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復雜背景

  • 保密通信中RS編解碼的FPGA實現

    由于信道中存在干擾,數字信號在信道中傳輸的過程中會產生誤碼.為了提高通信質量,保證通信的正確性和可靠性,通常采用差錯控制的方法來糾正傳輸過程中的錯誤.本文的目的就是研究如何通過差錯控制的方法以提高通信質量,保證傳輸的正確性和可靠性.重點研究一種信道編解碼的算法和邏輯電路的實現方法,并在硬件上驗證,利用碼流傳輸的測試方法,對設計進行測試.在以上的研究基礎之上,橫向擴展和課題相關問題的研究,包括FPGA實現和高速硬件電路設計等方面的研究. 糾錯碼技術是一種通過增加一定的冗余信息來提高信息傳輸可靠性的有效方法.RS碼是一種典型的糾錯碼,在線性分組碼中,它具有最強的糾錯能力,既能糾正隨機錯誤,也能糾正突發錯誤.在深空通信,移動通信以及數字視頻廣播等系統中具有廣泛的應用,隨著RS編碼和解碼算法的改進和相關的硬件實現技術的發展,RS碼在實際中的應用也將更加廣泛. 在研究中,對所研究的問題進行分解,集中精力研究課題中的重點和難點,在各個模塊成功實現的基礎上,成功的進行系統組合,協調各個模塊穩定的工作. 在本文中的EDA設計中,使用了自頂向下的設計方法,編解碼算法每一個子模塊分開進行設計,最后在頂層進行元件例化,正確實現了編碼和解碼的功能. 本文首先介紹相關的數字通信背景;接著提出糾錯碼的設計方案,介紹RS(31,15)碼的編譯碼算法和邏輯電路的實現方法,RTL代碼編寫和邏輯仿真以及時序仿真,并討論了FPGA設計的一般性準則以及高速數字電路設計的一些常用方法和注意事項;最后設計基于FPGA的硬件電路平臺,并利用靜態和動態的方法對編解碼算法進行測試. 通過對編碼和解碼算法的充分理解,本人使用Verilog HDL語言對算法進行了RTL描述,在Altera公司Cyclone系列FPGA平臺上面實現了編碼和解碼算法. 其中,編碼的最高工作頻率達到158MHz,解碼的最高工作頻率達到91MHz.在進行硬件調試的時候,整個系統工作在30MHz的時鐘頻率下,通過了硬件上的靜態測試和動態測試,并能夠正確實現預期的糾錯功能.

    標簽: FPGA 保密通信 RS編解碼

    上傳時間: 2013-07-01

    上傳用戶:liaofamous

  • 基于FPGA的π4-DQPSK全數字中頻發射機和接收機的實現

    本文以電子不停車收費系統課題為背景,設計并實現了基于FPGA的π/4-DOPSK全數字中頻發射機和接收機。π/4-DQPSK廣泛應用于移動通信和衛星通信中,具有頻帶利用率高、頻譜特性好、抗衰落性能強的特點。 近年來現場可編程門陣列(FPGA)器件在芯片邏輯規模和處理速度等方面性能的迅速提高,用硬件編程實現無線功能的軟件無線電技術在理論和實用化上都趨于成熟和完善,因此可以把數字調制,數字上/下變頻,數字解調在同一塊FPGA上實現,即實現了中頻發射機和接收機一體化的片上可編程系統(SOPC,System On Programmabie Chip)。 本文首先根據指標要求對數字收發機方案進行設計,確定了適合不停車收費系統的全數字發射機和接收機的結構,接著根據π/4-DQPSK發射機和接收機的理論,設計并實現了基于FPGA的成形濾波器SRRC、半帶濾波器HB和定時算法并給出性能分析,最后給出硬件測試平臺上結果和測試結果分析。

