)EPLL的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和性能分析。
標(biāo)簽: FPGA QAM 16 調(diào)制
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字圖像處理已經(jīng)成為眾多應(yīng)用系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。它的發(fā)展主要依賴于兩個(gè)性質(zhì)不同、自成體系但又緊密相關(guān)的研究領(lǐng)域:圖像處理算法及其相應(yīng)的電路實(shí)現(xiàn)。圖像處理系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)—般有三種方式:專用的圖像處理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Process)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關(guān)電路組成。它們可以實(shí)時(shí)高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預(yù)處理的數(shù)據(jù)量很大,要求處理速度快,但運(yùn)算結(jié)果相對(duì)比較簡(jiǎn)單。相對(duì)于其他兩種方式,基于FPGA的圖像處理方式的系統(tǒng)更適合于圖像的預(yù)處理。本文設(shè)計(jì)了—種基于FPGA的小波域圖像去噪系統(tǒng)。首先,闡述了基于小波變換的圖像去噪算法原理,重點(diǎn)討論了小波鄰域閾值(NeighShrink)去噪算法,并給出了該算法相應(yīng)的Matlab 仿真;然后,為了改進(jìn)鄰域閾值去噪算法中對(duì)每個(gè)分解子帶都采用相同鄰域和閾值的缺點(diǎn),本文提出了基于最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)分類的鄰域閾值去噪算法和以斯坦無偏估計(jì) (SURE)為準(zhǔn)則同時(shí)結(jié)合小波系數(shù)尺度間關(guān)系的鄰域閾值去噪算法。經(jīng)Matlab實(shí)驗(yàn)表明,相比于其他幾種經(jīng)典算法,本文提出的兩種改進(jìn)算法在濾除噪聲的同時(shí)能更好地保護(hù)圖像細(xì)節(jié),并在較高噪聲情況下能獲得更高的峰值信噪比。在此基礎(chǔ)上本文將提出的改進(jìn)小波鄰域閾值去噪算法進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化,以滿足低噪聲處理要求且易于在FPGA上實(shí)現(xiàn);最后,給出了基于 FPGA的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和FPGA內(nèi)部各功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)方案,包括二維離散小波變換模塊、二維離散小波逆變換模塊、SDRAM存儲(chǔ)器控制模塊、去噪計(jì)算模塊和系統(tǒng)核心控制模塊,并對(duì)各個(gè)系統(tǒng)模塊和整體進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的基于FPGA 的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)能滿足實(shí)際的圖像處理要求,具有一定的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:圖像處理系統(tǒng),F(xiàn)PGA,圖像去噪算法,小波變換
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著數(shù)字技術(shù)、大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)的大量普及和快速發(fā)展,邏輯分析儀(Logic Analyzer,簡(jiǎn)稱LA)作為數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)據(jù)域測(cè)試儀器中應(yīng)用最為廣泛、最有代表性的一種通用測(cè)試儀器,為解決越來越復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)的檢測(cè)和故障診...
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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多抽樣率信號(hào)處理是現(xiàn)代信號(hào)處理理論的一個(gè)重要分支,在最近十幾年取得了巨大的發(fā)展,并在很多方面得到了成功的應(yīng)用。本文分別從時(shí)域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規(guī)律,并進(jìn)一步研究了多抽樣率系統(tǒng)的高效實(shí)現(xiàn)理論...
