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基于ARM的汽車黑匣子的研究與設(shè)計(jì)

汽車黑匣子(又稱汽車行駛記錄儀)是一種使用在汽車上的數(shù)字式電子記錄裝置。這種裝置能對車輛的行駛速度、時間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄存儲并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出。汽車行駛記錄儀的使用，對抑制疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。本文根據(jù)汽車行駛記錄儀國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19056-2003，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計(jì)了一種具有音視頻處理功能的汽車黑匣子，采用的是三星公司的S3C2440 32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)，同時為了使汽車黑匣子能更方便地與上位機(jī)之間進(jìn)行通訊，本系統(tǒng)采用了USB Mass Storage設(shè)備來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。 論文首先介紹了汽車黑匣子的研究背景，并對國內(nèi)外汽車黑匣子的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括，在此基礎(chǔ)上提出了本課題需要完成的目標(biāo)。接下來，論文闡述了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的構(gòu)思以及各個功能模塊不同方案優(yōu)劣的比較，給出了最后的設(shè)計(jì)方案，并建立了系統(tǒng)的開發(fā)平臺。在硬件設(shè)計(jì)方面詳細(xì)地介紹了各主要功能部件及電路的設(shè)計(jì)和特點(diǎn)。在軟件設(shè)計(jì)單元介紹了Linux操作系統(tǒng)和Bootloader的特點(diǎn)，并給出了系統(tǒng)軟件的各模塊程序設(shè)計(jì)。在文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，論文討論了在NandFlash中建立FAT文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。最后通過Linux下USB Mass Storage設(shè)備驅(qū)動的設(shè)計(jì)和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)汽車黑匣子記錄的數(shù)據(jù)通過USB接口與PC機(jī)或PDA之間的通信。 本文在結(jié)束處對整個課題作出總結(jié)，并指出在本系統(tǒng)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上性能還可以進(jìn)一步改善和改進(jìn)的地方。

標(biāo)簽： ARM 汽車黑匣子

上傳時間： 2013-05-27

上傳用戶：dianxin61

基于ARM和光纖傳感技術(shù)的動態(tài)稱重系統(tǒng)研究

在利益的驅(qū)使下，超限運(yùn)輸在世界各地已成為了普遍現(xiàn)象。這給國家?guī)砹酥T多經(jīng)濟(jì)和社會問題。實(shí)踐證明動態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）能有效地抑制超限運(yùn)輸，但同時也存在部分問題，這些問題的解決有賴于國家相關(guān)法規(guī)的出臺，也有賴于關(guān)鍵測量設(shè)備（WIM系統(tǒng)）性能的提高。 由于應(yīng)變式稱重傳感器容易受到各種環(huán)境干擾，對環(huán)境適應(yīng)性差，課題采用光纖Bragg光柵傳感器(FBG)作為稱重傳感器，它具有很強(qiáng)的抗干擾性，利于提高系統(tǒng)測量精度。使用光纖傳感器的關(guān)鍵是波長解調(diào)技術(shù)，本文在比較了幾種常見解調(diào)技術(shù)的前提下，結(jié)合課題的實(shí)際情況選用了基于F-P腔可調(diào)諧濾波解調(diào)方法，文章在分析該解調(diào)方法原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了解調(diào)器中的各個硬件電路模塊；此外，為了提高數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)男剩恼逻€對數(shù)據(jù)緩沖電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在電路中引入了換體存儲及DMA傳輸技術(shù)。 鑒于動態(tài)稱重信號為短歷程信號并且包含各種各樣的噪聲，稱重算法的研究也是本課題要解決的重要內(nèi)容。本文在分析了稱臺振動及已有先驗(yàn)知識的基礎(chǔ)上，將小波分析、LM非線性擬合算法及殘差分析相結(jié)合應(yīng)用在動態(tài)稱重系統(tǒng)中，為了驗(yàn)證算法的有效性，利用MATLAB對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明該算法能夠提高測量精度。 提高動態(tài)稱重系統(tǒng)性能指標(biāo)的另一方面是提高系統(tǒng)運(yùn)行的軟硬件平臺。課題采用的核心硬件為Xscale ARM平臺，處理器時鐘可高達(dá)400MHz；軟件上采用了多用戶、多任務(wù)的Linux操作系統(tǒng)平臺。文章對操作系統(tǒng)linux2.6進(jìn)行了合適的配置，成功地將它移植到了課題的ARM平臺上，并且在此操作系統(tǒng)上設(shè)計(jì)了基于MiniGUI的人機(jī)交互界面及波長解調(diào)和數(shù)據(jù)緩沖電路的驅(qū)動程序。

