無線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是利用無線媒介傳輸信息的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在無線通信信道中,由于多徑時(shí)延不可避免地存在符號(hào)間干擾,正交頻分復(fù)用(OFDM)作為一種可以有效對(duì)抗符號(hào)間干擾(ISI)和提高頻譜利用率的高速傳輸技術(shù),引起了廣泛關(guān)注。在無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中,OFDM調(diào)制技術(shù)已經(jīng)被采用作為其物理層標(biāo)準(zhǔn),并且公認(rèn)為是下一代無線通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)。基于IEEE802.11a的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的物理層采用了OFDM技術(shù),能有效的對(duì)抗多徑信道衰落,達(dá)到54Mbps的速度,而未來而的IEEE802.11n將達(dá)到100Mbps的高速。因此,研發(fā)以O(shè)FDM為核心的原型機(jī)研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技術(shù)的同時(shí),結(jié)合相應(yīng)的EDA工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模并基于IEEE802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn)給出了一種OFDM基帶發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。整個(gè)設(shè)計(jì)采用目前主流的自頂向下的設(shè)計(jì)方法,由總體設(shè)計(jì)至詳細(xì)設(shè)計(jì)逐步細(xì)化。在系統(tǒng)功能模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)過程中,針對(duì)Xilinx一款160萬門的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a幀格式,對(duì)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和仿真: (1)訓(xùn)練序列生成模塊,包括長,短訓(xùn)練序列; (2)信令模塊,包括卷積編碼,交織,BPSK調(diào)制映射; (3)數(shù)據(jù)模塊,包括加擾,卷積編碼,刪余,交織,BPSK/QPSK/16QAM/64QAM調(diào)制映射; (4)OFDM處理部分,包括導(dǎo)頻插入,加循環(huán)前綴,IFFT處理; (5)對(duì)整個(gè)發(fā)射處理部分聯(lián)調(diào),并給出仿真結(jié)果另外,還完成了接收機(jī)部分模塊的FPGA設(shè)計(jì),并給出了相應(yīng)的頂層結(jié)構(gòu)與仿真波形。最后提出了改進(jìn)和進(jìn)一步開發(fā)的方向。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 發(fā)射機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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1992年5月,JoeMitola首次明確提出了軟件無線電的概念。軟件無線電將模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件單元連接構(gòu)成硬件平臺(tái),通過軟件加載實(shí)現(xiàn)各種無線通信功能。端到端重配置技術(shù)是在軟件無線電的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,該技術(shù)使通信系統(tǒng)不僅具有重配置的能力,還能提供一體化的重配置管理架構(gòu),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合無線資源管理和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。端到端重配置技術(shù)已經(jīng)成為軟件無線電的發(fā)展趨勢(shì)。 寬帶無線接入(BWA,BroadbandWirelessAccess)是當(dāng)前通信界研究的熱點(diǎn)之一,而WiMax和WiFi是BWA中最熱門的兩個(gè)技術(shù),所以本文選擇了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a,設(shè)計(jì)了基于其物理層標(biāo)準(zhǔn)的可重配置OFDM基帶系統(tǒng)。它們均采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)。 本文研究了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a物理層標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合Altera公司提供的FPGA開發(fā)工具QuartusⅡ、Mentor公司仿真工具M(jìn)odelsimSE6.0,完成了基于IEEE802.16-2004及IEEE802.11a的可重配置OFDM基帶系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)中,對(duì)FPGA進(jìn)行重新配置,實(shí)現(xiàn)了802.16-2004與802.11a兩種技術(shù)的完全重配置;通過選擇不同的參數(shù)來調(diào)用不同子模塊,實(shí)現(xiàn)802.16-2004與802.11a內(nèi)部不同調(diào)制技術(shù)的局部重配置。該可重配置基帶系統(tǒng)核心的FFT/IFFT。模塊采用基4按頻率抽取及Cordic算法,消除乘法運(yùn)算,有利于FPGA實(shí)現(xiàn);在802.16-2004系統(tǒng)中,選取了基于前導(dǎo)序列的符號(hào)同步算法,在FPGA中實(shí)現(xiàn)。最后使用開發(fā)軟件、綜合軟件以及仿真軟件分析了系統(tǒng)的性能并給出了系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
標(biāo)簽: OFDM FPGA 可重配置 基帶系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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傳統(tǒng)的頻率調(diào)制和相位調(diào)制兩種數(shù)字調(diào)制方式都存在頻譜利用率低、抗多徑衰落能力差、功率譜衰減慢、帶外輻射嚴(yán)重等不足。正交振幅調(diào)制(QAM)是一種相位和振幅聯(lián)合控制的數(shù)字調(diào)制技術(shù),它不僅可以得到更高的頻譜效率,而且可...
