以太網(wǎng)是局域網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其速率已經(jīng)從最初的10Mbit/s發(fā)展到現(xiàn)在的10Gbit/s,而且其應(yīng)用領(lǐng)域也已經(jīng)從最初的局域網(wǎng)延伸到城域網(wǎng)、廣域網(wǎng).介質(zhì)訪問控制(MAC)子層是以太網(wǎng)的核心,以太網(wǎng)的操作是基于MAC協(xié)議的.該文的主要內(nèi)容是以太網(wǎng)MAC的FPGA設(shè)計,設(shè)計的MAC符合IEEE802.3規(guī)范,可以通過MII或RMII連到物理層,并且提供流量控制、統(tǒng)計信息收集、內(nèi)部寄存器配置等功能.該論文的設(shè)計輸入是采用VHDL語言來完成的,通過在EDA工具下的仿真和綜合,驗證了設(shè)計的正確性和實用性.
標(biāo)簽: 10100M FPGA MAC 以太網(wǎng)
上傳時間: 2013-04-24
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數(shù)字電視技術(shù)和超大規(guī)模深亞微米的系統(tǒng)級芯片設(shè)計技術(shù)是當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)中最受關(guān)注的兩個方向。它們的交叉就是數(shù)字電視應(yīng)用中的一系列系統(tǒng)級芯片和超深亞微米專用集成電路。其中信道處理系統(tǒng)及其相關(guān)芯片更是集中了數(shù)字信號處理前向糾錯編解碼等數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵募夹g(shù),成為設(shè)計和開發(fā)整個數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。數(shù)字高清晰度電視(Digital HDTV)做為第三代電視標(biāo)準(zhǔn),已成為當(dāng)今世界高技術(shù)競爭的焦點,本文正是從這個交叉點上出發(fā)對DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的信道編碼和調(diào)制部分進行了研究,重點分析了信道內(nèi)編碼部分的硬件優(yōu)化實現(xiàn)。本項目完成了DVB-H傳輸系統(tǒng)信道編碼的FPGA硬件設(shè)計和實現(xiàn),系統(tǒng)所有FPGA硬件電路設(shè)計采用了Veillog HDL語言編寫。同時對清華大學(xué)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)DMB-T(Terrestrial Digital Multimedia/TV Broadcasting)中的關(guān)鍵技術(shù)做了研究,與DVB標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)技術(shù)做了對比。 本文首先對DVB.H以及COFDM的相關(guān)理論進行介紹和研究。然后針對DVB-H信道編碼調(diào)制器中的部分核心算法的FPGA設(shè)計和實現(xiàn)進行了詳細的研究工作,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的部分設(shè)計等。相應(yīng)地對DVB-H信道解碼解調(diào)器中的部分算法的FPGA設(shè)計的研究工作做了描述,包括符號解交織和比特解交織。同時對清華大學(xué)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)DMB-T外接收機中頻域和時域解交織模塊的FPGA設(shè)計實現(xiàn)做了描述。 筆者在項目中完成的主要工作有: (1)與項目組成員合作制定系統(tǒng)框架,劃分模塊。 (2)對所負責(zé)的模塊,包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的算法進行研究并加以優(yōu)化,建立軟件仿真模型,進行FPGA設(shè)計,仿真和實現(xiàn)。
標(biāo)簽: DVBH FPGA 發(fā)射端 信道
上傳時間: 2013-06-10
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該論文討論如何采用一種串行無逆的Berlekamp-Massey(BM)算法,設(shè)計應(yīng)用于DVB系統(tǒng)中的RS(204,188)信道編碼/解碼電路,并通過FPGA的驗證.RS解碼器的設(shè)計采用無逆BM算法,并利用串行方式來實現(xiàn),不僅避免了求逆運算,而且只需用3個有限域乘法器就可以實現(xiàn),大大的降低了硬件實現(xiàn)的復(fù)雜度,并且因為在硬件實現(xiàn)上,采用了3級流水線(pipe-line)的處理結(jié)構(gòu).RS編碼器的設(shè)計中,利用有限域常數(shù)乘法器的特性對編碼電路進行優(yōu)化.這些技術(shù)的采用大大的提高了RS編/解碼器的效率,節(jié)省了RS編/解碼器所占用資源.
