本課題為電流型高電壓隔離電源,它是基于交流電流母線的分布式系統(tǒng),能夠整定短路電流,適應(yīng)高電壓工作環(huán)境的隔離電源。本論文介紹了該課題的應(yīng)用場合,簡要介紹了分布式系統(tǒng)的種類及各自優(yōu)勢,以及已有的電流型副邊穩(wěn)壓電路相關(guān)的研究成果,并在此基礎(chǔ)上提出了本課題的研究目標(biāo)。 本篇論文主要針對課題方案的三個方面進行論述,分別闡述如下: 一,母線電流產(chǎn)生系統(tǒng)與電流型副邊開關(guān)電路的匹配問題,包括各部分電路的功能介紹、電流型副邊開關(guān)電路的小信號等效電路的建模、高電壓隔離變壓器及磁元件的選擇; 二,模塊體積小型化有利于高壓部件的設(shè)計安裝和EMS防護。為了省去體積較大的輔助電源部分,本課題采用了副邊電路自供電的方式。在低壓自供電方式下,利用比較器、TLA31等器件產(chǎn)生多路同步三角波以及開關(guān)驅(qū)動PWM脈沖。對自供電方式下的三角波振蕩器進行比較,并對三角波振蕩器電路模塊進行了建模以及系統(tǒng)反饋補償; 三,在本方案中實現(xiàn)了電流源拓撲的同步整流技術(shù),利用PMOS管替代續(xù)流二極管,減小了電路的損耗、散熱器的使用以及模塊的體積。 本篇論文對本課題設(shè)計的核心部分進行了比較詳細的介紹和分析,具體的參數(shù)計算方法也一一列出。最終,論文以研究目標(biāo)為方向,通過一系列的改進措施,基本實現(xiàn)了課題要求。
標(biāo)簽: 電流型 高電壓 隔離開關(guān)
上傳時間: 2013-06-24
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國家863項目“飛行控制計算機系統(tǒng)FC通信卡研制”的任務(wù)是研究設(shè)計符合CPCI總線標(biāo)準的FC通信卡。本課題是這個項目的進一步引伸,用于設(shè)計SCI串行通信接口,以實現(xiàn)環(huán)上多計算機系統(tǒng)間的高速串行通信。 本文以此項目為背景,對基于FPGA的SCI串行通信接口進行研究與實現(xiàn)。論文先概述SCI協(xié)議,接著對SCI串行通信接口的兩個模塊:SCI節(jié)點模型模塊和CPCI總線接口模塊的功能和實現(xiàn)進行了詳細的論述。 SCI節(jié)模型包含Aurora收發(fā)模塊、中斷進程、旁路FIFO、接受和發(fā)送存儲器、地址解碼、MUX。在SCI節(jié)點模型的實現(xiàn)上,利用FPGA內(nèi)嵌的RocketIO高速串行收發(fā)器實現(xiàn)主機之間的高速串行通信,并利用Aurora IP核實現(xiàn)了Aurora鏈路層協(xié)議;設(shè)計一個同步FIFO實現(xiàn)旁路FIFO;利用FPGA上的塊RAM實現(xiàn)發(fā)送和接收存儲器;中斷進程、地址解碼和多路復(fù)合分別在控制邏輯中實現(xiàn)。 CPCI總線接口包括PCI核、PCI核的配置模塊以及用戶邏輯三個部分。本課題中,采用FPGA+PCI軟核的方法來實現(xiàn)CPCI總線接口。PCI核作為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁:PCI核的配置模塊負責(zé)對PCI核進行配置,得到用戶需要的PCI核;用戶邏輯模塊負責(zé)實現(xiàn)整個通信接口具體的內(nèi)部邏輯功能;并引入中斷機制來提高SCI通信接口與主機之間數(shù)據(jù)交換的速率。 設(shè)計選用硬件描述語言VerilogHDL和VHDL,在開發(fā)工具Xilinx ISE7.1中完成整個系統(tǒng)的設(shè)計、綜合、布局布線,利用Modelsim進行功能及時序仿真,使用DriverWorks為SCI串行通信接口編寫WinXP下的驅(qū)動程序,用VC++6.0編寫相應(yīng)的測試應(yīng)用程序。最后,將FPGA設(shè)計下載到FC通信卡中運行,并利用ISE內(nèi)嵌的ChipScope Pro虛擬邏輯分析儀對設(shè)計進行驗證,運行結(jié)果正常。 文章最后分析傳輸性能上的原因,指出工作中的不足之處和需要進一步完善的地方。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著TD—SCDMA技術(shù)的不斷發(fā)展,TD—SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)品也逐步成熟并隨之完善。產(chǎn)品家族日益豐富,室內(nèi)型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站產(chǎn)品逐步問世,可以滿足不同場景的建網(wǎng)需求。而分布式基站(BBU+RRU)越來越多地受到業(yè)界的關(guān)注和重視。 本文主要從TD—SCDMA頻點拉遠系統(tǒng)(RRU)和軟件無線電技術(shù)的發(fā)展入手,重點研究TD—SCDMA頻點拉遠系統(tǒng)的FPGA設(shè)計與實現(xiàn)。TD—SCDMA通信系統(tǒng)通過靈活分配不同的上下行時隙,實現(xiàn)業(yè)務(wù)的不對稱性,但是多路數(shù)字中頻所構(gòu)成的系統(tǒng)成本高和控制的復(fù)雜性,以及TDD雙工模式下,系統(tǒng)的峰均比隨時隙數(shù)增加而增加,對整個頻點拉遠系統(tǒng)的前端放大器線性輸入提出了很高的要求。