擴頻通信技術是信息時代的三大高技術通信傳輸方式之一,與常規的通信技術相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前已從軍事領域向民用領域迅速發展。在民用化之后,它被迅速推廣到各種公用和專用通信網絡之中,如衛星通信、數據傳輸、定位、測距等系統中。 擴頻通信技術中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統,然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產品開發的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結合實現的直接序列擴頻的收發系統比較多,系統復雜且成本高。另外,現代擴頻通信系統在接收和發送端需要完成許多快速復雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設計一個全部用FPGA技術實現的擴頻通信收、發系統具有較強的實際應用價值。 根據FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現的特點,采用直接序列擴頻技術,借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具,完成了系統的軟件仿真和硬件電路設計。實驗結果表明,比用傳統的FPGA與DSP相結合實現方式,提高了處理速度,減少了硬件延時。同時采用了流水線技術,提高了系統并行處理的能力。并且系統功能可以通過程序來修改和升級,與專用擴頻芯片相比,具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中,提高了系統的穩定性和可靠性。
上傳時間: 2013-05-18
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正交頻分復用(OFDM)技術是一種多載波數字調制技術,具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強、成本低等特點,適合無線通信的高速化、寬帶化及移動化的需求,將成為下一代無線通信系統(4G)的核心調制傳輸技術。 本文首先描述了OFDM技術的基本原理。對OFDM的調制解調以及其中涉及的特性和關鍵技術等做了理論上的分析,指出了OFDM區別于其他調制技術的巨大優勢;然后針對OFDM中的信道估計技術,深入分析了基于FFT級聯的信道估計理論和基于聯合最大似然函數的半盲分組估計理論,在此基礎上詳細研究描述了用于OFDM系統的迭代的最大似然估計算法,并利用Matlab做了相應的仿真比較,驗證了它們的有效性。 而后,在Matlab中應用Simulink工具構建OFDM系統仿真平臺。在此平臺上,對OFDM系統在多徑衰落、高斯白噪聲等多種不同的模型參數下進行了仿真,并給出了數據曲線,通過分析結果可正確評價OFDM系統在多個方面的性能。 在綜合了OFDM的系統架構和仿真分析之后,設計并實現了基于FPGA的OFDM調制解調系統。首先根據802.16協議和OFDM系統的具體要求,設定了合理的參數;然后從調制器和解調器的具體組成模塊入手,對串/并轉換,QPSK映射,過采樣處理,插入導頻,添加循環前綴,IFFT/FFT,幀同步檢測等各個模塊進行硬件設計,詳細介紹了各個模塊的設計和實現過程,并給出了相應的仿真波形和參數說明。其中,針對定點運算的局限性,為系統設計并自定義了24位的浮點運算格式,參與傅立葉反變換和傅立葉變換的運算,在系統參數允許的范圍內,充分利用了有限資源,提高了系統運算精度;然后重點描述了基于FPGA的快速傅立葉變換算法的改進、優化和設計實現,針對原始快速傅立葉變換FPGA實現算法運算空閑時間過多,資源占用較大的問題,提出了帶有流水作業功能、資源占用較少的快速傅立葉變換優化算法設計方案,使之運用于OFDM基帶處理系統當中并加以實現,結果滿足系統參數的需求。最后以理論分析為依據,對整個OFDM的基帶處理系統進行了系統調試與性能分析,證明了設計的可行性。 綜上所述,本文完成了一個基于FPGA的OFDM基帶處理系統的設計、仿真和實現。本設計為OFDM通信系統的進一步改進提供了大量有用的數據。
