隨著計算機技術的突飛猛進以及移動通訊技術在日常生活中的不斷深入,數據采集不斷地向多路、高速、智能化的方向發展。本文針對此需求,實現了一種應用FPGA的多路、高速的數據采集系統,從而為測量儀器提供良好的采集數據。 本文設計了一種基于AD+FPGA+DSP的多路數據采集處理系統,針對此系統設計了基于AD9446的模數轉換采集板,再將模數轉換采集板的數據傳送至基于FPGA的采集控制模塊進行數據的壓縮以及緩沖存儲,最后由DSP調入數據進行數據的處理。本文的設計主要分為兩部分,一部分為模數轉換采集板的設計與調試,另一部分為采集控制模塊的設計與仿真。 經設計與調試,模數轉換模塊可為系統提供穩定可靠的數據,能穩定工作在百兆的頻率下;采集控制模塊能實時地完成數據壓縮與數據緩沖,并能通過時鐘管理模塊來控制前端AD的采樣,該模塊也能穩定工作在百兆的頻率下。該系統為多路、高速的數據采集系統,并能穩定工作,從而能滿足電子測量儀器的要求。
上傳時間: 2013-05-24
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波束形成模塊是聲納信號處理系統中的核心部分,其作用為在空域上加強來自某一方向的信號,抑制干擾,同時探測目標的方位。因此,波束形成模塊的研究在水下探測器、水下武器引信等聲納系統中顯得尤為重要。本文基于陣列波束形成的原理對圓陣自適應波束形成展開了比較深入的研究。 首先,本文概述了聲納波束形成的研究背景和研究現狀。基于本課題所研究的主動聲納模型,分析了主動聲納信號,提出應用復基帶信號進行波束形成的方案;對接收波束形成的原理和方法進行了比較詳細的推導和論述。 其次,本文重點對均勻圓形陣列流形的波束形成作了詳細分析和波束圖函數推導,并且應用MATLAB軟件進行了仿真分析。然后對LMS自適應算法進行了介紹,由對LMS算法的分析推導了DLMS算法,并對LMS算法和DLMS算法進行了分析,并將DLMS算法應用于均勻圓陣波束形成。仿真結果表明,基于FIR濾波架構的DLMS算法以犧牲部分收斂速度為代價,可獲得高速并行處理能力。DLMS自適應波束形成方法能使目標方向信號加強,同時將干擾信號零陷。 最后,本文介紹了基于FPGA的并行度為2的8陣元DLMS自適應波束形成設計思路以及實現方法。系統的整體結構采用了并行處理架構,而在單個支路采用了流水線技術。并應用硬件描述(VHDL)語言在QuartusⅡ4.0環境下設計了各軟件模塊和功能仿真。
上傳時間: 2013-04-24
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數字信道化接收機具有監視頻段寬、靈敏度高、動態范圍大和能夠處理多個同時到達信號等優點,是當今雷達偵察接收機的主要研究方向。在數字信道化偵察接收系統中,從輸出中頻信號到變換至基帶信號的信號預處理部分主要有兩...
上傳時間: 2013-06-16
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目前見到的許多關于直流電機的測速與控制類文獻中,以研究無刷直流電機較多,采用PID算法,PWM調速的居多。這些文獻所采用的控制器一般都是Motorola公司的MC33035,MICROLlinear公司的ML4425/4428,諸如Infineon的嵌入式單片機C504或采用通用的PWM芯片如SG3524、TL494等。采用這些ASIC芯片,雖然能實現直流電機的無級調速,但還存在一些問題,如無法與計算機直接接口,許多較為復雜的控制算法無法在不增加硬件成本的情況下實現,控制器的人機界面不理想。總的來講,控制器的智能化程度不高,可移植性差。雖然采用PWM芯片來實現電機無級調速的方案成本較低,但當控制器針對不同的應用場合增加多種附加功能時,其靈活性不夠,而且反而增加硬件的成本。還有一些使用PLC控制器或高檔處理器芯片(如DSP器件)的文獻,它們雖然具有較高的控制性能,但由于這些高檔處理器價格過高,需要更多的外圍器件,因此也不具備在通常情況下大規模使用的條件。 從發展趨勢上看,總體的研究方向是提出質量更高的算法和調速方案,以及在考慮成本要求的前提下選擇適合這種算法的核心控制器。 在研究方法上,有的采用軟件仿真,從理論作深入的研究;有的通過實踐總結提出一些具有使用價值的實踐方法。其中常見的有PID算法,模糊PID算法,結合神經算法的PID算法等;在調速方案上,有采用普通的PWM調速,也有特殊PWM(PWM-ON-PWM)調速以及其它調速方式。另外電機轉速測量方案通常有光電式和磁電式,也有用超聲波測量的方案。 直流電機,尤其是永磁直流無刷直流電機(PM-BLDC),由于其固有的許多特點,在加上我國的稀土資源豐富,被眾多電機專家認為是21世紀的新型換代產品。隨著半導體集成電路,電力電子器件,控制原理和稀土材料工業的發展,可以預見這種產品必然會逐步取代傳統結構的交流電動機加變頻調速器的模式,近年來已廣泛應用于家電、汽車、數控機床、機器人等更多的領域。
上傳時間: 2013-06-25
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在慣性導航系統中,捷聯式慣性導航系統以其體積小、成本低和可靠性高等優點正逐步取代平臺式慣性導航系統,成為慣性導航系統的發展趨勢。 為了適應捷聯慣性導航系統小型化、低成本和高性能的發展方向,本文設計了DSP...