TD—SCDMA系統(tǒng)使用軟件無線電平臺,一方面軟件算法可以有效保證時隙分配的準確性,保證對前端控制器的開關(guān)控制,以及對上下行功率讀取計算和子幀的靈活提取,另一方面靈活的DUC/CFR算法可以有效的提高頻帶利用率和抗干擾能力,有效的控制TDD系統(tǒng)的峰均比,有效降低系統(tǒng)對前端放大器線性輸出能力的要求。 本文主要研究軟件無線電中DUC和CFR的關(guān)鍵技術(shù)以及FPGA實現(xiàn),DUC主要由3倍FIR內(nèi)插成型濾波器、2倍插值補償濾波器以及5級CIC濾波器級聯(lián)組成;而CFR主要采用類似基帶削峰的加窗濾波的中頻削峰算法,可以降低相鄰信道的溢出,更有效的降低CF值。將DUC/CFR以單片F(xiàn)PGA實現(xiàn),能很好提高RRU性能,減少其硬件結(jié)構(gòu),降低成本,降低功耗,增加外部環(huán)境的穩(wěn)定性。
上傳時間: 2013-07-20
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視頻監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點之一,它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛用于在電視臺、銀行、商場等場合。在視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常需要對多路視頻信號進行實時監(jiān)控,如果每一路視頻信號都占用一個監(jiān)視器屏幕,則會大大增加系統(tǒng)成本。視頻圖像畫面分割器主要功能是完成多路視頻信號合成一路在監(jiān)視器顯示,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。 傳統(tǒng)的基于分立數(shù)字邏輯電路甚至DSP芯片設(shè)計的畫面分割器的體積較大且成本較高。為此,本文介紹了一種基于FPGA技術(shù)的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計與實現(xiàn)。 本文對視頻圖像畫面分割技術(shù)進行了分析,完成了基于ITU-RBT.656視頻數(shù)據(jù)格式的畫面分割方法設(shè)計;系統(tǒng)采用Xilinx公司的FPGA作為核心控制器,設(shè)計了視頻圖像畫面分割器的硬件電路,該電路在FPGA中,將數(shù)字電路集成在一起,電路結(jié)構(gòu)簡潔,具有較好的穩(wěn)定性和靈活性;在硬件電路平臺基礎(chǔ)上,以四路視頻圖像分割為例,完成了I2C總線接口模塊,異步FIFO模塊,有效視頻圖像數(shù)據(jù)提取模塊,圖像存儲控制模塊和圖像合成模塊的設(shè)計,首先,由攝像頭采集四路模擬視頻信號,經(jīng)視頻解碼芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號后送入異步FIFO緩沖。然后,根據(jù)畫面分割需要進行視頻圖像數(shù)據(jù)抽取,并將抽取的視頻圖像數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則存儲到圖像存儲器。最后,按照數(shù)字視頻圖像的數(shù)據(jù)格式,將四路視頻圖像合成一路編碼輸出,實現(xiàn)了四路視頻圖像分割的功能。從而驗證了電路設(shè)計和分割方法的正確性。 本文通過由FPGA實現(xiàn)多路視頻圖像的采集、存儲和合成等邏輯控制功能,I2C總線對兩片視頻解碼器進行動態(tài)配置等方法,實現(xiàn)四路視頻圖像的輪流采集、存儲和圖像的合成,提高了系統(tǒng)集成度,并可根據(jù)系統(tǒng)需要修改設(shè)計和進一步擴展功能,同時提高了系統(tǒng)的靈活性。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機技術(shù)的突飛猛進以及移動通訊技術(shù)在日常生活中的不斷深入,數(shù)據(jù)采集不斷地向多路、高速、智能化的方向發(fā)展。本文針對此需求,實現(xiàn)了一種應(yīng)用FPGA的多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從而為測量儀器提供良好的采集數(shù)據(jù)。 本文設(shè)計了一種基于AD+FPGA+DSP的多路數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng),針對此系統(tǒng)設(shè)計了基于AD9446的模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板,再將模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的數(shù)據(jù)傳送至基于FPGA的采集控制模塊進行數(shù)據(jù)的壓縮以及緩沖存儲,最后由DSP調(diào)入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的處理。本文的設(shè)計主要分為兩部分,一部分為模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的設(shè)計與調(diào)試,另一部分為采集控制模塊的設(shè)計與仿真。 經(jīng)設(shè)計與調(diào)試,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù),能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下;采集控制模塊能實時地完成數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)緩沖,并能通過時鐘管理模塊來控制前端AD的采樣,該模塊也能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下。該系統(tǒng)為多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并能穩(wěn)定工作,從而能滿足電子測量儀器的要求。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集;FPGA;AD9446
