激光測距是一種非接觸式的測量技術,已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設、安全監測以及智能控制等領域。早期的激光測距系統在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發、收信號以測量光脈沖往返時間,使得開發成本高、電路復雜,調試困難,精度以及可靠性相對較差,體積和重量也較大,且沒有與其他儀器相匹配的標準接口,上述缺陷阻礙了激光測距系統的普及應用。 本文針對激光測距信號處理系統設計了一套全數字集成方案,除激光發射、接收電路以外,將信號發生、信號采集、綜合控制、數據處理和數據傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉換和AD轉換電路和濾波處理等模塊,可以直接對信號進行數字信號處理。與分立的單元電路構成的激光測距信號處琿相比,可以大大降低激光測距系統的成本,縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標準的RS232接口,可以直接與通信模塊連接,構成激光遙測實時監控系統,通過LED實時顯示測距結果。這樣使得激光測距系統只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可,提出了橋梁的位移監測技術方法,并設計出一種針對橋梁的位移監測的具有既便攜、有效又經濟實用的監測樣機。 本文基于xil inx公司提供的開發環境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發版來設計的,提出一種基于方波的利用DCM(數字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法;采用三把側尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz,對應的測尺長度分別為5米、50米和15000米,對應的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設計了一套激光測距全數字信號處理系統。為了證明本系統的準確性,另外設計了一套利用延時的方法來模擬激光光路,經過測試,證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監測是可行的,測量精度和測量結果也滿足設計方案要求。
上傳時間: 2013-06-12
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隨著科技的發展,電子電路的設計正逐漸擺脫傳統的設計模式。可編程邏輯器件及硬件描述語言的出現與發展從根本上改變了數字系統設計與實現的技術與方法,越來越多的數字信號處理系統采用可編程邏輯器件來實現。 數字濾波技術作為數字信號處理的基本分支之一,在各種數字信號處理中起著重要作用,被廣泛應用于很多領域。其中有限長沖激響應(FIR)濾波器,只有零點、系統穩定、運算速度快、具有線性相位的特性,設計靈活,在工程實際中獲得廣泛應用。 本文以數字濾波器的基本理論為依據,通過對現場可編程門陣列(FPGA)內部結構的研究,結合軟件工程學中結構化設計思想和硬件描述語言的特點,以9階FIR低通數字濾波器為例,采用Altera公司的EPIK30TC144-3器件完成了FIR數字濾波器的軟硬件設計。我們在設計中采用了層次化、模塊化的設計思想,將整個濾波器劃分為多個功能模塊,利用VHDL語言進行了各個功能模塊的設計。 為了使設計的過程和結果更為直觀,文中詳細介紹了核心及外圍硬件電路的設計過程,最終達到了基于FPGA硬件實現參數化FIR數字濾波器的目的。實驗測試表明,本論文所設計的基于FPGA的9階FIR低通數字濾波器基本達到了設計指標。依照此方法,只要修改參數,升級相關硬件,便可以更改濾波器性能,實現高通、帶通FIR數字濾波器,說明本設計具有普遍指導意義。
上傳時間: 2013-05-24
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基于布里淵散射的分布式光纖傳感器是當前國內外研究的熱點。本文介紹了基于布里淵散射的分布式光纖傳感器的的原理、應用;布里淵時域反射技術(BOTDR)和布里淵時域分析技術(BOTDA)的原理。 受激布里淵散射(SBS)的過程中,入射光和散射光滿足耦合振幅方程組。我們對該方程組采用有限差分法進行數值計算,并用Matlab模擬計算過程,對布里淵散射信號進行分析。 根據布里淵散射信號的特點,我們采用基于Morlet小波變換的DSP信號算法來處理 BOTDR傳感信號。通過對該算法的核心單元——快速傅立葉變換(FFT)的硬件實現,我們在Stratix FPGA上實現了基于Morlet小波變換的DSP算法的硬件電路設計。 最后,在此基礎上,我們對電路功能進行實際的仿真和驗證,并和Matlab得到結果進行比較和分析。
上傳時間: 2013-07-22
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感應加熱電源以其環保、節能等優點在工業生產中得到了廣泛的應用,逆變控制電路是直接影響感應加熱電源能否安全、高效運行的關鍵因素。目前的感應加熱裝置很多采用模擬電路控制,而模擬控制電路觸點多,焊點多,系統可靠性低,對一些元件的工藝性要求高,電路中控制參數不容易進行修改,靈活性較差。近年來隨著微處理機的發展,數字式控制精確,軟件設計靈活,因而整個控制系統容易實現,在感應加熱領域中運用數字式控制已是一個發展方向。 本文在模擬逆變控制系統的基礎上,在可編程邏輯器件(FPGA)上進行了數字式并聯逆變控制系統的研究。 首先,本文針對感應加熱并聯逆變控制的數字化進行了詳細的研究。在參閱國內外相關文獻的基礎上,結合已有模擬并聯逆變控制電路的工作原理,設計了全數字鎖相環、它激轉自激掃頻啟動模塊等逆變控制功能模塊,并對各個模塊進行了相關的數學分析和功能仿真,結果證明可以達到預定的功能指標和設計要求。 然后,分析了感應加熱電源的整體工作流程,針對模擬控制電路中控制參數不易進行修改、靈活性較差等問題,設計了數據采集、存儲、顯示等功能模塊,有利于系統的調試,參數修改等實際操作。 最后,以模擬逆變控制策略為基礎,分析了數字控制器的控制要求和策略。由硬件狀態機實現數字控制器的設計,完成對整個逆變控制系統的整體控制操作。通過自上而下的總體設計,將各個部分組合起來,構成一個SOC系統。在FPGA集成軟件中進行了各部分和整體的仿真驗證,結果證明該設計可以完成逆變控制的各項需求和預定的人機交互操作。