上傳時間: 2013-04-24
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正交頻分復用技術(OFDM)是未來寬帶無線通信中的關鍵技術。隨著用戶對實時多媒體業務,高速移動業務需求的迅速增加,OFDM由于其頻譜效率高,抗多徑效應能力強,抗干擾性能好等特點,該技術正得到了廣泛的應用。 OFDM系統的子載波之間必須保持嚴格的正交性,因此對符號定時和載波頻偏非常敏感。本課題的主要任務是分析各種算法的性能的優劣,選取合適的算法進行FPGA的實現。 本文首先簡要介紹了無線信道的傳輸特性和OFDM系統的基本原理,進而對符號同步和載波同步對接收信號的影響做了分析。然后對比了非數據輔助式同步算法和數據輔助式同步算法的不同特點,決定采用數據輔助式同步算法來解決基于IEEE 802.16-2004協議的突發傳輸系統的同步問題。最后部分進行了算法的實現和仿真,所有實現的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004協議的符號和前導字的結構進行。 本文的主要工作:(1)采用自相關和互相關聯合檢測算法同時完成幀到達檢測和符號同步估計,只用接收數據的符號位做相關運算,有效地解決了判決門限需要變化的問題,同時也減少了資源的消耗;(2)在時域分數倍頻偏估計時,利用基于流水線結構的Cordic模塊計算長前導字共軛相乘后的相角,求出分數倍頻偏的估計值;(3)采用滑動窗口相關求和的方法估計整數倍頻偏值,在此只用頻域數據的符號位做相關運算,有效地解決了傳統算法估計速度慢的缺點,同時也減少了資源的消耗。
上傳時間: 2013-05-23
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主要講述靜電放電、射頻輻射電磁場、電快速瞬變脈 沖群、雷擊浪涌、由射頻場引起的傳導干擾、工頻磁場、 電壓跌落和衰減振蕩波等八項抗擾度試驗,其中前七項試 驗在通用抗擾度標準中已經見到;后一項試驗(衰減振蕩 波抗擾度試驗)則在電力系統設備的抗擾度試驗中經常可 以見到。考慮到國內在引進生產家用電器的企業中經常采 用的高頻噪聲模擬器,本章予以補充介紹。此外,汽車工 業在我國的迅速發展,拉動了與之配套的汽車電子與電器 行業的迅速發展。對后者的質量控制與檢測問題便成為業 內人士所關注的一個熱點。
上傳時間: 2013-05-24
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正交頻分復用(OFDM)是一種無線環境下的高速傳輸技術,它使用一系列低速子載波并行傳輸數據,具有抗多徑干擾的能力、能以很高的頻譜利用率實現高速數據傳輸等優點。數字音頻廣播(DAB)系統中采用OFDM調制技術。 本文首先概述了OF'DM的基本原理和實現方法,分析了DAB中不同模式下OFDM調制的參數和特點。實現OFDM的核心技術是快速傅立葉變換(FFT)。本文在分析研究了多種FFT算法的基礎上選擇了最適合FPGA實現的,滿足DAB系統中OFDM調制要求的FFT算法,即將2048點FFT分解為基-4和基-2混合基算法。 本文研究重點是使用FPGA實現2048點復數FFT處理器。2048點FFT由五級基-4運算和一級基-2運算組成。針對這一算法以及FPGA特點,進行系統結構設計、各個模塊設計、FPGA實現和測試。一個基-4和基-2復用的蝶形運算模塊是整個FFT處理器的核心部分。此外系統還包括:系統控制模塊,地址產生模塊,RAM和ROM。本文特別針對2048點按頻率抽取基-4/2順序處理的FFT處理器提出了一種巧妙的數據地址和旋轉因子地址生成的方法。 仿真和驗證表明,運算的結果可以達到一定的精度要求,運算速度滿足系統要求,說明該OFDM調制器的設計是可行的,可以應用于DAB系統中
上傳時間: 2013-06-05