標(biāo)簽: FPGA 高速數(shù)據(jù) 采集
上傳時間: 2013-06-04
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隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)字視頻在信息社會中發(fā)揮著越來越重要的作用,視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于交通管理、工業(yè)監(jiān)控、廣播電視、銀行、商場等多個領(lǐng)域。同時,F(xiàn)PGA單片規(guī)模的不斷擴大,在FPGA芯片內(nèi)部實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字信號處理系統(tǒng)也成為現(xiàn)實,因此采用FPGA實現(xiàn)視頻壓縮和傳輸已成為一種最佳選擇。 本文將視頻壓縮技術(shù)和光纖傳輸技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了一種基于無損壓縮算法的多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng),系統(tǒng)利用時分復(fù)用和無損壓縮技術(shù),采用串行數(shù)字視頻傳輸?shù)姆绞剑稍谝桓饫w中同時傳輸8路以上視頻信號。系統(tǒng)在總體設(shè)計時,確定了基于FPGA的設(shè)計方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換,在FPGA里實現(xiàn)系統(tǒng)的時分復(fù)用/解復(fù)用、視頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮和線路碼編解碼,利用光收發(fā)一體模塊實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換。視頻壓縮采用LZW無損壓縮算法,用Verilog語言設(shè)計了壓縮模塊和解壓縮模塊,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO來緩存壓縮/解壓縮單元的輸入輸出數(shù)據(jù),光纖線路碼采用CIMT碼,設(shè)計了編解碼模塊,解碼過程中,利用數(shù)字鎖相環(huán)來實現(xiàn)發(fā)射與接收的幀同步,在ISE8.2和Modelsim仿真環(huán)境下對FPGA模塊進行了功能仿真和時序仿真,并在Spartan-3E開發(fā)板和視頻擴展板上完成了系統(tǒng)的硬件調(diào)試與驗證工作,實驗證明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,圖像清晰,實時傳輸效果好,可用于交通、安防、工業(yè)監(jiān)控等多個領(lǐng)域。 本文將視頻壓縮和線路碼編解碼在FPGA里實現(xiàn),利用FPGA的并行處理優(yōu)勢,大大提高了系統(tǒng)的處理速度,使系統(tǒng)具有集成度高、靈活性強、調(diào)試方便、抗干擾能力強、易于升級等特點。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字視頻 光纖傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-27
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耦合電感的基本模型耦合電感的結(jié)構(gòu)和參數(shù)耦合電感的參數(shù)測量正激多路輸出變換器的耦合電感倍流整流電路的耦合電感 Cuk電路的耦合電感VRM電路的耦
標(biāo)簽: 功率電感 耦合 開關(guān)電源
上傳時間: 2013-07-28
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本文著重研究了多路數(shù)字節(jié)目復(fù)用器中的對多路預(yù)處理TS流復(fù)用的原理和基于FPGA的實現(xiàn)方法。首先論述了關(guān)于數(shù)字電視系統(tǒng)的一些基本概念,介紹了MPEG-2/DVB標(biāo)準以及數(shù)字電視節(jié)目專用信息(PSI),并結(jié)合多路數(shù)字節(jié)目復(fù)用的基本原理提出了一套基于FPGA的設(shè)計方案。通過對復(fù)用器輸入部分、復(fù)用控制邏輯和PCR校正等一系列模塊的設(shè)計及仿真驗證,達到了設(shè)計的要求,取得了一定的研究成果。
