隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號(hào)的采集與處理在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生等部門得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,這些應(yīng)用中對(duì)數(shù)字信號(hào)的傳輸速度提出了比較高的要求。傳統(tǒng)的基于ISA總線的信號(hào)傳輸效率低,嚴(yán)重制約著系統(tǒng)性能的提高。 PCI總線以其高性能、低成本、開放性、軟件兼容性等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。但是,由于PCI總線硬件接口復(fù)雜、不易于接入、協(xié)議規(guī)范比較繁瑣等缺點(diǎn),常常需要專用的接口芯片作為橋接,為了解決這一系列問題,本文提出了一種基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的實(shí)現(xiàn)方案,支持PCI突發(fā)訪問方式,突發(fā)長(zhǎng)度為8至128個(gè)雙字長(zhǎng)度,核心FPGA芯片采用ALTERA公司的CYCLONE FPGA系列的EP1C6Q240C8,容量為6000個(gè)邏輯宏單元,速度為-8,編譯后系統(tǒng)速度可以達(dá)到80MHz,取得了良好的效果。 基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯的核心是PCI接口模塊。在硬件方面,特別討論了PCI接口模塊、地址轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、外部接口模塊和SRAM DMA控制模塊等五個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)方案和硬件電路實(shí)現(xiàn)方法,著重分析了PCI接口模塊的數(shù)據(jù)傳輸方式,采用模塊化的方法設(shè)計(jì)了內(nèi)部控制邏輯,并進(jìn)行了相關(guān)的時(shí)序仿真和邏輯驗(yàn)證,硬件需要軟件的配合才能實(shí)現(xiàn)其功能,因此設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要部分,論文研究了Windows XP體系結(jié)構(gòu)下的WDM驅(qū)動(dòng)模式的組成、開發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的工具以及開發(fā)系統(tǒng)實(shí)際硬件的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序時(shí)的一些關(guān)鍵技術(shù)。 本文最后利用基于FPGA的PCI總線接口橋接邏輯中的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)PCI數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了整體方案的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用Altera公司的cyclone Ⅱ系列FPGA實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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軟件無(wú)線電(SDR,Software Defined Radio)由于具備傳統(tǒng)無(wú)線電技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)越性,已成為業(yè)界公認(rèn)的現(xiàn)代無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展方向。理想的軟件無(wú)線電系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)體系結(jié)構(gòu)的開放性和可編程性,減少靈活性著的硬件電路,把數(shù)字化處理(ADC和DAC)盡可能靠近天線,通過軟件的更新改變硬件的配置、結(jié)構(gòu)和功能。目前,直接對(duì)射頻(RF)進(jìn)行采樣的技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)普及的產(chǎn)品化,而用數(shù)字變頻器在中頻進(jìn)行數(shù)字化是普遍采用的方法,其主要思想是,數(shù)字混頻器用離散化的單頻本振信號(hào)與輸入采樣信號(hào)在乘法器中相乘,再經(jīng)插值或抽取濾波,其結(jié)果是,輸入信號(hào)頻譜搬移到所需頻帶,數(shù)據(jù)速率也相應(yīng)改變,以供后續(xù)模塊做進(jìn)一步處理。數(shù)字變頻器在發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備中分別稱為數(shù)字上變頻器(DUC,Digital Upper Converter)和數(shù)字下變頻器(DDC,Digital Down Converter),它們是軟件無(wú)線電通信設(shè)備的關(guān)鍵部什。大規(guī)模可編程邏輯器件的應(yīng)用為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的靈活性。基于FPGA的數(shù)字變頻器設(shè)計(jì)是深受廣大設(shè)計(jì)人員歡迎的設(shè)計(jì)手段。本文的重點(diǎn)研究是數(shù)字下變頻器(DDC),然而將它與數(shù)字上變頻器(DUC)完全割裂后進(jìn)行研究顯然是不妥的,因此,本文對(duì)數(shù)字上變頻器也作適當(dāng)介紹。 第一章簡(jiǎn)要闡述了軟件無(wú)線電及數(shù)字下變頻的基本概念,介紹了研究背景及所完成的主要研究工作。 第二章介紹了數(shù)控振蕩器(NCO),介紹了兩種實(shí)現(xiàn)方法,即基于查找表和基于CORDIC算法的實(shí)現(xiàn)。對(duì)CORDIc算法作了重點(diǎn)介紹,給出了傳統(tǒng)算法和改進(jìn)算法,并對(duì)基于傳統(tǒng)CORDIC算法的NCO的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了EDA仿真。 