本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術(shù)。根據(jù)課題的要求,給出了電路系統(tǒng)設(shè)計方案,選擇了合適測相系統(tǒng)電路參數(shù),分析了調(diào)制波的噪聲對系統(tǒng)的影響,計算出能滿足系統(tǒng)精度要求的最低信噪比,對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點(diǎn)漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差,提出了具體的解決措施,這些措施提高了數(shù)字檢相電路的測相精度和穩(wěn)定性。 根據(jù)電路系統(tǒng)設(shè)計方案,著重對混頻電路、整形電路和自動數(shù)字檢相電路進(jìn)行了較為深入的分析與討論,其中自動數(shù)字檢相電路采用大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA實(shí)現(xiàn)。 文中述敘了利用FPGA實(shí)現(xiàn)自動數(shù)字檢相的原理及方法步驟,分析了FPGA實(shí)現(xiàn)鑒相功能的可靠性。根據(jù)設(shè)計要求,選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件,使用QuartusⅡ軟件開發(fā)可編程邏輯器件及VHDL編程,給出了用QuartusⅡ軟件進(jìn)行數(shù)字檢相測量的系統(tǒng)仿真結(jié)果和混頻電路、比較電路、數(shù)字檢相電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對在沒有零角度位置標(biāo)志信號和沒有允許計數(shù)標(biāo)志信號條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度進(jìn)行了分析。根據(jù)誤差結(jié)果分析,提出了下一步研究改進(jìn)的措施和思路。
標(biāo)簽: FPGA 相位 激光測距 信號處理技術(shù)
上傳時間: 2013-04-24
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在合成孔徑雷達(dá)的研究和研制工作中,合成孔徑雷達(dá)模擬技術(shù)具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調(diào)頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達(dá)視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項(xiàng)主要技術(shù)進(jìn)行分析,在對點(diǎn)目標(biāo)回波信號模型分析研究的基礎(chǔ)上,對點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬并做了成像驗(yàn)證,從而為硬件實(shí)現(xiàn)提供了正確的信號模型;針對傳統(tǒng)的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機(jī)平臺上用模擬軟件產(chǎn)生原始回波數(shù)據(jù)并存儲,再通過計算機(jī)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,最后完成數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實(shí)現(xiàn)高分辨率時的速度和容量瓶頸。 針對具體的設(shè)計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實(shí)現(xiàn)研究,指出FPGA實(shí)時生成點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)是其實(shí)現(xiàn)的核心;針對這一核心問題,充分利用現(xiàn)代VLSI設(shè)計中的流水線技術(shù)與并行陣列技術(shù)以及FPGA的優(yōu)良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結(jié)構(gòu)、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統(tǒng)一為數(shù)據(jù)的高速生成問題;給出了系統(tǒng)總體設(shè)計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復(fù)雜度;對原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成模塊的各主要單元給出了結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明FPGA可以滿足課題設(shè)計要求;同時,對該模擬器片上系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、增強(qiáng)人機(jī)交互性,給出了人機(jī)界面的設(shè)計思路。 分析指出了點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成模塊通過并行擴(kuò)展即可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)目標(biāo)的原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成;最后對復(fù)雜場景目標(biāo)模擬器的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了構(gòu)思,指出了傳統(tǒng)方案在改進(jìn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實(shí)現(xiàn)高分辨率合成孔徑雷達(dá)原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成的思想,為國內(nèi)業(yè)界在此方向做了一些理論和實(shí)踐上的有益探索,對于國內(nèi)高分辨率合成孔徑雷達(dá)的研制具有一定的實(shí)際意義。
標(biāo)簽: FPGA 高分辨率 合成孔徑 雷達(dá)視頻
上傳時間: 2013-04-24
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在合成孔徑雷達(dá)的研究和研制工作中,合成孔徑雷達(dá)模擬技術(shù)具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調(diào)頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達(dá)視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項(xiàng)主要技術(shù)進(jìn)行分析,在對點(diǎn)目標(biāo)回波信號模型分析研究的基礎(chǔ)上,對點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬并做了成像驗(yàn)證,從而為硬件實(shí)現(xiàn)提供了正確的信號模型;針對傳統(tǒng)的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機(jī)平臺上用模擬軟件產(chǎn)生原始回波數(shù)據(jù)并存儲,再通過計算機(jī)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,最后完成數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實(shí)現(xiàn)高分辨率時的速度和容量瓶頸。 