數據采集系統是信號與信息處理系統中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統中的核心模塊,在現代雷達系統以及無線基站系統中的應用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機自適應性及靈活性的要求,并充分體現在高性能FPGA平臺上設計SOC系統的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數據采集系統設計方案及實現方法。其中FPGA作為本系統的控制核心和傳輸橋梁,發揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統中全部數字電路部分的設計,并且使系統具有了較高的可適應性、可擴展性和可調試性。 在時序數字邏輯設計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環PLL、觸發器,緩沖器FIFO、計數器等,能夠方便的完成對系統輸入輸出時鐘的精確控制以及根據系統需要對各處時序延時進行修正。 在存儲器設計上,采用FPGA片內存儲器。可根據系統需要隨時進行設置,并且能夠方便的完成數據格式的合并、拆分以及數據傳輸率的調整。 在傳輸接口設計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數據傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實現了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統方便的在兩種傳輸模式下進行切換。 在系統工作過程控制上,通過VB程序編寫了應用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實現了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機上完成對系統工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統調試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實時準確的驗證了在系統整個傳輸過程中數據的正確性和時序性,并極大的降低了用常規儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結果。同時,文中還在其它章節詳細介紹了系統的硬件電路設計、并行接口設計、PCI接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統的仿真結果和測試結果給出了分析及討論。最后還附上了系統的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。
上傳時間: 2013-06-09
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多功能車輛總線一類設備是一個在列車通信網(TCN,TrainCommunication Network)中普遍使用的網絡接口單元。目前我國的新式列車大多采用列車通信網傳輸列車中大量的控制和服務信息。但使用的列車通信網產品主要為國外進口,因此迫切需要研制具有自主知識產權的列車通信網產品。 論文以一類設備控制器的設計為核心,采取自頂向下的模塊設計方法。將設備控制器分為同步層和數據處理層來分別實現對幀的發送與接收處理和對幀數據的提取與存儲處理。 同步層包含幀的識別模塊、曼徹斯特譯碼模塊、曼徹斯特編碼與幀封裝三個模塊。幀識別模塊檢測幀的起始位并對幀類型進行判斷。譯碼模塊根據采集的樣本值來判斷曼徹斯特編碼的值,采樣的難點在于非理想信號帶來的采樣誤差,論文使用結合位同步的多點采樣法來提高采樣質量。幀分界符中的非數據符不需要進行曼徹斯特編碼,編碼時在非數據符位關閉編碼電路使非數據符保持原來的編碼輸出。 數據處理層以主控單元(MCU,Main Control Unit)和通信存儲器為設計核心。MCU是控制器的核心,對接收的主幀進行分析,判斷是從通信存儲器相應端口取出應答從幀并發送,還是準備接收從幀并存入通信存儲器。通信存儲器存儲設備的通信數據,合適的地址分配能簡化MCU的控制程序,論文固定了通信存儲器端口大小使MCU可以根據一個固定的公式進行端口的遍歷從而簡化了MCU程序的復雜度。數據在傳輸中由于受到干擾和沖突等問題而出現錯誤,論文采用循環冗余檢驗碼結合偶檢驗擴展來對傳輸數據進行差錯控制。 最后,使用FPGA和硬件描述語言Verilog HDL開發出了MVB一類設備。目前該一類設備已運用在SS4G電力機車的制動控制單元(BCU.Brake Control Unit)中并在鐵道科學研究院通過了TCN通信測試。一類設備的成功研制為列車通信網中總線管理器等高類設備的開發奠定了堅實的基礎。
上傳時間: 2013-07-27
