目前,數(shù)字信號處理廣泛應用于通信、雷達、聲納、語音與圖像處理等領域,信號處理算法理論己趨于成熟,但其具體硬件實現(xiàn)方法卻值得探討。FPGA是近年來廣泛應用的超大規(guī)模、超高速的可編程邏輯器件,由于其具有高集成度、高速、可編程等優(yōu)點,大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設計的單片化、自動化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設計周期、提高了設計的靈活性和可靠性,在超高速信號處理和實時測控方面有非常廣泛的應用。本文對FPGA的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)進行研究,基于FPGA在數(shù)據(jù)采樣控制和信號處理方面的高性能和單片系統(tǒng)發(fā)展的新熱點,把FPGA作為整個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的控制核心。主要研究內(nèi)容如下: FPGA的單片系統(tǒng)研究。針對數(shù)據(jù)采集與處理,對FPGA進行選型,設計了基于FPGA的單片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。把整個控制系統(tǒng)分為三個部分:多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲控制模塊。 多通道采樣控制模塊的設計。利用4片AD7506和一片AD7862對64路模擬量進行周期采樣,分別設計了通道選擇控制模塊和A/D轉(zhuǎn)換控制模塊,并進行了仿真,完成了基于FPGA的多通道采樣控制。 數(shù)據(jù)處理模塊的設計。FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位,因此本文研究了FFT的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu),提出了用FPGA實現(xiàn)FFT的一種設計思想,給出了總體實現(xiàn)框圖。分別設計了旋轉(zhuǎn)因子復數(shù)乘法器,碟形運算單元,存儲器,控制器,并分別進行了仿真。重點設計實現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設計實現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運算速度,降低了運算復雜度。理論分析和仿真結(jié)果表明,狀態(tài)機控制器成功地對各個模塊進行了有序、協(xié)調(diào)的控制。 存儲控制模塊的設計。利用閃存芯片K9K1G08UOA對采集處理后的數(shù)據(jù)進行存儲,設計了FPGA與閃存的硬件連接,設計了存儲控制模塊。 本文對FFT算法的硬件實現(xiàn)進行了研究,結(jié)合單片系統(tǒng)的特點,把整個系統(tǒng)分為多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲控制模塊進行設計和仿真。設計采用VHDL編寫程序的源代碼。仿真測試結(jié)果表明,此FPGA單片系統(tǒng)可完成對實時信號的高速采集與處理。
標簽: FPGA 數(shù)據(jù)采集 處理技術(shù)
上傳時間: 2013-07-06
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數(shù)字信號處理是信息科學中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學科之一。常用的實現(xiàn)高速數(shù)字信號處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實現(xiàn)能力強、速度快、設計靈活性好等眾多優(yōu)點,尤其在并行信號處理能力方面比DSP更具優(yōu)勢。在信號處理領域,經(jīng)常需要對多路信號進行采集和實時處理,為解決這一問題,本文設計了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 本文首先介紹數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成和數(shù)字信號處理的優(yōu)點,然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實現(xiàn)方案的比較選擇,進行總體方案的設計。在硬件方面,特別討論了信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設計方案和硬件電路實現(xiàn)方法。信號處理單元的設計以Xilinx ISE為軟件平臺,采用VHDL和IP核的方法,設計了時鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)滑動模塊、FFT運算模塊、求模運算模塊、信號控制模塊,完成信號處理單元的設計,并采用ModelSim仿真工具進行相關的時序仿真。最后利用MATLAB對設計進行驗證,達到技術(shù)指標要求。
標簽: 同步數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-07
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聲控彩燈電路及制作
上傳時間: 2013-04-24
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隨著數(shù)字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數(shù)據(jù)交換日益增加。正交幅度調(diào)制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制方式,在數(shù)字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I域得到了廣泛應用。 近年來,集成電路和數(shù)字通信技術(shù)飛速發(fā)展,F(xiàn)PGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優(yōu)點的通用邏輯開發(fā)芯片,在電子設計行業(yè)深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現(xiàn)四路QAM調(diào)制的全過程。FPGA實現(xiàn)信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現(xiàn)對四路I/Q信號的調(diào)制,輸出中頻信號。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下: 1.介紹國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展狀況、國內(nèi)國際的數(shù)字電視標準,并詳細介紹國內(nèi)有線電視的系統(tǒng)組成及QAM調(diào)制器的發(fā)展過程。 2.研究了QAM調(diào)制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉(zhuǎn)換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設計、在allegro下的PCB設計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發(fā)流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發(fā),其中主要包括I2C接口實現(xiàn),ASI到SPI的轉(zhuǎn)換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼的實現(xiàn)及AD9857的FPGA控制使其實現(xiàn)四路QAM的調(diào)制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統(tǒng)指標測試。 最終系統(tǒng)指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-07-05
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語音識別的智能門控系統(tǒng)設計語音識別的智能門控系統(tǒng)設計
標簽: 語音識別 智能門 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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此電路為05年參加全國大學生電子賽數(shù)控恒流源中壓控電流源部分的電路圖,輸出電流可在0-2000mA之間可調(diào).
標簽: 壓控恒流源
上傳時間: 2013-06-10
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壓控LC振蕩器 非常不錯的電子設計作品 主要講述如何實現(xiàn)步進頻率輸出 及輸出波形的穩(wěn)定
標簽: 壓控振蕩器
上傳時間: 2013-07-14
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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...
上傳時間: 2013-05-19
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研究以MCS-96系列80C196KB單片機為基礎,結(jié)合外圍器件來實現(xiàn)對可控硅三相全控橋的觸發(fā)控制。采用鎖相環(huán)技術(shù)及過零觸發(fā)的方法,實現(xiàn)觸發(fā)脈沖與電源信號(線電壓)的同步,提高了觸發(fā)器的抗干擾能力,
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展,在精密測量領域,光柵傳感器在位移和角度測量中的使用越來越廣泛。由于受到光柵刻線工藝的限制,為了提高光柵傳感器的測量精度,往往需要使用電子方法對光柵信號進行細分辨向和計數(shù)。而在實際測...
標簽: FPGA 多路 光柵 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-30
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