標(biāo)簽： ARM 光纖傳感技術(shù) 動態(tài)稱重 系統(tǒng)研究

上傳時間： 2013-07-26

上傳用戶：neibuzhuzu

WCDMA多用戶檢測算法的研究和下行鏈路解復(fù)用技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)

本文首先在介紹多用戶檢測技術(shù)的原理以及系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，對比分析了幾種多用戶檢測算法的性能，給出了算法選擇的依據(jù)。為了同時克服多址干擾和多徑干擾，給出了融合多用戶檢測與分集合并技術(shù)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)。 接著，針對WCDMA反向鏈路信道結(jié)構(gòu)，介紹了擴(kuò)頻使用的OVSF碼和擾碼，分析了擾碼的延時自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，指出了存在多址干擾和多徑干擾的根源。在此基礎(chǔ)上，給出了解相關(guān)檢測器的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)框圖，并仿真研究了用戶數(shù)、擴(kuò)頻比、信道估計(jì)精度等參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。 常規(guī)的干擾抵消是基于chip級上的抵消，需要對用戶信號重構(gòu)，因此具有較高的復(fù)雜度。在解相關(guān)檢測器的基礎(chǔ)上，衍生出符號級上的干擾抵消。通過仿真，給出了算法中涉及的干擾抑制控制權(quán)值、干擾抵消級數(shù)等參數(shù)的最佳取值，并進(jìn)行了算法性能比較。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。 最后，介紹了WCDMA系統(tǒng)移動臺解復(fù)用技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)，在FPGA平臺上分別實(shí)現(xiàn)了與基站和安捷倫8960儀表的互聯(lián)互通。

標(biāo)簽： WCDMA FPGA 多用戶檢測 下行鏈路

上傳時間： 2013-07-29

上傳用戶：jiangxin1234

FPGA內(nèi)嵌200MHz低噪聲鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器

FPGA器件在通信、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，隨著FPGA規(guī)模的增大、功能的加強(qiáng)對時鐘的要求也越來越高。在FPGA中嵌入時鐘發(fā)生器對解決該問題是一個不錯的選擇。本論文首先，描述并分析了電荷泵鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器的體系結(jié)構(gòu)、組成單元及各單元的非理想特性；然后討論并分析了電荷泵鎖相環(huán)的小信號特性和瞬態(tài)特性；并給出了電荷泵鎖相環(huán)器件參數(shù)的計(jì)算表達(dá)式。其次，研究了環(huán)形振蕩器和鎖相環(huán)的相位噪聲特性。由于噪聲性能是時鐘發(fā)生器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵指標(biāo)，本工作對此進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。相位噪聲和抖動是衡量時鐘信號的兩個主要指標(biāo)。文中從理論上推導(dǎo)了一階鎖相環(huán)的噪聲特性，并建立了由噪聲分析抖動和由抖動分析噪聲的解析表達(dá)式關(guān)系，并討論了環(huán)路低噪聲設(shè)計(jì)的基本原則。在前面討論和分析的基礎(chǔ)上，利用Hynix0.35umCMOS工藝設(shè)計(jì)了200MHz電荷泵鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器，并進(jìn)行了仿真。設(shè)計(jì)中環(huán)形振蕩器的延遲單元采用replica偏置結(jié)構(gòu)，把延遲單元輸出擺幅限定在確定范圍，尾電流源采用cascode結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)電路對電源和襯底噪聲的抑制作用。通過增加限流管，改善電荷泵中的開關(guān)的非理想特性。

標(biāo)簽： FPGA 200 MHz 內(nèi)嵌

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：變形金剛

FPGA用于160Gbs高速光纖通信系統(tǒng)中PMD補(bǔ)償?shù)难芯?/a>

標(biāo)簽： FPGA 160 Gbs PMD

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：suxuan110425

基于FPGA的機(jī)載二次雷達(dá)硬件系統(tǒng)

