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水位報警

基于FPGA實現(xiàn)雷達信號處理和圖像顯示

在船舶交管系統(tǒng)中，雷達信息處理是最重要的組成部分。視頻回波處理中的雜波處理要求實時性很高，大約要在一個距離單元的時間(0.05-0.1us)內(nèi)完成。雜波處理如恒虛警處理本身比較復(fù)雜，這類處理過程又要求快速，圖像顯示系統(tǒng)要求及時的把接收到的雷達方位數(shù)據(jù)從極坐標轉(zhuǎn)換成直角坐標。在軟件上實現(xiàn)這些算法雖然精度可以達到，但是實時性問題不能滿足。因此這類問題多采用高速專用數(shù)字設(shè)備來實現(xiàn)。FPGA在數(shù)字信號處理領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景，以其優(yōu)良的性能在數(shù)字信號處理中發(fā)揮了重大的作用。CORDIC算法可以在硬件上以很高的精度實現(xiàn)一些函數(shù)和運算。針對以上幾點，本文提出了利用CORDIC算法，基于FPGA來實現(xiàn)雷達信號處理和圖像顯示的算法研究，用硬件來實現(xiàn)正弦、余弦、正切、乘法、除法、指數(shù)和對數(shù)等基本函數(shù)和運算，把他們設(shè)計成為可重用的IP core，這樣可以滿足實時性和精度的問題。從而在將來的算法研究中方便的調(diào)用，這樣在算法研究中可以節(jié)約大量的時間，在一定程度上降低研究的難度。圍繞雷達信號處理和圖像顯示，本次課題設(shè)計主要做了如下工作： 1．對CORDIC算法進行分析和研究，以及它在雷達信號處理和圖像顯示中的影響。 2．成功用硬件描述語言在Xilinx公司軟件ISE的環(huán)境下編寫代碼，在Synplify和Modelsim上做了綜合和仿真。 3．對實驗結(jié)果進行精度和速度分析。 4．對雷達信號處理和圖像顯示的相關(guān)算法進行分析和研究。 5．從實例分析IP core的特點，對算法研究的影響和IP core在雷達信號處理和圖像顯示中的應(yīng)用。最終在實踐環(huán)節(jié)，成功利用CORDIC算法，在FPGA上實現(xiàn)可重用的IP core，這些IP core能夠以很高的精度實現(xiàn)一些基本函數(shù)和運算，在雷達信號處理與圖像顯示中起到很大的作用。

標簽： FPGA 雷達信號處理圖像顯示

上傳時間： 2013-07-16

上傳用戶：steele
基于FPGA的雷達信號偵察數(shù)字接收機

隨著信號處理技術(shù)的進步和電子技術(shù)的發(fā)展，雷達信號偵察接收機逐漸從模擬體制向數(shù)字體制轉(zhuǎn)變。軟件無線電概念的提出，促使雷達偵察接收機朝大帶寬、全截獲方向發(fā)展，現(xiàn)有的串行信號處理體制已經(jīng)很難滿足系統(tǒng)要求。FPGA器件的出現(xiàn)，為實現(xiàn)寬帶雷達信號偵察數(shù)字接收機提供了硬件支持。本文結(jié)合FPGA芯片特點，在前人研究基礎(chǔ)上，從算法和硬件實現(xiàn)兩方面，對雷達信號偵察數(shù)字接收機若干關(guān)鍵技術(shù)進行了研究和創(chuàng)新，主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面。 1)給出了基于QuartusII/Matlab和ISE/ModelSim/Matlab的兩種FPGA設(shè)計聯(lián)合仿真技術(shù)。這種聯(lián)合仿真技術(shù)，大大提高了基于FPGA的雷達信號偵察數(shù)字接收機的設(shè)計效率。 2)給出了一種基于FFT/IFFT的寬帶數(shù)字正交變換算法，并將該算法在FPGA中進行了硬件實現(xiàn)，設(shè)計可對600MHz帶寬內(nèi)的輸入信號進行實時正交變換。 3)提出了一種全并行結(jié)構(gòu)FFT的FPGA實現(xiàn)方案，并將其在FPGA芯片中進行了硬件實現(xiàn)，設(shè)計能夠在一個時鐘周期內(nèi)完成32點并行FFT運算，滿足了數(shù)字信道化接收機對數(shù)據(jù)處理速度的要求。 4)提出了一種自相關(guān)信號檢測FPGA實現(xiàn)方案，通過改變FIFO長度改變自相關(guān)運算點數(shù)，實現(xiàn)了弱信號檢測。提出通過二次門限處理來消除檢測脈沖中的毛刺和凹陷，降低了虛警概率，提高了檢測結(jié)果的可靠性。 5)在單通道自相關(guān)信號檢測算法基礎(chǔ)上，提出采用三路并行檢測，每路采用不同的相關(guān)點數(shù)和檢測門限，再綜合考慮三路檢測結(jié)果，得到最終檢測結(jié)果。給出了算法FPGA實現(xiàn)過程，并對設(shè)計進行了聯(lián)合時序仿真，提高了檢測性能。 6)給出了一種利用FFT變換后的兩根最大譜線進行插值的快速高精度頻率估計方法，并將該算法在FPGA硬件中進行了實現(xiàn)。通過利用FFT運算后的實/虛部最大值進行插值，降低了硬件資源消耗、縮短了運算延遲。 7)結(jié)合4)、5)、6)中的研究成果，完成了對雷達脈沖信號到達時間、終止時間、脈沖寬度和脈沖頻率的估計，最終在一塊FPGA芯片內(nèi)實現(xiàn)了一個精簡的雷達信號偵察數(shù)字接收機，并在微波暗室中進行了測試。

