建立了雙容水箱系統的數學模型,采用串級控制方案對雙容水箱液位系統進行控制,控制算法采用數字PID。確定了硬件設備,制作了雙容水箱液位控制系統。采用力控5.0 版組態軟件,對整個液位控制系統進行組態,構
上傳時間: 2013-07-27
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本文設計和實現了基于FPGA的數字下變頻器DDC,用于寬帶數字中頻軟件無線電接收機中。采用自上向下的模塊化設計方法,將DDC的功能劃分為基本單元,實現這些功能模塊并組成模塊庫。在具體應用時,優化配置各個模塊來滿足具體無線通信系統性能的要求。這樣做比傳統ASIC數字下變頻器具有更好的可編程性和靈活性,從而滿足不同的工程設計需求。 首先闡述了軟件無線電中關鍵的數字信號處理技術,包括中頻處理中的下變頻技術、抽取技術以及帶通采樣技術。利用MATLAB的Simulink完成了對系統的設計與仿真,驗證了設計的正確性。之后用QuartusII進行了基于FPGA抽取濾波器和NCO等關鍵模塊的設計,編譯后進行了時序仿真,最后在PCB板上實現了實際電路并應用于工程項目中。
上傳時間: 2013-08-05
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本文完成了一種高速高性能數字脈沖壓縮處理器的設計和FPGA實現,包括系統架構設計、方案論證及仿真、算法實現、結果的測試等。 緒論部分首先闡明了本課題研究的背景和意義,概述了雷達數字脈沖壓縮系統的主要研究內容,關鍵技術及其發展趨勢,然后介紹了數字脈沖壓縮系統設計與實現的要求,最后給出了本文的主要研究內容。 第二章敘述了線性調頻信號脈沖壓縮的基本原理,對系統設計的實現方法進行了實時性方面的論證,并基于MATLAB做了仿真分析。 第三章從數字系統結構化設計方面將本系統劃分為三個部分:輸入部分、脈壓計算部分、輸出部分,并在流程圖中對各部分所要實現的功能做了介紹。 第四章首先總結了數字脈沖壓縮的實現途徑;提出了基于自定制浮點數據格式和分時復用蝶型結構的數字脈沖壓縮系統設計思想,對其關鍵技術進行了深入的研究。 第五章對輸入輸出模塊的功能做了詳細的描述,設計了具體的結構和電路。 第六章針對系統的測試驗證,提出面向SOC的模塊驗證和系統軟硬協同驗證的驗證策略。通過Link for Modelsim工具,實現MATAB與Modelsim之間對VHDL代碼的聯合仿真測試,通過在線邏輯分析工具ChipScope,完成系統的片上測試,并分析系統的性能,證明系統的可實用性。滿足設計的要求。 本文研制的數字脈沖壓縮處理器具有動態范圍大、處理精度高、處理能力強、體積小、重量輕、實時性好的優點,為設計高性能的現代雷達信號處理系統提供了可靠的保證。
上傳時間: 2013-07-01
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自適應濾波器是智能天線技術中核心部分-自適應波束成形器的關鍵技術,算法的高效穩定性及硬件時鐘速率的快慢是判斷波束成形器性能優劣的主要標準。 首先選取工程領域最常用的自適應橫向LMS濾波算法作為研究對象,提出了利用最小均方誤差意義下自適應濾波器的輸出信號與主通道噪聲信號的等效關系,得到濾波器最佳自適應參數的方法。并分析了在平穩和非平穩環境噪聲下,濾波器的收斂速度、權系數穩定性、跟蹤輸入信號的能力和信噪比的改善等特性。 在分析梯度自適應格型算法的基礎上,提出利用最佳反射系數的收斂性和穩定性,得到了梯度自適應格型濾波器的定步長改進方法;并以改進的梯度自適應格型和線性組合器組成梯度自適應格型聯合處理算法,在同樣環境噪聲下,相比自適應橫向LMS算法,其各項性能指標都得到了極大地改善,而且有利于節省硬件資源。 設計了自適應橫向LMS濾波器和梯度自適應格型聯合處理濾波器的電路模型,并用馳豫超前技術對兩類濾波器進行了流水線優化。利用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C5T144C6芯片和多種EDA工具,完成了濾波器的FPGA硬件設計與仿真實現。并以FPGA實現的3節梯度自適應格型聯合處理器為核心,設計了一種TD-SCDMA系統的自適應波束成形器,分析表明可以很好地利用系統提供的參考信號對下行波束進行自適應成形。