    標簽: DQPSK FPGA 全數字 中頻

    上傳時間: 2013-07-18

    上傳用戶:saharawalker

  • 嵌入式C語言精華

    C/C+語言struct 深層探索 C++中 extern "C"含義深層探索 C 語言高效編程的幾招 想成為嵌入式程序員應知道的 0x10 個基本問題 C 語言嵌入式系統編程修煉 C 語言嵌入式系統編程修煉之一:背景篇 C 語言嵌入式系統編程修煉之二:軟件架構篇 C 語言嵌入式系統編程修煉之三:內存操作 C 語言嵌入式系統編程修煉之四:屏幕操作 C 語言嵌入式系統編程修煉之五:鍵盤操作 C 語言嵌入式系統編程修煉之六:性能優化 C/C++語言 void及 void 指針深層探索 C/C++語言可變參數表深層探索 C/C++數組名與指針區別深層探索 C/C++程序員應聘常見面試題深入剖析(1) C/C++程序員應聘常見面試題深入剖析(2) 一道著名外企面試題的抽絲剝繭 C/C++結構體的一個高級特性――指定成員的位數 C/C++中的近指令、遠指針和巨指針 從兩道經典試題談 C/C++中聯合體(union)的使用 基于 ARM 的嵌入式 Linux 移植真實體驗 基于 ARM 的嵌入式 Linux 移植真實體驗(1)――基本概 基于 ARM 的嵌入式 Linux 移植真實體驗(2)――BootLoa 基于 ARM 的嵌入式 Linux 移植真實體驗(3)――操作系 基于 ARM 的嵌入式 Linux 移植真實體驗(4)――設備驅 基于 ARM 的嵌入式 Linux 移植真實體驗(5)――應用實 深入淺出 Linux 設備驅動編程 1.Linux 內核模塊 2.字符設備驅動程序 3.設備驅動中的并發控制 4.設備的阻塞與非阻塞操作

    標簽: 嵌入式 C語言

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:thh29

  • 基于FPGA的3DES算法IPCORE設計

    加密算法一直在信息安全領域起著極其重要的作用,它直接影響著國家的安全和發展.隨著計算機技術的飛速發展,原有的數據加密標準(DES)已不能滿足人們的保密要求.在未來的20年內,高級數據加密標準(AES)將替代DES成為新的數據加密標準.在不對原有應用系統作大的改動的情況下,3-DES算法有了很大的生存空間.該文介紹了DES和3-DES算法的概要,給出了一種電路實現模型,并基于XILINX公司的FPGA器件設計了IP核,介紹了I P核設計中主要模塊的設計方法.最后對該IP核進行了分析,給出它的性能參數.該課題系統地論述了基3-DES算法的密碼IP核設計全過程.文章首先闡述了該設計的課題背景,給出了使用VHDL方法設計密碼電路的特點和研究思路和特點,然后對IP核的設計環境和密碼算法進行了介紹.在此基礎上,詳細討論了3-DES算法的密碼芯片設計方法和各個電路模塊實現的結構圖,包括算法電路、譯碼電路、接口電路和控制模塊電路等.通過對各個模塊設計的介紹,闡明了使用VHDL語言設計專用集成電路的原理和特點.

    標簽: IPCORE FPGA 3DES 算法

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:萌萌噠小森森

  • 基于FPGA的數字濾波器實現技術研究

    隨著數字信號處理技術應用的不斷深入,數字信號處理系統的實現面臨著很多挑戰,其中面臨的四個主要問題是:速度、設計規模、功耗和開發周期。因此許多數字信號處理的實現方法被提出,其中基于FPGA的實現技術就是其中的重要技術之一。 本文以數字信號處理系統的實現為應用背景,著重研究了基于FPGA的數字濾波器實現技術。本文分為兩個主要部分: 第一部分以Xilinx公司的FPGA為例,總結了FPGA設計的基本方法及設計流程,并在此基礎上介紹了一種用于產品快速開發的設計方式—基于SystemGenerator的設計方式,這種設計方式向數字信號處理系統的設計者提供了自上而下的FPGA解決方案。 第二部分系統地研究了基于FPGA的數字濾波器實現技術。該部分首先研究了三種適合于FPGA的FIR濾波器實現方法,直接結構、轉置結構及分布式算法。其次,討論了針對直接結構FIR濾波器的乘法器優化技術,CSD編碼和系數分解,以及針對轉置結構FIR濾波器的乘法器優化技術,簡化加法器圖,并結合實例給出了它們的優化效果。再次,介紹了直接結構FIR濾波器中常用多操作數加法實現方法,二叉樹和Wallace樹,并在Wallace樹的基礎上提出了一種適合于FPGA的1比特多操作數加法結構,這種實現結構在實現采樣字長與系數字長均為l比特的FIR濾波器時,使FPGA的資源利用率得到明顯提高。最后還給出了三種FIR濾波器實現方法在FPGA中應用的優缺點及其適用性,并給出了一個帶通濾波器的設計實例。 論文的研究成果已應用于“北斗一號”導航定位接收機中。

