本文重點研究的是補償編碼鍵控(CCK)的調制與解調算法原理,以及基于FPGA進行的系統設計實現。作為IEEE802.11b標準中關鍵的調制技術,CCK碼具有良好的相關特性,能夠在高速率傳輸數據的同時有效的克服多徑效應。本文首先對WLAN的結構和特點進行了簡單介紹,對其中的IEEE802.11b標準進行了研究,并著重分析了其物理層基帶部分的結構和規范。然后系統的介紹了CCK碼的特點,重點對11Mb/s模式下基于“基本CCK碼字集”的CCK調制原理和基于快速沃爾什變換(FWT)塊的CCK解調原理進行了分析討論。接下來通過在Matlab中對調制和解調方案的仿真,得到了正確的理論數據,并驗證了系統設計的可行性。最后在Xilinx公司的ISE6.2開發環境下,使用硬件描述語言Verilog HDL對CCK調制和解調系統在FPGA中進行了設計,然后將整個系統在ModelSim中進行了功能仿真。理論分析和仿真結果的比較表明系統設計是正確的,而且系統性能良好。 本文所設計的基于FPGA的CCK調制和解調系統具有集成度高、穩定性強和能夠在線軟件更新等特點。研究成果可以給將來設計更高性能、更高集成度的基帶WLAN芯片提供基礎。
上傳時間: 2013-06-02
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移動通信是目前通信技術中發展最快的領域之一,CDMA技術憑借其良好的抗噪性、保密性和低功率等優勢成為第三代移動通信的關鍵技術。目前大規模可編程邏輯器件FPGA為CDMA移動通信系統的設計提供了新的技術手段。 本文在深入分析CDMA通信系統的原理和特點的基礎上,提出了CDMA基站基帶系統的總體設計方案,論述了CDMA基站基帶系統前向鏈路和反向鏈路中各個信號處理模塊的工作原理,對CRC編碼模塊、卷積編碼模塊、塊交織器、PN碼生成器、Walsh碼發生器、基帶成形濾波器、QPSK調制器、PN碼捕獲與跟蹤模塊、Viterbi譯碼器等CDMA基站基帶系統的各個模塊進行了基于FPGA的建模和設計,取得了一些有價值的階段性成果。這些對CDMA移動通信系統進行深入探索、研究和設計,具有一定的學術意義和應用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現代工業的高速發展,電力系統的非線性負荷日益增多,嚴重地污染了電網的環境,威脅著電網中的各種電氣設備的安全經濟運行,不論從保證電力系統和供電系統的安全經濟運行或是從保證設備和人身的安全來看,對諧波污染造成的危害影響加以經常監測和限制都是極為迫切的。諧波測量是諧波治理的重要前提條件,也是分析解決諧波治理問題的基本問題。國內外已有各種諧波檢測的研究,形成了多種諧波檢測方法,基于快速傅立葉變化的FFT是當前諧波檢測中應用最為廣泛的一種諧波檢測方法。特別是經過技術補償后的FFT算法,在諧波檢測中具有更好的性能。但該方法在實現上主要是采用通用DSP器件(比如TI公司產品),其實時性不強,影響了檢測性能。隨著微電子技術和數字信號處理技術的發展,基于FPGA的數字信號處理具有高速、開發簡便、易于形成ASIC等優勢而得到了廣泛的應用。論文在分析諧波測量方法的基礎上,提出了基于FPGA實現電網諧波測量系統。以嵌入式處理器NiosⅡ為核心,實現了電網諧波分析的周期圖功率譜分析方法。在整個系統硬件設計的基礎上,主要完成了基-28點、16點、32的FFT模塊、完成了求模運算模塊以及輸出顯示模塊。通過比較仿真得到的方波、正弦信號的譜結構與實際系統輸出的譜結構,驗證了該實現方法的正確性。
上傳時間: 2013-06-30
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本文對基于脈動陣列結構的RSA公鑰密碼協處理器進行了深入的研究,通過對Montgomery模乘思想的深入分析,確定了免減基2算法作為模乘運算實現算法,同時系統的研究了脈動陣列結構這一專用處理器設計模型,結合器件特性設計出一種適于在FPGA上實現的模乘運算電路結構,通過引入流水線技術,實現了兩次模乘運算并行處理。在此基礎上,引入可變參數的設計理念,完成了可變參數模冪運算電路的設計與實現工作,有效的提高了算法硬件實現的靈活性。
上傳時間: 2013-07-16