針對具體的設(shè)計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實(shí)現(xiàn)研究,指出FPGA實(shí)時生成點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)是其實(shí)現(xiàn)的核心;針對這一核心問題,充分利用現(xiàn)代VLSI設(shè)計中的流水線技術(shù)與并行陣列技術(shù)以及FPGA的優(yōu)良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結(jié)構(gòu)、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統(tǒng)一為數(shù)據(jù)的高速生成問題;給出了系統(tǒng)總體設(shè)計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復(fù)雜度;對原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成模塊的各主要單元給出了結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明FPGA可以滿足課題設(shè)計要求;同時,對該模擬器片上系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、增強(qiáng)人機(jī)交互性,給出了人機(jī)界面的設(shè)計思路。 分析指出了點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成模塊通過并行擴(kuò)展即可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)目標(biāo)的原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成;最后對復(fù)雜場景目標(biāo)模擬器的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了構(gòu)思,指出了傳統(tǒng)方案在改進(jìn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實(shí)現(xiàn)高分辨率合成孔徑雷達(dá)原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時生成的思想,為國內(nèi)業(yè)界在此方向做了一些理論和實(shí)踐上的有益探索,對于國內(nèi)高分辨率合成孔徑雷達(dá)的研制具有一定的實(shí)際意義。
標(biāo)簽: FPGA USB 性能 數(shù)據(jù)采集模塊
上傳時間: 2013-05-26
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頻率合成技術(shù)廣泛應(yīng)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)有直接式頻率合成,鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。本次設(shè)計是利用FPGA完成一個DDS系統(tǒng)并利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化調(diào)頻。 DDS是把一系列數(shù)字量形式的信號通過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)換器產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其他任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應(yīng)包括:相位累加器,可在時鐘的控制下完成相位的累加;相位碼—幅度碼轉(zhuǎn)換電路,一般由ROM實(shí)現(xiàn);DA轉(zhuǎn)換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉(zhuǎn)換成模擬信號。DDS系統(tǒng)可以很方便地獲得頻率分辨率很精細(xì)且相位連續(xù)的信號,也可以通過改變相位字改變信號的相位,因此也廣泛用于數(shù)字調(diào)頻和調(diào)相。本次數(shù)字化調(diào)頻的基本思想是利用AD轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,同時用該數(shù)字信號與一個固定的頻率字累加,形成一個受模擬信號幅度控制的頻率字,從而獲得一個頻率受模擬信號的幅度控制的正弦波,即實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。該DDS數(shù)字化調(diào)頻方案的硬件系統(tǒng)是以FPGA為核心實(shí)現(xiàn)的。使用Altera公司的ACEX1K系列FPGA,整個系統(tǒng)由VHDL語言編程,開發(fā)軟件為MAX+PLUSⅡ。經(jīng)過實(shí)際測試,該系統(tǒng)在頻率較低時與理論值完全符合,但在高頻時,受器件速度的限制,波形有較大的失真。
標(biāo)簽: FPGA DDS 數(shù)字化 調(diào)頻
上傳時間: 2013-06-14
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數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛,研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計制造中使用了數(shù)字化技術(shù),但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用,例如數(shù)字通信和相控雷達(dá)領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上,我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能,同時也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們詳細(xì)分析討論了B 超中,全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)手段。我們設(shè)計實(shí)現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設(shè)計實(shí)現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內(nèi)實(shí)現(xiàn)方案簡單廉價。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動態(tài)控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象,可視作將回波接收機(jī)的中心頻率同步動態(tài)變化進(jìn)行補(bǔ)償。 還設(shè)計實(shí)現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計實(shí)現(xiàn)了聚焦延時、脈寬和重復(fù)頻率可動態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計實(shí)現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ),將加快其研發(fā)和制造進(jìn)程,為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來新思路。
標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀
上傳時間: 2013-06-18