上傳時間: 2013-08-05
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本文實現(xiàn)了GPS中頻信號處理的整體設(shè)計方案。該方案使用Zarlink公司的GP2015射頻芯片和FPGA共同搭建硬件系統(tǒng),用于實現(xiàn)GPS定位功能。其中GP2015芯片作為GPS信號接收前端,F(xiàn)PGA作為系統(tǒng)搭建和算法實現(xiàn)的平臺。 首先,針對建立GPS中頻數(shù)據(jù)處理平臺的需要,設(shè)計了GPS信號接收的射頻前端以及LVDS數(shù)據(jù)傳輸電路,編寫了FPGA傳輸大量高頻數(shù)據(jù)的VHDL程序,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸及存儲。其次,設(shè)計PC機的用戶界面接口程序,為控制和測試提供了可靠的保障。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了GPS中頻數(shù)據(jù)處理的平臺,為研究GPS定位算法提供了硬件基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)捕獲和追蹤是GPS算法中最耗時的兩部分,因此,本設(shè)計提出快速精確的數(shù)據(jù)捕獲方法。在分析頻域捕獲算法的基礎(chǔ)上,提出相位差分精確定頻的方法,分析其可行性,給出實施方案并與普通串行精確定頻算法比較,經(jīng)過實驗,得到了很好的結(jié)果。 在研究捕獲算法的基礎(chǔ)上,本文在FPGA上實現(xiàn)了GPS中頻信號的捕獲算法。既保證了軟件算法的靈活性又利用了硬件工作的實時性,達到了快速捕獲的目的。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著全球經(jīng)濟不斷增長和信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展,越來越多用戶提出了對數(shù)據(jù)、語音和視訊等寬帶接入業(yè)務(wù)的需求。傳統(tǒng)的接入網(wǎng)技術(shù)己成為新一代寬帶通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸,通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶化成為一個必然的趨勢。在眾多新興的接入技術(shù)中,寬帶無線接入技術(shù)以其特有的優(yōu)勢成為近年來通信技術(shù)市場的最大亮點。基于IEEE802.16e的WiMAX技術(shù)作為一種面向無線城域網(wǎng)(WMAN)的寬帶接入方案,正以其優(yōu)異的性能和廣闊的市場前景而倍受關(guān)注。 本文是基于WiMAX技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)終端的設(shè)計,根據(jù)IEEE802.16e協(xié)議,物理層需要對收發(fā)信息進行編解碼、調(diào)制解調(diào)等的處理,其中包含很多運算密集的算法;這些處理有些適合硬件邏輯實現(xiàn),有些適合數(shù)字信號處理器實現(xiàn),所以設(shè)計采用了FPGAs+DSPs的實現(xiàn)方式。考慮對接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的不同處理,在詳細分析上行和下行鏈路的工作過程的基礎(chǔ)上,對模塊的進行了詳細劃分,并對系統(tǒng)的FPGA部分進行了詳細設(shè)計。 設(shè)計中本文充分考慮了FPGA和DSP之間處理的優(yōu)缺點,并注意避免器件之間通信的復(fù)雜化,在滿足器件之間數(shù)據(jù)流量的同時,盡量使數(shù)據(jù)流向簡單化,避免了延時增加和接口帶寬調(diào)度的復(fù)雜化。最終整個設(shè)計完成完整的802.16e網(wǎng)絡(luò)終端的物理層基帶處理功能。
標(biāo)簽: WiMAX FPGA 網(wǎng)絡(luò)終端 基帶
上傳時間: 2013-06-01
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最新的研究進展是OFDM的出現(xiàn),并且在2000年出現(xiàn)了第一個采用此技術(shù)的無線標(biāo)準(zhǔn)(HYPERLAN-Ⅱ)。由于它與TDMA及CDMA相比能處理更高數(shù)據(jù)速率,因此可以預(yù)想在第四代系統(tǒng)中也將使用此技術(shù)。 寬帶應(yīng)用和高速率數(shù)據(jù)傳輸是OFDM調(diào)制/多址技術(shù)通信系統(tǒng)的重要特征之一。作者通過參與國家863計劃項目“OFDM通信系統(tǒng)”一年以來的研發(fā)工作,對OFDM通信系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)有了深入的理解,積累了大量實際經(jīng)驗,并在相關(guān)工作中取得了部分研究成果。 另一方面,關(guān)于寬帶自適應(yīng)均衡技術(shù)的研究在近年來也引起了廣泛的關(guān)注。它是補償信道畸變的重要的技術(shù)之一。作者通過參與該項目FPGA部分的開發(fā)與調(diào)試工作,基于單片F(xiàn)PGA實現(xiàn)了均衡部分;此外,作者在頻域自適應(yīng)均衡算法方面也取得了一些理論成果。 本文的主體部分就是根據(jù)上述工作的內(nèi)容展開的。 首先介紹了本課題相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況,主要包括:OFDM系統(tǒng)的技術(shù)原理、技術(shù)優(yōu)勢、歷史和現(xiàn)狀,均衡技術(shù)的特點和發(fā)展等。末尾敘述了本課題的來源和研究意義,并簡介了作者的主要工作和貢獻。