二次雷達(dá)(Secondary Surveillance Radar)是民航空中管制(Air Traffic Control)和軍事敵我識別(Identification Friend or Foe)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,由于這兩個應(yīng)用領(lǐng)域都要求很高的可靠性和穩(wěn)定性,因此,二次雷達(dá)一直是國內(nèi)外雷達(dá)信號處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).傳統(tǒng)的機(jī)載二次雷達(dá)應(yīng)答器普遍采用中小規(guī)模集成電路和分立元件設(shè)計(jì),其穩(wěn)定性和可靠性差,實(shí)時處理能力也很有限,無法完成高密度、大容量的應(yīng)答.針對這些缺陷,本論文提出一種全新的應(yīng)答數(shù)字信號處理器硬件結(jié)構(gòu),即FPGA+DSP的混合結(jié)構(gòu).這種硬件體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是可靠性高,集成度高,通用性強(qiáng),適于模塊化設(shè)計(jì),處理速度快,能實(shí)時處理多個應(yīng)答信號,以及進(jìn)行置信度分析和生成報(bào)表.此項(xiàng)目中,本文作者主要負(fù)責(zé)FPGA部分硬件設(shè)計(jì).FPGA主要完成雙通道數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)生視頻信號和旁瓣抑制信號、計(jì)算當(dāng)前飛機(jī)相對本地接收天線的方位和距離、與DSP實(shí)時交換數(shù)據(jù)、上傳報(bào)表等功能.論文詳細(xì)分析了接收機(jī)信號處理算法在FPGA中的硬件實(shí)現(xiàn)方案,在提高系統(tǒng)可靠性、堅(jiān)固性以及FPGA資源的合理利用方面做了深入的探討.同時給出不同層次關(guān)鍵模塊的HDL實(shí)現(xiàn)及其時序仿真結(jié)果.

標(biāo)簽： FPGA 機(jī)載 二次雷達(dá) 硬件系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：西伯利亞狼

直接數(shù)字頻率合成研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)

本文首先介紹了直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)的基本原理、體系結(jié)構(gòu)及工作過程，然后針對其關(guān)鍵部分進(jìn)行了優(yōu)化，即采用函數(shù)近似法對存儲表結(jié)構(gòu)（LUT）進(jìn)行了優(yōu)化，使存貯位數(shù)大大縮小，并提出了一種雜散抑制技術(shù)的運(yùn)用，即相位抖動技術(shù)。在對直接數(shù)字頻率合成（DDS）方法產(chǎn)生的信號進(jìn)行理論分析的過程中，用matlab進(jìn)行編程仿真作出了詳細(xì)的頻譜分析驗(yàn)證。本文詳細(xì)的介紹了本次設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)過程和方法，將現(xiàn)場可編程邏輯器件（FPGA）和 DDS技術(shù)相結(jié)合，具體的體現(xiàn)了基于VHDL語言的靈活設(shè)計(jì)和修改方式是對傳統(tǒng)頻率合成實(shí)現(xiàn)方法的一次重要改進(jìn)。文章最后給出了實(shí)現(xiàn)代碼、仿真結(jié)果，經(jīng)過驗(yàn)證，本設(shè)計(jì)能夠達(dá)到其預(yù)期性能指標(biāo)。

標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字頻率合成

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：Pzj

基于FPGA的DQPSK調(diào)制解調(diào)器研究與設(shè)計(jì)

本課題對DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較全面的研究，利用DQPSK調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了碼速200Kbps的調(diào)制器。調(diào)制載頻3.2MHz、帶寬180KHz、帶外抑制大于45dB，調(diào)制器設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)定要求。解調(diào)器硬件完成，軟件未全部實(shí)現(xiàn)，但完成了CIC濾波器、載波跟蹤環(huán)、位定時同步、并串轉(zhuǎn)換等幾個關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)。對解調(diào)器做了實(shí)驗(yàn)測試，驗(yàn)證了相關(guān)模塊設(shè)計(jì)的正確性，解調(diào)器中重要的載波同步功能已能實(shí)現(xiàn)。 在本文中，主要介紹了DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)。著重對差分編解碼、成形濾波器、Costas載波跟蹤環(huán)以及CIC濾波器進(jìn)行了詳細(xì)敘述，對硬件設(shè)計(jì)則做了簡要的說明，給出了主要電路圖和實(shí)物圖。 在重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上，文中進(jìn)行了比較細(xì)致的Matlab仿真及System View仿真，并給出了相關(guān)分析與說明。最后，采用VHDL 硬件描述語言對系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。文中對位定時同步以及CIC濾波器的可變速設(shè)計(jì)做了創(chuàng)新與改進(jìn)。

標(biāo)簽： DQPSK FPGA 調(diào)制解調(diào)器

上傳時間： 2013-05-22

上傳用戶：michael52

OFDMMIMO系統(tǒng)接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)

