本文提出了一種以直接數字頻率合成(DDS)技術為基礎的信號發(fā)生器的設計。采用單片機AT89C51 控制DDS 芯片AD9850 產生頻率可調的正弦信號,并通過低通濾波器得到純正的信號,最后經過
標簽: DDS 智能信號 發(fā)生器
上傳時間: 2013-04-24
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信號發(fā)生器是控制系統的重要組成部分。研制出較高精度、可靠性、可調參數的數字量信號發(fā)生器,對于促進我國航空、航天、國防以及工業(yè)自動化等領域的發(fā)展均有重要意義。本文以直接頻率合成和偽隨機碼的設計與實現為中心,對擴頻通信的基本理論、信號源的結構、載波調制等問題進行了深入的分析和研究,并給出了模塊的硬件實現方案。 現場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。論文介紹了FPGA技術的發(fā)展和應用,包括VHDL語言的基本語法結構和FPGA器件的開發(fā)設計流程等等。詳細地分析了各類頻率合成器的基礎上提出采用直接數字式頻率合成原理(DDS)實現低相位噪聲、高分辨率、高精度和高穩(wěn)定度的信號源。研究了測距偽隨機碼的原理,確定選用移位序列作為系統的擴頻碼序列,并選取了符合本系統使用的移位序列擴頻碼。分別給出并分析了相應的FPGA硬件實現電路。 對于載波調制這一關鍵技術,提出了采用二進制相移鍵控相位選擇法并相應作了硬件實現。最后給出具體設計實現了的信號發(fā)生器的輸出波形。經實驗室測試,設計的信號發(fā)生器滿足要求,且結構簡單、工作可靠、重量輕、體積小,具有良好的應用前景。
標簽: FPGA 擴頻 模擬信號源
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現場可編程門陣列器件(FPGA)是一種新型集成電路,可以將眾多的控制功能模塊集成為一體,具有集成度高、實用性強、高性價比、便于開發(fā)等優(yōu)點,因而具有廣泛的應用前景。單相全橋逆變器是逆變器的一種基本拓撲結構,對它的研究可以為三相逆變器研究提供參考,因此對單相全橋逆變器的分析有著重要的意義。 本文研制了一種基于FPGA的SPWM數字控制器,并將其應用于單相逆變器進行了試驗研究。主要研究內容包括:SPWM數字控制系統軟件設計以及逆變器硬件電路設計,并對試驗中發(fā)現的問題進行了深入分析,提出了相應的解決方案和減小波形失真的措施。在硬件設計方面,首先對雙極性/單極性正弦脈寬調制技術進行分析,選用適合高頻設計的雙極性調制。其次,詳細分析死區(qū)效應,采用通過判斷輸出電壓電流之間的相位角預測橋臂電流極性方向,超前補償波形失真的方案。最后,采用電壓反饋實時檢測技術,對PWM進行動態(tài)調整。在控制系統軟件設計方面,采用FPGA自上而下的設計方法,對其控制系統進行了功能劃分,完成了DDS標準正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、SPWM產生器以及加入死區(qū)補償的PWM發(fā)生器、電流極性判斷(零點判斷模塊和延時模塊)和反饋等模塊的設計。針對仿真和實驗中的毛刺現象,分析其產生機理,給出常用的解決措施,改進了系統性能。
標簽: FPGA 逆變器
上傳時間: 2013-07-06
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隨著數字技術的高速發(fā)展,越來越多的針對數字視頻壓縮、傳送、顯示等的設備涌入市場。要從這些良莠不齊的產品中挑選出令人滿意的商品,一套良好的數字視頻測試設備就必不可少。然而,現階段大多數數字視頻信號源都存在不同的缺點,如測試圖像種類太少、沒有動態(tài)測試源、缺乏專用測試信號等。為有效克服這些缺陷,作者設計并開發(fā)了一套基于FPGA的數字視頻信號發(fā)生器。整個系統包括硬件平臺和圖像格式轉換軟件兩大部分。硬件平臺本身即為獨立的信號發(fā)生器,可以生成多種測試圖像。