頻率合成技術(shù)廣泛應用于通信、航空航天、儀器儀表等領(lǐng)域,目前,常用的頻率合成技術(shù)有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)等。其中DDS是一種新的頻率合成方法,是頻率合成的一次革命。全數(shù)字化的DDS技術(shù)由于具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位噪聲低和頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點而成為現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中的佼佼者。隨著數(shù)字集成電路、微電子技術(shù)和EDA技術(shù)的深入研究,DDS技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。 DDS是把一系列數(shù)字量化形式的信號通過D/A轉(zhuǎn)換形成模擬量形式的信號的合成技術(shù)。主要是利用高速存儲器作查尋表,然后通過高速D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其它任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應包括以下三個部分:相位累加器可以時鐘的控制下完成相位的累加;相位一幅度碼轉(zhuǎn)換電路一般由ROM實現(xiàn);D/A轉(zhuǎn)換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用FPGA來實現(xiàn)一個DDS系統(tǒng),該DDS系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)是以FPGA為核心實現(xiàn)的,使用Altera公司的Cyclone系列FPGA。 文章首先介紹了頻率合成器的發(fā)展,闡述了基于FPGA實現(xiàn)DDS技術(shù)的意義;然后介紹了DDS的基本理論;接著介紹了FPGA的基礎知識如結(jié)構(gòu)特點、開發(fā)流程、使用工具等;隨后介紹了利用FPGA實現(xiàn)直接數(shù)字頻率合成(DDS)的原理、電路結(jié)構(gòu)、優(yōu)化方法等。重點介紹DDS技術(shù)在FPGA中的實現(xiàn)方法,給出了部分VHDL源程序。采用該方法設計的DDS系統(tǒng)可以很容易地嵌入到其他系統(tǒng)中而不用外接專用DDS芯片,具有高性能、高性價比,電路結(jié)構(gòu)簡單等特點;接著對輸出信號頻譜進行了分析,特別是對信號的相位截斷誤差和幅度量化誤差進行了詳細的討論,由此得出了改善系統(tǒng)性能的幾種方法;最后給出硬件實物照片和測試結(jié)果,并對此作了一定的分析。
上傳時間: 2013-07-05
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單片機產(chǎn)生正弦波,簡紹了單片機產(chǎn)生高精度正弦波的方法
上傳時間: 2013-04-24
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完整的5000kw正弦波逆變器的原理圖sch和pcb圖紙 protel格式
上傳時間: 2013-04-24
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阮新波資料,英文資料,包括其作品,大家速速來下載
標簽: 講義
上傳時間: 2013-06-07
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基于RS-485的多點數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-05-24
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基于AVR單片機的三相spwm波.相位差120,稍為整一下,也可以搞成變頻
上傳時間: 2013-06-05
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隨著經(jīng)濟的發(fā)展,生活水平的逐步提高,購置房屋和車輛的人越來越多,但安全問題也給人們帶來巨大的經(jīng)濟損失。與此同時,相應的安全防盜系統(tǒng)也應運而生。目前市場上,低端的方案是利用單片機和通訊單元相結(jié)合構(gòu)成系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然價格便宜,實現(xiàn)起來也相對簡單,但是功能不夠完善,不能實現(xiàn)正真的影、音、像圖文全方位監(jiān)控。而高端的方案則使用專用集成電路,雖然功能強大,但是價格昂貴,并且對于新的接口標準存在兼容性問題,而且也不易升級。 基于FPGA的安全監(jiān)控系統(tǒng),是FPGA和通訊單元相結(jié)合的產(chǎn)物。其核心FPGA可多次配置,靈活性強,在性能和價格中找到一個很好的平衡。其易于維護和升級,以滿足市場上不斷推陳出的新的接口標準。 整個系統(tǒng)將是對視頻圖像處理、圖像加密技術(shù)、傳感器、PIC總線通訊等諸多技術(shù)的整合。而本文將側(cè)重于論述該系統(tǒng)中視頻圖像處理、控制接口和視頻傳送部分的內(nèi)容。全文分為五個章節(jié),第一章簡要介紹了視頻信號處理的原理和結(jié)構(gòu),對一些專業(yè)術(shù)語進行介紹,并展示了通用的視頻處理過程。第二章針對監(jiān)控系統(tǒng)的案例,對視頻信號處理模塊的解決方案進行論述,將實際的視頻信號處理劃分為轉(zhuǎn)換、計算和傳送三個子模塊,并且分別進行功能介紹。第三章著重介紹視頻轉(zhuǎn)換和視頻計算兩大模塊,對相應的接口配置和模塊主要代碼實現(xiàn)作了深入分析。第四章將論述視頻處理中的重要課題:數(shù)字圖像的壓縮技術(shù),并對相應的重要模塊和關(guān)鍵步驟作實際建模分析。第五章將探討視頻傳送的相關(guān)技術(shù),介紹傳統(tǒng)的Camera-Link標準和最新的千兆以太網(wǎng)傳送標準,對可行性應用進行了比較。
標簽: FPGA 安全監(jiān)控
上傳時間: 2013-07-17