標(biāo)簽: FPGA QAM 16 調(diào)制解調(diào)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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論文討論了中壓電力線載波通信(MV-PLC)的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景,介紹了其技術(shù)特點(diǎn)和所面臨的問題。針對(duì)當(dāng)前中壓電力線載波芯片的開發(fā)狀況,提出了基于OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)的中壓電力線載波通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和其Modem芯片開發(fā)的重要性。 針對(duì)國內(nèi)中壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),根據(jù)現(xiàn)有的研究成果,分析了中壓電力線信道的傳輸特性,包括阻抗特性,噪聲特性和衰減特性。闡述了OFDM的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)和其中的關(guān)鍵技術(shù),分析了OFDM系統(tǒng)組成模型及參數(shù)選取原則。針對(duì)中壓電力線信道噪聲特點(diǎn),提出了基于OFDM的中壓電力線載波Modem芯片的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)實(shí)現(xiàn)方案,并建立了系統(tǒng)MATLAB定點(diǎn)仿真模型。通過分析定點(diǎn)仿真結(jié)果,給出了該OFDM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù),并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)中部分模塊(主要包括IFFT/FFT模塊、數(shù)字上變頻模塊和同步模塊)的FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)(用Verilog硬件描述語言設(shè)計(jì)),并對(duì)這些模塊進(jìn)行了功能驗(yàn)證。 最后,搭建仿真平臺(tái),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了前端EDA仿真驗(yàn)證。利用低壓電力線環(huán)境,對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了FPGA板級(jí)的調(diào)試,并對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行了分析。驗(yàn)證了系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì),并提出了MV-PLC OFDM系統(tǒng)中存在一些問題及系統(tǒng)需要改進(jìn)之處。
標(biāo)簽: OFDM 中壓 電力線通信 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來,我國著名學(xué)者、現(xiàn)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無窮級(jí)數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學(xué)中的逆問題,開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當(dāng)時(shí)就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評(píng)價(jià)。 華僑大學(xué)蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對(duì)稱方波和三角波等)的傅立葉級(jí)數(shù)的逆變換運(yùn)算,得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號(hào)的各種常用波形的信號(hào)展開;并求得了與各種常用波形信號(hào)函數(shù)族相正交的函數(shù)族,以用于各展開系數(shù)的計(jì)算與信息的解調(diào);而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中,提出了一種新的通信系統(tǒng),即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 本文主要完成了兩個(gè)方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對(duì)Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,對(duì)該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯(cuò)誤概率進(jìn)行了計(jì)算,并繪出了信噪比-錯(cuò)誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的主體模塊(函數(shù)及積分器的產(chǎn)生等)轉(zhuǎn)化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺(tái)上,結(jié)合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時(shí)、控制模塊等)構(gòu)架完整的Chen-Mobius通信系統(tǒng),并對(duì)此系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合、引腳分配、仿真驗(yàn)證、時(shí)序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實(shí)現(xiàn)硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統(tǒng)的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)系統(tǒng)分別對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發(fā)板上成功實(shí)現(xiàn)了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設(shè)計(jì)意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統(tǒng)應(yīng)用于通信領(lǐng)域的各個(gè)方面,邁開堅(jiān)實(shí)的一步。
標(biāo)簽: ChenMobius FPGA 通信系統(tǒng) 硬件實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-07-24
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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(shì)。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計(jì)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(dá)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(shí)也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們?cè)敿?xì)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(shí)現(xiàn)手段。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)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(shí)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?cè)O(shè)計(jì)實(shí)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(duì)幅值和相位較平衡的正交信號(hào),且在FPGA 片內(nèi)實(shí)現(xiàn)方案簡單廉價(jià)。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動(dòng)態(tài)控制且精度較高,對(duì)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(jī)的中心頻率同步動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行補(bǔ)償。 還設(shè)計(jì)實(shí)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(jì)實(shí)現(xiàn)了聚焦延時(shí)、脈寬和重復(fù)頻率可動(dòng)態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵(lì)控制、功能碼存儲(chǔ)等功能模塊,功能仿真和時(shí)序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計(jì)實(shí)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(jìn)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(shí)間: 2013-05-30
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本書比較全面地闡述了fpga在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用問題。 數(shù)字信號(hào)處理的FPGA實(shí)現(xiàn) 本書共分8章,主要內(nèi)容包括典型fpga器件的介紹、vhdl硬件描述語言、fpga設(shè)計(jì)中常用軟件簡介、用fpga實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)據(jù)規(guī)劃、多種結(jié)構(gòu)類型的fir數(shù)字濾波器的fpga實(shí)現(xiàn)、不同結(jié)構(gòu)fft的fpga實(shí)現(xiàn)、數(shù)字正交下變頻的fpga實(shí)現(xiàn)、cordic和dds的fpga實(shí)現(xiàn)等。本書緊密貼合工程實(shí)踐,以一個(gè)fpga設(shè)計(jì)開發(fā)人員的切身體會(huì)去敘述每一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,以一個(gè)fpga教學(xué)工作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)去梳理和組織繁雜的知識(shí)點(diǎn)。 本書可作為高等院校通信、數(shù)字信號(hào)處理、電子工程等專業(yè)的本科生教材,也可供相關(guān)專業(yè)的研究生和從事雷達(dá)、電子偵察、通信等工作的技術(shù)人員參考。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字信號(hào)處理
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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基于8PSK的調(diào)制解調(diào),中間還有濾波器,內(nèi)插器,正交調(diào)制
標(biāo)簽: 8PSK 調(diào)制解調(diào)
上傳時(shí)間: 2013-08-13
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DDS在現(xiàn)在運(yùn)用月來越廣泛,在相對(duì)帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、相位連續(xù)性、正交輸出、高分辨力以及集成化等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平,為系統(tǒng)提供了優(yōu)于模擬信號(hào)源的性能。利用DDS技術(shù)可以很方便地實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)。在FPGA上實(shí)現(xiàn)的DDS
標(biāo)簽: DDS
上傳時(shí)間: 2013-09-05
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壓縮感知是針對(duì)稀疏或可壓縮信號(hào),在采樣的同時(shí)即可對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)壓縮的新理論,采用該理論,可以僅需少量信號(hào)的觀測(cè)值來實(shí)現(xiàn)精確重構(gòu)信號(hào)。文中概述了CS理論框架及關(guān)鍵技術(shù)問題,介紹了信號(hào)稀疏表示、觀測(cè)矩陣和重構(gòu)算法。最后仿真實(shí)現(xiàn)了基于壓縮感知的信號(hào)重構(gòu),并對(duì)正交匹配追蹤(OMP)重構(gòu)算法性能作了分析。
標(biāo)簽: 壓縮感知 信號(hào)重構(gòu)
上傳時(shí)間: 2013-10-20
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