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回波消除器廣泛應用于公用電話交換網(PSTN)、移動通信系統和視頻電話會議系統等多種語音通信領域。在PSTN系統中,由于線路阻抗不匹配,遠端語音信號通過混合線圈時產生一定泄漏,一部分信號又傳回遠端,產生線路回波,回波的存在會嚴重影響語音通信質量。本文主要針對線路回波進行研究,設計并實現了滿足實用要求的基于FPGA平臺的回波消除器。 首先,對回波產生原理和目前幾種常用回波消除算法進行了分析,在研究自適應回波消除器的各個模塊,特別是深入分析各種自適應濾波算法和雙講檢測算法,綜合考慮各種算法的運算復雜度和性能的情況下,這里采用NLMS算法實現自適應回波消除器。針對傳統雙講檢測算法在近端語音幅度較低情況下容易產生誤判的情況,給出一種基于子帶濾波器組的改進雙講檢測算法。 本文首先使用C語言實現回波消除器的各個模塊,其中包括自適應濾波器、遠端檢測、雙講檢測、非線性處理和舒適噪聲產生模塊。經過仿真測試,相關模塊算法能夠有效提高回波消除器性能。在此基礎上,本文使用硬件描述語言Veillog HDL,在QuartusⅡ和ModelSim軟件平臺上實現各功能模塊,并通過模塊級和系統級功能仿真以及時序仿真驗證,最終在現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Arrav,FPGA)平臺上實現回波消除系統。本文詳細闡述了基于FPGA的設計流程與設計方法,并描述了自適應濾波器、基于分布式算法FIR濾波器、除法器和有限狀態機的設計過程。 根據ITU-T G.168標準提出的測試要求,本文塒基于FPGA設計實現的自適應回波消除系統進行大量主客觀測試。經過測試,各項性能指標均達到或超過G.168標準的要求,具有良好的回波消除效果。
上傳時間: 2013-06-18
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波束形成模塊是聲納信號處理系統中的核心部分,其作用為在空域上加強來自某一方向的信號,抑制干擾,同時探測目標的方位。因此,波束形成模塊的研究在水下探測器、水下武器引信等聲納系統中顯得尤為重要。本文基于陣列波束形成的原理對圓陣自適應波束形成展開了比較深入的研究。 首先,本文概述了聲納波束形成的研究背景和研究現狀。基于本課題所研究的主動聲納模型,分析了主動聲納信號,提出應用復基帶信號進行波束形成的方案;對接收波束形成的原理和方法進行了比較詳細的推導和論述。 其次,本文重點對均勻圓形陣列流形的波束形成作了詳細分析和波束圖函數推導,并且應用MATLAB軟件進行了仿真分析。然后對LMS自適應算法進行了介紹,由對LMS算法的分析推導了DLMS算法,并對LMS算法和DLMS算法進行了分析,并將DLMS算法應用于均勻圓陣波束形成。仿真結果表明,基于FIR濾波架構的DLMS算法以犧牲部分收斂速度為代價,可獲得高速并行處理能力。DLMS自適應波束形成方法能使目標方向信號加強,同時將干擾信號零陷。 最后,本文介紹了基于FPGA的并行度為2的8陣元DLMS自適應波束形成設計思路以及實現方法。系統的整體結構采用了并行處理架構,而在單個支路采用了流水線技術。并應用硬件描述(VHDL)語言在QuartusⅡ4.0環境下設計了各軟件模塊和功能仿真。
上傳時間: 2013-04-24
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神經網絡控制算法作為一種比較成熟的智能控制算法,在空空導彈的理論研究中也得到了很多應用,但它的實際應用通常是通過軟件實現的,而軟件實現是串行執行指令,運行速度慢,可靠性低,很難滿足實際導彈制導系統實時性的要求。控制算法硬件實現的最大特點就是可提高控制算法的實時運算速度和可靠性。本課題針對導彈制導系統,以FPGA為硬件平臺研究神經網絡控制算法的硬件實現。本文首先對BP神經網絡算法思想進行了深入分析,并對BP網絡的各個階段進行了理論推導,最后對BP神經網絡PID飛行控制算法進行了研究和總結,為硬件實現提供了理論基礎。基于對上述理論的深入研究和分析,本文提出了一種適合FPGA實現該神經網絡控制算法的硬件實現模型。在該模型中,神經網絡各層之間采用串行執行數據方式,層間則采用并行運行方式,可有效提高系統的運算速度。由于模塊化、層次化的自頂向下的模塊化設計方法可有效減少錯誤的產生,是設計復雜大規模系統的理想設計方法。本文采用了此設計方法,通過把系統模塊化,對各個子模塊分別用VHDL硬件描述語言進行描述,并基于QUARTUS II軟件開發平臺進行綜合和仿真,直到達到研究設計要求。最后將仿真程序源代碼下載配置到具體的Cyclone II系列EP2C70 FPGA芯片中,應用于某實際導彈控制系統的研究。理論分析和實驗結果表明該神經網絡飛行控制算法的FPGA硬件實現是有效可行的,可滿足系統實時性的要求,為制導系統的實際工程實現提供了基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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·《直線交流伺服系統的精密控制技術》內容簡介:本書較詳細地介紹了高性能直線交流伺服系統所采用的各種控制策略與方法。這些控制方法包括PID控制、Smith預估控制、解耦控制、模型參考自適應控制等。為了便于閱讀,在每章節前面,首先扼要介紹了相關概念和基本理論,為每種控制策略和方法的設計舉例,提供必要的基礎知識準備。前言 ------------------------------------------