近年來，移動通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展及應(yīng)用，各種全新的無線通信概念層出不窮、各種新的體制及其關(guān)鍵技術(shù)日新月異。由于正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)可以高效地利用頻譜資源并有效地對抗頻率選擇性衰落，多入多出(MIMO)利用多個天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加帶寬和發(fā)送功率的情況下，可以成倍提高信道容量，因此OFDM-MIMO技術(shù)被廣泛認(rèn)為是后三代通信系統(tǒng)(B3G)的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)今移動通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 本文對OFDM-MIMO通信系統(tǒng)接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)--數(shù)字下變頻，OFDM同步、解調(diào)進(jìn)行了相關(guān)研究，在多天線接收板的XC2VP70-5FF1704芯片上，完成了數(shù)字下變頻，OFDM同步和解調(diào)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過功能仿真、時序仿真、板級電路測試，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。 本文首先介紹了OFDM基本原理以其特點(diǎn)，然后對同步技術(shù)和數(shù)字下變頻技術(shù)作了相應(yīng)的介紹。同步是OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，即是針對系統(tǒng)中存在的時間偏差、頻率偏差進(jìn)行定時恢復(fù)、頻偏的估計(jì)與補(bǔ)償，來減少各種同步偏差對系統(tǒng)性能的影響。數(shù)字下變頻是軟件無線電的核心技術(shù)之一，其基本功能是從高速中頻數(shù)字信號中提取所需的窄帶信號，將其下變頻為基帶信號，降低數(shù)據(jù)率，以供后續(xù)DSP器件作進(jìn)一步處理。 在數(shù)字下變頻器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面，本文先介紹了數(shù)字下變頻器的原理和基本結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)系統(tǒng)要求對其進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并在實(shí)現(xiàn)上作了一些簡化，節(jié)約了硬件資源。 在對時間同步的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面，本文采用了利用PN序列進(jìn)行時間同步的算法。在實(shí)現(xiàn)上根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況將數(shù)據(jù)分為四路分別與本地PN碼做滑動相關(guān)運(yùn)算，更有效的利用了同步數(shù)據(jù)，達(dá)到了更好的同步性能。 在OFDM的頻率同步的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面，本文采用重復(fù)的PN碼兩兩相關(guān)來估計(jì)頻偏值，并聯(lián)合一個二階負(fù)反饋環(huán)路進(jìn)行補(bǔ)償。該算法利用環(huán)路自身噪聲帶寬抑制噪聲，提高頻率估計(jì)精度，并同時利用負(fù)反饋擴(kuò)大頻偏估計(jì)范圍。本文在對算法的詳細(xì)研究分析的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

標(biāo)簽： OFDMMIMO FPGA 接收機(jī)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：heminhao

基于DDSFPGA的多波形信號源的研究

直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)采用全數(shù)字的合成方法，所產(chǎn)生的信號具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、頻率切換時相位連續(xù)、輸出相位噪聲低和可以產(chǎn)生任意波形等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文研究的是一種基于DDS/FPGA的多波形信號源系統(tǒng)，其中，DDS技術(shù)是其核心技術(shù)。DDS可以精確地控制合成信號的三個參量：幅度、相位以及頻率，因此利用DDS技術(shù)可以合成任意波形。但因其數(shù)字化合成的固有特點(diǎn)，使其輸出信號中存在大量雜散信號。雜散信號的主要來源是：相位截?cái)鄮淼碾s散信號；幅度量化帶來的雜散信號；DAC的非線性特性帶來的雜散信號。這些雜散信號嚴(yán)重影響了合成信號的頻譜純度。因此抑制這些雜散信號是提高合成信號譜質(zhì)的關(guān)鍵。 本文在研究各種抑制DDS雜散技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了中和加擾技術(shù)，這可以在很大程度上減小雜散對DDS輸出信號譜質(zhì)的影響。 EP1S808956C6是一款高性能的FPGA芯片，其超強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力十分適合應(yīng)用于DDS多波形信號源的開發(fā)。在QuartusⅡ平臺下運(yùn)用Verilog HDL語言和原理圖設(shè)計(jì)可以很方便地應(yīng)用各種抑制雜散信號的方法來提高輸出信號的譜質(zhì)。 結(jié)合高速DDS技術(shù)和FPGA兩者的優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種基于DDS/FPGA的多波形信號源，它能完成正弦波、余弦波、三角波、鋸齒波、方波、AM、SSB、FM、2ASK、2FSK、π/4-QDPSK等多種信號。使得所設(shè)計(jì)的信號源可以適應(yīng)多種不同的工作環(huán)境，給工作帶了方便。

標(biāo)簽： DDSFPGA 多波形 信號源

上傳時間： 2013-07-27

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