上傳時間: 2013-07-16
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JPEG是聯合圖像專家組(Joint Picture Expert Group)的英文縮寫,是國際標準化組織(ISO)和CCITT聯合制定的靜態圖像壓縮編碼標準。JPEG的基于DCT變換有損壓縮具有高壓縮比特點,被廣泛應用在數據量極大的多媒體以及帶寬資源寶貴的網絡程序中。 動態圖像的JPEG編解碼處理要求圖像恢復質量高、實時性強,本課題就是針對這兩個方面的要求展開的研究。該系統由圖像編碼服務器端和圖像解碼客戶端組成。其中,服務器端實時采集攝像頭傳送的動態圖像,進行JPEG編碼,通過網絡傳送碼流到客戶端;客戶端接收碼流,經過JPEG解碼,恢復出原始圖像送VGA顯示。設計結果完全達到了實時性的要求。 本文從系統實現的角度出發,首先分析了系統開發平臺,介紹FPGA的結構特點以及它的設計流程和指導原則;然后從JPEG圖像壓縮技術發展的歷程出發,分析JPEG標準實現高壓縮比高質量圖像處理的原理;針對FPGA在算法實現上的特點,以及JPEG算法處理的原理,按照編碼和解碼順序,研究設計了基于改進的DA算法的FDCT和IDCT變換,以及按發生頻率進行優化的霍夫曼查找表結構,并且從系統整體上對JPEG編解碼進行簡化,以提高系統的處理性能。最后,通過分析Nios嵌入式微處理器可定制特性,根據SOPC Builder中Avalon總線的要求,把圖像采集,JPEG圖像壓縮和網絡傳輸轉變成用戶自定義模塊,在SOPC Builder下把用戶自定義模塊添加到系統中,由Nios嵌入式軟核的控制下運行,在FPGA芯片上實現整個JPEG實時圖像編解碼系統(soc)。 在FPGA上實現硬件模塊化的JPEG算法,具有造價低功耗低,性能穩定,圖像恢復后質量高等優點,適用于精度要求高且需要對圖像進行逐幀處理的遠程微小目標識別和跟蹤系統中以及廣電系統中前期的非線性編輯工作以及數字電影的動畫特技制作,對降低成本和提高圖像處理速度兩方面都有非常重大的現實意義。通過在FPGA上實現JPEG編解碼,進一步探索FPGA在數字圖像處理上的優勢所在,深入了解進行此類硬件模塊設計的技術特點,是本課題的重要學術意義所在。
上傳時間: 2013-04-24
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RFID技術是一種新興的自動識別技術,具有信息量大、讀取距離遠、可同時讀取多張卡片等特點,被廣泛應用于門禁、物流、管理等領域. 虛擬儀器是現代計算機技術和儀器技術深層次結合的產物.虛擬儀器充分利用了計算機的運算、存儲、回放顯示及文件管理等智能化功能,同時把傳統儀器的專業化功能和面板控件軟件化,使之與計算機結合構成一臺功能完全與傳統硬件儀器相同,同時又充分享用了計算機軟硬件資源的全新虛擬儀器系統. Wiegand協議和ABA協議作為一種常用的通訊協議被廣泛的應用于RFID讀卡器與上位機之間的通訊以及RFID讀卡器與控制器之間的通訊.本設計的目的是檢測Wiegand協議和ABA協議的數據通信是否符合協議規定,主要包括脈沖寬度、脈沖間隔等.本設計包含FPGA和上位機軟件兩部分,FPGA上完成對信號的采樣和對采樣數據的儲存和緩沖,上位機完成對采樣數據的處理,以及波形的顯示.FPGA上的設計應用Verilog語言在Altera公司的Max+PlusII平臺上進行開發.上位機軟件設計基于NI公司的圖形化編程軟件LabVIEW.