上傳時間: 2013-07-09
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超寬帶沖激雷達是一種新體制雷達,其發射信號是無高頻載頻,寬度僅為納秒級的沖激脈沖。得益于這種特殊的發射信號,超寬帶沖激雷達具有優異的探測性能和廣泛的應用前景。自然地,對于發射機的研究,在超寬帶沖激雷達研究領域有著極其重要的地位。本文在超寬帶沖激雷達實驗系統的基礎上,對其發射機進行了深入研究,主要內容如下: 1、介紹了超寬帶沖激雷達發射機,尤其是脈沖源的原理及設計。 2、分析了決定超寬帶沖激雷達探測距離的因素。在此基礎上尋求通過提高發射信號脈沖重復頻率來增大發射機的能量輸出;提出了一種提高脈沖重復頻率的方法。設計了基于現場可編程門陣列的延時控制電路,對提高脈沖重復頻率予以工程實現。 3、提出了超寬帶沖激雷達波束掃描的實現方法:通過精密控制各發射機脈沖源觸發時間,在各路發射信號之間產生一定的延時。設計了運用現場可編程門陣列實現這種控制的精密延時電路。
上傳時間: 2013-08-05
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反激式轉換器在筆記本適配器市場很普及,這種轉換器工作在電流模式控制,使其非常適合于低成本且堅固的結構。這類轉換器的典型應用如圖1所示。其中的控制器采用了NCP1271,這一器件工作在固定頻率電流模式控制,包含眾多的實用特性,如基于定時器的短路保護、提供利于抑制電磁干擾(EMI)信號的頻率調制技術,以及工作在軟工作模式的跳周期功能,以滿足沒有可聽噪聲時的待機能耗要求。這些轉換器通常用于低電源輸入時工作在連續導電模式(CCM)以降低導電損耗,而在高電源輸入時自然轉換到非連續導電模式(DCM)工作。在本文的案例中,假定硬件設計已經完成,這表示已經選擇好變壓器初級電感Lp、變壓器匝數比N及剩余元件。TL431單獨考慮,等待選擇補償元件。
上傳時間: 2013-06-03
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·這是一本關于數字波形產生、數字濾波器設計、數字信號處理工具及技術應用的最新綜合性教材。全書共包含9章及7個附錄,前8章分別介紹了DSP開發系統、DSK的輸入輸出、C6x系列處理器的體系結構和指令集、有限沖激響應濾波器、無限沖激響應濾波器、快速傅里葉變換、自適應濾波器、程序代碼優化技術等內容,第9章為DSP的應用及學生的一些課程設計。每章開始主要介紹基本理論,然后給出一些具體例子和必要的背景知識,最
上傳時間: 2013-05-31
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本書的)4一個持色是從FPGA設計的角度出發.別祈了vHD巳語法的特點以及它們的正\r\n確使用方沈,將初學者在運用vHDL語吉進行FPrjA設計中會遇到的疑惑,— 點撥清楚。\r\n并紀合作者的多年FPGA設計經驗,講述廠許多EDA設計思想v并貫穿全書始終。\r\n
上傳時間: 2013-08-30
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FIR濾波器的仿真
上傳時間: 2013-11-13
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對于電子產品設計師尤其是線路板設計人員來說,產品的可制造性設計(Design For Manufacture,簡稱DFM)是一個必須要考慮的因素,如果線路板設計不符合可制造性設計要求,將大大降低產品的生產效率,嚴重的情況下甚至會導致所設計的產品根本無法制造出來。目前通孔插裝技術(Through Hole Technology,簡稱THT)仍然在使用,DFM在提高通孔插裝制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用,DFM方法能有助于通孔插裝制造商降低缺陷并保持競爭力。本文介紹一些和通孔插裝有關的DFM方法,這些原則從本質上來講具有普遍性,但不一定在任何情況下都適用,不過,對于與通孔插裝技術打交道的PCB設計人員和工程師來說相信還是有一定的幫助。1、排版與布局在設計階段排版得當可避免很多制造過程中的麻煩。(1)用大的板子可以節約材料,但由于翹曲和重量原因,在生產中運輸會比較困難,它需要用特殊的夾具進行固定,因此應盡量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內,這樣有助于在產品更換時縮短調整導軌、重新擺放條形碼閱讀器位置等所導致的停機時間,而且板面尺寸種類少還可以減少波峰焊溫度曲線的數量。(2)在一個板子里包含不同種拼板是一個不錯的設計方法,但只有那些最終做到一個產品里并具有相同生產工藝要求的板才能這樣設計。(3)在板子的周圍應提供一些邊框,尤其在板邊緣有元件時,大多數自動裝配設備要求板邊至少要預留5mm的區域。(4)盡量在板子的頂面(元件面)進行布線,線路板底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線,因為生產過程中都是通過板邊進行抓持,邊上的線路會被波峰焊設備的卡爪或邊框傳送器損壞。(5)對于具有較多引腳數的器件(如接線座或扁平電纜),應使用橢圓形焊盤而不是圓形,以防止波峰焊時出現錫橋(圖1)。
上傳時間: 2013-11-07
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