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數字存儲示波器(DSO)上世紀八十年代開始出現,由于當時它的帶寬和分辨率較低,實時性較差,沒有具備模擬示波器的某些特點,因此并沒有受到人們的重視。隨著數字電路、大規模集成電路及微處理器技術的發展,尤其是高速模/數(A/D)轉換器及半導體存儲器(RAM)的發展,數字存儲示波器的采樣速率和實時性能得到了很大的提高,在工程測量中,越來越多的工程師用DSO來替代模擬示波器。 本文介紹了一款雙通道采樣速率達1GHz,分辨率為8Bits,實時帶寬為200MHz數字存儲示波器的研制。通過對具體功能和技術指標的分析,提出了FPGA+ARM架構的技術方案。然后,本文分模塊詳細敘述了整機系統中部分模塊,包括前端高速A/D轉換器和FPGA的硬件模塊設計,數據處理模塊軟件的設計,以及DSO的GPIB擴展接口邏輯模塊的設計。 本文在分析了傳統DSO架構的基礎上,提出了本系統的設計思想和實現方案。在高速A/D選擇上,國家半導體公司2005年推出的雙通道采樣速率達500MHz高速A/D轉換器芯片ADC08D500,利用其雙邊沿采樣模式(DES)實現對單通道1GHz的采樣速率,并且用Xilinx公司Spraten-3E系列FPGA作為數據緩沖單元和存儲單元,提高了系統的集成度和穩定性。其中,FPGA緩沖單元完成對不同時基情況下多通道數據的抽取,處理單元完成對數據正弦內插的計算,而DSO中其余數據處理功能包括數字濾波和FFT設計在后端的ARM內完成。DSO中常用的GPIB接口放在FPGA內集成,不僅充分利用了FPGA內豐富的邏輯資源,而且降低了整機成本,也減少了電路規模。 最后,利用ChipscopePro工具對采樣系統進行調試,并分析了數據中的壞數據產生的原因,提出了解決方案, 并給出了FPGA接收高速A/D的正確數據。
上傳時間: 2013-07-07
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本文對OFDM基帶調制解調系統的:FPGA設計進行了研究和論述,重點實現其中的RS碼編、譯碼模塊和基帶成形濾波器模塊。本文首先介紹了OFDM調制的原理和OFDM基帶調制解調系統的總體設計,以及FPGA設計的基本原則。接著介紹了RS碼的編碼原理和時域迭代譯碼算法,在此基礎上設計實現RS碼編碼器和譯碼器。然后介紹了成形濾波的原理和多種實現成形濾波器的結構,采用多相結構設計實現了平方根升余弦滾降濾波器。
上傳時間: 2013-06-11
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本文分析了 T EXAS 儀器公司新推出的串行10 位數/ 模轉換器(DAC) TL C5615 的功能、特點、工作原理及其與A T89C52 單片機的硬件接口和軟件編程, 提供了一個新穎實用的數/
上傳時間: 2013-05-20
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共模干擾和差模干擾及其抑制技術,是擴干擾技術的基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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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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在3G移動通信網絡建設中,如何實現密集城區的無線網絡覆蓋是目前基站的發展方向。目前網絡覆蓋理念的核心思想就把傳統宏基站的基帶處理和射頻部分分離,分成基帶處理單元和射頻拉遠單元兩個設備,這樣既節省空間、降低設置成本,又提高了組網效率。本文研究的數字收發機用于WCDMA基站系統的射頻拉遠單元中,實現移動通信網中射頻信號的傳輸工作。 數字收發機主要由射頻處理部分、模數/數模轉換部分、數字上下變頻處理部分、接口轉換以及數字光模塊組成。本文研究的重點是數字上下變頻處理部分。設計采用軟件無線電的架構和FPGA技術,所設計的數字上下變頻部分可以在不修改硬件電路的基礎上只需修改軟件部分的參數則可實現多種頻率的變頻處理,極大地降低了開發成本,且縮短了開發周期。 根據系統設計的設計要求,以及現有芯片使用情況比較,本文選用Altera公司的:FPGA芯片,應用公司提供的Dspbuilder作為系統級的開發工具,應用Quartus Ⅱ作為綜合、布局布線工具實現數字上下變頻處理部分設計。 本文的主要研究工作包括以下幾個部分: (1)對數字收發機的整體結構進行分析研究,確定數字收發機的實現結構和各個部分的功能; (2)通過對數字上下變頻的相關理論的研究,分析出數字上下變頻的結構、實現方法及性能; (3)通過對數控振蕩器、CIC濾波器、FIR濾波器進行理論研究、內部實現結構以及性能分析,得出具體的參數和仿真實現結構; (4)使用FPGA中的IP核技術來實現數字上下變頻,利用Matlab中Dspbuilder提供的IP核分別進行NCO、CIC、FIR的仿真工作;并得出數字上下變頻的總體仿真實現結果; (5)對高速收發通道進行了研究和設計,根據系統的要求給出了數據幀結構,并采用Altera的第三代FPGA產品Stratix Ⅱ GX系列芯片實現了數字收發機的信號的串并/并串的接口轉換。為后續繼續研究工作奠定基礎。
上傳時間: 2013-06-21
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