軟件無線電技術作為一種新的通信技術,其基本思想是構造一個通用硬件平臺,使寬帶A/D,D/A盡量靠近天線,在數字域完成信號處理,通過選用不同軟件模塊即可實現不同的通信功能,這樣大大縮短了電臺的研發(fā)周期。該技術在通信(尤其是在移動通信)領域有著迫切的需求和廣闊的應用前景。 本文闡述了軟件無線電的基礎理論,對信號采樣理論、多速率信號處理技術、高效數字濾波器、數字正交變換理論進行了分析和研究。從目前器件發(fā)展水平和實驗研究條件出發(fā),設計了一個基于FPGA的軟件無線電通信平臺。設計采用了中頻數字化處理的硬件平臺結構,選用Altera Cyclone系列FPGA作為信號處理和總體控制配置的核心,并結合專用通信芯片,數字上變頻器AD9856和數字下變頻器AD6654來實現該平臺。采用VHDL和Verilog HDL語言對時分復用模塊、信道編解碼模塊、調制解調模塊等進行了模塊化設計,并對電路板設計過程中系統(tǒng)的配置和控制、無源濾波器設計、阻抗匹配電路設計等問題進行了詳細的討論,最后對印制電路板進行測試和調試,獲得了預期的效果。 本文給出的設計方案,大大簡化了數字通信系統(tǒng)的硬件設備,具有較強的通用性和靈活性,通過修改系統(tǒng)參數和配置程序,即可適應不同的通信模式和信道狀況,充分體現了軟件無線電的優(yōu)勢。該平臺不僅僅能應用在通信設備上,在許多系統(tǒng)驗證平臺、測試設備中均可應用,頗具實用價值。
上傳時間: 2013-07-21
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隨著城市居民住房的發(fā)展,樓房用表需求量不斷增大,傳統(tǒng)的把多個電能表掛在一起的計量方式越來越顯出它的弊端;即體積大,成本高,工程造價高,不利于新型住房的集中用電管理。多用戶、多功能智能電表不僅能很好地解決上述問題,還能實現很多智能化的功能。 多用戶多功能智能電能表可同時計量48戶居民的用電量。該電能表采用2塊LPC2294控制,以完成數據的通信和采集;采用2塊ARM,以減輕CUP的負擔,提高系統(tǒng)的多功能化和智能化。相對于單用戶電表,多用戶電表有多達32路以上通道,采用同一系統(tǒng)進行分時處理,該系統(tǒng)采用12位A/D轉換芯片AD8364,能保證數據采集的精度和速度。上位機還能實現與銀聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)網,可遠程控制用戶的用電。多用戶、多功能電能表在靈活性、多功能化、智能化、精度等方面都有優(yōu)勢。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:葉山豪
多功能車輛總線一類設備是一個在列車通信網(TCN,TrainCommunication Network)中普遍使用的網絡接口單元。目前我國的新式列車大多采用列車通信網傳輸列車中大量的控制和服務信息。但使用的列車通信網產品主要為國外進口,因此迫切需要研制具有自主知識產權的列車通信網產品。 論文以一類設備控制器的設計為核心,采取自頂向下的模塊設計方法。將設備控制器分為同步層和數據處理層來分別實現對幀的發(fā)送與接收處理和對幀數據的提取與存儲處理。 同步層包含幀的識別模塊、曼徹斯特譯碼模塊、曼徹斯特編碼與幀封裝三個模塊。幀識別模塊檢測幀的起始位并對幀類型進行判斷。譯碼模塊根據采集的樣本值來判斷曼徹斯特編碼的值,采樣的難點在于非理想信號帶來的采樣誤差,論文使用結合位同步的多點采樣法來提高采樣質量。幀分界符中的非數據符不需要進行曼徹斯特編碼,編碼時在非數據符位關閉編碼電路使非數據符保持原來的編碼輸出。 數據處理層以主控單元(MCU,Main Control Unit)和通信存儲器為設計核心。MCU是控制器的核心,對接收的主幀進行分析,判斷是從通信存儲器相應端口取出應答從幀并發(fā)送,還是準備接收從幀并存入通信存儲器。通信存儲器存儲設備的通信數據,合適的地址分配能簡化MCU的控制程序,論文固定了通信存儲器端口大小使MCU可以根據一個固定的公式進行端口的遍歷從而簡化了MCU程序的復雜度。數據在傳輸中由于受到干擾和沖突等問題而出現錯誤,論文采用循環(huán)冗余檢驗碼結合偶檢驗擴展來對傳輸數據進行差錯控制。 最后,使用FPGA和硬件描述語言Verilog HDL開發(fā)出了MVB一類設備。目前該一類設備已運用在SS4G電力機車的制動控制單元(BCU.Brake Control Unit)中并在鐵道科學研究院通過了TCN通信測試。一類設備的成功研制為列車通信網中總線管理器等高類設備的開發(fā)奠定了堅實的基礎。
上傳時間: 2013-07-27
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本文介紹了用紅外線實現上位單片機和多個單片機間的無線串行通信的新方法,并基于該方法設計實現了新型無線抄表系統(tǒng),給出了硬件線路圖、通信協(xié)議和程序流程圖及用MCS51 匯編語言編寫的部分串行通信程序。
標簽: 單片機 紅外無線 抄表系統(tǒng) 通信
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學技術水平的不斷提高,數字集成電路被廣泛應用。通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是計算機與外圍設備互連的標準接口之一,是一種點對點的通信接口,可同時支持多個外圍設備。USB2.0規(guī)范的通信速率非常高,其峰...