上傳時間: 2013-07-20
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論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法,并將設計的改進算法應用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮,一般的數字圖像采集系統采用單片CCD或CMOS圖像傳感器,然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA),經過CFA后每個像素點只能獲得物理三基色(紅、綠、藍)其中一種分量,形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像,就要利用周圍像素點的值近似地計算出被濾掉的顏色分量,稱這個過程為顏色插值。由于當前對圖像采集系統的實時性要求越來越高,業內已經開始廣泛采用FPGA來進行圖像處理,充分發揮硬件并行運算的速度優勢,以求在處理速度和成像質量兩方面均達到滿意的效果。。主要的工作內容如下: 本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復和插值算法的概念,然后分析和研究了當下常用的顏色插值算法,如雙線性插值算法、加權系數法等等,指出了各個算法的特點和不足;接下來針對硬件系統并行運算的特性和實時性處理的要求,結合其中兩種算法的思路設計了適用于硬件的改進算法,該算法主要引入了方向標志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來檢測邊界,借鑒利用梯度的三角函數關系來判斷邊界方向,通過簡化且適用于硬件的方法計算加權系數,從而選擇合適的方向進行插值。 在介紹了FPGA用于圖像處理的優勢后,針對FPGA的特點采用模塊化結構設計,詳細闡述了本文算法的軟件實現過程及所使用到的關鍵技術;文章設計了一個以FPGA為核心的前端圖像采集平臺,并將改進插值算法應用到整個系統當中。詳細分析了采集前端的硬件需求,討論了核心芯片的選型和硬件平臺設計中的注意事項,完成了印制電路板的制作。 文章通過MATLAB仿真得到了量化的性能評估數據,并選取幾種算法在硬件平臺上運行,得到了實驗圖片。最后結合圖片的視覺效果和仿真數據對幾種不同算法的效果進行了評估和比較,證明改進的算法對圖像質量有所增強,取得了良好的效果。
上傳時間: 2013-06-11
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在慣性導航系統中,捷聯式慣性導航系統以其體積小、成本低和可靠性高等優點正逐步取代平臺式慣性導航系統,成為慣性導航系統的發展趨勢。 為了適應捷聯慣性導航系統小型化、低成本和高性能的發展方向,本文設計了DSP與FPGA相結合的系統方案:系統采用MEMS器件和高性能A/D轉換器構成慣性信號檢測單元,FPGA進行I/O控制,DSP完成導航計算。方案綜合考慮了系統成本、計算速度、精度、體積等各方面的因素,并通過GPS、磁航向計等信息融合進一步提高導航精度。 數據采集是捷聯慣導系統設計的關鍵,本文數據采集由信號調理、A/D轉換和。FPGA等幾部分組成。其中,FPGA是整個數據采集部分的核心,其主要功能包括:實現了ADC控制邏輯和時序生成;配置了FIFO寄存器,緩沖了ADC與DSP之間的轉換數據;擴展了UART串口,以實現系統的外部信息接口。在完成電路設計的基礎上,對各功能模塊進行了全面的半實物仿真,驗證了系統方案及各主要功能模塊的可行性。 論文簡述了慣性導航系統的應用背景及發展狀況,介紹了捷聯慣導系統的基本原理,設計了基于DSP/FPGA的捷聯慣導系統方案,實現了系統各部分硬件電路以及FPGA功能模塊,并通過搭建硬件驗證平臺和利用第三方仿真軟件,對傳感器的性能以及FPGA各功能模塊進行了較全面的驗證和仿真。結果表明:基于DSP/FPGA的捷聯慣導系統能夠滿足應用的要求,并在小型化、低成本和高性能等方面有一定的優勢。
上傳時間: 2013-04-24
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·詳細說明:超強手勢識別程序,可識別手勢,和手勢的方向,還可以自己制作新的手勢命令。需要攝像頭,此源碼可立即編譯運行
上傳時間: 2013-04-24
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·摘 要:為了實現對直流電機轉速的控制,采用了PWM脈寬調制的電機控制思想,在PWM信號的產生上,設計了一種由8253(可編程定時/計數器)的工作方式2來產生脈寬調制信號的新方法,此脈沖信號的占空比可以通過軟件編程的方法來調節,占空比的調節范圍可達到1/65536—65535/65536;針對直流電機方向控制的問題,采用了L6203全橋驅動芯片,通過PWM信號和L6203芯片共同實現對直流電機轉速及
上傳時間: 2013-07-23
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2)主攻“儀器儀表類”賽題方向的同學還可以發揮自己的想象力,考慮一下: ① 還有哪些實驗室的儀器儀表沒有在賽題中沒有出現過?如阻抗分析儀、網絡分析儀等,在培訓過程中事先訓練一下。 ② 已經出現過的一些賽題,考慮一下哪些可能會在放大器、高頻等賽題中出現? ③ 已經出現過的一些賽題,考慮一下哪些可能在指標和功能方面會有哪些變化?如簡易電阻、電容和電感測試儀等賽題。 ④ 已經出現過的一些賽題,考慮一下哪些可能在制作要求方面會有哪些變化?
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上傳時間: 2013-06-14
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