確定將WSSUS分布和瑞利衰落作為本文研究的信道模型。主要分析了常用的時域均衡器,均是單載波非擴頻數(shù)字調(diào)制中常用到的均衡器和均衡算法,為接下來的進一步研究作理論參考。 接著,論述了均衡必須用到的信道估計技術(shù)。重點就該方案的核心算法(頻域均衡算法)進行了數(shù)學(xué)上進行了較深入的研究,建立系統(tǒng)模型,并據(jù)此推導(dǎo)了三種頻域均衡的算法:頻域消除HICI,Gauss-Seidel迭代算法,頻域線性內(nèi)插。采用WSSUS信道模型進行了計算機仿真,得出了采用這些均衡算法在不同條件下的性能曲線。并且系統(tǒng)地、有重點地對該方案的原理和實質(zhì)進行了較深入的討論。歸納比較了各種算法的算法復(fù)雜度和能達到的性能,并且結(jié)合信道糾錯編解碼進行了細致的分析。進一步嘗試設(shè)計了無線局域網(wǎng)OFDM系統(tǒng)的設(shè)計,采用典型的歐洲Hyperlan2系統(tǒng)為例,把研究成果引入到實際的整個系統(tǒng)中來看。結(jié)合具體的系統(tǒng)指出了該均衡算法在抗衰落和相位偏移方面的應(yīng)用。 最后,描述了利用Xilinx的xc2v3000-4FG676型號芯片針對OFDM系統(tǒng)實現(xiàn)頻域自適應(yīng)均衡的方法,主要給出了設(shè)計方法、時序仿真結(jié)果和處理速度估值等;并結(jié)合最新的FPGA發(fā)展動態(tài)和特點,對基于FPGA實現(xiàn)其他均衡算法的升級空間進行了討論。 本文的結(jié)束語中,對作者在本文中所作貢獻進行了總結(jié),并指出了仍有待深入研究的幾個問題。
上傳時間: 2013-04-24
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從時域分析比較了ofdm和stbc與ofdm結(jié)合的性能差別-from time-domain analysis and comparison of OFDM stbc OFDM combined wi
上傳時間: 2013-06-05
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隨著計算機和集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,基于EDA技術(shù)的芯片設(shè)計正在成為電子系統(tǒng)設(shè)計的主流.現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)作為一種可編程專用集成電路(ASIC)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計算機、通信、航空航天等各個領(lǐng)域.一般來講,FPGA多用于高速通信和高速信號處理領(lǐng)域,以發(fā)揮其處理速度快的特點,本文將其應(yīng)用于一低速低功耗系統(tǒng)——某水下遠程遙控接收系統(tǒng),主要用其在頻域來實現(xiàn)水下遠程遙控的解碼,取得了令人滿意的效果.該文主要做了以下幾方面的工作.首先,深入研究和分析了在頻域?qū)崿F(xiàn)水下遠程遙控解碼的原理并進行了遙控指令編碼設(shè)計;其次,用ALTERA公司的CYCLONE系列FPGA芯片完成了水下遠程遙控FPGA解碼芯片的設(shè)計工作,包括硬件描述語言(VHDL)編碼、電路前后仿真、綜合和布局布線工作,并對設(shè)計的FPGA解碼芯片進行了初步的功耗估算:最后設(shè)計制作了一塊FPGA解碼芯片電路驗證測試板,并完成了電路調(diào)試和測試.實驗測試結(jié)果表明,用FPGA實現(xiàn)水下遠程遙控解碼電路的方案是可行的,可以有效地縮小系統(tǒng)體積、提高系統(tǒng)可靠性,在保證系統(tǒng)性能情況下做到更低的功耗,還可以實現(xiàn)在系統(tǒng)配置和編程,使得系統(tǒng)的調(diào)試、升級和維護更加靈活方便.
上傳時間: 2013-06-03
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RS(Reed-Solomon)碼是差錯控制領(lǐng)域中一類重要的線性分組碼,由于其出眾的糾錯能力,被廣泛地應(yīng)用于各種差錯控制系統(tǒng)中,以滿足對數(shù)據(jù)傳輸通道可靠性的要求。 本文主要研究RS碼的編譯碼方法以及基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的RS碼的實現(xiàn)方法。對所設(shè)計的編碼譯碼器的主要性能指標(biāo)進行了仿真及實際功能測試,并給出了時序仿真波形圖和實際測試的結(jié)果。最后對于RS軟判決譯碼器的實現(xiàn)進行試探性的研究。 本文的主要工作有:1)采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)了 RS 碼的編碼和譯碼;2)采用更高效的RiBM算法,不僅減少了邏輯單元(Logic Element)的使用量,而且速度上也得到提高;3)用 VHDL 語言實現(xiàn)RS編碼譯碼,包括伽羅華(Galoias)域內(nèi)的乘法除法器的設(shè)計,伴隨式求解電路,關(guān)鍵方程求解電路等;4)對于錢搜索電路的實現(xiàn)進行了改進;5)硬件上用ALrERA公司Cyclone系列的。EP1C20F324C8芯片加以實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-04-24
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DFT(離散傅立葉變換)作為將信號從時域轉(zhuǎn)換到頻域的基本運算,在各種數(shù)字信號處理中起著核心作用
上傳時間: 2013-08-04
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