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擴頻通信系統與常規的通信系統相比,具有很強的抗窄帶干擾,抗多徑干擾,抗人為干擾的能力,并具有信息隱蔽、多址保密通信等優點。在近年來得到了迅速的發展。本論文主要討論和實現了基于FPGA的直接序列擴頻信號的解擴解調處理。論文對該直擴通信系統和FPGA設計方法進行了相關研究,最后用Altera公司的最新的FPGA開發平臺Quarus Ⅱ5.0實現了相關設計。 整個系統分為兩個部分,發送部分和接收部分。發送部分主要有串并轉換、差分卷積編碼、PN碼擴頻、QPSK調制、成型濾波等模塊。接收部分主要有前端抗干擾、數字下變頻、解擴解調等模塊。 論文首先介紹了擴頻通信系統的特點以及相關技術的國內外發展現狀,并介紹了本論文的研究思路和內容。 然后,論文分析了幾種常用的窄帶干擾抑制、載波同步及PN碼同步算法,結合實際需要,設計了一種零中頻DSSS解調解擴方案。給出了抗窄帶干擾、PN碼捕獲及跟蹤以及載波同步的算法分析,采用了基于數字外差調制的自適應陷波器來進行前端窄帶干擾抑制處理,用基于自適應門限技術的滑動相關捕獲和分時復用單相關器跟蹤來改善PN碼同步的性能,用基于硬判決的COSTAS(科斯塔斯)環來減少載波提取的算法復雜度,用改進型CORDIC算法實現NCO來方便的進行擴展。 接著,論文給出了系統總體設計和發送及接受子系統的各個功能模塊的實現分析以及在Quartus Ⅱ5.0上的實現細節,給出了仿真結果。 然后論文介紹了整個系統的硬件電路設計和它在真實系統中連機調試所得到的測試結果,結果表明該系統具有性能穩定,靈活性好,生產調試容易,體積小,便于升級等特點并且達到課題各項指標的要求。 最后是對論文工作的一些總結和對今后工作的展望。
上傳時間: 2013-07-04
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傳統的頻率調制和相位調制兩種數字調制方式都存在頻譜利用率低、抗多徑衰落能力差、功率譜衰減慢、帶外輻射嚴重等不足。正交振幅調制(QAM)是一種相位和振幅聯合控制的數字調制技術,它不僅可以得到更高的頻譜效率,而且可...
上傳時間: 2013-04-24
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CCSDS組織(空間數據系統咨詢委員會)于2005年公布了新的圖像壓縮標準,該標準算法采用基于小波變換的比特平面編碼方法,支持無損有損壓縮編碼和精確碼率控制并具有較好的抗誤碼能力和非常高的圖像壓縮性能,能滿足實際應用中的多種需求。同時該算法具有較低的算法復雜度,易于低功耗硬件實現,并且對航天圖像具有較高的適應性,因此,在航天應用方面具有廣闊的前景。 本論文主要針對CCSDS圖像壓縮算法的FPGA硬件實現,在有限的硬件資源下,提出高速高效的CCSDS圖像壓縮編碼器設計方案并在已有的FPGA硬件平臺上加以實現。本文首先對CCSDS圖像壓縮算法的編碼原理進行詳細介紹;然后提出DWT、BPE和碼流組織這三大模塊的并行化硬件實現方案,并給出了進行批量仿真測試的仿真平臺設計方案。最后在Xilinx VIRTEX-II FPGA平臺上經過成功驗證,測試結果表明系統各項技術指標可滿足星載圖像壓縮的要求。
上傳時間: 2013-06-13
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·期刊論文:抗噪聲語音識別技術研究
上傳時間: 2013-06-10
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數字容性隔離器的應用環境通常包括一些大型電動馬達、發電機以及其他產生強電磁場的設備。暴露在這些磁場中,可引起潛在的數據損壞問題,因為電勢(EMF,即這些磁場形成的電壓)會干擾數據信號傳輸。由于存在這種潛在威脅,因此許多數字隔離器用戶都要求隔離器具備高磁場抗擾度 (MFI)。許多數字隔離器技術都聲稱具有高 MFI,但容性隔離器卻因其設計和內部結構擁有幾乎無窮大的MFI。本文將對其設計進行詳細的介紹。
上傳時間: 2013-10-26
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