配備了圖像格式轉換軟件,就可以實現硬件平臺從PC機接收各種靜態(tài)測試圖像、動態(tài)測試序列,不斷更新測試圖像庫。整個系統具有良好的硬件體系結構、便捷的輸入接口,穩(wěn)定的信號輸出,同時操作靈活、方便,易于升級更新。 在系統的開發(fā)過程中,使用了多種硬件、軟件開發(fā)工具,如PROTEL DXP、ISE、MODEL SIM、MATLAB、C#.NET等。由于軟硬件調試均由同一人完成,因此整個系統具備良好的統一性和兼容性。 另外,作者還研究并設計了一種針對H.264編解碼器壓縮損傷的測試信號。評估一個編碼器的性能可采用主觀評價或客觀評價兩種方法。其中主觀評價最為直接、有效。本文在依托主觀評價方法的基礎上,結合客觀參數的指導性,研究并設計一種通過人眼就可以方便的觀測到實際存在的壓縮損傷的測試信號,以達到直接對編解碼器性能進行比較的目的。
標簽: FPGA 數字視頻 信號發(fā)生器
上傳時間: 2013-07-19
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基于AD9851的DDS短波信號發(fā)生器,詳細論述AD9851的使用,在做高頻信號源時很值得參考。
標簽: DDS 短波信號 發(fā)生器
上傳時間: 2013-05-26
數字信號發(fā)生器是數字信號處理中不可缺少的調試設備。在某工程項目中,為了提供特殊信號,比如雷達信號,就需要設計專用的數字信號發(fā)生器,用以達到發(fā)送雷達信號的要求。在本文中提出了使用PCI接口的專用數字信號發(fā)生器方案。 該方案的目標是能夠采錄雷達信號,把信號發(fā)送到主機作為信號文件存儲起來,然后對這個信號文件進行航跡分離,得到需要的航跡信號文件。同時,信號發(fā)生器具有發(fā)送信號的功能,可以把不同形式的信號文件發(fā)送到檢測端口,用于設備調試。 在本文中系統設計主要分為硬件和軟件兩個方面來介紹: 硬件部分采用了FPGA邏輯設計加上外圍電路來實現的。在硬件設計中,最主要的是FPGA邏輯設計,包括9路主從SPI接口信號的邏輯控制,片外SDRAM的邏輯控制,PCI9054的邏輯控制,以及這些邏輯模塊間信號的同步、發(fā)送和接收。在這個過程中信號的方向是雙向的,所選用的芯片都具有雙向數據的功能。 在本文中軟件部分包括驅動軟件和應用軟件。驅動軟件采用PLXSDK驅動開發(fā),通過控制PCI總線完成數據的采錄和發(fā)送。應用軟件中包括數據提取和數據發(fā)送,采用卡爾曼濾波器等方法。 通過實驗證明該方案完全滿足數據傳輸的要求,達到SPI傳輸的速度要求,能夠完成航跡提取,以及數據傳輸。
標簽: FPGA 數字信號發(fā)生器
上傳時間: 2013-07-03
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偽隨機序列 (Pseudo-Random Sequence,PRS)廣泛應用于密碼學、擴頻通信、雷達、導航等領域,其設計和分析一直是國際上的研究熱點。混沌序列作為一種性能優(yōu)良的偽隨機序列,近年來受到越來越多的關注。尋找一種性能更為良好的混沌偽隨機序列(ChaosPseudo Random Sequence,CPRS)并且完成其硬件實現,在理論研究與工程應用上都是十分有價值的。基于切延遲橢圓反射腔映射混沌系統(Tangent-Delay Ellipse Reflecting Cavity map System,TD-ERCS)已被理論分析和測試證明具有良好的密碼學性質。