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如今電力電子電路的控制旨在實現(xiàn)高頻開關(guān)的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(Field Programmable Gate Arrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經(jīng)濟、高速度、低功耗等優(yōu)勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發(fā)和維護(升級)等顯著優(yōu)點。與單片機和DSP相比,F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發(fā)展的需要。因此,在越來越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件實現(xiàn)數(shù)字化變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設計方案。該系統(tǒng)能產(chǎn)生三相六路正弦脈寬調(diào)制(SPWM)波形;調(diào)制頻率范圍為0~4KHZ,分7級控制;16位的速度控制分辨率;載波頻率分8級控制,最高可達24KHZ;系統(tǒng)接口兼容Intel系列和Motorola系列單片機;該系統(tǒng)控制簡單、精確,易修改,可現(xiàn)場編程;同時具有脈沖延時小、最小脈沖刪除、過壓和過流保護功能等特點,可應用于PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的全數(shù)字化控制。文中對方案的實現(xiàn)進行了詳細的論述,主要包括系統(tǒng)設計的理論分析,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計及在FPGA硬件上的實現(xiàn),最終驗證了該控制系統(tǒng)的可行性和有效性。 數(shù)字化設計是本系統(tǒng)的特點,系統(tǒng)最終生成的三相SPWM脈沖是基于三相正弦調(diào)制波和三角載波比較得到的。設計時,充分結(jié)合FPGA器件的結(jié)構(gòu)特點,利用一種改進結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制振蕩器(NCO)來產(chǎn)生正弦波樣本,在一定程度上解決了傳統(tǒng)NCO產(chǎn)生正弦波的精度和頻率相互制約的問題;把分時復用數(shù)字通信原理結(jié)合到系統(tǒng)的設計中,設計出分時運算電路,使得系統(tǒng)在同步時鐘下,生成三相正弦調(diào)制波而不影響系統(tǒng)的速度,同三角載波邏輯比較后,最終得到三相SPWM脈沖序列。
標簽: FPGA 變頻調(diào)速控制 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-05
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雷達信號處理是雷達系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)字信號處理技術(shù)飛速發(fā)展的今天,雷達信號處理中也普遍使用數(shù)字信號處理技術(shù)。而現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)在數(shù)字信號處理中的廣泛應用,使得FPGA在雷達信號處理中也占據(jù)了重要地位。 針對脈壓雷達信號處理的FPGA實現(xiàn),本文在以下幾個方面展開研究: 首先對幾種主要的脈沖壓縮信號進行了詳細的分析,得出了各種信號的特點及其處理方式;并比較了各種方式的優(yōu)缺點。 其次對幾種基本的雷達信號處理如脈沖壓縮、動目標檢測(MTD)、恒虛警(CFAR)等詳細地闡述了其原理;列舉了各種信號處理經(jīng)常采用的實現(xiàn)方法,對各種方法進行了比較研究;并針對線性調(diào)頻信號在MATLAB環(huán)境中對雷達回波信號處理進行仿真。 接下來,在Xilinx ISE6.3i軟件集成環(huán)境下,通過對Xilinx提供的免費IP核的調(diào)用,并與VHDL語言相結(jié)合,進行雷達信號處理的FPGA實現(xiàn)。
標簽: FPGA 雷達信號處理 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-24
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運動控制技術(shù)是機電一體化的核心部分,提高運動控制技術(shù)水平對于提高我國的機電一體化技術(shù)具有至關(guān)重要的作用。運動控制技術(shù)的發(fā)展是制造自動化前進的旋律,是推動新的產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)。對于數(shù)控系統(tǒng)來說,最重要的是控制各個電機軸的運動,這是運動控制器接收并依照數(shù)控裝置的指令來控制各個電機軸運動從而實現(xiàn)數(shù)控加工的,數(shù)據(jù)加工中的定位控制精度、速度調(diào)節(jié)的性能等重要指標都與運動控制器直接相關(guān)。目前對數(shù)控系統(tǒng)的研究都集中在插入PC的NC控制器的研究上,而其核心部分就是對步進、伺服電機進行控制的運動控制卡的研究。對PC-NC來說,運動控制卡的性能很大程度上決定了整個數(shù)控系統(tǒng)的性能,而微電子和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展及其應用,使運動控制卡的性能得到了不斷改進,集成度和可靠性大大提高。 本課題通過對運動控制技術(shù)的深入研究,并針對國內(nèi)運動控制技術(shù)的研究起步較晚的現(xiàn)狀,結(jié)合當前運動控制領(lǐng)域的具體需要,緊跟當前運動控制技術(shù)研究的發(fā)展趨勢,吸收了數(shù)控技術(shù)和相關(guān)運動控制技術(shù)的最新成果,提出了基于PCI和FPGA的方案,研制了一款比較新穎的、功能強大的、具有很大柔性的四軸多功能運動控制卡。 本課題的具體研究主要有以下幾方面: 首先,通過對運動控制卡及運動控制系統(tǒng)等行業(yè)現(xiàn)狀的全面調(diào)研,和對運動控制技術(shù)的深入學習,在比較了幾種常用的運動控制方案的基礎上,提出了基于FPGA的運動控制設計方案,并規(guī)劃了板卡的總體設計。 其次,根據(jù)總體設計,規(guī)劃了板卡的結(jié)構(gòu),詳細劃分并實現(xiàn)了FPGA各部分的功能;利用光電隔離原理設計了數(shù)字輸入/輸出電路。 再次,利用FPGA的資源實現(xiàn)了PCI從設備接口,達到跟控制卡通信的目的,針對運動控制中的一些具體問題,如運動平穩(wěn)性、實時控制以及多軸聯(lián)動等,在FPGA上設計了四軸運動控制電路,定義了各個寄存器的具體功能,設計了功能齊全的加/減速控制電路、變頻分配電路、倍頻分頻電路和三個功能各異的計數(shù)器電路等,自動降速點運動、A/B相編碼器倍頻計數(shù)電路等特殊功能。最后,進行了本運動控制卡的測試,從測試和應用結(jié)果來看,該卡達到預期的要求。
上傳時間: 2013-07-27
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