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通信領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)有兩種:用于內(nèi)部商業(yè)通信的局域網(wǎng)(LAN)中的以太網(wǎng)(Ethernet)和廣域網(wǎng)(WAN)中的SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。因?yàn)樵赟DH網(wǎng)絡(luò)上不直接支持以太網(wǎng),當(dāng)企業(yè)(客戶)間需要彼此通信或企業(yè)(客戶)內(nèi)需要將其總部與分部連至同一LAN網(wǎng)時互連問題便應(yīng)運(yùn)而生。 該研究課題的目的是研究在EoS(EthernetoverSDH)實(shí)現(xiàn)過程中存在的技術(shù)難題和協(xié)議實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性,提出一種簡單、快速、高效的協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法。主要關(guān)注的是EoS系統(tǒng)中與協(xié)議幀映射相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),例如:自定義幀結(jié)構(gòu)、幀定位、全數(shù)字鎖相技術(shù)、流量控制技術(shù)等,最終完成EoS中這些關(guān)鍵技術(shù)模塊的設(shè)計。 該課題簡單分析EoS系統(tǒng)相關(guān)協(xié)議幀結(jié)構(gòu)及EoS系統(tǒng)的原理,闡述了FPGA技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法,重點(diǎn)在于利用業(yè)界最先進(jìn)的EDA工具實(shí)現(xiàn)EoS系統(tǒng)中幀映射技術(shù)。系統(tǒng)中采用一種簡化了的點(diǎn)對點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方案,對以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀直接進(jìn)行HDLC幀格式封裝,采用多通道的E1信道承載完整的HIDLC幀方式將HDLC幀映射到E1信道中,然后采用單通道承載多個完整的E1幀方式將E1映射到SDH信道中,從而把以太網(wǎng)幀有效地映射到SDH的負(fù)荷中,實(shí)現(xiàn)“透明的局域網(wǎng)服務(wù)”。這對在現(xiàn)有的SDH傳輸設(shè)備上承載以太網(wǎng),開發(fā)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的廣域連接設(shè)備,將會具有重要的意義。
標(biāo)簽: FPGA EoS 點(diǎn)對點(diǎn) 幀
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:bugtamor
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,可編程邏輯器件取得了迅速的發(fā)展,其功能日益強(qiáng)大,F(xiàn)PGA內(nèi)部可用邏輯資源飛速增長,近來推出的FPGA都針對數(shù)字信號處理的特點(diǎn)做了特定設(shè)計,集成了存儲器、鎖相環(huán)(PLL)、硬件乘法器、DSP模塊等,通過使用各個公司提供的FPGA開發(fā)軟件使用硬件描述語言,可以實(shí)現(xiàn)特定的信號處理算法,如FFT、FIR等算法,為電子設(shè)計工程師提供了新的選擇。實(shí)時圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結(jié)構(gòu)來完成整個復(fù)雜的圖像處理算法。將圖像處理算法進(jìn)行分類,F(xiàn)PGA和DSP份協(xié)作發(fā)揮各自的長處,對于算法實(shí)現(xiàn)簡單、運(yùn)算量大、實(shí)時性高的這類處理過程由大容量高性能的FPGA實(shí)現(xiàn),DSP則用來處理經(jīng)過預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù),來運(yùn)行算法結(jié)構(gòu)復(fù)雜,乘加運(yùn)算多的算法。整個系統(tǒng)主要包括FPGA處理單元、DSP處理單元以及PCI接口通訊三個部分。主要取得的了以下的研究成果:(1)研究了FPGA的工作原理及應(yīng)用,完成了Stratix芯片的選型。設(shè)計了數(shù)字圖像處理板的電路原理圖和PCB設(shè)計圖。并對電路板進(jìn)行調(diào)試,工作正常。(2)完成了FPGA程序下載電纜的PCB電路設(shè)計,并調(diào)試成功,應(yīng)用到FPGA的調(diào)試下載配置中,取得了良好的實(shí)驗(yàn)與經(jīng)濟(jì)效果。(3)充分利用FPGA的設(shè)計開發(fā)軟件與工具,完成了中值濾波、形態(tài)學(xué)濾波和自適應(yīng)閾值的FPGA實(shí)現(xiàn),并給出了詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)過程。將算法下載到FPGA芯片,經(jīng)過試驗(yàn)調(diào)試,達(dá)到要求。(4)研究了PCI接口通訊的實(shí)現(xiàn)方式,選用PCI9054芯片實(shí)現(xiàn)通訊,完成PCI接口電路設(shè)計,經(jīng)過調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了中斷、DMA等方式,滿足了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆#?)學(xué)習(xí)了C6701DSP芯片的工作特性以及內(nèi)部功能結(jié)構(gòu),完成了DSP外圍存儲器的擴(kuò)展、時鐘信號發(fā)生以及電源模塊等外圍電路的設(shè)計。
標(biāo)簽: FPGA DSP 紅外 圖像預(yù)處理
上傳時間: 2013-07-16
上傳用戶:xiaowei314
無線模塊24l01 7對1多機(jī)通信
上傳時間: 2013-07-12
上傳用戶:yaohe123
DSP實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)pdf版
標(biāo)簽: DSP 實(shí)時多任務(wù) 操作 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-21
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隨著通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展,對車內(nèi)(機(jī)內(nèi))通話系統(tǒng)提出了更高的要求。本文以軍用車內(nèi)通話系統(tǒng)為主要應(yīng)用背景,實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有車內(nèi)通話系統(tǒng)的升級和改造,主要涉及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件流程、相關(guān)接口及通信協(xié)議等內(nèi)容。 早期模擬車內(nèi)通話系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足數(shù)字化建設(shè)的需要。現(xiàn)役的數(shù)字式車內(nèi)通話系統(tǒng)普遍功能單一,不具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋6蚁到y(tǒng)組成單體設(shè)備種類多、接口不統(tǒng)一、兼容性差,較難實(shí)現(xiàn)通用化設(shè)計。 本文提出一種基于ARM+DSP架構(gòu)的多功能車內(nèi)通話系統(tǒng)。主要由多個語音終端、一個主控盒以及頭戴通信帽等硬件組成,最大可支持車內(nèi)16個乘員之間通話,具有群呼、組呼、選呼、強(qiáng)呼、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽到y(tǒng)內(nèi)乘員還可以通過主控盒與車外網(wǎng)絡(luò)的用戶進(jìn)行通話或通信。 論文共分七章,主要內(nèi)容包括:(1)車內(nèi)通話系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;(2)語音終端系統(tǒng)設(shè)計,包括軟硬件實(shí)現(xiàn)、通信協(xié)議等;(3)語音終端設(shè)計中幾個關(guān)鍵技術(shù)的分析和研究。 本文設(shè)計的語音終端話音質(zhì)量高,擴(kuò)展功能強(qiáng)大,成本相對低廉,除適合在軍用通信領(lǐng)域外,在商用領(lǐng)域也具有良好的市場前景。
上傳時間: 2013-05-17
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