基于過采樣和∑-△噪聲整形技術(shù)的DAC能夠可靠地把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為高精度的模擬信號(大于等于16位)。采用這一架構(gòu)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換具有諸多優(yōu)點,例如極低的失配噪聲和更高的可靠性,便于實現(xiàn)嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC結(jié)構(gòu)所無法達到的精度和動態(tài)范圍。在高精度測量,音頻轉(zhuǎn)換,汽車電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值。 本文采用∑-△結(jié)構(gòu)以FPGA方式實現(xiàn)了一個具有高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,在24比特的輸入信號下,達到了約150dB的信噪比。作為一個靈活的音頻DAC實現(xiàn)方案。該DAC可以對CD/DVD/HDCD/SACD等多種制式下的音頻信號進行處理,接受并轉(zhuǎn)換采樣率為32/44.1/48/88.2/96/192kHz,字長為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)計與實現(xiàn)存在較大的難度。本文綜合大量文獻中的經(jīng)驗原則和方法,闡述了穩(wěn)定的高階高精度調(diào)制器的設(shè)計流程;并據(jù)此設(shè)計了達到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現(xiàn)結(jié)構(gòu)。分析表明,與其他常見的∑-△調(diào)制器實現(xiàn)結(jié)構(gòu)相比,本方案具有結(jié)構(gòu)簡單、運算單元少等優(yōu)點;此外在同樣信號采樣率下,調(diào)制器所需的時鐘頻率大大降低。 文中的過采樣濾波模塊采用三級半帶濾波器和一個可變CIC濾波器級聯(lián)組成,可以達到最高128倍的過采樣比,同時具有良好的通帶和阻帶特性。在半帶濾波器的設(shè)計中采用了CSD編碼,使結(jié)構(gòu)得到了充分的簡化。 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,從而實現(xiàn)對于32~192kHz多種采樣率輸入的處理。在不同輸入字長情況下,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輸入時的不同精度要求。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器件下得到硬件實現(xiàn)和驗證。測試表明,對于從32kHz到192kHz的不同輸入信號,該DAC模塊輸出1比特碼流的帶內(nèi)信噪比均能滿足24比特數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用的分辨率要求。
上傳時間: 2013-07-08
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數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛,研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計制造中使用了數(shù)字化技術(shù),但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用,例如數(shù)字通信和相控雷達領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上,我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能,同時也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)手段。我們設(shè)計實現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設(shè)計實現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內(nèi)實現(xiàn)方案簡單廉價。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動態(tài)控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態(tài)變化進行補償。 還設(shè)計實現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計實現(xiàn)了聚焦延時、脈寬和重復(fù)頻率可動態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計實現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ),將加快其研發(fā)和制造進程,為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來新思路。
標(biāo)簽: 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀
上傳時間: 2013-05-30
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基于FPGA的誤碼率測試儀設(shè)計基于FPGA的誤碼率測試儀設(shè)計
上傳時間: 2013-08-02
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多抽樣率信號處理是現(xiàn)代信號處理理論的一個重要分支,在最近十幾年取得了巨大的發(fā)展,并在很多方面得到了成功的應(yīng)用。本文分別從時域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規(guī)律,并進一步研究了多抽樣率系統(tǒng)的高效實現(xiàn)理論...
標(biāo)簽: FPGA 抽樣 數(shù)字信號處理
上傳時間: 2013-07-05
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多抽樣率信號處理是現(xiàn)代信號處理理論的一個重要分支,在最近十幾年取得了巨大的發(fā)展,并在很多方面得到了成功的應(yīng)用。本文分別從時域和頻域的角度深入分析了抽樣率變換的規(guī)律,并進一步研究了多抽樣率系統(tǒng)的高效實現(xiàn)理論和方案。多抽樣率系統(tǒng)需要通過濾波器來改善其性能。本文分析了一般濾波器設(shè)計的方法與理論,著重研究了積分梳狀濾波器和半帶濾波器這兩種多抽樣率濾波器,并根據(jù)多抽樣率信號處理的特點以及幾種高效濾波結(jié)構(gòu)和濾波器,利用積分梳狀濾波器和半帶濾波器在FPGA上設(shè)計了2~256倍可編程抽取器。為了進一步分析多相結(jié)構(gòu)在多抽樣率信號處理中的應(yīng)用,使用多相結(jié)構(gòu)設(shè)計了具有固定倍數(shù)的內(nèi)插器。在論文的最后,詳細介紹了某型號雷達信號處理機的硬件設(shè)計及其FPGA設(shè)計。關(guān)鍵字:多抽樣率信號處理 抽取 內(nèi)插 多相濾波 積分梳狀濾波器 半帶濾波器
標(biāo)簽: FPGA 抽樣 數(shù)字信號處理
上傳時間: 2013-06-12
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·詳細說明:《合成孔徑雷達》英文版書籍,98年出版,對合成孔徑雷達的發(fā)展、歷史和成像機理等方面做了詳細的說明。對學(xué)習(xí)合成孔徑雷達的研究生很有幫助。
上傳時間: 2013-07-27
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·用MicrosoftSpeechSDK實現(xiàn)語音識別和語音合成
標(biāo)簽: MicrosoftSpeechSDK 語音識別 語音合成
上傳時間: 2013-05-28
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·詳細說明:用DSP實現(xiàn)的一個簡單的語音識別系統(tǒng),只要實現(xiàn)單個詞的識別即可,采樣率8k,幀長30ms,幀移10ms,系統(tǒng)采樣后分幀--端點檢測,將檢測到的原始語音信號保存下來,基本上一個字在30幀左右,然后提取每幀的LPC參數(shù)--將LPC參數(shù)轉(zhuǎn)換為LPC倒譜系數(shù),然后利用DTW方法和模板比較.
標(biāo)簽: DSP 語音識別系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-01
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LED數(shù)碼管字型發(fā)生器,用了就知道,很好的。
上傳時間: 2013-04-24
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用VHDL語言設(shè)計基于FPGA器件的高采樣率FIR濾波器,基于VHDL與CPLD器件的FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計
上傳時間: 2013-08-07
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