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性能仿真

運動估計算法的FPGA仿真與實現研究

隨著通信技術和計算機技術的發展，多媒體的應用與服務越來越廣泛，視頻壓縮編碼技術也隨之成為非常重要的研究領域。運動估計是視頻壓縮編碼中的一項關鍵技術。由于視頻編碼系統的復雜性主要取決于運動估計算法，因此如何找到一種可靠、快速、性能優良的運動估計算法一直是視頻壓縮編碼的研究熱點。運動估計在視頻編碼器中承擔的運算量最大、控制最為復雜，由于對視頻編碼的實時性要求，因此運動估計模塊一般都采用硬件來設計。本文的目的是在FPGA芯片上設計實現一種更優的易于硬件實現的塊匹配運動估計算法——二步搜索算法。全文首先討論了塊匹配運動估計理論及其主要技術指標，介紹了運動估計技術在MPEG-4中的應用，然后在對典型的運動估計算法進行分析比較的基礎上討論了一種性能和硬件實現難易度綜合指數較高的二步搜索算法。本文對已有的用于全搜索算法實現的VLSI結構進行了改進，設計了符合二步搜索算法要求的FPGA實現結構，并在對其理論分析之后，對實現該算法的運動估計模塊進行了功能模塊的劃分，并運用VerilogHDL硬件描述語言、ISE及Modelsim開發工具在Spartan-IIEXC2S300eFPGA芯片上完成了對各功能模塊的設計、實現與時序仿真。最后，對整個運動估計模塊進行了仿真測試，給出了其在FPGA上搭建實現后的時序仿真波形圖與占用硬件資源情況，通過對時序仿真結果可知本文設計的各功能模塊工作正常，并且能夠協同工作，整個運動估計模塊能夠正確的實現二步搜索運動估計算法，并輸出正確的運動估計結果；通過對占用硬件資源及時鐘頻率情況的分析驗證了本文設計的二步搜索運動估計算法的FPGA實現結構具備先進性和實時可實現性。

標簽： FPGA 運動估計算法仿真

上傳時間： 2013-05-27

上傳用戶：wpt
基于FPGA的無線信道仿真器設計與實現

隨著人們對無線通信需求和質量的要求越來越高，無線通信設備的研發也變得越來越復雜，系統測試在整個設備研發過程中所占的比重也越來越大。為了能夠盡快縮短研發周期，測試人員需要在實驗室模擬出無線信道的各種傳播特性，以便對所設計的系統進行調試與測試。無線信道仿真器是進行無線通信系統硬件調試與測試不可或缺的儀器之一。本文設計的無線信道仿真器是以Clarke信道模型為參考，采用基于Jakes模型的改進算法，使用Altera公司的StratixⅡ EP2S180模擬實現了頻率選擇性衰落信道。信道仿真器實現了四根天線數據的上行接收，每根天線由八條可分辨路徑，每條可分辨路徑由64個反射體構成，每根天線可分辨路徑和反射體的數目可以獨立配置。通過對每個反射體初始角度和初始相位的設置，并且保證反射體的角度和相位是均勻分布的隨機數，可以使得同一條路徑不同反射體之間的非相關特性，得到的多徑傳播信道是一個離散的廣義平穩非相關散射模型(WSSUS)。無線信道仿真器模擬了上行數據傳輸環境，上行數據由后臺產生后儲存在單板上的SDRAM中。啟動測試之后，上行數據在CPU的控制下通過信道仿真器，然后送達基帶處理板解調，最后測試數據的誤碼率和誤塊率，從而分析基站的上行接收性能。首先，本文研究了3GPP TS 25.141協議中對通信設備測試的要求和無線信道自身的特點，完成了對無線信道仿真器系統設計方案的吸收和修改。其次，針對FPGA內部資源結構，研究了信道仿真器FPGA實現過程中的困難和資源的消耗，進行了模塊劃分。主要完成了時延模塊、瑞利衰落模塊、背板接口模塊等的RTL級代碼的開發、仿真、綜合和板上調試；完成了FPGA和后臺軟件的聯合調試；完成了兩天線到四天線的改版工作，使FPGA內部的工作頻率翻了一倍，大幅降低了FPGA資源的消耗。最后，在完成無線信道仿真器的硬件設計之后，對無線信道仿真器的測試根據3GPP TS 25.141 V6.13.0協議中的要求進行，即在數據誤塊率(BLER)一定的情況下，對不同信道傳播環境和不同傳輸業務下的信噪比(Eb/No)進行測試，單天線和多天線的測試結果符合協議中規定的信噪比(Eb/No)的要求。

標簽： FPGA 無線信道仿真器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：小楊高1
DVBT系統中內編解碼模塊的軟件仿真