    標簽: FPGA 數字濾波器 實現技術

    上傳時間: 2013-08-01

    上傳用戶:Andy123456

  • FPGA自動布局布線算法

    微電子技術的發展,特別是可編程邏輯器件的產生加速了電子設計技術的發展,現代電子設計技術的核心日趨轉向基于計算機的電子設計自動化技術,即EDA技術。EDA技術采用的自頂向下設計流程代替了原有的自下而上設計流程,縮短了集成電路的開發周期,節省了開發費用,促進了集成電路的發展。布局布線是計算機設計自動化的一個重要環節,也是計算機輔助設計的一個重要課題,其性能的好壞直接影響到電子設計自動化技術的可靠性。 本文首先介紹了布局布線前的背景知識,然后對學術上成熟的VPR布局布線工具所采用的算法進行了闡述,分別介紹用于布局的模擬退火算法和布線的A*迭代式迷宮搜索算法,最后重點研究了自動布線算法,并作出了以下改進;根據FPGA布線算法的需要對雙向啟發式搜索算法進行了相應的理論分析及改進;基于VPR實現了網線遞增排序方法,并與網線遞減排序進行了比較;在原有的時序驅動布線啟發式函數中引入了面積約束條件以節約FPGA布線的面積。 通過對測試數據的分析比較,發現:引入雙向啟發式搜索算法能大大增加布線拆線的速度;遞增有序比遞減有序布線減少了運行時間;時序驅動布線算法中引入面積約束后,大大減少了布線面積。

    標簽: FPGA 自動布局 布線算法

    上傳時間: 2013-07-17

    上傳用戶:yxgi5

  • 高速并行信號處理板數據接口與控制的FPGA設計

    隨著信息社會的發展,人們要處理的各種信息總量變得越來越大,尤其在處理大數據量與實時處理數據方面,對處理設備的要求是非常高的。為滿足這些要求,實時快速的各種CPU、處理板應運而生。這類CPU與板卡處理數據速度快,效率高,并且不斷的完善與發展。此類板卡要求與外部設備通訊,同時也要進行內部的數據交換,于是板卡的接口設備調試與內部數據交換也成為必須要完成的工作。本文所作的工作正是基于一種高速通用信號處理板的外部接口和內部數據通道的設計。 本文首先介紹了通用信號處理板的應用開發背景,包括此類板卡使用的處理芯片、板上設備、發展概況以及和外部相連的各種總線概況,同時說明了本人所作的主要工作。 其次,介紹了PCI接口的有關規范,給出了通用信號處理板與CPCI的J1口的設計時序;介紹了DDR存儲器的概況、電平標準以及功能寄存器,并給出了與DDR.存儲器接口的設計時序;介紹了片上主要數據處理器件TS-202的有關概況,設計了板卡與DSP的接口時序。 再次,介紹了Altera公司FPGA的程序設計流程,并使用VHDL語言編程完成各個模塊之間的數據傳遞,并重點介紹了DDR控制核的編寫。 再次,介紹了WDM驅動程序的結構,程序設計方法等。 最后,通過從工控機向通用信號處理板寫連續遞增的數據驗證了整個系統已經正常工作。實現了信號處理板內部數據通道設計以及與外部接口的通訊;并且還提到了對此設計以后地完善與發展。 本文所作的工作如下: 1、設計完成了處理板各接口時序,使處理板可以從接口接受/發送數據。 2、完成了FPGA內部的數據通道的設計,使數據可以從CPCI準確的傳送到DSP進行處理,并編寫了DSP的測試程序。 3、完成了DDR SDRAM控制核的VHDL程序編寫。 4、完成了PCI驅動程序的編寫。