標簽： FPGA 雷達信號數(shù)字接收機

上傳時間： 2013-06-13

上傳用戶：Divine
雷達信號處理系統(tǒng)的設(shè)計與FPGA實現(xiàn)

雷達信號處理是雷達系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)字信號處理技術(shù)飛速發(fā)展的今天，雷達信號處理中也普遍使用數(shù)字信號處理技術(shù)。而現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)在數(shù)字信號處理中的廣泛應(yīng)用，使得FPGA在雷達信號處理中也占據(jù)了重要地位。針對雷達信號處理的設(shè)計與實現(xiàn)，本文在以下兩個方面展開研究：一方面以線性調(diào)頻信號(LFM)為例，分別對幾種基本的雷達信號處理，如正交相干檢波、脈沖壓縮、動目標顯示(MTI)/動目標檢測(MTD)和恒虛警(CFAR)詳細地闡述了其原理，在此基礎(chǔ)上給出了其經(jīng)常采用的實現(xiàn)方法，并在MATLAB環(huán)境中對各個環(huán)節(jié)進行了參數(shù)化仿真，詳盡地給出了各環(huán)節(jié)的仿真波形圖。針對仿真結(jié)果，直觀形象地說明了不同實現(xiàn)方法的優(yōu)劣。另一方面結(jié)合MATLAB仿真結(jié)果，給出利用FPGA實現(xiàn)雷達信號處理的方案。在Xilinx ISE6.3i軟件集成環(huán)境下，通過對Xilinx提供的IP核的調(diào)用，并與VHDL語言相結(jié)合，完成雷達信號處理的FPGA實現(xiàn)。

標簽： FPGA 雷達信號處理系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：ylwleon
太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)的程序g.rar

本程序是一個太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)的程序。它以89C52單片機為核心，配合電阻型4檔水位傳感器、負溫度系數(shù)NTC熱敏電阻溫度傳感器、8255A擴展鍵盤和顯示器件、驅(qū)動電路（電磁閥、電加熱、報警）等外圍器件，完成對太陽能熱水器容器內(nèi)的水位、水溫測量、顯示；時間顯示；缺水時自動上水，水溢報警；手動上水、參數(shù)設(shè)置；定時水溫過低智能電加熱等功能。其中本文第一章主要說明了太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和本課題的主要任務(wù)，第二章對系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)作了簡單介紹，第三章重點介紹了水位水溫測量電路，第四章介紹了時鐘電路，第五章介紹了顯示和鍵盤電路，第六章對其他電路作了介紹，第七章是對水位測量電路的硬件調(diào)試。本系統(tǒng)對于水位傳感器、水溫傳感器的電阻數(shù)據(jù)的處理均采用獨特的RC充放電的方法。它與使用A/D轉(zhuǎn)換器相比，電路簡單、制造成本低。特別適用于對水位、水溫要求不精確的場合。