標(biāo)簽: FPGA 抽樣 數(shù)字信號(hào)處理
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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高性能ADC產(chǎn)品的出現(xiàn),給混合信號(hào)測(cè)試領(lǐng)域帶來前所未有的挑戰(zhàn)。并行ADC測(cè)試方案實(shí)現(xiàn)了多個(gè)ADC測(cè)試過程的并行化和實(shí)時(shí)化,減少了單個(gè)ADC的平均測(cè)試時(shí)間,從而降低ADC測(cè)試成本。本文實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的ADC并行測(cè)試方法。在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了常用ADC參數(shù)測(cè)試方法和測(cè)試流程。使用FPGA實(shí)現(xiàn)時(shí)域參數(shù)評(píng)估算法和頻域參數(shù)評(píng)估算法,并對(duì)2個(gè)ADC在不同樣本數(shù)條件下進(jìn)行并行測(cè)試。 本研究通過在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)ADC測(cè)試時(shí)域算法和頻域算法相結(jié)合的方法來搭建測(cè)試系統(tǒng),完成了音頻編解碼器WM8731L的控制模式接口、音頻數(shù)據(jù)接口、ADC測(cè)試時(shí)域算法和頻域算法的FPGA實(shí)現(xiàn)。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)使用Angilent33220A任意信號(hào)發(fā)生器提供模擬激勵(lì)信號(hào),共用一個(gè)FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的采樣時(shí)鐘控制模塊。并行測(cè)試系統(tǒng)將WM8731.L片內(nèi)的兩個(gè)獨(dú)立ADC的串行輸出數(shù)據(jù)分流成左右兩通道,并對(duì)其進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。然后對(duì)左右兩個(gè)通道分別配置一個(gè)FFT算法模塊和時(shí)域算法模塊,并行地實(shí)現(xiàn)了ADC參數(shù)的評(píng)估算法。在樣本數(shù)分別為128和4096的實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)WM8731L片內(nèi)2個(gè)被測(cè).ADC并行地進(jìn)行參數(shù)評(píng)估,被測(cè)參數(shù)包括增益GAIN、偏移量OFFSET、信噪比SNR、信號(hào)與噪聲諧波失真比SINAD、總諧波失真THD等5個(gè)常用參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過在FPGA內(nèi)配置2個(gè)獨(dú)立的參數(shù)計(jì)算模塊,可并行地實(shí)現(xiàn)對(duì)2個(gè)相同ADC的參數(shù)評(píng)估,減小單個(gè)ADC的平均測(cè)試時(shí)間。FPGA片內(nèi)實(shí)時(shí)評(píng)估算法的實(shí)現(xiàn)節(jié)省了測(cè)試樣本傳輸至自動(dòng)測(cè)試機(jī)PC端的時(shí)間。而且只需將HDL代碼多次復(fù)制,就可實(shí)現(xiàn)多個(gè)被測(cè)ADC在同一時(shí)刻并行地被評(píng)估,配置靈活。基于FPGA的ADC并行測(cè)試方法易于實(shí)現(xiàn),具有可行性,但由于噪聲的影響,測(cè)試精度有待進(jìn)一步提高。該方法可用于自動(dòng)測(cè)試機(jī)的混合信號(hào)選項(xiàng)卡或測(cè)試子系統(tǒng)。
標(biāo)簽: FPGA ADC 并行測(cè)試 方法研究
上傳時(shí)間: 2013-06-07
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多抽樣率信號(hào)處理是現(xiàn)代信號(hào)處理理論的一個(gè)重要分支,在最近十幾年取得了巨大的發(fā)展,并在很多方面得到了成功的應(yīng)用。本文分別從時(shí)域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規(guī)律,并進(jìn)一步研究了多抽樣率系統(tǒng)的高效實(shí)現(xiàn)理論和方案。多抽樣率系統(tǒng)需要通過濾波器來改善其性能。本文分析了一般濾波器設(shè)計(jì)的方法與理論,著重研究了積分梳狀濾波器和半帶濾波器這兩種多抽樣率濾波器,并根據(jù)多抽樣率信號(hào)處理的特點(diǎn)以及幾種高效濾波結(jié)構(gòu)和濾波器,利用積分梳狀濾波器和半帶濾波器在FPGA上設(shè)計(jì)了2~256倍可編程抽取器。為了進(jìn)一步分析多相結(jié)構(gòu)在多抽樣率信號(hào)處理中的應(yīng)用,使用多相結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了具有固定倍數(shù)的內(nèi)插器。在論文的最后,詳細(xì)介紹了某型號(hào)雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)的硬件設(shè)計(jì)及其FPGA設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字:多抽樣率信號(hào)處理 抽取 內(nèi)插 多相濾波 積分梳狀濾波器 半帶濾波器
標(biāo)簽: FPGA 抽樣 數(shù)字信號(hào)處理
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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·摘要: 介紹了基于DSP的音頻處理技術(shù),提供采用音頻編解碼芯片TLV320AIC23和DSP理器實(shí)現(xiàn)的音頻處理系統(tǒng)的典型解決方案.音頻編解碼芯片完成模擬音頻信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換,包括語音信號(hào)采集和語音信號(hào)發(fā)送兩部分.DSP處理器則完成對(duì)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的語音信號(hào)在數(shù)字域處理的過程.該方案可以充分發(fā)揮DSP所具有的靈活性好、處理速度快的特點(diǎn).
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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·論文摘要: 從中小型變電站的數(shù)學(xué)模型入手,通過數(shù)學(xué)模型地推導(dǎo),指出單一的PLC 控制在無人變電站控制決策中無法高速處理數(shù)據(jù)的局限,由此提出以DSP + PLC主從式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無人變電站的電壓和無功模糊智能自動(dòng)控制策略。具體介紹了采用DSP 為計(jì)算核心完成基于模糊邊界的電壓無功九域圖控制策略判斷,由PLC 完成具體電氣控制操作的實(shí)
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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