    標簽: FPGA 高速并行 信號處理板 數據接口

    上傳時間: 2013-06-30

    上傳用戶:唐僧他不信佛

  • 基于FPGA的星圖采集及預處理算法實現

    本文的目的就是研究如何應用FPGA這種大規模的可編程邏輯器件實現CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)數字圖像的實時采集及預處理。基于對實時圖像處理系統的研究與設計,本文主要研究工作及成果如下: 1.本論文詳細的介紹了圖像采集卡的結構和基本工作原理。同時,針對高分辨率的CCD攝像機,探討了有關點目標與CCD像元一一對應的圖像采集及其硬件和軟件設計方法。 2.本文分析了星圖中弱小目標、噪聲以及背景的特點,給出了點目標的場景圖像的數學模型及復雜背景下點目標檢測的預處理方法。針對星圖灰度分布的特點,采用高斯低通濾波算法和高通濾波算法對星圖進行預處理,同時還對圖像掃描聚類算法進行了研究與分析。 3.數字信號處理器常常因為在復雜性、運算速度等方面的限制,難以實時的實現復雜的檢測算法。本文采用FPGA技術,實現了復雜背景下弱點目標的預處理算法,解決了計算、數據緩沖和存儲操作協調一致的問題,同時采用并行高密度加法器和流水線的工作方式,使整個系統的數據交換和處理速度得以很大的提高,合理的解決了資源和速度之間的相互制約問題,并在實際中取得滿意的結果。

    標簽: FPGA 采集 預處理算法

    上傳時間: 2013-07-03

    上傳用戶:wang5829

  • 基于ARM和FPGA的嵌入式數控系統研究

    隨著現代控制理論在機電技術領域的不斷發展,多電動機協調控制技術在機電控制系統中得到廣泛的應用,給嵌入式系統的數控應用提供了巨大機遇。傳統的伺服運動控制很難在處理大數據量、復雜算法時保證系統的靈活性和實時性。嵌入式系統是近年來發展起來的以應用為中心并且軟硬件可裁剪的實時系統,它的特點是高度自動化,響應速度快等,非常適合于要求實時的和多任務的場合。 本文以嵌入式數控系統為項目背景,研究設計了一種基于ARM和FPGA的嵌入式數控系統的方案。設計中,通過QuartusⅡ、ModelSim和Protel 99等電子設計自動化開發工具完成了一個高性能嵌入式軟硬件系統的設計及仿真驗證;采用了實用小巧的嵌入式實時操作系統μC/OS-Ⅱ,為應用系統的實時性提供了保證。該嵌入式數控系統滿足了用戶對應用系統實時性和快速處理的要求,具有較廣泛的應用前景。 通過本課題實踐表明,基于ARM和FPGA構建嵌入式數控系統的應用方案完全可行、合理,同傳統的人機交互系統設計相比,能大量地減輕研發任務,提高研發速度,能夠在短時間內得到控制性能優秀的數控系統。而μC/OS-Ⅱ實時操作系統的加入,使得系統很好地進行多任務處理,并保證了系統的實時性。

    標簽: FPGA ARM 嵌入式 數控

    上傳時間: 2013-07-22

    上傳用戶:huangzchytems

  • 小詞匯量非特定人孤立詞語音識別的FPGA實現

    語音識別技術是信息技術領域的重要發展方向之一,小詞匯量非特定人孤立詞語音識別是語音識別領域中一個具有廣泛應用背景的分支,在家電遙控、智能玩具、人機交互等領域有著重要的應用價值.語音識別芯片從20世紀90年代開始出現,目前的語音識別芯片都是以DSP為核心集成的語音識別系統,算法主要通過軟件實現,為了提高速度和降低成本,下一代語音識別芯片將設計成軟硬件協同實現,本文的目的是使用全硬件方法實現語音識別算法,為軟硬件協同實現的方案提供參考.本論文主要完成了以下工作:(1)在選定的FPGA平臺上,完成了整個系統的硬件設計.(2)對于硬件中難于實現而且占用較多資源的乘法器、求對數、求平方根以及快速傅立葉變換等關鍵模塊,本文都根據電路的具體特點,給出了巧妙的實現方案,完成了算法需要的功能.(3)設計中使用了模塊復用和流水線技術.(4)根據設計結果,給出了各個模塊占用的硬件資源和運行速度.實驗結果表明,本文所設計的硬件系統能夠正常工作,在速度和面積方面都達到了設計要求.

    標簽: FPGA 詞匯 語音識別

    上傳時間: 2013-06-12

    上傳用戶:01010101

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