上傳時間: 2013-05-20
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電梯群控系統是一種控制三臺或以上電梯的控制系統,旨在提高對電梯乘客的服務質量并減少成本,如:電梯的功耗。目前大多數的電梯群控系統采用的是“大廳呼叫指派”的方法來指派電梯去響應乘客的呼梯。在這種方法中,電梯群控系統將根據目前建筑內的客流量來選擇最合適的電梯。在充分研究了當前普遍應用的電梯群控算法后,本文提出了一種基于模糊算法的電梯群控算法,該算法可根據不同的客流量模式對整個建筑中的電梯群進行派梯策略的調整,并在此基礎上,加入了經驗調整參數,使該算法增加了記憶調整功能。 本文在Matlab上對改進的算法進行了相關建模驗證。驗證結果表明,相比只是應用類似模糊算法的電梯群控算法,本算法對于客流量模式相對穩定的大型寫字樓等對群控系統要求比較嚴格的樓宇更為適用,即擁有更好的應用前景。 本文還對所提出的算法在工程上采用FPGA進行應用做了一定的研究。在用C程序建立該算法的基礎上采用了在Xilinx VirtexII Pro開發板上運行MicroBlaze軟IP核的方法對該算法進行了調試并運行成功。得到的運行結果與用Matlab驗證的結果一致。證明了該算法在工程上的可應用性。
上傳時間: 2013-07-02
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隨著信號處理技術的進步和電子技術的發展,雷達信號偵察接收機逐漸從模擬體制向數字體制轉變。軟件無線電概念的提出,促使雷達偵察接收機朝大帶寬、全截獲方向發展,現有的串行信號處理體制已經很難滿足系統要求。FPGA器件的出現,為實現寬帶雷達信號偵察數字接收機提供了硬件支持。 本文結合FPGA芯片特點,在前人研究基礎上,從算法和硬件實現兩方面,對雷達信號偵察數字接收機若干關鍵技術進行了研究和創新,主要研究內容包括以下幾個方面。 1)給出了基于QuartusII/Matlab和ISE/ModelSim/Matlab的兩種FPGA設計聯合仿真技術。這種聯合仿真技術,大大提高了基于FPGA的雷達信號偵察數字接收機的設計效率。 2)給出了一種基于FFT/IFFT的寬帶數字正交變換算法,并將該算法在FPGA中進行了硬件實現,設計可對600MHz帶寬內的輸入信號進行實時正交變換。 3)提出了一種全并行結構FFT的FPGA實現方案,并將其在FPGA芯片中進行了硬件實現,設計能夠在一個時鐘周期內完成32點并行FFT運算,滿足了數字信道化接收機對數據處理速度的要求。 4)提出了一種自相關信號檢測FPGA實現方案,通過改變FIFO長度改變自相關運算點數,實現了弱信號檢測。提出通過二次門限處理來消除檢測脈沖中的毛刺和凹陷,降低了虛警概率,提高了檢測結果的可靠性。 5)在單通道自相關信號檢測算法基礎上,提出采用三路并行檢測,每路采用不同的相關點數和檢測門限,再綜合考慮三路檢測結果,得到最終檢測結果。給出了算法FPGA實現過程,并對設計進行了聯合時序仿真,提高了檢測性能。 6)給出了一種利用FFT變換后的兩根最大譜線進行插值的快速高精度頻率估計方法,并將該算法在FPGA硬件中進行了實現。通過利用FFT運算后的實/虛部最大值進行插值,降低了硬件資源消耗、縮短了運算延遲。 7)結合4)、5)、6)中的研究成果,完成了對雷達脈沖信號到達時間、終止時間、脈沖寬度和脈沖頻率的估計,最終在一塊FPGA芯片內實現了一個精簡的雷達信號偵察數字接收機,并在微波暗室中進行了測試。
上傳時間: 2013-06-13
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提出通過對分塊圖像的DCT 系數進行動態范圍壓縮來改進傳統的基于DCT 變換的圖像自嵌入水印算法,并結合灰度變換函數與JPEG 標準量化表重新設計了DCT 系數碼長分配表,大幅度提升了量化過程保留的圖
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:小鵬
本文以VB 為主體開發語言,實現了參數化設計凸輪和凸輪輪廓設計過程的動畫仿真,既提高了凸輪設計效率,又益于計算機輔助教學。
上傳時間: 2013-06-13
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