標(biāo)簽: FPGA MPEG 預(yù)處理 TS流
上傳時間: 2013-06-09
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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(FieldProgrammableGateArrays)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(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)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(yīng)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)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖,具有開關(guān)頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡單、響應(yīng)速度快、易修改、可現(xiàn)場編程等特點,可應(yīng)用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對方案的實現(xiàn)進行了比較詳細的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細的分析了該變換器的工作過程,并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對這種軟開關(guān)Boost變換器進行控制,給出了比較完滿的實驗結(jié)果。實驗結(jié)果驗證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,
標(biāo)簽: FPGA PWM 數(shù)字化 制器設(shè)計
上傳時間: 2013-06-22
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隨著科學(xué)技術(shù)的進步,電腦互聯(lián)網(wǎng)的普及,傳統(tǒng)糧倉人工監(jiān)控的方式正在被更加方便和高精確度的檢測控制系統(tǒng)所替代。在單機局部檢測控制的基礎(chǔ)上,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將整個糧倉測控系統(tǒng)集成在一起,通過網(wǎng)頁訪問方式,糧倉管理人員能夠更快更好地了解糧倉具體環(huán)境指標(biāo),各項溫濕度,氣體含量并通過控制電機等方式對環(huán)境各參數(shù)進行控制。 本文提出并設(shè)計了一套以ARM嵌入式開發(fā)板為核心的現(xiàn)代糧情測控系統(tǒng)。嵌入式糧情測控系統(tǒng)在傳感器采集到信號,進行處理后,將數(shù)據(jù)顯示在網(wǎng)頁和嵌入式開發(fā)板液晶屏上,通過TCP/IP協(xié)議,使用IE瀏覽器就可以在線查看實時數(shù)據(jù),并且可以保存和打印數(shù)據(jù),另外還可以通過網(wǎng)頁控制電機等設(shè)備工作。該系統(tǒng)硬件平臺使用ARM9微處理器S3C2410,以核心板和底板的方式組成,可以采集多路模擬和數(shù)字信號;支持標(biāo)準RS232接口和USB通信接口;采用液晶顯示屏和觸摸屏的人機交互接口,為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面;軟件系統(tǒng)使用嵌入式Linux操作系統(tǒng),通過交叉編譯模式,使用C語言編寫移植傳感器驅(qū)動和電機控制程序,使用Boa嵌入式WEB服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫搭建遠程監(jiān)控系統(tǒng),使用MiniGUI圖形軟件系統(tǒng)編寫了終端界面程序,完成了人機交互界面的設(shè)計。 本文第一章綜合介紹了課題研究背景及嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設(shè)計方案。第二章概述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設(shè)計,包括嵌入式系統(tǒng)的特點及其軟硬件組成部分,以及系統(tǒng)設(shè)計中選用的各種傳感器及電機驅(qū)動器等。第三章詳細闡述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的實現(xiàn),包括嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)流程,傳感器和電機的驅(qū)動及控制程序,以及嵌入式WEB遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)。第四章介紹了MiniGUI軟件界面的設(shè)計以及應(yīng)用程序的設(shè)計。 論文最后對本課題的完成情況做了總結(jié)和評價,并且為本課題的發(fā)展提出了建議。
標(biāo)簽: ARMLinuz 嵌入式 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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