標簽: FPGA USB 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-20
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隨著科學技術水平的不斷提高,數字集成電路被廣泛應用。通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是計算機與外圍設備互連的標準接口之一,是一種點對點的通信接口,可同時支持多個外圍設備。USB2.0規(guī)范的通信速率非常高,其峰值可達480Mbit/s,使得它已經成為目前最流行的外設接口標準。FPGA芯片是今后電子產品發(fā)展的趨勢,帶有USB接口的FPGA系統(tǒng)將有很好的市場需求和發(fā)展前景。 論文主要從研究FPGA的結構、Xilinx公司Spartan3F系列中的XC3S400的引腳功能、了解FPGA開發(fā)流程、熟悉USB2.0的通信協(xié)議以及驅動的一些基本知識入手,目的是完成帶有USB接口的FPGA的PCB板的制作和FPGA內部程序的編寫以及USB固件的開發(fā)。結合了Cypress公司的上位機,開發(fā)了基于USB接口的FPGA和PC機通信系統(tǒng),能夠進行數據傳輸。論文研究了Xilinx的3S400芯片的內部結構和各個引腳的功能,設計了關于Xilinx的3S400最小系統(tǒng)電路圖,在Xilinx的FPGA的開發(fā)環(huán)境,編寫了FPGA的代碼。由于FPGA內嵌的USB2.0的內核價格昂貴,需要向生產FPGA的芯片廠商購買,因此論文選擇了外接USB芯片,雖然增加了PCB板的面積,但其開發(fā)成本較低,且技術成熟,大多數USB通信研究者進行廣泛研究。論文在詳細介紹了USB2.0的通信協(xié)議,Cypress公司生產的CY7C68013芯片的結構,以及其固件的開發(fā)基礎上,開發(fā)了基于FPGA的USB與PC機的通信系統(tǒng),該通信系統(tǒng)可以和上位機進行點對點的數據傳輸,為大批量的數據通信產品的開發(fā)提供了研究和生產的基礎。
標簽: FPGA USB 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-26
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基于FPGA的串行通信UART控制器,采用VHDL語言編寫,包含多個子模塊。\r\n在ISE或FPGA的其它開發(fā)環(huán)境下新建一個工程,然后將文檔中的各個模塊程序添加進去,即可運行仿真。源程序已經過本人的仿真驗證。
上傳時間: 2013-09-03
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為了實現直流電源的監(jiān)控,提出了一種具有USB HID數據通信功能的直流電源設計方案。詳細論述了基于STM32 USB固件庫(USB-FS Device library V3.3)的自定義HID類下位機的實現,介紹了如何在VC2010集成開發(fā)環(huán)境中編寫多線程上位機程序并運用PlotLab(一個快速信號繪圖和可視化的VCL組件)顯示實時波形,最后再以實驗開發(fā)板和PC實現了HID數據通信,證明了此監(jiān)控設計方案的可行性。
上傳時間: 2013-10-17
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隨著我國各種功能車輛及游艇事業(yè)的蓬勃發(fā)展。越來越多的各種通信設備、日常電器、精密儀器被應用其中。但也由此帶來一些必然的問題:在移動應用的過程中如何保證其正常工作不受影響呢?首先要解決的就是電力問題。沒有穩(wěn)定的電力供應系統(tǒng),所有車載設備的應用及使用壽命都將受到極大的影響。當前最好的解決方案當然是配置一套優(yōu)良的UPS不間斷電源系統(tǒng)。可是普通的UPS系統(tǒng)由于其針對的是普通商用或工業(yè)用途,其性能、特點都無法滿足目前移動電源的需求的。
上傳時間: 2013-10-31
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在通信系統(tǒng)中從多檢錯手段中,CRC是非常著名的一種。CRC-全稱循環(huán)冗余校驗是對數據塊校驗的一種高效的差錯控制方法。在單片機通信系統(tǒng)設計過程中,當傳輸距離較遠或是采用無線傳輸時,為了保證高效而無錯地傳輸數據,必須對數據進行檢錯,從性能和成本上考慮,采用CRC校驗算法遠優(yōu)于奇遇校驗和算術和校驗等方法。CRC的計算有兩種方法,一種是采用專門的硬件,另一種就是軟件方法。對于小型低成本的51單片機系統(tǒng)而言,常常需要在沒有相關硬件的支持下實現CRC校驗,也即通過軟件來完成CRC計算(CRC算法)。 這里給出了3種算法,從性能和成本上考慮,它們的適用范圍也稍有不同:第一種適用于單片機程序存儲空間較小但CRC計算速度要求不高的情況;第二種適用于程序存儲空間較大且CRC計算速度要求較高的情況;最后一種適用于程序存儲空間不太大,且CRC計算速度要求適中的情況。
標簽: CRC 單片機 通信系統(tǒng) 算法
上傳時間: 2014-12-26
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