第三章介紹了變速率采樣技術(shù),重點(diǎn)介紹了軟件無(wú)線電中廣泛采用的級(jí)聯(lián)積分梳狀濾波器 (cascaded integratot comb, CIC)和ISOP(Interpolated Second Order Polynomial)補(bǔ)償法,對(duì)前者進(jìn)行了基于Matlab的理論仿真和FPGA實(shí)現(xiàn)的EDA仿真,后者只進(jìn)行了基于Matlab的理論仿真。 第四章介紹了分布式算法和軟件無(wú)線電中廣泛采用的半帶(half-band,HB)濾波器,對(duì)基于分布式算法的半帶濾波器的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了EDA仿真,最后簡(jiǎn)要介紹了FIR的多相結(jié)構(gòu)。 第五章對(duì)數(shù)字下變頻器系統(tǒng)進(jìn)行了噪聲綜合分析,給出了一個(gè)噪聲模型。 第六章介紹了數(shù)字下變頻器在短波電臺(tái)中頻數(shù)字化應(yīng)用中的一個(gè)實(shí)例,給出了測(cè)試結(jié)果,重點(diǎn)介紹了下變頻器的:FPGA實(shí)現(xiàn),其對(duì)應(yīng)的VHDL程序收錄在本文最后的附錄中,希望對(duì)從事該領(lǐng)域設(shè)計(jì)的技術(shù)人員具有一定參考價(jià)值。
標(biāo)簽: 軟件無(wú)線電 數(shù)字下變頻 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-09
上傳用戶:szchen2006
基于過采樣和∑-△噪聲整形技術(shù)的DAC能夠可靠地把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為高精度的模擬信號(hào)(大于等于16位)。采用這一架構(gòu)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換具有諸多優(yōu)點(diǎn),例如極低的失配噪聲和更高的可靠性,便于實(shí)現(xiàn)嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC結(jié)構(gòu)所無(wú)法達(dá)到的精度和動(dòng)態(tài)范圍。在高精度測(cè)量,音頻轉(zhuǎn)換,汽車電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。 本文采用∑-△結(jié)構(gòu)以FPGA方式實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,在24比特的輸入信號(hào)下,達(dá)到了約150dB的信噪比。作為一個(gè)靈活的音頻DAC實(shí)現(xiàn)方案。該DAC可以對(duì)CD/DVD/HDCD/SACD等多種制式下的音頻信號(hào)進(jìn)行處理,接受并轉(zhuǎn)換采樣率為32/44.1/48/88.2/96/192kHz,字長(zhǎng)為16/18/20/24比特的PCM數(shù)據(jù),具備良好的兼容性和通用性。 由于非線性和不穩(wěn)定性的存在,高階∑-△調(diào)制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)存在較大的難度。本文綜合大量文獻(xiàn)中的經(jīng)驗(yàn)原則和方法,闡述了穩(wěn)定的高階高精度調(diào)制器的設(shè)計(jì)流程;并據(jù)此設(shè)計(jì)了達(dá)到24bit精度和滿量程輸入范圍的的5階128倍調(diào)制器。本文創(chuàng)新性地提出了∑-△調(diào)制器的一種高效率流水線實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。分析表明,與其他常見的∑-△調(diào)制器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相比,本方案具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)算單元少等優(yōu)點(diǎn);此外在同樣信號(hào)采樣率下,調(diào)制器所需的時(shí)鐘頻率大大降低。 文中的過采樣濾波模塊采用三級(jí)半帶濾波器和一個(gè)可變CIC濾波器級(jí)聯(lián)組成,可以達(dá)到最高128倍的過采樣比,同時(shí)具有良好的通帶和阻帶特性。在半帶濾波器的設(shè)計(jì)中采用了CSD編碼,使結(jié)構(gòu)得到了充分的簡(jiǎn)化。 本文提出的過采樣DAC方案具有可重配置結(jié)構(gòu),讓使用者能夠方便地控制過采樣比和調(diào)制器階數(shù)。通過積分梳狀濾波器的配置,能夠獲得32/64/128倍的不同過采樣比,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于32~192kHz多種采樣率輸入的處理。在不同輸入字長(zhǎng)情況下,通過調(diào)制器的重構(gòu),則可以將調(diào)制器由高精度的5階模式改變?yōu)楣母偷?階模式,滿足不同分辨率信號(hào)輸入時(shí)的不同精度要求。這是本文的另一創(chuàng)新之處。 目前,該過采樣DAC已經(jīng)在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。測(cè)試表明,對(duì)于從32kHz到192kHz的不同輸入信號(hào),該DAC模塊輸出1比特碼流的帶內(nèi)信噪比均能滿足24比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用的分辨率要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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數(shù)字下變頻(DDC:Digital Down Convert)是將中頻信號(hào)數(shù)字下變頻至零中頻且使信號(hào)速率下降至適合通用DSP器件處理速率的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)這種功能的數(shù)字下變頻器是軟件無(wú)線電的核心部分。采用專用DDC芯片完成數(shù)字下變頻,雖然具...