本文介紹了一種基于TD-ERCS構造偽隨機序列發(fā)生器 (Pseudo Random SequenceGenerator,PRSG)的新方法;并基于這種方法,提出了以現場可編程門陣列 (Field Programmable Gate Array,FPGA)為平臺的硬件設計實現方案,采用硬件描述語言 (VHSIC Hardware DescriptionLanguage,VHDL )完成了整個系統的設計,通過了仿真與適配,完成了硬件調試;詳細地論述了系統總體框架及內部模塊設計,重點介紹了TD-ERCS算法實現單元的設計,并在系統中設計加入了異步串行接口,完善了整個系統的模塊化,可使系統嵌入到現有的各類密碼系統與設備中;基于FDELPHI編程環(huán)境,完成了計算機應用軟件的設計,為使用基于TD-ERCS開發(fā)的PRSG硬件產品提供了人機交互界面,也為分析與測試硬件系統產生的CPRS提供了方便;同時依據美國國家標準與技術研究院 (National Institute of Standards andTechnology,NIST)提出的偽隨機序列性能指標,對軟件與硬件系統產生的CPRS進行了標準測試,軟件方法所得序列各項性能指標完全合格,硬件FPGA所得序列僅三項測試未能通過,其原因有待進一步研究。
標簽: FPGA 偽隨機序列 發(fā)生器
上傳時間: 2013-06-20
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模電基礎之波形發(fā)生電路 本教程網上收集的,供大家學習參考. 在學習過程中建議大家邊學邊用仿真軟件對電路進行驗證
標簽: 模電 波形發(fā)生 電路
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針對當前市場上流行的高性能三相信號發(fā)生器價格昂貴,性價比低的問題。本課題開發(fā)了一種輸出精度較高,價格低廉的三相六路信號發(fā)生器。其中三路輸出為電壓信號,另外三路輸出為電流信號,從而模擬三相交流電,應用于儀器的校...
標簽: FPGA 三相 信號發(fā)生器
上傳時間: 2013-05-19
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軟件通信體系架構(SCA)可以實現一個具有開放性、標準化、模塊化的通用軟件無線電平臺,從而使軟件無線電平臺的成本得到顯著降低,應用靈活性得到極大增強。雖然SCA通過CORBA機制很好地解決了通用處理器設備波形組件的互連互通和可移植問題,但是這種機制不能很好地適用于FPGA這種專用處理器。隨著FPGA處理性能的不斷提升,它在SCA系統中的作用越來越突出。因此,如何在SCA系統中很好地集成FPGA波形,如何提高FPGA波形的可移植性就成為當前軟件無線電研究領域中一個非常重要的研究課題。 論文首先通過對現有的旨在解決FPGA波形可移植性的協議和規(guī)范進行了研究,深入分析了它們的優(yōu)缺點。接下來對MHAL規(guī)范、CP289協議、OCP接口規(guī)范中的方法加以融合和優(yōu)化,提出了新的FPGA可移植波形結構。這個結構既為FPGA波形設計了標準的通信接口,又實現了波形應用的分離,同時還通過OCP接口實現了波形組件運行環(huán)境的標準化,真正實現了波形的可移植。 其次,論文根據提出的波形結構,結合CP289協議中的操作要求,在原本過于簡單的MHAL消息格式的基礎上進行了細化,同時具體給出了MHAL消息封裝結構和MHAL消息解析結構的處理流程,實現了FPGA波形在SCA系統中的標準通信。論文通過對CP289協議的深入研究,結合實際工程應用,提出了具體化的容器結構,并進一步進行了容器中組件控制模塊、互連模塊和本地服務模塊的設計,實現了波形應用的分離。論文以OCP規(guī)范為基礎,依據CP289協議中對組件接口的約束,設計了幾種典型的組件OCP接口,使得波形組件設計與系統實現相分離,并真正實現了波形運行環(huán)境的標準化。 最后,論文根據所設計的波形結構和組件接口設計了一個FPGA驗證波形,通過波形的實現,證明FPGA波形組件可以像GPP波形組件一樣可加載、可裝配、可部署、可裝配,驗證了論文所設計的FPGA波形是與SCA兼容的。另外,通過對波形組件移植試驗,驗證了所設計的波形結構和組件接口能夠為波形組件提供很好的可移植性。
標簽: FPGA SCA 移植 波形
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