標簽： 太陽能熱水器智能控制系統(tǒng) 程序

上傳時間： 2013-06-17

上傳用戶：rhl123
基于FPGA模型化設(shè)計的雷達信號

隨著現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得基于FPGA數(shù)字信號處理的實現(xiàn)在雷達信號處理中有著重要地位。模型化設(shè)計是一種自頂向下的面向FPGA的快速原型驗證法，它不僅降低了FPGA設(shè)計門檻，而且縮短了開發(fā)周期，提高了設(shè)計效率。這使得FPGA模型化設(shè)計成為了FPGA系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展趨勢。本文針對常見雷達信號處理模塊的FPGA模型化實現(xiàn)，在以下幾個方面展開研究：首先對基于FPGA的模型化設(shè)計方法進行了研究，給出了模型化設(shè)計方法的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，并對本文中使用的模型化設(shè)計方法的軟件工具System Generator和AccelDSP進行了介紹。其次使用這兩種軟件工具對FIR濾波器進行了模型化設(shè)計并同RTL(寄存器傳輸級)設(shè)計方法進行對比，全面分析了模型化設(shè)計方法和RTL設(shè)計方法的優(yōu)缺點。然后在簡明闡述雷達信號處理原理的基礎(chǔ)上，使用System Generator對數(shù)字下變頻(DDC)、脈沖壓縮、動目標顯示(MTI)及恒虛警(CFAR)處理等雷達信號處理模塊進行了自頂向下的模型化設(shè)計。在Simulink中進行了功能仿真驗證，生成了HDL代碼，并在Xilinx FPGA中進行了RTL的時序仿真分析。關(guān)鍵詞：雷達信號處理 FPGA 模型化設(shè)計 System Generator AccelDSP

標簽： FPGA 模型雷達信號

上傳時間： 2013-07-25

上傳用戶：zhangsan123
將立體雜波圖應(yīng)用于氣象雜波的CFAR處理

將立體雜波圖應(yīng)用于氣象雜波的CFAR處理，根據(jù)當前雜波環(huán)境的變化實時地產(chǎn)生雜內(nèi)雜外標志，從而選擇不同的信號處理支路處理當前氣象雜波，提高了雷達的檢測性能，降低了虛警概率。

標簽： CFAR 雜波應(yīng)用于

上傳時間： 2013-08-11

上傳用戶：ccclll
自動水滿報警器的設(shè)計與實現(xiàn)

　　現(xiàn)在生活好了，很多家庭都用上了太陽能熱水器，其應(yīng)用太陽能，清潔無污染，實用價廉，深受喜歡。但市場上出售的大多太陽能熱水器水滿報警裝置太簡陋，只設(shè)了一條回水管，水從回水管流出來很容易被忽視，易造成水的浪費，而現(xiàn)在卻出現(xiàn)了水滿報警裝置采用了水滿自動報警。這種“水滿信號”容易被發(fā)現(xiàn)，如文中圖1報警電路所示，它代替回水管的使用，當太陽能水滿時，報警器發(fā)出柔和的報警音以提醒水滿，關(guān)閉閥門后，報警音自動停止。它克服了傳統(tǒng)回水管易老化，易斷，易堵，易凍，費水和水滿無聲容易遺忘而漫水的缺點等等。因效果好能發(fā)聲報警并且在市場上價格也較低，所以自動水滿報警器廣泛應(yīng)用于太陽能熱水器、水箱及儲水池等。　　結(jié)合以上所述，太陽能熱水器以節(jié)能、無污染等優(yōu)點，逐漸為企事業(yè)單位和家庭廣泛使用，但熱水器水箱水位在使用時不易觀測，有時突然出現(xiàn)中途斷水情況，會給使用者帶來諸多不便。為此我設(shè)計了太陽能熱水器水位自動水滿報警器，它能在水箱里儲水不多，或加入冷水過多時，自動發(fā)出約30秒鐘的音樂報警，同時配以下燈光指示。

標簽： 自動水滿報警器

上傳時間： 2014-12-23

上傳用戶：hewenzhi
基于能量檢測的頻譜感知方法研究

認知無線電是一種用于提高無線通信頻譜利用率的新的智能技術(shù)，檢測頻譜空穴是否存在是實現(xiàn)認知無線電的前提和關(guān)鍵技術(shù)之一。首先簡述認知無線電的背景和概念，針對認知無線電的頻譜感知功能，介紹了基于能量檢測的頻譜檢測方法，并在Matlab環(huán)境下進行了仿真實驗，比較在相同的虛警概率情況下的檢測概率與信噪比的關(guān)系。仿真實驗結(jié)果表明，在相同的虛警概率時，當信噪比大的時候，檢測概率越大。

標簽： 能量檢測方法研究頻譜感知

上傳時間： 2014-12-23

上傳用戶：2728460838
水位控制裝置（本科組C題）

本文介紹了用超聲波測量液面距離的方法。

標簽： 水位控制裝置

上傳時間： 2013-10-29

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海豐熱電公司800立方米水箱單片機控制系統(tǒng)

摘要本單片機系統(tǒng)設(shè)計的目的是應(yīng)用單片機控制技術(shù)，以8051單片機為核心控制慶豐熱電公司的800立方米的水箱的水位，并實現(xiàn)了報警和手動、自動切換功能。該系統(tǒng)操作方便、性能良好，比較符合電廠生產(chǎn)用水系統(tǒng)控制的需要。本文還詳細的給出了相關(guān)的硬件框圖和軟件流程圖，并編制了該匯編語言程序。

標簽： 800 海水箱單片機

上傳時間： 2013-11-15

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