上傳時間: 2013-06-21
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·信息處理中的模糊技術.pdf模糊自適應控制理論及其應用.pdf模糊知識處理的理論與技術.pdf模糊系統、模糊神經網絡及應用程序設計.pdf模糊數學在自動化技術中的應用.pdf模糊數學及其應用.pdf模糊控制原理與應用.pdf模糊控制與系統.pdf模糊控制與神經網絡.pdf模糊控制理論與實踐.pdf模糊控制技術.pdf模糊控制技術(重大).pdf模糊控制技術(中紡).pdf模糊控制·神經控制和智能控
標簽: 模糊控制
上傳時間: 2013-07-08
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近年來LED在普通照明市場的應用越來越廣泛,人們對照明LED標準的需求和關注度不斷提高,本文將介紹目前我國制定的有關照明LED標準的情況,并重點對普通照明用LED模塊及其控制裝置以及自鎮流LED燈的技術要求進行闡述。 關鍵詞 LED 普通照明 標準化
上傳時間: 2013-06-23
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產品概要: 3GHz射頻信號源模塊GR6710是軟件程控的虛擬儀器模塊,可以通過測控軟件產生9kHz到3GHz的射頻信號源和AM/FM/CW調制輸出,具有CPCI、PXI、SPI、RS232、RS485和自定義IO接口。 產品描述: 3GHz射頻信號源模塊GR6710是軟件程控的虛擬儀器模塊,可以通過測控軟件產生9kHz到3GHz的射頻信號源和AM/FM/CW調制輸出,還可以通過IQ選件實現其它任意調制輸出。GR6710既可程控發生點頻信號和掃頻信號,也支持內部調制和外部調制。GR6710可安裝于3U/6U背板上工作,也可以獨立供電工作,使用靈活。該模塊可用于通信測試、校準信號源。 技術指標 頻率特性 頻率范圍:9kHz~3GHz,500KHz以下指標不保證 頻率分辨率:3Hz,1Hz(載頻<10MHz時) 頻率穩定度:晶振保證 電平特性 電平范圍:-110dBm~+10dBm 電平分辨率:0.5dB 電平準確度:≤±2.5dB@POWER<-90dBm,≤±1.5dB@POWER>-90dBm 輸出關斷功能 頻譜純度 諧波:9KHz~200MHz≥20dBc,200MHz~3GHz≥30dBc 非諧波:≤80dBc典型值(偏移10kHz,載頻<1GHz),≥68dBc(偏移10kHz,其它載頻), 鎖相環小數分頻雜散≥64dBc(偏移10kHz) SSB相噪: ≤-98dBc/Hz 偏移20kHz(500MHz) ≤-102dBc/Hz 偏移20kHz(1GHz) ≤-90dBc/Hz 偏移20kHz(>1GHz) 調制輸出:調幅AM、調頻FM、脈沖CW,其它調制輸出可以通過IQ選件實現 調制源:內、外 參考時鐘輸入和輸出:10MHz,14dBm 控制接口:CPCI、PXI、SPI、RS232、RS485、自定義GPIO 射頻和時鐘連接器:SMA-K 電源接口:背板供電、獨立供電 可選 電源及其功耗:+5V DC、±12V DC(紋波≤2%輸出電壓),≤38W 結構尺寸:3U高度4槽寬度(100mm×160mm×82mm,不含連接器部分) 工作環境:商業級溫度和工業級溫度 可選,振動、沖擊、可靠性、MTBF 測控軟件功能:射頻信號發生、調制信號輸出、跳頻/掃頻信號發生、支持WindowsXP系統 成功案例: 通信綜測儀器內部的信號源模塊 無線電監測設備內部的信號校準模塊 無線電通信測試儀器的調制信號發生
上傳時間: 2013-11-13
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為提高靜變電源輸出電壓的質量,研究了一種自整定模糊PID控制方法。該方法將模糊控制優良的動態性能、靈活的控制特性和PID穩態控制性能的優勢相結合,實時地對系統控制量進行調整。在Matlab/Simulink環境下,對于模糊PID和常規PID在靜變電源控制中的應用分別進行了仿真。仿真結果表明,模糊PID控制器減少了超調量,抗干擾性和魯棒性強,系統的動態、穩態性能得到了很大程度的提高。
上傳時間: 2014-12-24
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