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字下變頻 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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講解KEIL下ARM有啟動(dòng)文件,注釋的蠻詳細(xì)的,可以看看哦^_^
標(biāo)簽: keil 2440 調(diào)試環(huán)境 分
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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·詳細(xì)說明:Matlab下的EEG處理程序庫(kù),例程豐富,講解清晰,醫(yī)學(xué)圖像圖形處理必備文件列表: eeg_toolbox ...........\brainstormresults2freesurfer.m ...........\ColorMapsMake.m ...........\ColorMapsShow.m ..........
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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·晶體管電路設(shè)計(jì)(下)(鈴木雅臣)
標(biāo)簽: 晶體管 電路設(shè)計(jì) 鈴木
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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生物醫(yī)學(xué)信號(hào)是源于一個(gè)生物系統(tǒng)的一類信號(hào),像心音、腦電、生物序列和基因以及神經(jīng)活動(dòng)等,這些信號(hào)通常含有與生物系統(tǒng)生理和結(jié)構(gòu)狀態(tài)相關(guān)的信息,它們對(duì)這些系統(tǒng)狀態(tài)的研究和診斷具有很大的價(jià)值。信號(hào)拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫(yī)學(xué)研究的準(zhǔn)確性,如何有效地從強(qiáng)噪聲背景中提取有用的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)是信號(hào)處理技術(shù)的重要問題。 設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器對(duì)帶有工頻干擾的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)進(jìn)行濾波,從而消除工頻干擾,獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)具有信號(hào)弱、噪聲強(qiáng)、頻率范圍較低、隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)。由于心電(electrocardiogram,ECG)信號(hào)的確定性、穩(wěn)定性、規(guī)則性都比其他生物信號(hào)高,便于準(zhǔn)確評(píng)估和檢測(cè)濾波效果,本研究采用ECG信號(hào)作為原始的模板信號(hào)。 本研究將新的電子芯片技術(shù)與現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合,從過去單一的軟件算法研究,轉(zhuǎn)向軟件與硬件結(jié)合,從而提高自適應(yīng)速度和精度,而且可以使系統(tǒng)的開發(fā)周期縮短、成本降低、容易升級(jí)和變更。 采用現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體,加快信號(hào)處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉(zhuǎn)換為常用的適合于FPGA芯片的定點(diǎn)數(shù)算法,研究中詳細(xì)分析了定點(diǎn)數(shù)的量化效應(yīng)對(duì)自適應(yīng)噪聲消除器的影響,以及對(duì)浮點(diǎn)數(shù)算法和定點(diǎn)數(shù)算法的復(fù)合自適應(yīng)濾波器的各種參數(shù)的選擇,如步長(zhǎng)因子和字長(zhǎng)選擇。研究中以定點(diǎn)數(shù)算法中的步長(zhǎng)因子和字長(zhǎng)選擇,作為FPGA設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),利用串并結(jié)合的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波器,并得到了預(yù)期的效果,準(zhǔn)確提取改善后的ECG信號(hào)。 研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環(huán)境下模擬,選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號(hào),在浮點(diǎn)數(shù)情況下,原始信號(hào)通過采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮點(diǎn)數(shù)自適應(yīng)濾波器后,根據(jù)信噪比的改善和收斂速度,確定不同的最佳μ值,并在定點(diǎn)數(shù)情況下,在最佳μ值的情況下,原始信號(hào)通過采用LMs算法的定點(diǎn)數(shù)自適應(yīng)濾波器后,根據(jù)信噪比的改善效果和采用硬件的經(jīng)濟(jì)性,確定最佳的定點(diǎn)數(shù)。并了解LMS算法中步長(zhǎng)因子、定點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)值對(duì)信號(hào)信噪比、收斂速度和硬件經(jīng)濟(jì)性的影響。從而得出針對(duì)含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG,應(yīng)該采用什么樣的μ值和什么樣的定點(diǎn)數(shù)才能對(duì)原始ECG的改善和以后的硬件實(shí)現(xiàn)取得最佳的效果,并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果,在FPGA上實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波器,使自適應(yīng)濾波器能對(duì)帶有工頻干擾的ECG原始信號(hào)有最佳的濾波效果。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:gzming
·晶體管電路設(shè)計(jì)(下)(鈴木雅臣)
標(biāo)簽: 晶體管 電路設(shè)計(jì) 鈴木
上傳時(shí)間: 2013-08-05
上傳用戶:黑漆漆
·期刊論文:噪音環(huán)境下的語(yǔ)音識(shí)別研究
標(biāo)簽: 論文 環(huán)境 語(yǔ)音識(shí)別
上傳時(shí)間: 2013-06-29
上傳用戶:yw14205
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