數字電視按傳輸方式分為地面、衛星和有線三種。其中，DVB-S和DVB-C這兩個全球化的衛星和有線傳輸方式標準，目前已作為世界統一標準被大多數國家所接受。而對于地面數字電視廣播標準，經國際電訊聯盟(ITU)批準的共有三個，包括歐盟的DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，數字視頻地面廣播)標準、美國的ATSC(Advanced Television System Committee，先進電視制式委員會)標準和日本的ISDB-T(Terrestrial Integrated Services DigitalBroadcasting，綜合業務數字廣播)標準。綜合比較起來，歐洲的DVB-T標準在技術及應用實踐上都更加成熟。本論文首先介紹了DVB-T系統的主要結構，針對DVB-T標準中各模塊的實現進行了闡述，并根據發射機端各個模塊討論了接收機端相關模塊的算法設計。隨后，論文給出了基于Microsoft Visual Studio 2005平臺實現的數字電視基帶信號產生與接收的軟件仿真系統的總體設計流程，重點討論了內編解碼器和內交織/解交織器的算法與實現，并在實現的多參數可選的數字電視基帶信號產生與接收軟件仿真平臺上，重點分析了內編/解碼模塊在接收端Viterbi譯碼算法中采用硬判決、簡化軟判決以及不同調制方式時對DVB-T系統整體性能的影響。最后，論文討論了內碼譯碼算法的實現改進，使得Viterbi譯碼更適合在FPGA上實現，同時針對邏輯設計進行優化以便節省硬件資源。論文重點討論了對幸存路徑信息存儲譯碼模塊的改進，比較了此模塊三種不同的實現方式帶來的硬件速率和資源的優劣，通過利用4塊RAM對幸存路徑信息的交互讀寫，完成了對傳統回溯算法的改進，實現了加窗回溯的譯碼輸出，同時實現了回溯長度可配置以實現系統不同的性能要求。

標簽： DVBT 模塊編解碼

上傳時間： 2013-08-02

上傳用戶：遠遠ssad
模糊PID控制器MATLAB仿真探討

·摘　要:在借鑒傳統PID控制應用工業現場基礎上，引進模糊規則的調用方式。根據偏差絕對值和偏差變化率絕對值的改變，在線調節PID參數，最后進行MATLAB仿真，經過比較傳統PID控制與模糊PID動態性能的差異，驗證模糊PID動態性能得到明顯的改善。并就工業現場應用的前景及可行性進行研討。[著者文摘]

標簽： MATLAB PID 模糊控制器

上傳時間： 2013-07-01

上傳用戶：yd19890720
基于MATLAB的QPSK仿真與分析

·摘　要:本文根據當今現代通信技術的發展，對QPSK信號的工作原理進行了分析。利用Simulink仿真工具設計出一個QPSK仿真模型，以衡量QPSK存高斯白噪聲信道中的性能，并對仿真結果進行了分析。[著者文摘]

標簽： MATLAB QPSK 仿真分

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：DanXu
FIR數字濾波器的MATLAB仿真和DSP的實現

分析了數字濾波器的原理，介紹了采用窗體函數法完成FIR數字濾波器，包括MATLAB仿真和DSP的實現方法。通過MATLAB仿真驗證了所設計的濾波器具有良好的濾波功能，以TMS320F2812DSP為核心器件，用DSP控制器來實現FFT算法完成多點、實時控制。實驗結果表明，該設計性能穩定、效果良好、實用性強。

標簽： MATLAB FIR DSP 數字濾波器

上傳時間： 2013-10-15

上傳用戶：lbbyxmoran
基于Multisim的高通濾波器的設計與仿真分析

高通濾波為實現高頻信號能正常通過，而低于設定臨界值的低頻信號則被阻隔、減弱。但是阻隔、減弱的幅度則會依據不同的頻率以及不同的濾波程序而改變。文中闡述了對電壓轉移函數推導分析及電路性能的要求，并利用Multisim仿真軟件對其頻幅特性的分析進行。

標簽： Multisim 高通濾波器仿真分析

上傳時間： 2013-11-08

上傳用戶：liufei
如何通過仿真有效提高數模混合設計性

一、數模混合設計的難點二、提高數模混合電路性能的關鍵三、仿真工具在數模混合設計中的應用四、小結五、混合信號PCB設計基礎問答

標簽： 仿真高數模混合

上傳時間： 2013-11-22

上傳用戶：一天睡三次
基于PSCAD EMTDC的數控電容在PWM整流器中的應用仿真研究

基于PSCAD/EMTDC軟件建立了電壓型PWM整流器仿真模型，PWM整流器中直流側電容的設計取值對雙閉環控制結構中的電壓環性能有重要影響。采用基于軟件仿真驗證的方法，在綜合考慮直流側電壓跟隨性能和紋波要求的情況下，給出了確定電容取值在較小范圍的方法。該方法可在線調整電容數值，對實現PWM整流器直流側電壓的即時控制有一定實用價值。

標簽： PSCAD EMTDC PWM 數控

上傳時間： 2013-11-22

上傳用戶：lilei900512
光伏電池輸出特性與最大功率點跟蹤的仿真分析

根據太陽能光伏電池的等效電路特點，建立了相應的光伏電池組件的仿真模型。該模型可以實現在不同光照強度和溫度下光伏組件的輸出特性，在此模型基礎上研究了光伏組件最大功率追蹤方法（MPPT）。在眾多最大功率追蹤方法中，擾動法有著比較優秀的控制效果。針對最常用的最大功率點跟蹤方法-擾動觀察法，提出一種改進型的擾動法算法，通過仿真結果和實驗證明該方法在一定程度上可解決光伏電池輸出非線性的問題，有效避免跟蹤偏差，提高光伏電池的輸出效率，且動態響應速度快，使光伏系統具有良好的動態和穩態性能。

標簽： 光伏電池仿真分析輸出特性最大功率點跟蹤

上傳時間： 2013-10-31

上傳用戶：liaocs77

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